磁场同步跟随式电磁悬浮微驱动器的理论分析与建模

提出了一种基于磁场同步跟随的新型电磁悬浮式微驱动器,解决了悬浮驱动力与横向力相互耦合的问题,可实现高精度微运动.通过理论分析,建立了该驱动器的驱动力数学模型;采用矢量磁位法、傅里叶级数法和麦克斯韦张量法完成了该驱动器的特征参数辨识,并分析了永磁体材料、尺寸、导线阵列电流大小以及气隙高度对悬浮力大小的影响,由此得到悬浮力与气隙、电流的关系.实验结果证实了理论分析与建模的正确性以及该驱动器的实际可行性.     

橡胶驱动器的有限元力学研究

对以增强纤维橡胶制成的,用流体驱动的三自由度柔性微型驱动器进行了静力学性能的基础研究。文章用有限元法对微驱动器进行计算分析,采用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法进行非线性迭代,首次获得微驱动器的角偏转刚度计算结果,并将计算结果与日本铃森康一等人的实验结果进行了比较。     

橡胶驱动器的有限元静力学研究

对以增强纤维橡胶制成的、用流体驱动的三自由度柔性微型驱动器进行了静力学性能的基础研究。文章用有限元法对微驱动器进行计算分析,采用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈ－ｓｏｎ法进行非线性迭代,首次获得微驱动器的角偏转刚度计算结果,并将计算结果与日本铃森康一等人的实验结果进行了比较。     

物料输送线磁力驱动器有限元分析

针对传统链式物料输送线的缺点,提出了新型磁力驱动物料输送线的设计方案.介绍了磁力驱动器的结构和原理,并使用有限元方法对磁力驱动器进行二维建模,分析了磁场的分布以及基本参数与传递转矩的关系.为了得到较优的基本参数,进一步运用正交试验法对基本参数进行优化.研究结果为以后进一步研究物料输送线磁力驱动器提供了一条有效的解决问题...     

电热致动式微位移流体驱动器的控制分析

该文介绍了一种新型流体微位移驱动器。该微驱动器克服了传统微驱动器的缺点，能够同时满足大驱动力、大行程、和微位移这三个条件。同时采用一种参数在线自校正模糊控制器对该微驱动器进行控制，取得了较好的控制效果。     

基于APDL的新型液压驱动器的参数化有限元分析

虽然水下机器人能够下潜到海面以下几乎任何深度,但是且前还没有一双合适的灵巧手能够与之匹配.在总结现有的末端执行器的驱动形式基础上,文中提出了一种用于水下灵巧手的新型液压驱动器,介绍了该驱动器的结构形式、工作原理和相对于传统的液压驱动器的优势;提出了基于ANSYS分析软件APDL参数化语言的一种设计分析方法.通过设计分析程序的编制、运行以及结果的后处理,论述了该方法较之ANSYS的GUI窗口式分析方法的优越性.从分析的结果可以看出,该驱动器能够很好地满足水下灵巧手对手指结构的要求.     

超磁致伸缩微位移驱动器设计及磁场有限元分析

在介绍自行研制的超磁致伸缩微位移驱动器（GMA）的结构和工作原理的基础上,重点研究了GMA的驱动磁场特性,通过有限元方法分析建立了GMA二维非线性磁场模型,并借助ANSYS软件成功获得GMA的磁场分布,且有效预估了GMA的工作性能参数。     

球壳形介电弹性体驱动器电致应变特性分析

介电弹性体是电场型电活性聚合物的一种,能够在外加电场的作用下,通过材料内部结构的改变发生伸缩、弯曲、束紧或膨胀等变形,人为控制电压的大小,精确控制变形.基于Neo-Hookean应变能模型,采用ABAQUS有限元软件,开展了材质为丙烯酸聚合物的球壳形介电弹性体驱动器在机电载荷作用下的力学性能有限元模拟,分别分析了无机械预拉伸和有机械预拉伸条件下电致应变特性,进行了球壳形介电弹性体驱动器机电耦合特性的有限元仿真分析,为球壳状介电弹性体驱动器的力电特性、变形失效、稳定性的进一步研究提供了一定的理论依据.     

齿轮的参数化建模与有限元分析的集成研究

针对以往齿轮建模出现的问题,提出了一种简单易行的齿轮参数化建模和有限元分析方法。首先利用Microsoft Excel软件采集齿轮的渐开线和齿根过渡曲线数据,然后将采集的数据导入SolidWorks中,在SolidWorks软件的环境下快捷的生成齿轮的渐开线和齿根过渡曲线,再通过坐标变换调整曲线得到满足要求的齿轮齿廓曲线,通过拉伸、扫描、阵列、切除等特征,完成齿轮的三维实体造型。同时利用SolidWorks的Simulation插件对齿轮进行了有限元分析。该方法集齿轮建模和分析于一体,可以确保齿轮三维建模的准确性。     

