考虑磁芯磁阻的微型磁器件吸合特性分析

分析了不同类型电磁驱动微器件的吸合特性,将所得结果与前人的结果进行比较并讨论．结果表明: 在磁动势控制模型中,竖直式结构和点式旋转式结构电磁驱动微器件具有相同的吸合特性．当磁芯磁阻与初始气隙磁阻之比m由0增大到2时,上述两类器件执行部分的吸合位移与气隙初始间距之比r由1／3线性增加到1; 当m由0逐渐增大到12时,面式旋转式电磁驱动微器件的吸合角度与系统最大转角之比r₁由0.4404逐渐增大到约0.6910,并且r₁存在极限值约为0.7106; 磁通控制情况下,磁芯磁阻对两类微型磁器件的吸合特性都无影响,其中竖直式和点式旋转式结构不存在吸合特性,而面式旋转式结构的r₁始终不变,约为0.7106．     

基于粒子群算法的三轴跟瞄装置跟踪策略研究

三轴跟瞄装置可以解决方位俯仰两轴跟瞄装置存在的盲区问题,能够实现全方位跟踪空间目标.然而三轴跟瞄装置测量值与空间位置多对一的特性决定了跟踪策略的多样性和系统引导的复杂性,传统的切换控制方法制约了三轴跟瞄装置跟瞄精度的进一步提高.通过详细分析三轴跟瞄装置运动过程,在给定当前位置角、探测器误差角的条件下,将求解三轴执行角增量的计算方法转化为求最优值问题.采用粒子群算法求得了不同初始条件下满足目标要求的角增量组合,分析比较了三轴跟瞄装置和方位俯仰两轴跟瞄装置跟瞄性能的差异,结果验证了三轴跟瞄装置运动过程分析方法以及用粒子群算法求解角增量组合的有效性.     

大挠度后屈曲倾斜梁结构的非线性力学特性

基于弹性梁的几何非线性大挠度屈曲理论,建立两端固定对称倾斜支撑梁结构的大挠度后屈曲控制微分方程,采用几何非线性隐式变形协调关系来表达强非线性超静定边值问题,得到描述倾斜梁大挠度后屈曲行为的精确解析解.采用数值方法求解含有第一、二类椭圆积分的强非线性微分方程,给出不同倾角梁结构从初始屈曲到后屈曲并发生两态跳转过程中的位形曲线及非线性刚度.根据最小能量原理和挠曲线拐点个数,分析对称屈曲模态与非对称屈曲模态之间相互跳转的内在联系及其对结构非线性刚度突变的影响,得到了屈曲模态之间的转换条件.跳转过程的数值仿真表明,倾斜支撑梁结构发生大挠度后屈曲时具有明显的双稳态特性且只出现低阶(1、2阶)屈曲模态,仿真计算结果与试验结果相一致.     

微型硬盘抗冲击振动主动控制装置中簧片结构的改进与优化设计

针对某微型硬盘抗冲击振动主动控制装置中的簧片结构所存在的缺陷,考虑设计要求,提出一种改进设计.同时以簧片的长度、宽度、厚度和圆角半径为设计变量,分别以簧片所承受的最大平均应力和产生的最大纵向位移为目标函数,对改进后的结构进行优化设计.簧片性能获得明显改善.     

基于正交试验方法的永磁微加速度开关结构参数对接触可靠性影响分析

基于永磁铁磁力随位移的非线性变化特性,设计了一种新型磁力微加速度开关。选取微加速度开关的三个结构参数悬臂梁宽度、质量块质量和永磁铁体积作为关键因素,基于正交试验方法设计了该开关9种不同结构参数的水平组合,给出了影响开关动作的永磁力和表面接触力计算公式。建立了该开关系统的动力学方程,采用四阶Runge-Kutta法对加速度激励下开关工作过程中永磁力、质量块与触点接触压力等参数的变化规律进行了仿真,对接触压力进行了极差分析和方差分析。结果表明:永磁铁体积对开关接触可靠性影响最大,其次是悬臂梁宽度W,最后是质量块质量G;可靠性最高的最佳结构参数水平组合为W 3G3V1,即悬臂梁宽度0.70 mm、质量块质量2.00 g、永磁铁体积5.05 mm3;在置信度为99%的情况下,悬臂梁宽度W、永磁铁体积V和质量块质量G对微加速度开关接触可靠性均具有高度显著的影响。     

计及边缘效应的静电驱动微结构静电力计算

从计及边缘效应的二维平行板电容计算公式出发,应用虚位移原理给出相应的静电力计算公式,在此基础上导出了矩形、圆形平行板静电力计算式。通过与有限元计算结果对比,得到了不同计算公式的精度,其中应用复变函数方法得到的简化公式形式简单,精度高,能够满足工程计算要求。     

永磁微加速度开关设计与仿真

基于永磁铁磁力随位移的非线性变化特性,提出了一种新型磁力微加速度开关设计方案．建立了含有永磁力、气膜阻尼力、表面接触力、惯性力的开关系统动力学分析模型,给出了质量块在开关多种工作状态下的运动微分方程．对开关工作过程中质量块位置、永磁力、空气阻尼力、质量块与触点接触力等参数的变化规律进行了仿真,结果表明：该设计可以受控于加速度门限完成闭合-断开功能;微开关系统阻尼由质量块与封装外壳间隙厚度决定,为一变阻尼系统;开关闭合时电接触可靠性取决于质量块对触点的压力;开关闭合和截止所需的激励加速度门限值受永磁铁磁力和支撑梁刚度参数的控制．     

制造系统Petri网的设计与综合方法

本文介绍了制造系统Ｐｅｔｒｉ网设计与综合工作的研究成果,主要包括手工设计的自顶向上方法,自顶向下方法,以及形式化设计方法等。     

基于Pro／E的产品模型管理及重用性设计

提出一种合理有效利用Pro／E的二次开发方法,以工程中常用的齿轮、轴承、弹簧等标准件和常用件为例,创建内嵌于Pro／E、便于进行人机交互的产品模型管理及零部件重用的设计系统,为产品的快速设计与CAD集成提供有效技术支持。该方法已应用到实际产品研发中,取得了较好的效果。     

基于电磁作动的冲击振动主动控制技术

针对恶劣的振动冲击环境,提出一种基于电磁作动的冲击振动主动控制技术,并研制了一套电磁执行装置。对实验样机的数值份真和试验结果表明,系统可以兼顾振动与冲击控制,具有无谐振峰和较宽的频率响应范围、较大的位移响应范围和较为理想的隔振率的优点。