双频激光多谱勒扭转振动测试仪的研究

首先阐述了高速大型回转机械扭转振动的特点及其对测量系统的要求，接着介双频激光多谱勒扭转振动测试仪的测量原理，最后给出实验结果。     

激光多普勒扭转振动测试技术的研究

提出了一种差动式可辨向激光多普勒扭转振动测试仪 ,计算并分析了激光多普勒技术的双相检测和矩形光栅的衍射光强分布。采用相位光栅作为光学混频器件 ,提高了测量的信噪比并充分地利用了光能。实验表明 ,该系统能有效地实现旋转轴可辨向扭转振动的测量 ,并可获得较高的精度     

压电陶瓷薄圆片振子的厚度剪切振动

本文研究了切向极化压电陶瓷薄圆片的厚度剪切振动，即扭转振动。利用压电方程及运动方程，推出了振子的机电等效电路，得出了振子扭转振动的输入电阻抗，并推出了其共振及反共振频率方程。由于振子的扭转振动与其截面形状有关，因此，本文提出了振子的截面扭转系数的概念，并给出了实心及空心圆盘的截面扭转系数。本文理论对于扭转振动换能器设计理论的研究，以及压电陶瓷振子振动模式的系列研究具有一定的指导意义。     

切向极化同轴压电陶瓷圆片堆的扭转振动研究

利用压电陶瓷的压电及运动方程。研究了切向极化压电陶瓷细棒及同轴压电陶瓷堆的扭转振动。推出了单一压电陶瓷细棒扭转振动的机电等效图及其输入电阻抗。并得出了其频率方程。在此基础上，利用四端网络理论，研究了切向极化同轴压电陶瓷圆片堆的扭转振动特性，并得出了其网络方程及机电等效图。文中还给出了截面扭转系数以及压电陶瓷细棒扭转振动的机电耦合系数等概念。     

聚合物MEMS磁扭转微镜电流传感特性研究

提出一种基于聚合物材料的新型微机电系统(MEMS)交流电传感器,对其关键部件聚合物MEMS磁扭转微镜的特性进行研究。磁扭转微镜基体材料采用聚碳酸酯(PC),扭转梁采用金属材料制作,永磁体内置于扭转微镜中,被聚合物材料所包埋,磁扭转微镜的反射面为反射光栅结构。对扭转微镜的特征参数对扭转力矩和扭转角度的影响进行了分析。结果表明,磁扭转微镜的力矩与通电导线的电流大小成正比,微镜稳态扭转振动时最大扭转角度与导线交流电流(a.c.)幅度成正比;扭转梁长度越长,扭转角幅度越大;而稳态振动扭转角幅度随着扭转梁半径的增大而减小。通过对扭转微镜反射光栅0级衍射光的接收与解调,得到归一化光强测量电流的灵敏度可达0.024/A。     

夹心式压电超声扭转振动换能器的设计

对夹心式压电超声扭转振动换能器进行了研究，得出了其共振频率方程，给出了切向极化压电陶瓷剪切波的等效声速。对于扭转振动换能器系统设计理论的建立提供了一定的理论基础。     

基于激光多普勒效应的轴系振动综合测量

为了实现轴系的实时综合振动测量,提出了一种基于激光多普勒效应的能同时测量轴系弯曲振动与扭转振动的方法.设计了能分离轴系瞬时转速与其截面弯曲振动的多普勒外差干涉光路;针对弯扭振动特性搭建了相应地测试平台,并对贴在轴系上不同反光膜对多普勒频移影响进行了测试与对比,分析了微棱镜与玻璃微珠回归反射特性对轴系空间振动的影响;最后,在轴系表面采用回归反射强度特性显著的玻璃微珠反光膜,以削弱动态反射表面对多普勒效应的影响.针对数控立式铣床的切削转轴进行了相应的测量,结合设定的转速进行对比分析,结果表明:该原理可实现对轴系瞬时转速的波动与弯曲振动实时精确测量,其线速度的测量偏差小于±0.5 mm/s,可满足高速旋转状态下的轴系振动综合测量.     

磁场天线的扭转振动及运动感应噪声研究

拖曳天线的运动感应电磁噪声对其收信深度及接收性能占据主导作用,其中横向振动与纵向振动是主要的,同时扭转振动也不可忽略.建立了磁场天线的扭转振动模型,得到了流体圆周切变力作用下磁场天线的扭转振动响应,分析了扭转振动感应电磁噪声的产生机理,给出了计算公式及仿真结果.研究结果为水下电磁噪声的深入研究提供了理论基础.     

扭纵超声马达振动系统共振频率简并的研究

扭纵复合朗之万振动系统广泛地应用于超声马达和超声焊接。但在同一振动系统中，由于纵波波速比扭转波速快得多，因此纵振共振频率远高于扭振共振频率。为了使两种共振频率简并，本文作者研究了扭纵驻波超声马达振动系统中共振频率简并的一种方法，即通过细颈将一匹配质量联结到朗之万式扭纵振动换能器的端部，分别用一维网络传输矩阵法和有限元法进行了计算，并且进行了实验测量。用此方法研制的３个扭纵驻波超声马达样机，取得了满     

