超磁致伸缩驱动器设计方法的研究

在分析超磁致伸缩材料(GMM)工作特性、超磁致伸缩驱动器(GMA)基本结构与工作原理的基础上,给出了机电磁设计参数的确定准则和数学模型,提出了超磁致伸缩驱动器的一般设计理论与方法.在该方法指导下设计实现的超磁致伸缩驱动器最大输出位移达36 μm,定位精度为0.1 μm,性能达到设计要求.试验结果验证了该方法的可操作性和有效性.     

基于GMM微进给刀架的温度特性分析

在分析超磁致伸缩微致动器的特点、工作原理以及应用研究现状后,给定致动器各种参数,利用有限元分析软件分别对致动器在无水冷以及强制水冷两种工况下进行瞬态热分析,得到GMM棒表面的温度分布云图以及沿轴向的温度分布曲线,为GMA微驱动器的设计提供理论基础.     

一种超磁致伸缩致动器温度控制系统的设计与分析

根据超磁致伸缩致动器(GMA)的热特性,设计了一种具有内外双层铜水管冷却结构的温度控制系统,在精确控制致动器温度的同时,有效降低了致动器的输出误差。利用ANSYS有限元分析软件对GMA温度场进行了稳态和瞬态分析,结果表明,所设计的温度控制系统能够精确控制致动器温度,大大提高了致动器的输出精度。最后搭建温控实验平台,通过无水冷和强制水冷实验可知,双层铜水管冷却结构的温控系统,大大减小了热变形对GMA输出精度的影响,温控效果十分显著。     

轴向开槽对改善超磁致伸缩材料线性度影响的研究

磁致伸缩应变与磁场关系的非线性,影响了磁致伸缩控制元件的精度和稳定性。文章针对这一问题,在超磁致伸缩式微小型高速开关阀驱动部件设计基础上,提出了沿超磁致伸缩棒(GMM)轴向开槽的方法来改善GMM部件的工作性能。通过对轴向开槽前后GMM棒内部磁场强度和焦耳热分布的数值计算,分析了轴向开槽对改善磁场强度的分布和减少热损耗功率的影响,通过对GMM棒开槽前后伸缩量的测试,验证了开槽可以明显改善超磁致伸缩材料组件的非线性。     

基于轴向非均匀磁场的GMA磁滞主动抑制研究

项目以稀土超磁致伸缩致动器（GMA）为对象，针对其磁滞非线性展开研究。稀土超磁致伸缩微驱动器（GMA）输出位移具有很强的磁滞非线性，严重影响了GMA系统的控制精度。抑制或减弱其磁滞误差是GMA研究取得突破的关键。     

超磁致伸缩泵流固耦合仿真分析

设计了一种新型超磁致伸缩泵结构,结合其结构特点,建立了超磁致伸缩泵动力学仿真模型,并在MATLAB环境下进行了仿真研究。为了探索流体阻尼对超磁致伸缩泵流场分布的影响,建立了超磁致伸缩泵流场流固耦合仿真模型,并对泵腔高度、进出管位置、进出管直径以及倒角形状进行了仿真分析,得到了流场结构对泵性能的影响规律,为超磁致伸缩泵流场分析提供依据。     

超磁致伸缩作动器磁路优化设计

为改善磁路环境,提高超磁致伸缩材料(GMM)的工作性能,在分析超磁致伸缩作动器(GMA)工作原理及GMM特性的基础上提出以减小磁漏、增大磁场强度和提高磁场强度均匀性为设计原则,将GMM棒中轴线上的磁场强度作为评价标准.基于ansoft maxwell对磁路进行电磁学有限元分析,得出磁路中的关键部件导磁端盖和导磁片的结构参数对磁场强度大小和均匀性的影响规律,结合高斯磁通理论分析产生这种现象的原因,在此基础上对结构参数进行设计优化.实验结果显示结构参数优化后GMM棒中轴线上的最大磁场强由55.4 k A/m增大到70.35 k A/m,增幅为26.98%,磁场均匀率由44.22%增大到99.5%.研究表明:导磁端盖主要用来减小磁漏、提高磁场强度且过大或过小的直径和厚度都将会导致漏磁增多,U型导磁片主要用来改善磁路环境、提高磁场强度的均匀性.     

旋转式超磁致伸缩马达最新研究进展

综述了两种旋转式超磁致伸缩马达的工作原理，针对马达中存在的摩擦问题，介绍了日本研究者设计的压电摆线马达的思想，并由此提出超磁致伸缩摆线马达的概念，即利用超磁致伸缩材料在激励磁场作用下产生的伸缩力来推动摆线减速机构旋转输出。     

超磁致伸缩材料特性测量的实验设计

简述超磁致伸缩材料及其特性测量原理,设计了用应变片法和光杠杆法分别测鼍微小长度变化量,并用计算机采集数据,实现了合金材料超磁致伸缩系数计算机实时测量的实验,得到了两种测量方法测量超磁致伸缩系数在误差允许范围内一致的结果.     

基于超磁致伸缩材料和光纤光栅的交流电流测量

利用光纤光栅、超磁致伸缩材料和基于Fabry-Perot滤波器的解调系统实现了交流电流的测量.在介绍超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应、光纤光栅检测电流原理的基础上,借助超磁致伸缩材料和光纤光栅等构建了电流测量单元.在施加0-5 A(50 Hz)范围的激励电流时,利用设计的电流测量单元,经基于Fabry-Perot滤波器的解调系统解调,验证了采用该方案检测电流的可行性.     

