基于四端网络法的超声珩齿振动系统设计

从变截面杆作一维纵振动的运动方程出发,建立机械四端网络的数学模型及传输特性方程,导出了超声珩齿复合振动系统的频率方程和放大系数计算公式。将小端接圆柱杆的复合圆锥形变幅杆与被加工齿轮组成复合振动系统,将齿轮简化为圆柱杆,采用四端网络方法,得出了复合振动系统的频率方程与放大系数公式。     

基于分段近似方法的超声雾化喷嘴振动系统设计

为解决超声雾化喷嘴振动系统某些组成段细杆无简单解析解的设计问题,提出分段近似的模拟计算方法,并对超声雾化喷嘴的振动系统进行设计。利用力电类比方法,基于常见的纵向振动变截面细杆的四端网络,通过对无简单解析解的变截面细杆进行分段近似,建立振动系统的整体传输矩阵,进而实现超声雾化喷嘴振动系统的设计分析。采用不同的模拟精度,以单段指数形、圆锥形、悬链形实心及空心半波长变幅杆和圆锥圆柱形、指数圆柱形、悬链圆柱形的实心及空心半波长复合变幅杆为例,对模拟计算结果与理论结算结果进行比较分析。对比分析表明,模拟计算结果能正确地反映理论计算数值,分段近似的模拟计算方法,可以解决无简单解析解的变截面细杆纵向振动的设计问题。利用基于四端网络传输矩阵的分段近似模拟计算方法对超声雾化喷嘴的振动系统进行设计计算,制造的超声雾化喷嘴工作正常,达到设计目标。     

超声振动切割细胞系统的设计

根据细胞微切割实验对超声振动切割系统的要求,对夹心式超声换能器和超声变幅杆组成的振动系统进行了设计,超声换能器采用夹心式压电换能器,变幅杆是一种将等截面圆柱形阶梯变幅杆的一端替换成圆锥形变幅杆构成的新型复合圆锥阶梯形变幅杆,设计了超声换能器和变幅杆的基本结构,并给出其制造尺寸.     

基于四端网络法的指数形超声换能器性能分析

由于超声换能器的性能参数对其功能有很大的影响,为了更好地研究超声换能器的整体性能,这里应用了四端网络法。超声换能器的性能参数包括连续性参数和离散性参数两种,而应用四端网络法可以把这些参数都囊括进来。这里从一种带有1/4波长指数形复合变幅杆的超声换能器出发,对其四端网络参数进行分析,导出了换能器的振型、应力分布函数、输入阻抗、频率方程和两端振速比,并通过实验验证符合工程要求,为下一步换能器的优化设计指明了方向。     

热超声引线键合换能系统振动特性仿真研究

在建立热超声引线键合换能系统各子部分运动方程的基础上，利用有限元方法建立空载情况下换能系统的振动特性仿真模型，并采用正弦扫频方法验证仿真模型。结果表明：换能系统以第2阶变幅杆轴向振动与劈刀径向振动的模态作为其工作状态下的主振型；换能系统工作频率附近包含多种振动模态，键合过程极易被激发而表现出多模态性，由此会消耗部分超声能量且对芯片键合界面造成负面影响，这些振动模态必须得到抑制；仿真计算与试验结果相吻合，其中工作频率的相对误差只有1．2％。     

振动机构中振动电机的选用

振动电机是一种新颖的振动源，本文初步探讨了振动机械采用振动电机的设计方法和步骤。     

压电传感器在超声振动系统中的设计与应用

将压电原理用于实现超声振动系统的频率自动跟踪，在振动系统设计中加入压电传感片，压电传感片跟随系统振动，并产生感应电压，谐振时，感应电压达到最大值，搜寻感应电压最大值就能实现频率自动跟踪，压电传感器的设计可以采用四端网络法，该方法简单实用，为达到最佳灵敏度，应该尽可能让压电传感器靠近振动系统节面位置，压电传感器设计简单，实现容易，跟踪精度高，并且稳定可靠，还能同时用于实现对刀具有安全保护功能。     

微超声振动机器人系统的设计与分析

设计一套微超声振动机器人系统用于细胞切割.超声振动单元安装在并联机器人的动平台上,压电陶瓷驱动器控制操作针做高频振动,直到刺破细胞的壁膜,减少穿刺过程中细胞的变形,从而减小对细胞的损伤.该系统用于牛卵细胞微切割试验,取得很好的效果.     

弯曲振动圆盘振动参数设计方法

弯曲振动圆盘作为超声珩磨的重要传声组件，其参数设计好坏对加工效果起着至关重要的作用。文中通过对弯曲振动圆盘固有频率的几种计算方法与实验结果的比较，得出了合适的圆盘振动特性参数计算公式；通过实验，发现圆盘的振动是以弯曲振动为主，且存在一定反射波的迭加；论证了局部共振理论，是复合系统的某些频率与工具杆在固定一自由条件下的谐振频率一致或接近时出现的现象。所获得的结论，对弯曲振动圆盘的尺寸设计和应用具有一定的参考价值。     

超声调制电加工振动系统研制及试验

根据超声调制电加工振动系统对换能器的要求,设计PZT陶瓷片组合的压电换能器,利用ANSYS分析换能器、变幅杆及工具电极的频率、振幅等参数变化规律;进行变幅杆与工具电极设计,利用数控车削、微细放电及微细线切割制作变幅杆与工具电极;通过超声振动系统的振动特性测试,验证超声振动系统的稳定性及工具电极设计的合理性;进行多种微结构超声调制电加工试验,验证超声电加工系统的可靠性及在微结构加工中精度好、效率高的技术优势。     

