15千瓦圆筒形推拉式磁驱动器的优化设计

磁驱动偶合器是一种非接触型动力传动装置，在推导出磁驱动偶合器的磁力矩公式的基础上，对磁偶合器的各主要部分进行各种因素分析比较，提出优化设计思路，解决了磁体长和气隙长之比问题、长径比问题、最大磁力矩和最短磁路问题、相对位移角和磁极张角的比率问题。     

超磁致伸缩双面薄膜的动态驱动模型

提出了一种悬臂梁结构磁致伸缩双面薄膜动态驱动模型.以磁致伸缩双面薄膜复合梁的等效形变为基础,将磁致伸缩驱动应力转换为外等效扰动力矩,依据受迫振动理论来研究磁致伸缩薄膜的动态特性.试验结果表明,修正后的模型可以描述双面磁致伸缩薄膜在同一驱动频率下的动态特性.     

后辅室延长式限矩型液力偶合器特性分析

对YOXy型后辅室延长式限矩型液力偶合器工作原理及结构特点进行了分析.通过其与常规YOX型限矩型液力偶合器的性能试验比较,表明了YOXy型液力偶合器能进一步延长起动时间、降低起动力矩的优良性能.     

肠道微型机器人非接触方位磁控系统研究

为实现胃肠道疾病诊察过程中微型机器人能够被简单、有效地驱动,研制了一种手持式非接触方位磁控系统.首先,利用3D打印技术制造微型机器人本体,内部置入径向磁化圆柱永磁体作为内驱动器.然后,利用磁机耦合作用产生的磁力矩,驱动微型机器人在外部条形磁铁产生的旋转磁场作用下前进;使用TB6560步进电机驱动器驱动步进电机,能实现微...     

后辅室延长式限矩型液力偶合器特性分析

对ＹＯＸｙ型后辅室延长式限矩型液力偶合器工作原理及结构特点进行了分析。通过其与常规ＹＯＸ型限矩型液力偶合器的性能试验比较,表明了ＹＯＸｙ型液力偶合器能进一步延长起动时间、降低起动力矩的优良性能。     

液力偶合器在带式输送机上应用的优越性分析

经过对带式输送机的驱动要求的分析,提出了采用电机加液力偶合器机械系统来满足带式输送机驱动要求的理论根据。并就液力偶合器在带式输送机上应用的优越性进行了详细的阐述,给出了带式输送机配用液力偶合器的科学依据。     

8英寸RTP炉电磁驱动旋转结构设计研究

基于电磁原理,提出了电磁驱动旋转结构.通过理论计算,确定了电磁驱动旋转系统的启动力矩和励磁磁动势.通过数值仿真,研究了伸入量和气隙对电磁转矩的影响.结果发现,气隙越小,转矩越大;气隙在0～5mm内,伸入量越大,转矩越大;5～14mm内,伸入量越大,转矩越小.研究结果对于RTP炉电磁驱动旋转结构设计,具有一定的指导意义.     

CoFeB/MgO磁隧道结的低电流密度磁矩翻转特性

基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程,研究平面型Co Fe B/Mg O磁隧道结的磁矩翻转特性.数值计算结果表明,Co Fe B与Mg O间的界面各向异性,可降低磁矩翻转的阈值电流密度,达到106A/cm2量级.固定层磁矩方向和类场自旋转移力矩对自由层磁矩的翻转时间有重要影响.当固定层磁矩与自由层磁矩之间有一个小角度时,可显著加快自由层磁矩翻转.当类场自旋转移力矩与自旋转移力矩之比为负值时,类场自旋转移力矩与自旋转移力矩将促进自由层磁矩翻转;当相应的类场自旋转移力矩与自旋转移力矩之比为正值时,类场自旋转移力矩将阻碍自由层磁矩翻转.该研究可供自旋转移力矩驱动的磁性随机存储器件设计借鉴.     

医用微型胶囊机器人双变量磁力矩控制研究

为方便控制医用微型胶囊机器人的运动姿态,实现控制变量的降维与解耦,提出一种胶囊机器人的双变量磁力矩解耦控制方法.根据磁耦合力矩基本公式,推导了双变量转弯磁力矩,并通过解耦坐标变换减少了控制变量.对空间磁力矩的仿真分析结果表明:俯仰角和侧摆角都与微型胶囊机器人的运动方向有关,俯仰角和侧摆角越接近0°,微型胶囊机器人的运动...     

