低功耗烧结气敏元件制备和气敏特性研究

未经掺杂的金属氧化物半导体气敏传感器通常灵敏度很高，但选择性较差。为提高选择性和一致性，设计了一种特殊结构的低功耗SnO2烧结气敏元件的制备方法，测试了SnO2烧结气敏元件的气敏特性。制备的SnO2烧结气敏元件在40mW的加热功率条件下，100ppm的CO气氛中灵敏度达到3，响应时间仅为4s；在180mW的加热功率条件下，对氢和碳氢化合物（如CH4和LPG）敏感。这类低功耗烧结气敏元件选择性和一致性好，有望用于室内煤气泄漏检测等场合。     

数控机床动态特性优化

考虑了滚动结合面和主要固定结合面的影响,对机床进行模态分析和谐响应分析,找出了其薄弱模态;通过分析可知改变各结合面刚度对整机动态特性的影响,识别出对整机动态特性影响较大的结合面,并对这些结合面刚度值进行优化,提高了整机的动态特性.     

机床动态特性对铣削力影响的实验研究

采用锤击法对一台大型加工中心进行了模态实验分析,获得了机床整体结构的低阶固有频率、刚度和阻尼等模态参数;在此基础上,根据机床动态特性与加工参数的关系设计了铣削力测试实验,测得了不同加工参数下的铣削力;分析了机床动态特性对铣削力的影响,为加工参数的选择提供了依据.     

电主轴动态特性分析及结构优化

以某高速数控车削中心的电主轴为研究对象,建立了电主轴的有限元模型。以等效弹簧单元来模拟轴承对电主轴的支承刚度,同时将电动机转子部分视为分布质量单元附加在电主轴的相应安装位置。对电主轴有限元模型进行了动态特性分析,获得了各阶固有频率及振型。通过LMS模态测试设备对电主轴进行模态测试,测试结果与有限元计算结果的误差在10%以内,验证了此有限元模型的正确性。最后,在有限元模型的基础上进行了轴承支承跨距的优化分析,提高了电主轴的固有频率。     

开口双直孔力敏元件的弹性特性与结构关系分析

建立了某型号开口双直孔力敏元件的有限元分析模型,利用ANSYS软件的技术分析了其主要结构参数对其弹性特性的影响关系,为新型力敏元件的研究开发提供了可靠的设计依据。     

摩托车车架的动态特性分析及减振优化研究

车架是摩托车的关键部件,它的动态特性直接影响整车的振动。通过对摩托车车架动态特性的研究,找出其动力学上的缺陷并进行合理的结构修改,以某125型跨骑式摩托车为例,建立了车架结构的有限元模型,进行了模态分析,并研究了路面激励和发动机激励对车架动态特性的影响。通过对车架结构动态性能的评估,找到了车架结构的薄弱环节,并进行了结构修改,改善了车架结构的动态特性,减少了摩托车的振动,为摩托车结构的减振优化研究提供了可借鉴的方法。     

建筑装修小车动态特性的实验研究

在有限元分析的基础上 ,采用实验的方法对建筑装修小车的动态特性进行了实验研究 ,结果表明有限元模态分析的结果与实验测试结果基本吻合     

双十字轴对称式力传感器设计与动态特性研究

设计了一种双十字轴对称式力传感器,该力传感器由2套垂直交叉分布的励磁磁芯和2套垂直分布的感应磁芯组成,整体呈现十字轴式结构,可同时检测2个方向上的受力,对称分布的励磁磁芯也可同时检测2个位置上的受力,更加符合实际工况。分析了力传感器工作原理,推导了受力时磁通量及磁导率变化情况。通过试验分析了该力传感器与传统的力传感器的动态性能,试验结果显示,双十字轴对称式力传感具有更好的动态性能,更加适用于现代农业机械装备。     

建筑装修小车动态特性的实验研究

在有限元分析的基础上,采用实验的方法对建筑装修小车的动态特性进行了实验研究,结果表明有限元模态分析的结果与实验测试结果基本吻合。     

六分量车轮力传感器结构多目标优化设计

以六分量车轮力传感器为研究对象,进行考虑一致灵敏度和低耦合度的传感器结构多目标优化设计。首先利用有限元分析确定应变计位置,并设计测力电桥。采用最优拉丁超立方实验设计方法分析传感器结构参数对灵敏度和耦合度的影响程度。建立起考虑一致灵敏度和低耦合度的多目标结构优化设计模型,并采用NSGA-II遗传算法求解该优化设计问题。优化设计后的传感器最大耦合降到3.8%,条件数降低到2.39,在一致灵敏度和低耦合度两个相互矛盾的性能间取得了较好的平衡。     

压磁式测力传感器重复特性实验

为了研究坡莫合金压磁式测力传感器的重复特性,并比较不同频率下传感器特性的变化,在不同的预载荷、不同的测力范围,不同的励磁频率条件下对所设计的坡莫合金压磁传感器进行了重复性实验分析与研究.采用标准误差作为衡量传感器重复性的指标,由压力机配合测力环加载,通过交流电桥读取传感器的电感量.实验表明:最大载荷一定时,预载力的提高可以减小传感器的重复性误差,但当预载力增大到一定程度后,继续加载,传感器的重复性误差不再减小,基本保持不变;最大载荷的增大使传感器的重复性误差增大.     