行波型超声电动机定子振动模型及其驱动设计

利用复合梁振动理论对典型结构的行波型超声波电动机(TWUSM)的振动特性进行了研究。根据定子结构的特点,将定子简化为一系列简支梁,由此建立了描述定子在逆压电效应作用下的强迫振动模型。此外,该模型还考虑了粘滑阻尼转矩和外部阻尼力的影响。最后借助于广义模态方法对该方程进行了求解,从而获得了在不同控制变量和不同结构参数下TWUSM的振动特性。为验证模型的准确性,设计制作了一台TWUSM样机和专用驱动器。样机试验结果与模型的仿真结果具有较好的一致性,从而验证了模型的有效性。     

超声波电动机面内振动模态试验测试系统

介绍了所研制的超声波电动机面内振动模态试验测试系统。系统通过X-Y数字控制移动平台实现测点点阵的自动定位;只用一个一维面内振动激光测头,基于分量测量方法,通过90°转台实现了测点面内振动二维矢量的测量。该系统可以测试测件面内振动模态频率和定频激励下的振型,适用的超声波电动机定子表面形状包括矩形、圆环形,也可以测试直线分布点阵的面内振动模态。该系统的研制成功填补了国内外空白。     

轴向运动弦线横向振动控制的自适应方法

对轴向运动弦线和作动器组成的耦合系统的横向振动控制进行研究。此系统被作动器分成未控和受控两部分,通过作用在作动器上的控制力对受控部分进行主动控制。分析未控弦线的横向振动的有界性。采用Lyapunov 方法获得自适应控制规律,并证实受控弦线横向振动的渐近稳定性。在初始扰动和激励力作用下,通过数值仿真证实控制规律的有效性。     

动力总成--悬置系统振动解耦设计方法

动力总成-悬置系统获得良好隔振性能的主要方法是最大限度地解除其多自由度振动耦合.在论述动力总成关于曲轴坐标系、转矩轴坐标系和主惯性轴坐标系的振动解耦原理的基础上,进行了动力总成-悬置系统的弹性解耦特性分析,探讨了对于前、后悬置均采用V形悬置组的振动系统易于达到的弹性解耦程度;提出了V形悬置组布置设计的最小刚度比约束条件和悬置倾角的选择范围,完善了V形悬置组的设计方法.这些概念和设计方法拓展了动力总成-悬置系统的弹性解耦设计理论.     

具有间隙和带负阻尼的机械系统自激振动理论及应用

自激振动理论问题归结为极限环论的研究。几乎所有的学者只针对极限环内含奇点的情况，讨论了极限环的存在性、唯一性、稳定性以及如何产生与消失。从具有间隙的机械系统中提出了一个新的力学模型，它不满足通常的极限环存在性、唯一性和稳定性的条件，称为广义Ｌｉｅｎａｒｄ方程。给出了其极限环存在性、唯一性以及稳定性的证明。数值求解给出了奇线段对极限环影响的一些有兴趣的结果。所得到的结论不仅对轧钢机设计与生产有很大的实际意义，还可以推广到转子轴承系统、擒纵机构等的研究。     

轴向运动弦线横向振动的控制:能量方法

基于行波能量的传输原理,研究轴向运动弦线耦合系统的纵向振动控制。通过使系统的能量耗散最大而获得的控制器最优控制参数,使系统的能量达到最小值,从而达到控制弦线横向振动的目的。采用有限差分法进行数值模拟的结果证实此方法的有效性。     

DYNAMIC RESPONSE OF SHAPE MEMORY ALLOY SYSTEM AND ITS VIBRATION CONTROL

0INTRODUCTIONAfter the shape memory effect (SME) of some alloys was found,which were then termed shape memory alloys (SMAs), widely studies have been carried on their properties,performances as well as applications to engineering and daily life since 1970's［1,2］.Pseudoelasticity is another significant property of some SMAs,closely related to SME.Pseudoelasticity is based on the reversibility of martensitic phase transformation induced by stress.The higher the temperature the greate…     

非线性蛇簧联轴器的振动特性及实验分析

仅对非线性蛇簧联轴器本身的结构进行设计和评定,缺乏全面性和实践性。文中应用非线性振动理论分析非线性蛇簧联轴器基本参数对机械系统振动特性的影响,按照幅频响应曲线对非线性蛇簧联轴器进行合理设计,通过理论和实验证明,系统可以获得良好的振动特性。当满足共振条件时,非线性蛇簧联轴器可以自动中断振幅危险增长,使整个系统平稳运行;当扭矩一定,适当增加簧片的厚度和高度及联轴器的齿数,减小轮齿的宽度,对联轴器和系统均仃利。从系统的角度,为非线性蛇簧联轴器的设计和参数优化提供理论基础。     

改进传递矩阵法计算转子系统不平衡响应和灵敏度

提出了一种基于传递矩阵和参数匹配相融合的改进传递矩阵方法。新方法将转子系统分成多个子系统 ,对各子系统建立传递矩阵模型 ,然后利用各子系统在结合面处参数匹配条件建立系统不平衡响应求解方程。这种方法克服了传统传递矩阵方法的缺点 ,并且可以非常方便地用来分析多跨或多转子系统振动特性。给出了不平衡响应灵敏度的计算方法。     

基于模态综合方法的叉车门架系统振动特性研究

采用Yee和Tsuei提出的直接部件模态综合法,将自由界面模态综合法与频响函数法相结合,在试验得到内、外门架振动模型基础上,建立内、外门架组装后门架整体系统振动特性的分析方法,编制MatLab程序计算门架整体的振动特性,分析门架系统各阶振型特点,并把数值仿真结果与试验结果做比较,误差最大达到2．5％。证实该方法在工程机械的整机或部件的振动特性研究中有实用价值。