平均地磁控制器的研究

针对小卫星单独利用三轴磁力矩器控制姿态可能出现失控的情况,研究了偏置动量轮与三轴磁力矩器组合控制的方案.其中,动量轮提供常值的俯仰轴偏置动量,并与依据轨道平均法设计产生的磁控力矩一起完成三轴对地定向的任务.通过在高、中、低倾角轨道上的大量仿真,表明这一方案在各种轨道上都能取得较好的控制效果,即便在几种磁力矩器故障情况下也能很好地稳定住卫星姿态.     

平面载流线圈在匀强磁场中所受的磁力矩

平面载流线圈在匀强磁场中所受到的磁力矩是电磁学和电动力学中重要问题之一 ,其数学表达式多数是以载流矩形线圈放在均匀磁场中而且转轴和磁力线垂直为特例推导出来的 ,推导过程和结论均有一定局限性。通过安培定律和力矩的定义式以及斯托克斯定理推导出任意形状载流线圈在匀强磁场中处在不同方位时 ,分别对质心参考点和质心轴以及固定转轴的磁力矩的数学表达式。推导方法不仅准确 ,而且从推导过程中可以看出其数学表达式适用于计算任意形状的平面载流线圈在匀强磁场中所受到的磁力矩 ,具有更普遍的意义     

一种轴向电磁轴承的结构优化与有限元分析

给定转子推力盘直径和转子芯轴直径,设计一种传统结构的轴向电磁轴承。保持定子内孔与转轴之间的径向漏磁气隙不变,采用有限元软件仿真定子线槽结构参数对轴向电磁轴承的磁场分布及承载力的影响,并从磁路理论角度对结果进行误差分析。在承载力最大的线槽结构参数下,只改变芯轴直径,仿真分析径向漏磁气隙对轴向电磁轴承的磁场分布及承载力的影响。研究结果表明:随着定子线槽轴向长度与径向长度比(长宽比)的增加,承载力先增大后减小;当长宽比为5~10时,漏磁不是最小,但承载力较大且基本不受长宽比变化的影响,最大电磁力为理论电磁力的88.7%;随着径向漏磁气隙与轴向气隙比(气隙比)的增加,承载力增加,但增量越来越小,当气隙比为13.3时,仿真电磁力达到理论电磁力的97.0%,当气隙比大于13.3后,承载力随气隙比的增加非常有限。     

Y形偏心支撑高强钢框架结构抗震性能

在Y形偏心支撑高强钢框架结构抗震性振动台试验的基础上,建立了试验试件的有限元模型,并验证了分析的正确性。设计了一个9层的Y形偏心支撑高强钢框架结构,以耗能梁段长度、耗能梁段腹板高厚比、高跨比为参数,对9层结构进行了非线性动力时程分析,研究了以上参数对结构抗震性能的影响。研究结果表明,改变耗能梁段长度、高跨比对结构层间侧移、耗能梁段性能、框架柱弯矩、耗能能力均有不同程度的影响,对框架柱轴力、基底剪力无显著影响;改变耗能梁段腹板高厚比对结构耗能能力有影响,对结构层间侧移、耗能梁段性能、框架柱受力、基底剪力无显著影响,并给出了相关设计建议。     

多跨连续梁桥顶推施工双导梁的优化分析

为了合理选择多跨混凝土连续梁桥顶推施工中前后双导梁的长度、单位荷载集度及抗弯刚度等参数,以三跨等跨混凝土连续梁桥为例,构建主梁-双导梁的计算简化模型. 利用位移法建立节点平衡方程,推导出各个节点的内力解析表达式. 分别研究不同导梁参数对支点最大负弯矩和跨内最大正弯矩的影响,揭示了在顶推施工过程中主梁内力的变化规律. 以实桥数值算例为例,提出合理、严谨的导梁参数优化计算方法,获得最优的导梁参数. 基于不同的前后导梁长度,分析不等跨连续梁桥的内力变化规律. 研究结果表明,等跨连续梁桥中不同导梁长度会影响顶推阶段,对于不等跨连续梁桥更加复杂. 在不等跨连续梁桥中,后导梁长度对支点最大负弯矩的影响较小,前导梁长度对支点最大负弯矩的影响较大. 实桥算例中导梁的最优长度比、单位荷载集度比及抗弯刚度比分别为0.78、0.14及0.39,提出的导梁参数优化计算方法简单,可以对不同的截面形式进行优化.     

