利用中低频振动改善熔丝制造产品表面加工质量研究

熔丝制造技术(Fused filament fabrication,FFF)因其操作简单、适用性强和成本低廉等特点,已经成为当今使用最为广泛的增材制造技术之一.然而,由于逐层累加的工艺特点,与传统加工方式相比FFF产品的表面质量存在着明显的缺陷.利用中低频振动在改善FFF产品表面质量方面有着很大的潜力,为此,将压电陶瓷...     

压电梁弯曲振动振幅分布特性的实验研究

对压电梁进行了弯曲振动模态有限元分析,讨论了压电陶瓷片与梁的组合方式对压电梁弯曲模态的影响,在此基础上,对压电梁B1和B3阶弯曲模态、振幅分布进行了实验研究。结果表明,当压电梁振动阶数较高时,陶瓷片的横向布置对梁的振动特性影响很小。研究结果对压电驱动技术具有指导意义。     

多点压电振动给料装置的实验研究

压电振动给料装置耗能少、噪音低,有很好的发展前景。文中通过实验,考察了影响多点压电振动给料装置输送性能的多方面因素,为压电振动给料装置的改进和驱动电源控制系统的设计提供了必要的理论分析和实践数据。     

通过压电分流阻尼技术抑制结构振动的实验研究

以一四边固定矩形板为例,通过实验方法对三种不同的压电分流阻尼技术（RL串联压电分流电路、RL并联压电分流电路以及RL-C并联压电分流电路）的振动控制效果进行分析和比较。实验结果表明,当压电分流电路的参数调节到最优值时,能够有效降低结构振动;RL串联压电分流电路和RL并联压电分流电路的控制效果基本相等;RL—C并联压电分流电路能够降低分流电路中的最优电感值,但是控制效果也随之变差。实验结果还表明压电分流电路对电感值相当敏感,如果电感值偏离最优值,有可能会使得控制效果大幅下降。     

超声振动减摩性能的实验研究及理论分析

以超声减摩的核心构件压电振子为研究对象，在测量压电振子参数的基础上通过改变压电振子的工作电压，测量压电振子振动时辐射端面与特定的工作表面间的摩擦系数的变化规律，通过有限元法计算压电振子的振动模态，分析超声振动的减摩机理，以便进行适当的结构设计，利用超声振动的减摩性能制造出超声波悬浮轴承。研究证明，超声振动具有良好的减摩性能，压电振子处于纵向振动模态时减摩效果最好。     

悬臂梁式压电振动能采集器的建模及实验验证

为了根据环境振动和电学负载的特点对悬臂梁式微型压电振动能采集器进行优化,本文考虑质量块质心与悬臂梁末端的位置差异,建立了在基础激励作用下采集器的运动微分方程和边界条件.通过引入常数,建立了对单压电层、双压电层并联和双压电层串联的3个悬臂梁式微型压电振动能采集器均适用的耦合电路方程,得到了采集器固有频率和振型的表达式,推...     

压电陶瓷驱动微小机器人移动机构性能实验研究

利用压电陶瓷的电致伸缩效应可以驱动微小机器人移动机构的运动。用金属薄片和压电陶瓷构筑的振动框架式微小移动机构其外型尺寸在１０ｍｍ３以下,重量小于０．７ｇ。本文用实验方法探讨了这种微小机构在不同激励频率、不同信号波形和幅值下的移动性能,为理论建模提供了实证依据。     

柔性结构振动控制的初步分析与试验研究

采用智能结构的原理和方法,对压电元件用于柔性结构振动控控制的有关问题进行了初步探讨。对压电驱动器与结构的匹配关系进行了理论分析,对模态传感－驱动器对在柔性悬臂板结构中的布置数量和位置进行了优化设计,并对结构振动进行了控制试验,验证了该方法的有效性。     

交通工具中振动利用系统的研究与实验装置设计

交通运输中,由于路面不平、发动机的运转、传动系统的不平稳等原因而产生较大的振动,收集这些振动能量,并将其转化为稳定的电能,可为交通工具提供额外的能源.设计制作了振动利用系统的实验装置,通过实验的方法证明了振动利用系统是可行的.     

压电陶瓷用于智能梁结构的振动控制研究

从理论和实验两方面分析了利用压电作动器进行柔性梁结构振动主动控制的机理,建立了相应的实验系统,得出了智能梁结构的振动位移和驱动电压及传感电压之间的关系。实验中采用直接负反馈和趋势预测反馈控制方法,对智能梁结构进行了有效的振动主动控制,得到了良好的效果。     

加筋薄板的自由振动分析

加筋薄板是航空领域最常见的结构之一,加强筋对薄板振动模态有显著影响。为改善蒙皮加筋薄板的动力学特性,旨在研究板筋连接单元的动力学建模方法以及加强筋对蒙皮薄板振动的影响机制。首先研究加筋薄板铆接、点焊和滚焊连接形式的有限元建模方法,建立铆接、点焊和滚焊薄板构件的有限元动力学模型;然后探讨单向与双向加筋薄板构件的自由振动模态;最后,分析板筋连接形式和加筋安装方向对薄板振动模态的影响机制。结果表明,加强筋的设计对薄板模态影响明显,滚焊加强筋对薄板构件的模态频率影响相对最大。     

挥舞旋转运动薄板磁弹性振动分析

基于非线性薄板理论假设,建立了旋转运动柔性薄板在横向磁场环境下的振动方程。应用Maxwell电磁定律得出导电薄板的电磁本构关系,得到了Lorentz力的表达公式。在考虑了薄板横向变形引起的轴向缩短基础上,使用Hamilton原理推导出在磁场中旋转运动薄板的变分方程,并使用Galerkin法对方程进行离散,研究了旋转运动、磁场强度以及薄板长宽比对薄板振动的影响。     

