基于半功率带宽法的行波超声电机谐响应分析

该文以本单位研制的中空行波超声电机定子为对象,进行了有限元建模及谐响应仿真,发现定子阻尼比的设置对仿真结果的准确性影响较大。通过多普勒激光测振系统测得定子模态参数,利用半功率带宽法求出定子模态阻尼比,代入模型后仿真跟实测结果基本吻合,工作模态B_(011)频率仿真误差为1.66%,振幅仿真误差为4.61%。将定子齿特征参数化,分析了齿距和齿高对定子模态的影响。根据低转速、大扭矩的电机设计目标选取了合适的齿参数,加工出新定子实物。基于同样阻尼比再次进行有限元仿真并对新定子进行激光测振,对比得到工作模态B_(011)频率仿真误差为0.62%,振幅仿真误差为1.94%,验证了有限元谐响应仿真的准确性。此外,对原定子和新定子组装的电机进行性能测试,后者最高空载转速降低了30%,堵转扭矩提升了20%,符合预期设计。准确的参数化有限元模型有助于促进超声电机的快速化设计,提高了对符合电机目标功能的设计参数的选择效率。     

Damping vibration of scanning near-field optical microscope probe using the Timoshenko beam model

The effect of interactive damping on the flexural vibration frequency for the scanning near-field optical microscope (SNOM) fiber probe based on the Timoshenko beam theory, including the effects of shear deformation and rotary inertia, has been analyzed. In the analysis, the effects of the transverse contact stiffness, damping factor and the ratio of different probe dimensions on the damping vibration frequency were studied. The results show that increasing the ratio of probe length to radius increases the damping vibration frequency of mode 1. Besides, the damping vibration frequencies, based on the Bernoulli-Euler beam theory and the Timoshenko beam theory, are compared. When the contact stiffness is very large for the higher modes, the effects of shear deformation and rotary inertia on the frequency becomes significant. Furthermore, increasing the damping factor increases the vibration frequency. The trend is more obvious, especially dimensionless damping factor η_f>0.4.     

激光切割金属厚板新技术

介绍了激光切割金属厚板的过程,分析了存在的主要问题及产生的原因,最后从激光器、聚焦光学系统以及辅助气流的改进等方面介绍了一些激光切割厚板的新技术,为进一步的研究和工业化应用提供了技术参考。     

应用双线性模型的离格波达角估计方法

针对离格波达角估计(Direction of Arrival,DOA)问题,提出了一种基于双线性向量化近似消息传递(Bilinear Vectorization Approximate Message Passing,BAd-VAMP)的解决方法.该方法首先将DOA估计问题建模为双线性模型,利用BAd-VAMP算法进行...     

改进型变阻尼控制算法在随动系统中的应用

采用速度负反馈是使随动系统稳定和改善其动态品质的常用措施之一.在预知系统输入时,容易通过改变速度反馈系数进行变阻尼控制,达到加快系统输出响应速度和减小输出响应超调量的目的.但是,这种变阻尼控制器难以适用输入是未知的随动系统中.文中提出了一种变阻尼控制器设计方法,将系统偏差作为变阻尼控制器的扰动输入,以适应未知的系统输入,改善变阻尼控制器的适应能力.对随动系统的两种典型输入的仿真验证表明:该变阻尼控制器对阶跃信号输入的系统动态性能明显改善,且无超调现象;同时,大大提高了正弦信号输入时的跟随性能.     

永磁式电磁阻尼器磁性能解析计算及阻尼特性分析

Halbach永磁阵列作为一种新型的永磁体排列形式,以其优异的磁场利用率和自屏蔽性能逐渐受到广泛关注,以该永磁阵列为结构基础的电磁阻尼器相较于其他的结构形式表现出更好地磁场性能。以Halbach永磁阵列电磁阻尼器为研究对象,分析它的阻尼特性。首先根据阻尼器的结构形式建立了相应的数学分析模型,并利用分层理论对其进行了解析推导,同时建立有限元模型,并进行了互相印证。计算结果表明,初级与次级相对速度到达临界速度值时电磁阻尼力最大,若相对速度继续增大电磁阻尼力反而减小。通过引入火炮后坐运动方程,分析强冲击载荷下电磁阻尼器的电磁阻尼力、后坐速度和后坐位移规律,确保在后坐过程中后坐速度不超过临界速度。通过有限元法研究了不同气隙宽度和内筒厚度对电磁阻尼力的影响,结果表明电磁阻尼力随着气隙宽度的增大而减小,内筒厚度过大会导致电磁阻尼力曲线呈现出“马鞍”型。合理地选择结构参数能够避免退磁现象,确保所设计的电磁阻尼器能够满足使用要求,为电磁阻尼器的设计提供了参考。     

超大型地下洞室群的三维地震响应分析

在大型水电站、核电站的地下厂房及大型地铁车站等超大型地下洞室群结构的动力反应分析中 ,围岩的动刚度特性不仅涉及到围岩对结构的动力约束作用 ,而且也是地震动输入机制的关键和地下结构分析中的难点。采用阻尼影响抽取法研究了围岩动刚度的动力特性 ,提出了岩石地下结构抗震分析的实用算法。该算法具有较好的精度和计算效率。在此基础上对溪洛渡超大型地下洞室群的抗震安全性进行了评价。     

多线阵CCD拼接检测宽幅PS版表面缺陷的研究

提出采用多线阵CCD拼接对宽幅PS版表面缺陷进行检测的方法.用多个线阵CCD对宽幅面PS版表面进行分段成像,利用同步驱动使多个CCD并行工作,通过PCI高速数据采集系统将图像送入计算机,再通过图像处理算法进行缺陷检测,检测幅面宽度为1.2 m,分辨率为0.1 mm,检测速度为10 m/min.     

Identification of rod dynamics under influence of Active Magnetic Bearing

The purpose of this paper is to apply the wavelet transform algorithm to identify the magnetic damping and magnetic stiffness coefficients of the drive rod with which a set of 4-pole Active Magnetic Bearing (AMB) is equipped. By taking advantage of time–frequency analysis feature, the ridge curve of rod free response after wavelet transformation can be extracted to find the natural frequency of the rod/AMB system. In other words, due to the influence of magnetized field by the AMB, the stiffness of the rod dynamics is not linear any more and can be estimated from the curve of the amplitude versus frequency by wavelet transformation. On the other hand, the nonlinear damping coefficients can be estimated from the derivative of amplitude versus amplitude by wavelet transformation of rod free vibration. It is found that the nonlinear magnetic damping coefficients are up to 2nd-order in polynomial and the stiffness coefficient is mainly of 3rd-order respectively. In addition, the identified 2nd-order damping coefficient is negative and hence implies that under specific rod displacement and speed, the dynamic of the rod/AMB system in axial direction is unstable.