单分子弛豫时间的亚微微秒测量

贝尔实验室光学材料部的研究人员Β. I. Greene和R. C. Farrow已用时间分辨多光子电离的激光技术(紫外预备脉冲后面再有一个延迟时间精确可变的强电离脉冲,波长625毫微米，脉宽0.25微微秒）测量了在S1激发态的汽相顺式均二苯代乙烯0.32微微秒的指数弛豫时间常数，确信这个弛豫相应于其分子相对于碳-碳双键的快速扭转，扭转振动周期是0.38微微秒。     

基于ARM的船舶双轴系扭振测量仪设计

为了对船舶轴系双通道扭振进行测量,提出了一种基于ARM和RTX操作系统的扭振测量仪的设计。该设计以高性能ARM处理器LPC1788为核心,利用TT10K扭矩遥测系统,A/D转换器,信号前端处理模块实现振动信号的高速精确采集。将采集到振动信号的时域图形显示在LCD上。在ARM上加上RTX操作系统,可有效实现对上位机下达任务和板载资源的管理。     

弯扭复合模态超声电机振子的优化设计

针对目前超声电机振子主要采用纵振或弯振复合而较少采用扭曲振动的形式,该文设计了一种弯扭复合模态的超声电机振子,该振子的振动模态由一阶扭转振动模态和二阶弯曲振动模态耦合而成.采用有限元法对二阶弯曲振动模态和一阶扭转振动模态固有频率在不同振子尺寸参数下的规律进行分析,并将这些规律拟合为两个多维函数的基础上,以提高二阶弯曲振...     

FFT在大型风电机组自适应控制中的应用

在大型风电机组传动系统降载控制策略中的滤波和加阻等方法均需要机组传动链扭振频率,而实际机组运行过程中的扭振频率难以精确获取。文中通过FFT实时分析发电机转速,提出通过计算能量密度自动判断振动的方法,实时监测风机扭振并计算振动频率。将计算结果作为风电机组自适应控制滤波和加阻的依据,使用该方法对实际的运行数据进行计算,计算结果验证了该方法能有效的监测风机扭振并计算出振动频率。     

扭转振动声传输线方程的导出及其应用

推导出了扭转振动声传输线方程，并举例说明了它在设计等效扭振半波振子时的应用。     

大振幅纵-扭复合振动模式超声变幅杆

研究了纵向及扭转振动在指数型变幅杆中的传播规律。通过选择指数型变幅杆的截面函数变化形式，导出了在同一变幅杆中纵向及扭转振动同频共振的条件，推出了指数型纵－扭复合变幅杆的频率设计方程，为超声应用技术中纵－扭复合振动系统的研究及开发奠定了一定的理论基础。     

Torsional Vibration Assessment Using Induction Machine Electromagnetic Torque Estimation

Mechanical anomalies such as load troubles, great torque dynamic variations, and torsional oscillations result in the shaft fatigue of electrical machine and other mechanical parts such as bearings and gearboxes. Particularly, the torsional vibration may attain a significant level at resonant frequencies which damage or cause additional lifetime consumption of mechanical parts. In this way, this paper proposes a noninvasive technique through the electromagnetic torque estimation of driving induction machine as a mean of mechanical torsional stresses monitoring. The lubrication loss is considered as a gear failure to demonstrate its influence on the vibration and on the electromagnetic estimated torque signatures. Then, it is shown that the information in the electromagnetic torque can be decomposed into high- and low-frequency bandwidths which are associated to induction machine and gearbox mechanical-related frequencies, respectively. A setup based on a 5.5-kW three-phase squirrel-cage induction motor connected to a 4-kW wound-rotor induction generator via a one-stage gearbox has been used to validate the proposed method in both stationary and nonstationary conditions.     

Measurement and control of torque ripple-induced frame torsional vibration in a surface mount permanent magnet machine

A sensor to measure the stator torsional vibration due to torque ripple produced by a surface mount permanent magnet machine is first described. The sensor is relatively inexpensive and is straight forward to incorporate into a drive system. Experiments are performed to validate that the voltage produced by the sensor is linearly related to torque ripple amplitude. Closed-loop controllers are then described that adjust the stator current harmonics applied to the machine to achieve a commanded average torque while mitigating measured torsional vibration. Simulation and experimental results are used to demonstrate the effectiveness of the control techniques.     

一种MEMS扭摆式强磁场测量传感器

提出了一种扭摆式结构的MEMS电容式强磁场传感器,采用洛伦兹力驱动,通过测量硅板扭摆导致的电容变化来检测外部磁场强度,测量磁场的量程设计在0.2T-2T之间。首先介绍了传感器的工作原理,然后对其进行仿真,分析其物理特性,建立了模型并且求解出各阶模态下的振动形式,得到传感器主振模态频率为28.26kHz。并模拟了受力过程中的形变量。最后介绍了其制造工艺流程,验证了传感器加工的可行性。     

Kalman filter and LQ based speed controller for torsional vibrationsuppression in a 2-mass motor drive system

In this paper, a high-performance speed control for torsional vibration suppression in a 2-mass motor drive system, like a rolling mill which has a long shaft and large loadside mass or a robot arm which has flexible coupling, was studied. The speed control method which has better control response than a typical one in command following, torsional vibration suppression, disturbance rejection, and robustness to parameter variation, was proposed. The performance of command following, torsional vibration suppression, and robustness to parameter variation was satisfied by using a Kalman filter and LQ based speed control with an integrator. Also, disturbance rejection performance was improved through load torque compensation. Through various experiments of a real 22 kW field oriented controlled AC motor drive system having 2-mass mechanical system, the characteristics of the proposed speed controller and typical PI speed controller were compared and analyzed