力偶作用下薄板的吸振控制研究

针对附加动力吸振器的简支矩形薄板,利用结构导纳理论,推导出了集中简谐力偶作用下系统各环节的功率流表达式,揭示了力偶的作用机理和动力吸振器的吸振机理。在此基础上,以控制频率范围内输入主振系的净功率流最大值为目标函数,探讨了单个吸振器和多个吸振器的优化设计问题,并分析了吸振器安装位置对控制效果的影响。功率流表达式的推导和吸振器优化设计的研究为弹性体在力偶作用下的吸振控制提供了理论基础和设计方法。     

薄板振动式液压脉动衰减器滤波特性

为解决液压系统中由于压力脉动而引起的振动和噪声问题,提出一种薄板振动式液压脉动衰减原理,用弹性薄板代替结构振动式液压脉动衰减器的振动质量块,使静力平衡孔和平衡腔的流体构成一个赫姆霍兹谐振系统,弹性薄板与流体耦合振动构成一个受迫振动系统,实现了结构谐振与流体谐振的共同滤波,解决了传统液压脉动衰减器体积庞大的缺点.基于管路动态特性,结合具体的负载,建立薄板振动式液压脉动衰减器的传递矩阵模型,对压力脉动的衰减特性进行仿真,分析主要结构参数与压力脉动衰减性能的关系.根据仿真分析结果完成了流体滤波器样机的制作,对样机进行相关的试验研究,并将理论计算与试验结果进行比较分析.理论和试验研究表明薄板振动式液压脉动衰减器在很宽的频率范围内有良好的滤波效果.     

超磁致伸缩薄膜悬臂梁的非线性振动特性试验研究

超磁致伸缩薄膜(GMF)的振动特性是决定其驱动性能的重要因素。针对研制出的Cu基双层GMF(TbDyFe/Cu/SmFe),测量并分析了其磁致回线、矫顽力等磁化特性。在此基础上,采用基于激光位移传感器的薄膜振动特性试验装置,研究了Cu基GMF悬臂梁在低频低磁场下的振动特性,结果表明,Cu基GMF悬臂梁具有10阶超谐波共振特性,二、三阶超谐波共振的峰峰值均在35μm以上,且其一阶主共振呈现明显的"软弹簧"特征。最后,给出了直流偏置磁场和交流驱动磁场对Cu基GMF共振频率和振动幅值等驱动性能的影响规律,为设计开发低频低磁场驱动的GMF微执行器和微传感器提供试验参考。     

Partial Surface Damper to Suppress Vibration for Thin Walled Plate Milling

The material removal rate and required workpiece surface quality of thin-walled structure milling are greatly limited due to its severe vibration, which is directly associated with the dynamic characteristics of the system. Therefore, the suppression of vibration is an unavoidable problem during milling. A novel partial surface damping method is proposed to modify the mode of the thin walled cantilever plate and to suppress vibration during milling. Based on classical plate theory, the design criterion is analyzed and configuration of the partial surface damper is introduced, in which viscoelastic plate and constraining plate are attached to the surface of the plate to increase the system’s natural frequency and loss factor. In order to obtain the energy expression of the cutting system, the Ritz method is used to describe the unknown displacements. Then, with Lagrange’s equation, the natural frequency and loss factor are calculated. In addition, the plate is divided into a finite number of square elements, and the regulation of treated position is studied based on theoretic and experimental analysis. The milling tests are conducted to verify its damping performance and the experimental results show that with treatment of partial surface damper, the deformation of the bare plate is reduced from 0.27 mm to 0.1 mm, while the vibration amplitude of the bare plate is reduced from 0.08 mm to 0.01 mm. The proposed research provides the instruction to design partial surface damper.     

压电智能板结构的振动模型预测控制研究

研究了压电智能板结构的振动预测控制问题,在导出其有限元运动微分方程后,对其进行解耦,在状态空间中利用最小实现和平衡降阶法对其进行降阶处理,据此降阶模型设计了模型预测控制器,将其应用于对原系统的振动控制,并讨论了预测步长和控制步长对控制性能的影响。以智能悬臂板结构为例,求出了相应的预测控制器,仿真结果表明它成功地实现了压电智能板结构对干扰的抑制。     

传动系扭振引起的车内轰鸣声实验

针对前置后驱车低转速车内轰鸣声问题,运用传递路径分析和模态实验方法分析了车内轰鸣声的激振源、传递路径和峰值产生的机理。激振力主要来源于主减速器输入端的扭转交变力矩,扭转交变力矩以轴承支反力的形式作用于后桥上并传递至车内。1 102r/min和1 515r/min两处峰值都是多处共振综合作用的结果,但是产生共振的结构有所不同。提出了多种通过降低扭转交变力矩的方式降低车内噪声的措施并进行了综合评价。对降噪效果较好的部分措施进行了实验验证。实验结果表明,该方法取得了较好的降噪效果,噪声降低多达15dB,为解决同类问题提供了新思路。     

球轴承振动的试验研究

在改装的轴承振动测量装置上，对专门设计和制作的试验球轴承，用固定式安装的加速度计，以基于微机的数字化振动测量和分析系统，试验研究了载荷、速度和润滑对球轴承振动特性的影响，通过试验进一步验证了球轴承振动的理论模型，证明了球轴承振动的摩擦动力学本质。