光学头力矩器悬线对其低频灵敏度的影响分析

力矩器低频灵敏度是决定激光头读碟快速性的关键参数,在力矩器处于低频工作状态时测量得到的,其值反映力矩器的起振工作性能。在分析悬线式力矩器运动机理的基础上,对力矩器悬线进行了数学建模与实验分析。介绍了力矩器低频灵敏度的测试方法及测试仪器,并对不同悬线刚度的力矩器样品进行实际测试。测试结果表明:悬线式力矩器悬线刚度越大,其低频灵敏度越低。实验结论对悬线式力矩器的设计、生产和评价都有重要的指导意义。     

用于蓝光光学头的力矩器的动力学特性分析

作为光学读取头中的最终执行部件,力矩器在驱动电流的作用下带动物镜上下运动,高频动态跟踪光盘上信息坑位置的高频小幅移动。力矩器的动态性能直接决定着聚焦伺服和循迹伺服的精度,也就决定着光学头的读盘性能。本文结合蓝光光学头这一项目,针对用于蓝光光学头中的力矩器,用有限元方法进行了动力学仿真分析。首先建立了力矩器的有限元模型,设置材料参数并划分或建立单元;接着进行了力矩器可动部的模态分析,并对几种特定模态进行了阐述;然后进行了力矩器可动部的谐响应分析;最后给出了实验测试结果,验证了仿真模型的有效性。     

三悬线式光学头力矩器低频特性分析

光学头力矩器是BD/DVD系统最重要的部件之一,其力学特性决定着光学读取头的性能。力矩器的阻尼特性是力矩器重要的特性之一,影响着力矩器的响应幅值和响应灵敏度。文中建立力矩器的力学模型,采用有限元软件ANSYS中的等效阻尼系统模拟力矩器的阻尼特性,仿真得到了力矩器的低频特性参数,与实验结果对比,验证了仿真模型的正确性。     

三悬线式光学头力矩器等效刚度模型

一阶共振频率是光学头力矩器的重要特性之一,研究的力矩器在聚焦方向、循迹方向和倾斜补偿方向上的固有频率分别为50.5 Hz,54.8 Hz和205.2 Hz。力矩器中支承部件悬线当作悬臂梁处理,利用材料力学和振动理论中梁挠度理论,将力矩器的受力转化为悬线受力,建立了力矩器的在聚焦运动、循迹运动和倾斜补偿运动三个方向的等效刚度模型,等效刚度模型计算结果与仿真结果、实验结果对比,误差均小于1%。     

光学头三维悬线式力矩器的高次谐振

研究了分布在聚焦和循迹特性曲线上的高次谐振。对高次谐振的产生机理、物理模型、模态分布和测试方法等进行了研究。根据三维力矩器实际受力状况建立了低转角转动物理模型。利用有限元法分析计算了三维悬线式力矩器的模态分布和振型。介绍了高次谐振的测试方法,并对存在装配误差的力矩器进行实测。测试结果表明:不良力矩器往往在聚焦特性曲线上存在1 700 Hz左右的俯仰共振,在循迹特性曲线上存在4 800 Hz左右的偏转共振,其结果和有限元分析结果一致。结果还表明:高次谐振是光学头三维力矩器的固有属性,抑制高次谐振需要有效减小三维力矩器的装配误差。     

基于有限元仿真的行星滚柱丝杠动态特性分析

通过CATIA对行星滚柱丝杠机构进行三维建模,采用有限元仿真技术分析了机构的6阶固有频率,得到了各阶模态主振型图,分别研究了支承方式、螺母工作位置、离心力等因素对机构固有频率的影响。研究表明,采用两端固定支承的行星滚柱丝杠固有频率较高,适宜在高速工况下使用;螺母工作行程越大,机构整体抗振性能越低,承受的极限转速也越小;机构高速运转时产生的离心力将导致零部件的变形增大,降低其传动精度,在具有高精度要求的工况下,不宜采用过高转速。     

星载光学遥感器调焦机构的设计

介绍了一种用于某星载光学遥感器的调焦机构设计,采用谐波减速器和滚珠丝杠、直线导轨配合使用的方案,弥补了传统调焦结构的不足;通过对调焦负载阻力矩的分析选择相应的电机,计算了该调焦机构的理论分辨率为0.43μm;并将该机构随同整机进行了力学环境模拟试验,对其力学环境试验前后的调焦精度进行了对比,其试验前后直线偏角均小于20″,位移误差均小于5μm,满足使用要求。试验结果表明,该空间调焦机构具有结构紧凑、刚度高、位移精度好等特点,能够满足空间调焦的设计要求。     

机电作动器系统设计及动态特性研究

针对舰艇上现有的液压作动器系统体积较大,安装、维护比较复杂的问题,设计一套机电作动器系统,以取代液压作动器系统。首先进行机电作动器系统方案的设计,根据所需推力及寿命要求,合理设计电动缸的结构。建立机电作动器的AMESim模型,仿真分析其跟踪性能以及刚度对跟踪性能的影响,并从实验的角度分析研究它的动态特性。通过与液压作动器进行对比,发现机电作动器不但结构简单紧凑,体积小,而且动态性能明显优于液压作动器。     

张紧器主框架动态特性分析

以船用张紧器主框架为研究对象,采用有限元模态分析的方法,对主框架受力模型进行分析.得出主框架在张紧器最大工况下的位移及应力云图,并根据分析结果对主框架结构进行优化,使主框架满足张紧器的使用要求.     

