超声拉拔振动系统研究

根据传统解析法、四端网络和有限元分析法综合设计了超声拉拔振动系统,利用有限元软件ANSYS对振动系统进行了模态分析和谐响应分析,得到了振动系统的振型、谐振频率和振幅放大系数。利用阻抗分析仪和工具显微镜对振动系统进行了测试。实验结果表明,理论设计、分析与实际情况符合良好,且此振动系统在超声拉拔实验中正常工作。     

长焦面空间相机调焦机构分析与验证

为了补偿空间相机由于地面定标环境和在轨工作环境不同及发射时振动冲击引起的焦面离焦,保证空间相机在轨成像质量,设计了焦面调焦机构。首先,针对尺寸超长焦面,采用增设调焦内框来增加焦面基板刚度,通过蜗轮蜗杆传动驱动丝杠运动实现机构自锁。其次,利用有限元分析软件patran/nastran建立了调焦机构的有限元模型,用mpc模拟导轨连接,对调焦机构进行模态分析。最后,对调焦机构进行了力学试验验证和精度测试。试验及测试结果表明:设计的调焦机构动态刚度高,一阶计算模态为228.7Hz,而试验得到一阶模态为223.9Hz,两者相差2%;调焦灵敏度达0.25m,调焦精度达到6.3m,焦面基板两端同步误差达到4m,满足航天相机对调焦机构高分辨率、高精度、高可靠性的要求。     

双弯曲振子型压电式管内移动机构的试验研

提出了一种利用双弯曲振动驱动的压电式管内移动机构,该机构由两个带有凸起的矩形板振子和弹性支撑元件组成,通过振子的凸起端部的椭圆运动形成驱动能力.本文作者利用分割设计法对振子进行了初步设计,然后通过有限元法进行结构分析,最后试制了试验样机.初步的试验结果表明,此种结构可以实现管内行走,其移动速度最高为9.98 mm/s.     

基于导引头测试的红外热源转台系统设计与分析

为了测试红外制导导弹导引头捕获、跟踪目标的能力,设计了一套红外热源两轴转台系统,对不同结构的框架进行了对比和选择,利用pro/E软件对转台系统的俯仰机构和方位机构进行了结构设计,对红外热源转台系统进行了动平衡分析计算,通过ANSYS Workbench软件对方位支承架进行了静力学分析、保证强度要求,对红外热源转台整体进行模态分析,保证了系统稳定不产生共振,通过两种试验以及误差分析验证了所设计的转台系统满足参数要求。     

双弯曲振子型压电式管内移动机构的试验研究

提出了一种利用双弯曲振动驱动的压电式管内移动机构，该机构由两个带有凸起的矩形板振子和弹性支撑元件组成，通过振子的凸起端部的椭圆运动形成驱动能力。本文作者利用分割设计法对振子进行了初步设计，然后通过有限元法进行结构分析，最后试制了试验样机。初步的试验结果表明，此种结构可以实现管内行走，其移动速度最高为9.98mm/s。     

空间光学遥感器振动夹具的设计与研究

力学振动试验是验证空间光学遥感器动力学特性的重要手段,而振动试验所需要的夹具在光学遥感器的振动试验中起着重要的作用,决定着振动试验的效果。本文运用振动理论分析了夹具对试验准确性的影响,并简要阐述了夹具设计的基本原则;针对空间光学遥感器,从材料选择、加工制造方法及结构形式等方面对夹具进行了设计,先后选择了两种结构方案形式;运用NASTRAN软件对两种方案的夹具的有限元模型进行了模态分析,最终选择了夹具方案二的结构形式,其一阶频率为451Hz;通过力学试验对夹具进行了鉴定,获得了夹具的正弦特征扫描曲线,试验得到夹具的一阶固有频率为398.7Hz,满足相机力学试验对夹具的要求。最后,对工程分析和试验的误差来源进行了分析,并提出了夹具设计时应该注意的一些问题。     

TWUSM振动模态鲁棒滑模观测器研究

考虑到行波型旋转超声电机（TWUSM）控制精度与定子两相振动模态有关,但其不易测量。因此,该文提出了一种具有参数鲁棒性的滑模观测器以实现优化定子振动模态。首先,分析定子两相振动模态及合成行波对TWUSM高精度控制的影响;其次,利用电机可测的电流、电压信号建立振动模态滑模观测器,分析TWUSM参数时变特征,并证明观测器的稳定性与鲁棒性;最后,通过仿真与实验对所提出的振动模态滑模观测器进行验证。结果表明,滑模观测器能准确估计两相振动模态,且具有参数鲁棒性。此外,基于观测结果改善驱动电压,实现定子振动模态优化,从而降低输出转矩脉动,提高电机控制精度。     

弯扭复合模态超声电机振子的优化设计

针对目前超声电机振子主要采用纵振或弯振复合而较少采用扭曲振动的形式,该文设计了一种弯扭复合模态的超声电机振子,该振子的振动模态由一阶扭转振动模态和二阶弯曲振动模态耦合而成。采用有限元法对二阶弯曲振动模态和一阶扭转振动模态固有频率在不同振子尺寸参数下的规律进行分析,并将这些规律拟合为两个多维函数的基础上,以提高二阶弯曲振动模态和一阶扭转振动模态固有频率一致性为目标,采用最速下降法对振子结构进行优化设计。实验结果表明,优化设计后振子的二阶弯曲和一阶扭转振动固有频率一致性较优化前有明显提高。     

旋转载体用硅微机械陀螺的动力学分析与仿真

提出一种“旋转载体用硅微机械陀螺” ,给出了该陀螺敏感头的结构尺寸 ,对陀螺角振动方程中出现的转动惯量、弹性支撑梁的扭转刚度系数和角振动阻尼系数分别进行了解析近似计算 ,得到了角振动幅度与被测角速率的关系曲线。用ANSYS仿真分析软件对陀螺结构进行模态分析和谐响应分析 ,比较计算机模拟和解析近似计算结果 ,它们相差不大 ,从而使两种处理方法相互得以验证     

旋转载体用硅微机械陀螺的动力学分析与仿真

提出一种“旋转载体用硅微机械陀螺“,给出了该陀螺敏感头的结构尺寸,对陀螺角振动方程中出现的转动惯量、弹性支撑梁的扭转刚度系数和角振动阻尼系数分别进行了解析近似计算,得到了角振动幅度与被测角速率的关系曲线.用ANSYS仿真分析软件对陀螺结构进行模态分析和谐响应分析,比较计算机模拟和解析近似计算结果,它们相差不大,从而使两种处理方法相互得以验证.