磁力可控电磁超声换能器设计及特性

电磁超声换能器一般采用具有超强磁力的稀土永磁制作,在实际检测中由于磁力不可控,存在偏置磁场不够强导致换能效率过低和磁力过强造成操作不方便等问题.提出一种偏置磁场磁力可控的电磁超声换能器,采用电磁铁与永磁铁相结合的方式,达到偏置磁场磁力可控的目的.通过有限元仿真和试验得出,提出的偏置磁场磁力可控的电磁超声换能器,在电磁铁处于关闭模式下,永磁铁能够提供基础磁场;采用增强模式或减弱模式,无被测物时,换能器下表面平均垂直磁通最大分别增强78.58％和减弱19.36％,而提离2 mm检测钢板时,换能器下方钢板表面平均垂直磁通最大分别增强52.99％和减弱38.02％;得出3种模式下,探头磁力随着提离距离缩小而增强的试验曲线;通过增强模式对铝板和钢板进行测厚试验,将检测信号幅值分别提高46.91％和62.01％.所设计的磁力可控电磁超声换能器不仅具有磁力可控的功能,还能够提高检测信号幅值.     

提升我国电磁安全能力的战略思考

阐述电磁安全的战略背景,分析电磁兼容到电磁安全的演化过程,剖析"自扰、互扰、敌扰"等现实迫切问题,阐明电磁干扰、电磁兼容等基本概念和相互关系,提出新需求、新技术、新趋势引发电磁兼容与电磁安全的"六大技术挑战",指出只有在认识和思维上系统性地实现"三个转变",才能实现电磁安全整体能力的提升,最后提出"电磁强国"的"五维布局"建议.     

弹性元件参数优化对扑翼机构转速波动影响研究

以特拉华大学机械系统实验室所研制的样机模型进行建模,该模型传动机构采用曲柄摇杆机构.传动机构在运转的过程中,翅翼会在气动力和惯性力作用下产生周期性波动,导致电机转速波动增大,影响机构的平稳运行,产生振动和噪声.在仿真试验中引入弹簧元件,可有效降低电机转速波动,利用正交试验设计方法对影响电机转速波动的影响因素进行极差分析,得出弹簧的连接点位置是主要因素,弹簧的刚度系数是次要因素,弹簧原长影响最小.搭建了物理实验平台,验证了仿真结果和正交试验设计方法的正确性.     

新型限力输出保护功能柔性夹钳的设计与参数评估

柔性夹钳因具有微/纳精密操作能力, 常应用于微操作系统中, 但因抓爪无法提供恒定输出力或恒力范围小, 容易造成操作对象的损伤或脱落。根据放大模块与常力模块串联的结构形式, 设计了一种具有常力特性的柔性夹钳。基于伪刚体法, 建立放大模块中桥式机构与杠杆机构的刚度和放大率数学模型, 通过对倾斜导向梁进行分析, 得到常力模块的力-位移关系式, 计算出恒定输出力为42.5 N, 输出范围为370 μm。最后, 结合不同柔顺梁的结构参数, 运用MATLAB仿真探究了各关键参数对常力特性的影响。研究结果可为常力柔性夹钳的构型设计和分析提供一定的理论支撑。     

一种磁控管用扼流线圈仿真设计

采用电路仿真软件仿真滤波组件S参数曲线,观察曲线随器件参数的变化;介绍利用三维全波电磁仿真软件HFSS简化设计流程的方法,并与测试结果对比。结果表明:利用3D仿真软件在满足器件设计精度的同时可以简化线圈的设计流程。     

双联斜齿轮斜齿脱模机构及改进型三板模设计

依据双联斜齿轮和单斜齿轮2个塑件同模注塑的需要,以双联斜齿轮塑件的模腔设计为中心,设计了一副一模两腔点浇口多板模注塑模具。模具中,双联齿轮的上、下斜齿轮斜齿分别使用2个可旋转斜齿轮成型件进行成型;单斜齿轮使用1个可旋转斜齿轮成型件进行成型。3个斜齿成型件设置成转动型成型件,依靠塑件的移动以驱动斜齿成型件转动,达到塑件斜齿脱模的目的;塑件的脱模移动有两种动力来源,一种是模具模板的打开驱动,一种是使用推管顶出驱动。模具为一种改进型三板模结构,定模侧增加了流道板,动模侧增加了垫板,从而可以实现模具的4次开模;4次开模动作中,2次用于流道废料的脱模,1次用于流道镶件的先抽芯驱动,1次用于模腔的打开和双联斜齿轮上斜齿轮的旋转脱模驱动。     

考虑温度效应的永磁机构及其控制系统多物理域联合仿真与设计EI北大核心CSCD

电流/位移闭环控制能够有效抑制永磁机构分合闸时间分散性,提高断路器相控操作质量,延长开关使用寿命。可信的仿真模型能够在闭环控制系统设计验证阶段分析、比较、检验不同控制方法的动态特性和分散性抑制能力,指导实际控制器选型和设计,缩短研发周期。该文建立了永磁机构及其驱动控制系统多物理域联合仿真模型,实验分析并获得了关键敏感元件的温度效应数据库,同时考虑涡流效应的影响,论证了不同温度下联合仿真模型的可信性与有效性。在此基础上,设计了反馈线性化控制系统,通过联合仿真平台对比分析了该系统与现有典型控制系统的跟随特性、振荡超调以及分散性抑制能力。基于嵌入式系统的双闭环控制实验结果表明,多物理域联合仿真具备有效的控制器设计指导作用。