永磁偏置型径向磁悬浮轴承参数设计方法研究

永磁偏置型磁悬浮轴承中既存在永磁磁场,又存在电磁磁场,其结构及磁场分布比较复杂,涉及的参数也较多,利用简单的等效磁路法无法对所有的参数进行精确设计。以一种结构形式的永磁偏置型径向磁悬浮轴承为例,在分析其工作原理及磁场分布的基础上,提出了一种基于磁通量计算的参数设计方法,给出了设计流程与计算实例。利用有限元分析软件对设计结果进行了电磁场仿真。实验结果表明:基于此方法设计出的永磁偏置型径向磁悬浮轴承具有良好的悬浮特性。给出了转轴在20 000 r/min时的径向位移波形及控制绕组中的电流波形。     

磁浮轨道结构有限元分析

用ANSYS软件建立了磁浮列车调试轨道结构的有限元分析模型,计算了磁浮轨道钢轨、轨枕的变形和应力,计算结果表明磁浮列车轨道在机械性能指标方面符合要求,为磁浮列车调试实验提供了理论数据,同时根据分析结果对磁浮列车轨道结构设计提出了改进措施。     

运用SolidWorks和ANSYS的磁浮列车悬浮架结构有限元分析

基于SolidWorks平台创建了新型长定子中低速磁浮列车悬浮架装配实体模型;利用ANSYS分析软件,对磁浮列车在三种工况下悬浮架进行了静力学分析。结果表明:为该车设计的悬浮架在机械性能方面满足设计要求,悬浮架有足够的刚性和强度承载整个列车,但对材料而言有很大富余,为后续进一步的优化计算工作提供了依据。     

汽车膨胀箱有限元分析研究

为提高某车型汽车膨胀箱可靠性,利用有限元分析方法,对膨胀箱进行静态结构和随机振动分析,求解膨胀箱在静载荷和动载荷下的受力情况。根据受力情况,为优化设计提供参考。     

磁悬浮精密定位工作台设计与有限元综合分析

利用磁悬浮技术将工作台悬浮在导轨上,消除了摩擦和磨损,采用直线电机无接触驱动实现了工作台的精密定位.针对微电子行业IC芯片制造设备如光刻机的磁悬浮精密定位工作台进行了CAD结构设计,有限元电磁场分析,在采用有限元软件Ansys进行磁悬浮系统电磁场分析的基础上,将磁力计算结果调入CAE软件MSC PATRAN/NASTRAN中,磁力计算与结构力学综合分析计算,合理地评价了磁悬浮移动平台的性能.进行了磁悬浮工作台的模态测试,模态测试结果与有限元分析结果相符合,证明了文中的建模方法及分析计算结果是正确的.通过有限元分析与模态测试,找出了薄弱环节,对结构进行了改进.     

Large gap control in electromagnetic levitation

This paper describes design and implementation of a single axis dc attraction type electromagnetic suspension system where an electromagnet of 2.6 kg mass is levitated over a large gap under a fixed ferromagnetic guide-way. The electromagnet exhibits nonlinear force-current-distance characteristics, and if controllers are to be designed by using linear analysis, the air-gap is restricted to a small region around the chosen nominal operating point. In this work, an attempt has been made to increase the operating range of an electromagnetic suspension system by using the concept of piecewise linear control where the nonlinear force-current-airgap relationships of the magnetic suspension system have been successively linearized at several operating points with a suitable controller designed for each operating point. A novel analog switching scheme has been designed and implemented to automatically switch to the relevant controller depending on the actual air-gap.     

一款电动摩托车车架的有限元分析和强度评价

为满足用户对车架安全和成本控制的需求,对某电动摩托车车架进行有限元静力分析。结合车架本身结构特点和实际承载情况,运用NX Nastran软件,建立了电动摩托车车架有限元计算分析模型,分析了水平工况、垂直工况、座垫工况等3种车架受力极限工况及车架弯曲工况下的应力与变形。结果表明,该电动摩托车车架在成本可控的情况下,能够满足安全强度的要求,可为此类产品设计提供一种可行的技术途径。     

油泵转子的有限元模态分析

利用有限元分析软件ANSYS对新型真空抽油泵主要传动零件之一的四相转子进行模态分析.提取分析结果,得到转子的前10阶固有频率和相应振型.此结果不仅为转子的振动控制、工作可靠性和使用寿命研究提供理论依据,也为转子和油泵的结构优化设计提供参考数据.     

金属软管的静态有限元分析

对金属软管的拉伸、压缩、错动等特性分别进行有限元分析,得到了波纹管和网套的特性曲线,并且将分析结果与试验结果进行比较,证明了有限元建模的合理性,为金属软管的动态特性分析建立了可靠的有限元模型.     

筘座系统有限元分析

针对无梭织机筘座脚、筘座、钢筘、摇轴的结构特点，建立了筘座系统三维有限元模型。应用软件ANSYS8．0对该模型进行了有限元分析，求出了筘座系统的固有特性。     

Finite element analysis of countersinking process

In this work, countersinking which is the manufacturing operation used to enlarge the side of an existing hole is studied. A finite element model is built in order to get the normalized dimensions of the countersink. The obtained countersink allows to the head of screws or rivets to sit flush with the surface with the surrounding material. A case study is detailed in order to show the effect of the pertinent parameters. The procedure is summarized by the construction of a single diagram in which the coupled effects of the different parameters are shown. A fully automatic procedure can be built in the light of this analysis.