生物降解PHBV／PPC反应共混物中接枝产物的研究

将甲基丙烯酸缩水甘油酯单体（GMA）熔融接枝到生物降解-β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物（PHBV）链上．封端后的聚碳酸亚丙酯（PPC）与其反应性共混,用重量分析法、傅里叶红外光谱（FTIR）仪、核磁共振（NMR）仪、差示扫描量热（DSC）仪和广角X射线衍射（WAXD）测定接枝产物的接枝度,分析接枝反应历程和接枝机理,并研究了接枝产物的热性能和结晶结构．结果发现,GMA单体的加入抑制了PHBV的降解,PHBV-g-GMA有明显的成核效应．通过反应性共屁,PHBV-g-GMA上的环氧基与封端PPC上的羧基原位生成PHBV-g-PPC,结晶度明显降低．     

精密数控机床多主轴系统热平衡试验

对现有的精密数控机床主轴系统进行常规工况实验和空运转实验,提出一种数控机床热平衡试验方法,通过该实验方法可以获得数控机床主轴系统的热敏感点、温度场数据和热位移场数据以及热平衡时间等热态特性,以校验理论仿真分析,并建立误差模型,从而实现对主轴系统热特性的快速校核与加工误差补偿.在具有3个独立磨头主轴系统的直线滚动导轨精密曲面成形数控磨床上,开展多主轴系统热平衡试验方法的具体案例研究,获得了其中两个理论上相同的立式磨头的主轴系统温升变化曲线、热变形变化曲线和热平衡时间等不同的热态特性,论证了多主轴热平衡实验对于消除多主轴机床差异性上的重要性,弥补了多轴系统热态特性分析在理论上分析的不足.通过将热平衡试验获得多主轴系统的热态特性结果用于指导热误差补偿工作,减小了机床热误差控制及补偿难度,提高了机床加工直线导轨曲面精度与工作效率.     

基于Preisach修正模型的GMA前馈补偿研究

超磁致伸缩驱动器(GMA)的磁滞建模与非线性补偿是实现GMA高精度定位的基础。根据GMA的特点,提出了GMA的磁滞Preisach修正模型建模与非线性补偿方法。设计制作了一台GMA样机,对其主磁滞回线和一阶折返曲线进行了精密测量,基于实验数据建立了驱动器的Preisach磁滞修正模型。为了避免对Preisach算子求逆,提出了一种以主磁滞回线升程为基准的输入校正迭代算法,并以此设计了驱动器的前馈补偿器,实验表明,提出的GMA前馈补偿方法具有较高的精度,其定位误差不超过1%。     

基于稀疏字典学习的VLSI温度场重构技术

多核处理器等超大规模集成电路芯片通常采用动态热管理技术处理热问题.高精度重构芯片温度场是动态热管理正确运行、保证被测芯片运行性能及工作可靠性的前提条件.基于频域分析的温度场重构技术损失了一部分高频信息,重构精度较低.为了提升温度场重构精度,该文提出了一种基于稀疏字典学习的温度场重构方法.该方法通过字典学习将温度场先验信...     

甲基丙烯酸缩水甘油酯熔融接枝聚丙烯研究

利用双螺杆挤出机研究甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝改性聚丙烯,探讨了停留时间、单体组成、引发剂用量等因素对接枝反应的影响。结果表明,通过工艺条件的控制在双螺杆挤出上可制备出接枝率高、流动性、色泽度良好的接枝产物。     

轮辐栅网的动力学模态分析及二次开发

电子枪作为行波管的“心脏”,直接影响着整个行波管的输出性能。而在现今发展的栅控电子枪中,栅网的设计影响整个电子枪的设计,它大大的影响着电子注的质量、性能以及栅极本身的工作参数。因此用ANSYS对栅网在高温工作状态下进行单独的热分析和动力学模态分析,可以了解其热形变、振型和固有频率,以便在设计中避免共振等不可靠因素的发生。在此基础上的二次开发可以使用户方便的进行相应的热分析和动力学分析。     

单螺杆膨胀机双循环系统的应用——基于柴油机尾气余热利用的方案计算

为了提高柴油机燃料燃烧能量利用率,以某增压柴油机为例,设计了单螺杆膨胀机双循环系统来回收柴油机尾气余热能量。此系统由朗肯循环（水为工质）与有机朗肯循环（R245fa为工质）组成,由单螺杆膨胀机输出动力。建立双循环系统热力学模型,对其性能进行热力学分析计算,并确定合理的工作范围。可得出如下结论：随着柴油机尾气（水蒸发器出...     

基于热分析的二齿差摆杆活齿传动中心轮模态研究

为了研究温度对二齿差摆杆活齿传动结构模态的影响,首先对二齿差摆杆活齿传动中心轮进行了温度场和热应力分析,然后在二齿差摆杆活齿传动热-结构耦合分析的基础上对中心轮进行了模态分析,将不同工作状态下的模态分析结果进行比较,分析温度场对摆杆活齿传动中心轮模态的影响。结果表明：由温度变化所引起的材料力学性能变化对各阶固有频率影响的程度不同,由热应力引起的固有频率变化小于由材料力学性能变化引起的固有频率变化。分析结果符合实际工况,为二齿差摆杆活齿传动的振动可靠性设计及动态特性研究提供了理论依据。