一种新型压电驱动器技术的研究及应用

文中介绍了一种新型的压电驱动器技术，驱动器通过调节相邻两根陶瓷杆的伸长量，经机械放大后再耦合可在横向圆周预定方位输出角位移。在此基础上，建立了驱动器的力学模型和耦合数学模型，该驱动器在制导弹箭上具有潜在的应用价值。该研究可为制导弹箭弹头的偏转驱动装置设计提供参考。     

机器人压电陶瓷微操作手的设计

机器人微操作手设计采用压电伸缩陶瓷微位移器.操作手手指由两面各粘1片压电陶瓷的金属片构成压电陶瓷梁.两片压电陶瓷的逆压电效应相反,外加电压时,一片收缩另一片伸长,自由端发生弯曲变形.改变加电压方向控制悬臂梁夹持物体,电压为零时释放物体.微操作手的移动、夹持和释放等操作由摄像头反馈给计算机控制处理.     

基于压电陶瓷的快速反射镜驱动与控制研究

针对压电陶瓷驱动快速反射镜(fast steering mirror,FSM),设计一种基于分立元件的驱动器和一种基于位置闭环的控制器.通过分析压电陶瓷特性,建立FSM控制系统传递函数,并通过理论计算、物理建模、仿真、实物检测,对所设计的驱动器与控制器进行验证.验证结果表明,所设计的驱动器及控制器可行且有效.     

基于压电陶瓷的自供电关键技术分析

基于压电陶瓷的自供电原理为利用压电材料的压电效应,采用三层悬臂梁压电振子结构,将机械振动转化为电能,由此实现无线传感器的自供电。其关键技术包括压电材料制备、压电振子结构优化设计、高效的电能转换与储存电路设计等方面。     

局域能量逐层提取的LMD模态混叠抑制方法

提出了一种基于局域能量逐层提取的局域均值分解（Local Mean Decomposition,LMD）模态混叠抑制方法。对待分析信号利用LMD得到一系列乘积函数（Product Function,PF）,对各PF的能量进行积分,根据积分比值确定模态混叠导致的能量泄漏程度,并从具有模态混叠的高阶PF中移除下一阶PF的成分构成新的PF,从原始信号中减去新的PF得到新的待处理信号,继续执行LMD,直到所有PF频率成分各自独立,从而实现对模态混叠的抑制。仿真结果表明：算法可以有效抑制小频率比混合信号导致的模态混叠,在实际工程上具有一定推广应用价值。     

Li2CO3对低温烧结PZT压电陶瓷性能的影响

采用传统固相法在1 050℃烧结温度下制备Pb0.995Cd0.005(Zr0.965Ti0.035)O3(PZT)压电陶瓷材料,研究Li_2CO_3的加入对PZT陶瓷材料的烧结和压电、介电性能的影响。结果表明,加入质量分数为0.10%的Li2CO3时Pb0.995Cd0.005(Zr0.965Ti0.035)O3压电陶瓷综合性能最佳:烧结密度为7.46 g/cm3,d33为70 p C/N,εT为273,tanδ=0.020。该材料可作为制备叠层压电陶瓷元器件的候选材料。     

压电陶瓷用于半导体桥点火的研究

根据多层压电陶瓷产生电量的理论计算和分析,制作了压电陶瓷堆,利用压电陶瓷在爆炸冲击作用下产生的能量对半导体桥火工品进行了点火试验,并研究了压电陶瓷层数、爆轰激励源大小对点火的影响。结果表明:压电陶瓷片层数越多,其输出电压越高,输出能量越大;施加的爆炸冲击波压力越大,其输出的电压越高,能量也越高。因此,压电陶瓷用于半导体桥点火是可行的。     

基于压电陶瓷的激光谐振腔长控制技术

为了获得频率稳定的激光源,介绍一种利用压电陶瓷微位移控制激光谐振腔长的方法。通过D/A卡输出非等间隔控制电压序列给压电陶瓷驱动电源,使压电陶瓷产生微小形变从而控制激光谐振腔长均匀变化,使出射激光频率均匀稳定。实验结果表明:该系统可以精确有效地对激光谐振腔长进行微调节控制,定位精度可以达到nm级别。     

一种用于光束定向器的压电陶瓷驱动电源设计方法

针对光束定向器的高精度定位需求,以提高压电陶瓷双晶片的驱动特性为目的,设计一种直流放大式的压电陶瓷驱动电源,通过D/A转换模块把计算机发出的数字指令信号转换为模拟电压信号,通过高压线性放大模块把模拟电压信号进行高压放大驱动压电陶瓷。结果表明：该驱动电源具有输出精度高、响应速度快、驱动能力强、稳定性能好、结构简单、集成度高、调试方便等特点,能有效地应用于光束定向器驱动系统中。     

基于模态匹配的汽车座椅骨架模态分析与优化

基于某车身模态匹配策略,设定其座椅NVH(Noise、Vibration、Harshness)目标,并利用有限元分析软件HYPERWORKS和动态信号采集分析系统DHDAS对某汽车座椅NVH基本性能指标——振动模态进行了分析与试验研究,得到了座椅骨架的低阶模态和振型,并通过优化座椅部分零件尺寸参数,使座椅的模态频率避开了与车身的共振频率,建立了座椅NVH性能匹配分析与优化的基本流程与方法.     