复合结构研齿换能器的动力学特性与设计

利用4段复合式变幅杆及夹心式压电陶瓷换能器的结构,研制了一种用于超声辅助研磨弧齿锥齿轮的新型换能器。首先,根据牛顿定律和超声波传输线理论,推导得到了超声研齿换能器的频率方程,依据压电陶瓷的谐振频率、振动模式和输入功率,确定了复合式超声研齿换能器的结构参数;其次,运用等效声学参数修正法和质量互易法,对设计的换能器进行了声学和结构参数的修正;然后,利用ANSYS分析软件进行了模态分析和谐响应分析,对换能器的谐振频率、振动幅度、振动速度比和导纳等动力参数进行了研究;最后,进行了阻抗特性测试和振动特性实验和通过5对弧齿锥齿轮的超声研磨实验,进一步证实了复合结构研齿换能器的超声研磨性能。     

预紧力对夹心式弯曲振动换能器振动特性的影响

由于理论计算的复杂,在夹心式弯曲振动换能器理论计算时通常不考虑螺栓预紧的影响,这样将导致理论设计出的换能器与实际换能器的振动特性存在偏差。以螺栓预紧的夹心式弯曲振动换能器的振动特性为研究对象,首先忽略螺栓作用计算得到换能器几何尺寸,然后利用有限元软件ABAQUS建立模型,考虑螺栓作用修正理论计算值,并对夹心式弯曲振动换能器在不同预紧力下进行模态仿真。分析夹心式弯曲振动换能器在施加不同螺栓预紧力状态下共振频率,节点位置,重点分析前后盖板以及压电陶瓷的相对应力分布,认为预紧力变化对频率影响较小,节点位置没有影响,但对换能器前后盖板以及陶瓷片应力集中影响较大。预紧力作用很大程度上影响夹心式弯曲振动换能器的阻抗值,通过阻抗分析仪测量不同预紧力情况阻抗值,发现阻抗值随预紧力的增大而减小。由此可根据换能器阻抗特性及应力集中情况得出夹心式弯曲振动换能器最佳预紧力的值。     

球头副曲率半径对力传感器方位误差的影响

对不同接触形式的球头副的载荷偏心量和接触应力进行了分析,并设计了9对不同接触形式、不同结构尺寸的球头副进行方位误差测量。实验结果发现,相对于球面-球面点接触形式球头副,球面-平面点接触形式球头副的方位误差更小,球面-球面完全接触形式球头副与球面-平面点接触形式球头副的偏心载荷相当;调整角度较小时,可以选用球面-球面点接触或球面-球面完全接触,调整角度较大时,宜采用球面-平面点接触或半径较小的球面-球面完全接触。     

Structure Optimization of Wheel Force Transducer Based on Natural Frequency and Comprehensive Sensitivity

The current research of wheel force transducer (WFT) mainly focuses on test signal processing and decoupling methods based on signal itself, while the WFT structure optimization research related to decreasing the mass and increase the natural frequency and comprehensive sensitivity is not enough. In order to improve the WFT test accuracy, a structure optimization method based on natural frequency and comprehensive sensitivity indicators is put forward. The WFT with 8-beam elastic body is used for the finite element modeling (FEM), in which the following variations are taken into consideration: the connection type of elastic body with modified rim, the number of connection holes, and the respects of strain beam including the shape, the cross sectional area and the length, etc.. The test results shows that the natural frequency of the connecting block type is increased by 65.5% compared with the connecting seat type of elastic body & modified rim, and the main channel sensitivity is improved as well. The results show that the connecting block type will achieve the best comprehensive performance when the number of connecting holes between the elastic body and the modified rim is 20. And the thinner and longer strain beam with smaller cross section area is preferable within the scope of elastic body mechanical strength. This research proposes a novel structure optimization method for WFT which contributes to improve the measurement performance of WFT.     

轮力传感器及其在汽车道路试验中的应用

汽车轮力传感器串接在轮胎轮辋和车桥轮毂之间，用于在汽车实车道路试验和室内台架试验时测量由地面或激振器作用于轮胎的六分力。轮力传感器研制的关键技术包括可靠且准确的信号和能量传输、信号的解耦、强度和结构安装要求等。详细介绍了轮力传感器的研究进展、设计原理、性能评价和误差分析等，最后对其在汽车道路试验中的具体应用做了介绍。     

离心泵平衡孔位置对轴向力及外特性的影响

以离心泵平衡孔平衡轴向力的方法为研究对象,利用计算机CFD技术和试验研究相结合的方法,对平衡孔径向位置与平衡轴向力的效果和泵的外特性的关系进行了深入研究。研究表明,平衡孔位置对轴向力和外特性影响有一定的规律,对平衡室内压力影响显著;随着平衡孔位置径向半径增大,平衡室内整体压力增大,轴向力也越大;径向半径越小,平衡轴向力的效果较好,但泄露量大,扬程和效率略有降低。     

Dynamic Characteristics of the Cutting Force in Milling

Russian Engineering Research - The dynamic characteristics of milling in different conditions are simulated for structural steel and a titanium alloy. An analytical method is proposed for...