考虑剪切变形影响的桩基m法计算理论

考虑桩基的剪切变形影响,利用单广义位移深梁理论,建立了桩基m法的计算方法,导出了水平位移、转角、弯矩和剪力的初参数表达式和无量纲参数函数的统一表达式,根据桩底边界条件建立了初参数解的计算公式;给出了无量纲参数函数随换算深度和弯剪刚度比的变化图形。研究表明,换算深度小于3.0时,弯剪刚度比对无量纲参数函数影响较小,换算深度大于4.0时,弯剪刚度比对无量纲参数函数影响的趋势非常明显,桩基剪切变形的影响程度与桩的边界条件有关。算例结果表明,桩身的剪切变形有增大桩顶水平位移、提高弯矩零点位置、改变弯矩分布特征、扩大桩侧土压力大小等影响。     

磁悬浮主轴轴承间的耦合研究

分析了磁悬浮主轴轴承间的耦合现象 ,给出了磁悬浮主轴轴承间的耦合力矩的分布图。并且探讨了影响耦合力矩的几个参数对耦合强度的作用 ,并给出了其影响曲线。     

应用载流线圈的费曼模型再谈非均匀磁场对载流线圈的作用

应用载流线圈的费曼模型推导了任意载流线圈在非均匀磁场中所受作用力及力矩的公式.     

Development and experimental validation of an automatic parking brake system with less driveline sensor

Electrical Parking Brake (EPB) has been popularly used in passenger cars over the past ten years. With the help of the several kinds of sensors mounted in driveline for the total traction force estimation, EPB can obtain well performance on drive-off assistance and automatic parking brake. Furthermore, its AUTOHOLD function can realize automatic parking brake and ease the driver. However, given that the higher cost and complexity of this traction force estimation method based on the driveline sensors and its slower response resulted by applying maximum parking force for safety parking while driving off, a novel automatic parking brake system without these transmission system sensors, such as clutch position sensor for the cars with manual transmission, is proposed in this paper, including its control scheme and application test. Firstly, the indirect judgement method of the appropriate moment to release the parking brake, which is based on the car pitch moment when it drives off, is introduced according to the force analysis when the car is ready to go. Then a pragmatic mass estimation method for proper brake force calculation is proposed for improving the drive-off performance. In addition, for the convenience and drivability of skillful driver, as well as the system reliability, a mechanical redundant design to reserve the conventional handbrake lever is also described. Finally, various simulations based on CarSim software and road tests are performed to validate its effectiveness.     

弯矩分布模式对约束PEC柱抗火性能的影响

在实际火灾中,结构中的柱子可能受到轴力和不同分布模式弯矩的共同作用。弯矩分布模式的不同将导致柱的抗火性能产生一定差异。考虑结构中柱的实际受力状态,建立了ISO-834标准升温条件下四面受火约束PEC柱有限元模型,分析了不同轴向约束刚度比、荷载比和偏心率等参数情况下弯矩分布模式对约束PEC柱抗火性能的影响。结果表明,荷载比和偏心率较小时,不同的弯矩分布模式对PEC柱的变形特征和轴力变化系数影响不大;随着荷载比和偏心率的增大,对弯矩分布模式的影响变大。在其他参数相同的情况下,均匀弯矩分布模式下柱的耐火极限最短;三角形弯矩分布模式和异号弯矩分布模式下PEC柱耐火极限差别不大。     

外磁场作用下的介质阻挡面放电研究

通过计算包含等效磁场的介质阻挡面放电漂移-扩散方程组,分析了磁场方向、磁感应强度对介质阻挡面放电下的电子浓度、离子浓度、放电稳定性以及等离子体体积力的影响,证明不同方向的磁场通过影响电子扩散对放电过程产生了膨化、压缩2种作用,提出了膨化磁场、压缩磁场概念。计算结果表明:外部磁场对离子扩散的影响较弱,没有明显改变等离子体静电场体积力的分布,与等离子体静电场力相比磁力基本可以忽略,且磁场使得介质阻挡面放电更容易失稳。