引信用压电式射流发电机的原理与研究

文中对一种新型引信用压电式射流发电机的工作原理进行了分析研究。指出压电片的基频固有频率与谐振腔的固有频率相同时发生谐振现象,可以提高发电机的电能输出,并推导了压电片及谐振腔的固有频率公式,为该发电机的设计提供了理论依据。压电式射流发电机具有可连续供电、响应速度快、体积小、电磁兼容性好等优点,其作为引信用环境能源具有宽阔的使用前景和利用价值。     

基于模态相关性和模型修改的发动机整机模态分析

建立了发动机实体和有限元模型,介绍了计算模态分析和模态相关性分析的一般方法与理论.对某发动机整机进行了计算模态分析,得到其计算模态频率以及相应的振型.通过试验得到试验模态频率及振型,对所建立的试验和计算模型的模态相关性进行了计算和评估,得到计算和试验模态间的MAC矩阵及各自由度上的Co-MAC结果;利用模态相关性结果,修正原始有限元模型,从而提高了其模拟实际结构的精度,并为基于此有限元模型的更高精度动态分析模型的建立奠定了基础.     

角位移增大连杆轴向预压缩驱动器静、动态特性仿真分析

为了进一步增大压电双晶片驱动器的输出角位移,基于轴向预压缩增大压电双晶片输出转角和力矩的方法,提出一种带有连杆机构的压电双晶片驱动器。对驱动器建立了端部带有扭簧的静力学数值模型,以及端部带有微小舵面的刚柔耦合拉格朗日动力学方程及有限元模型。所得的数值结果和有限元结果总体符合程度较好,静力学结果表明：带有连杆机构的轴向预压缩（PBP）驱动器较原PBP驱动器输出角位移增大了4倍以上,最大输出转角可达到26.3°,而输出转矩随之缩小。动力学结果给出了驱动器机构内部能量的传输及分配特性,以文中舵面作为驱动对象,驱动器平均输出角速度达到2 000°/s,控制带宽达到30 Hz,明显优于普通伺服舵机。该角位移增大PBP驱动器的设计和仿真研究可为以大位移、小输出力矩、高控制带宽为特征的微小型飞行器舵机的研制提供理论参考依据。     

某车载高炮火力系统模态分析

为避免在发射过程中高频射击工作载荷引起火炮结构剧烈振动,提高车载高炮射击精度,对某车载高炮 火力系统模态分析进行研究。建立高炮火力系统结构拓扑关系和有限元分析模型,采用 ANSYS Workbench 软件对其 进行模态分析,得到火力系统俯仰部分的固有频率和振型,并通过模态试验对有限元模态计算结果进行验证。验证 结果表明,该研究可为车载高炮火力系统的动力学分析和结构优化设计提供依据。     

某四旋翼飞行器机架的模态分析

为了避免某四旋翼飞行器在执行任务过程中产生共振,对真实机架结构进行了建模,用有限元软件Workbench进行模态分析.通过提取机架的7～12阶固有模态,发现旋翼机的激振频率可有效避开其固有频率.结果表明,该方法可有效避免共振,增加飞行器任务执行的作业量及有效率,为该飞行器的设计、改进及其研究提出参考意见.     

鱼雷热动力发动机机体振动模态分析

以鱼雷热动力发动机机体为例，用PATRAN有限元分析软件为平台，建立机体3D实体模型，对机体结构进行约束模态和自由模态分析，获得机体结构的模态参数。通过模态研究，分析了鱼雷热动力发动机机体固有振动特性，以及各结构参数对振动传递及噪声辐射的影响，为鱼雷热动力发动机的减振设计奠定基础。     

轿车车身顶棚的有限元模态分析

以力帆520车型为原型,建立其车身顶棚结构的有限元模型,运用有限元模态分析技术,并基于Hypermesh有限元软件计算,得到了200 Hz以下的低频段车身顶棚的模态频率及振型,根据振型图找出了轿车车身顶棚结构的薄弱环节,为车身的结构设计和改进提供了可靠的理论依据.     

利用ANSYS软件实现某武器发射平台振动模态分析

文中根据模态分析理论．建立了某武器发射平台的模态分析模型．采用ANSYS软件提供的Block Lanczos法，对该武器发射平台的模态进行了计算．得到了该系统的振动动力特性（固有频率、振型），从而为深入研究该系统的振动机理及振动抑制技术提供了理论依据。     

新型四轴联动舵机的原理和动力学分析

根据旋转弹自主修正对控制系统的要求,提出一种新型的四轴联动电动舵机结构,建立了动力学分析模型,并通过算例对该结构的可行性进行了分析。计算分析结果表明,该舵机具有功耗小,结构简单,动作可靠的优点,只需一个电动机就能实现对4片舵翼的同时驱动控制,是一种适合旋转弹弹道修正的执行机构。