机床主轴部件动态性能优化设计灵敏度分析法软件

本文论述利用模态柔度均衡优化准则,以设计灵敏度分析法为基础所建立的机床主轴部件动态性能优化设计新软件。     

风力发电机机舱的静、动态特性有限元分析

机舱在风力发电机中是一个很重要的受力部件。本文基于ANSYS有限元软件平台，通过对机舱进行静力分析和模态分析，得出了机舱应力分布图及最大应力值；机舱前5阶的固有频率及振型。根据最大应力出现的位置和机舱的振型，我们提出了优化方案，为风力机研究中虚拟设计方法的应用进行了一次有益的探索。     

Analysis of frequency characteristics and sensitivity of compliant mechanisms

Based on a modified pseudo-rigid-body model, the frequency characteristics and sensitivity of the large-deformation compliant mechanism are studied. Firstly, the pseudo-rigid-body model under the static and kinetic conditions is modified to enable the modified pseudo-rigid-body model to be more suitable for the dynamic analysis of the compliant mechanism. Subsequently, based on the modified pseudo-rigid-body model, the dynamic equations of the ordinary compliant four-bar mechanism are established using the analytical mechanics. Finally, in combination with the finite element analysis software ANSYS, the frequency characteristics and sensitivity of the compliant mechanism are analyzed by taking the compliant parallel-guiding mechanism and the compliant bistable mechanism as examples. From the simulation results, the dynamic characteristics of compliant mechanism are relatively sensitive to the structure size, section parameter, and characteristic parameter of material on mechanisms. The results could provide great theoretical significance and application values for the structural optimization of compliant mechanisms, the improvement of their dynamic properties and the expansion of their application range.     

基于有限元的汽轮发电机转子动特性分析

论述了对汽轮发电机动特性分析的重要性,提出用有限元方法计算求解发电机转子动特性参数的思路,并以上海汽轮机有限公司设计制造的某发电机转子进行了建模和简化,采用block lanczos方法对模型进行了模态分析求解,并对求解结果进行了分析,最后得出有限元法分析发电机转子固有频率误差的关键所在。     

波导多层光盘读出系统二维力矩器Ansys分析

波导多层光存储技术是光存储领域的前沿课题。针对设计要求计算出所要设计的二维力矩器的各项参数,在计算机中建立相应的模型,通过编程模拟出该二维力矩器的受力情况及计算出各阶频率。其一阶共振频率对实际运用是非常重要的参数之一,通过有限元分析软件Ansys的运用,得出该二维力矩器的伯德图,在图上查出聚焦及循迹方向一阶固有频率对应的值,与行业标准(草案)进行比对,验证该二维力矩器的参数设定是符合标准的。     

基于有限元法的轻型客车动态特性分析

阐述了模态分析基础,完成了虚拟环境中车身的模态分析。通过对车身的模态分析,获得了车身结构固有的振动特性,并找出了车身结构在动态激励时的薄弱环节。对车身结构的改进具有指导意义。     

压电位移放大机构的力学解析模型及有限元分析

研究了压电位移放大机构的运动学和动力学建模问题。基于能量守恒原理和弹性梁弯曲理论推导了桥式位移放大机构的位移放大比等静力学解析模型;在此基础上,通过拉格朗日方程建立了桥式位移放大机构的固有频率解析模型。通过有限元计算验证和分析了提出的解析模型的可行性和优越性,并与国内外典型的位移放大比数学模型进行了比较。结果表明:由于本文提出的模型考虑了位移放大机构的拉伸和弯曲变形,并且摒弃了国内外普遍采用近似几何关系进行数学推导的思路,因此所建立的位移放大比解析模型精度更高;固有频率解析计算结果与有限元模态分析结果的相对误差约为5%。得到的结果显示:本文给出的建模方法以及位移放大比、固有频率等解析模型可为柔性机构的优化设计和研制提供依据和参考。     

有限元法在机械结构模态分析中的应用

运用有限元法对机械结构进行模态分析可以求出结构的固有振动特性,获得避免共振现象产生的工作频率范围,同时提出改善结构模态特性的方法。文章运用有限元分析软件ANSYS分析了某机床床身的前8阶固有频率和振型,提出了适合加工的主轴转速范围和改善床身结构模态特性的方法。研究实例表明:有限元法具有简单、快速、直观的特点,是一种对机械结构进行模态分析的有效方法。     

刀柄—主轴系统联结性能有限元接触分析

为提高高速加工的质量,采用有限元接触理论建立了刀柄—主轴系统的联结性能评测模型。对接触面上所有高斯积分点进行接触判定。计算任意两点间的法向距离和法向接触力,以判断是否进入接触状态;计算切向接触力以判断摩擦状态。用罚函数法将不等式形式的判定条件引入非线性有限元变分原理,采用完全New-ton-Raphson方法求解方程组。采用该模型仿真刀柄—主轴接触面的变形状况和应力分布,并用统计方法分析了拉刀力和转速对刀柄—主轴系统联结性能的影响规律。     

Process optimal design in non-steady forming of porous metals by the finite element method

A new approach to process optimal design in non-steady forming of porous metals is presented. In this approach, the optimal design problem involving diverse objective functions and design variables is formulated on the basis of the finite element process model, and a derivative-based approach is adopted as the solution technique. The process model, the formulation for process optimal design, the schemes for the evaluation of the design sensitivity, and an iterative procedure for optimization are described in detail. The validity of the schemes for the evaluation of the design sensitivity is examined by performing a series of numerical tests. The capability of the proposed approach is demonstrated through application to a selected design problem.