基于液压微位移放大机构的压电陶瓷执行器的设计

对压电陶瓷叠堆驱动位移放大器进行研究.设计了可满足高压共轨喷射系统使用要求的压电执行器模块,同时设计了一个基于液压传动原理的微位移放大机构,该机构由一个位移放大腔和两个活塞组成,放大腔底部的活塞用来放大和传递顶部活塞的位移.试验结果表明,基于液压微位移放大原理的压电执行器可满足共轨系统位移放大的要求.     

压电双晶片型微位移放大机构研究

介绍了以压电双晶片作为驱动元件,由三角放大机理构造的柔性铰链机构作为位移输出的微位移放大机构。通过理论计算、建模等对微位移放大机构进行设计,制作了微位移放大机构的样机,并进行了试验。对得到的测试数据进行分析,研究结果表明,采用压电材料作为精密设备的驱动元件性能良好,所研制压电双晶片型微位移放大机构原理,可推广应用到其他微位移定位系统,是一项具有实际应用价值的技术。     

一种基于柔性铰链微旋转平台设计与仿真

针对微/纳精密操作定位精度需求,采用压电驱动方法,设计一种基于柔性铰链的新型微旋转平台。设计一个直角柔性铰链一级放大机构对机构的输入位移进行放大;并对放大倍数和旋转角度进行了理论分析;比较该微旋转定位平台输出位移理论值和ANSYS有限元仿真值,理论值和仿真值基本吻合;对微旋转定位平台的柔性铰链应力变形进行了验证,在满足其输出位移情况下,材料的力学性能符合设计要求。     

基于压电双晶片驱动微位移放大机构设计

本文主要介绍了以压电双晶片驱动微位移放大机构的设计,该放大机构以三角放大机理构造的柔性铰链机构作为位移输出。并通过理论计算、建模以及有限元软件对微位移放大机构进行设计,最后制作了微位移放大机构的样机,并进行了实验测试。对得到的测试数据进行分析,结果表明:微位移放大机构的行程为0～77.8μm,放大倍数约为6.2倍。     

压电双晶片型微位移放大机构研究

本文主要研究以压电双晶片作为驱动元件,由三角放大机理构造的柔性铰链机构作为位移输出的微位移放大机构.通过理论计算、建模等对微位移放大机构进行设计;制作了微位移放大机构的样机,并进行了实验测试.对得到的测试数据进行分析,得出了结论:微位移放大机构的行程为0～77.8μm,放大倍数约为6.2倍.     

大行程无耦合二维精密微定位平台设计与分析

为了满足当前精密重型设备对于大行程微定位平台的需求,本文提出了一种压电驱动大行程无耦合的二维精密微定位平台,该平台以压电陶瓷作为驱动元件,利用菱形位移放大机构对位移进行放大输出,同时实现了平台二维大行程、无耦合独立运动。设计了微定位平台的结构,分析了平台的工作原理;运用正交分析法研究了菱形位移放大机构位移输出的影响因素,优化了菱形位移放大机构,得出了平台优化的设计参数;通过有限元软件进行仿真分析,得到了平台的输出位移、位移放大倍数、刚度、固有频率、谐响应频率及最大位移输入时的应力。     

压电驱动微位移放大机构的分析与实验

针对航天微型扭杆性能测试装置用到的微小扭矩加载系统中的压电驱动微位移放大机构,建立了精确的有限元模型,对微位移放大机构在不同驱动力下的位移输出,利用有限元分析软件Nastran 2001进行了仿真分析,实验结果验证了仿真分析的准确性。结果表明：利用杠杆原理计算微位移放大机构的放大比会带来较大的误差,本机构中达到了50．6％,而有限元分析是行之有效的方法。     

超磁致伸缩微位移放大机构的设计与性能研究北大核心

针对超磁致伸缩驱动器在特殊工作情况下位移量过小的问题,设计一种杠杆结构的柔性铰链式超磁致伸缩微位移放大机构。通过理论计算与有限元分析相结合,验证该设计的合理性,并搭建实验平台测试超磁致伸缩驱动器驱动下放大机构的输出特性。结果表明:所设计的柔性铰链式放大机构放大比为5.32,等效刚度为1.29 N/μm,负载能力强,位移损失量较小,输出效率较高。     

大振子压电泵模拟血液泵送研究

设计了一种单腔大振子被动阀压电泵,压电振子直径为70 mm,厚度0.6 mm,采用伞形橡胶阀厚度为0.3 mm,直径为10 mm。在理论分析的基础上,验证了结构输出流量的合理性。利用浓度90%的甘油水溶液模拟黏度234.6 mPa·s血液介质,测试了不同工作频率下单腔大振子压电泵输出流量及压力。试验结果表明:在输入电压为110 V正弦交流电压,当电源信号频率为210 Hz时,得到流量最大值为412.5 mL/min,在当电源信号频率为110 Hz时,得到压力最大值为1.729×104Pa。试验结果为单腔大振子压电泵血液输送研究提供了参考。     

基于混合控制的无凸轮发动机气门电液执行机构跟踪误差研究

为降低发动机气门运动位移输出误差,设计一种新的发动机气门电液执行机构。创建电液执行机构原理简图,对压电制动器和机械伺服系统进行分析。给出了电液执行机构的电路控制数学表达式,建立了液压驱动机构流量方程式。引用单一PID控制方法并进行改进,设计了串联PI-PID-PI混合控制方法。采用MATLAB软件对发动机气门运动位移和压电位移输出误差进行仿真,并且与单一PID控制方法进行对比和分析。结果表明:采用单一PID控制方法,气门运动位移和压电位移输出误差在10%以内,误差变化幅度较大;采用串联PI-PID-PI混合控制方法,气门运动位移和压电位移输出误差在5%以内,误差变化幅度较小。采用串联PI-PID-PI混合控制方法,控制系统反应速度较快,能够提高发动机气门运动位移控制精度,改善气门运动特性,效果较好。     

高度集成分段电阻膜位移测量装置设计

传统一段式位移测量装置难以在有限空间内实现输入输出电压匹配，需额外设计电源变换电路，增加了系统的复杂性。为此，提出一种高度集成分段电阻膜位移测量装置。在电气行程电阻膜外串联印制同系列不同方阻配方比电阻膜，通过分压作用实现电压变换，满足系统输入输出特性匹配需求；通过两次印制、两次修刻的方法，保证产品最终电阻值、线性度等指标满足系统使用要求以及输出的稳定性；进行理论分析、结构和工艺设计以及试验。结果表明：该设计结构紧凑、电压变换简便，具有良好的线性度等特性，可克服传统位移测量装置的局限性。     

大桥风力-压电混合发电装置模拟仿真实验研究

针对此前开发的桥洞风力与压电陶瓷混合发电装置,利用ANSYS软件对桥洞处的流场进行仿真模拟,并制作模型进行桥洞处风力发电的模拟实验,并从理论上研究了压电薄膜产生电荷与尺寸、压力及压电系数的关系,利用电荷放大器检测压电膜输出的电压信号,进一步验证大桥风力-压电混合发电装置的可行性。     

液压缸脉冲式激振系统数学建模及其实验测试研究

液压激振系统为液压传动领域一个重要的研究方向。在分析液压缸脉冲式激振系统激振过程的基础上,建立液压缸两腔压力和流量波动的微分方程。通过测试得到了脉冲式激振系统中液压缸脉冲式液压变化频率规律,从波形规律可看出两液腔压力变化规律与理论分析相一致。在定量泵供油的节流调速系统中,将流量控制阀和溢流阀配合使用,以借助控制机构使阀芯相对于阀体孔运动。压力损失会使得振动幅值稍有降低的变化趋势,但这影响不大。液压脉冲系统的液腔脉冲式变化频率规律的研究为相关振动系统的设计提供了理论依据。     

Bulge forming of tubes with axial compressive force proportional to the hydraulic pressure

A device for applying an axial compressive force proportional to the internal hydraulic pressure in tube bulging was designed, constructed and tested. Using this device, copper tubes of diameter 25.4 mm were bulged. By varying the ratio of the axial compressive force to the hydraulic pressure, the largest ratio for maximum bulging was obtained. At lower values of the ratio, fracture occurred at lower circumferential expansions, whereas at higher values buckling of the tube resulted. The hydraulic pressure and the maximum strains at bursting were measured. Bulging in three stages, with interstage annealing, a circumferential expansion to a diameter of 48 mm was obtained. The maximum bulging possible in each stage was determined together with the hydraulic pressures necessary using the optimum ratio of axial load to the internal pressure. Meridional, circumferential, and thickness strains measured in each stage are presented.     

基于无凸轮发动机的液压执行机构复合控制研究

针对发动机凸轮驱动式液压可变气门控制跟踪误差较大问题,设计了无凸轮发动机液压执行机构,并采用了复合控制系统.建立了混合执行器数学模型,分析了气门阀液压驱动工作原理.给出了压电致动器等效电路图和数学表达式,推导出气门阀液压驱动运动方程式.结合前馈控制和反馈控制的各自优点,设计了复合控制系统.采用MATLAB软件对发动机气...     

基于内置活塞杆式液压缸与杠杆机构的夹紧装置

创新设计了内置中孔活塞杆式液压缸,由该液压缸配合杠杆机构得到的夹紧装置刚性好,结构简单紧凑,加工工艺性好,具有较高的力放大倍数,只需改变杠杆机构便可得到不同大小不同方向的输出力。