高功率密度无刷直流电动机设计研究

本文提出了一种高功率密度无刷直流电动机,介绍了高功率密度无刷直流电动机的应用前景,阐述了该电机电磁场和应力场设计的基本要点,并对其进行了电磁场和应力场仿真。仿真结果表明,电机各个工作点满足技术性能要求,整机结构强度和转子共振频率设计合理。试验结果验证了该电机设计的正确性。     

基于原子力显微镜的微桥机械特性测量

研究了基于原子力显微镜(AFM)的微桥机械特性的测量方法。通过微机电系统(MEMS)技术制备了可用静电力驱动进行机械振动的金属微桥。利用一套改进的商用AFM实验装置对测量方法进行了优化,并对微桥的共振频率进行了测量,所得实验结果与理论估算和仿真计算的结果基本一致。基于AFM的微桥机械特性的测量具有精度高和容易实现的特点,可作为测量平台扩展用于薄膜材料或微量液体的内耗、粘弹等性质的表征。     

用悬丝耦合法测陶瓷样品动态杨氏模量的实验

研究了悬丝耦合法测棒状陶瓷样品动态杨氏模量中吊扎点位置与共振频率及信号幅度的关系,提出了用悬丝耦合法测棒状陶瓷样品动态杨氏模量中共振频率及振动级次的外推法判断。     

微穿孔吸声结构平均吸声特性分析

提出针对微穿孔吸声结构的"平均吸声系数"概念,并通过计算机编程计算分析确定带宽内不同微穿孔结构"平均吸声系数"的变化规律,得到微穿孔结构参数变化时"平均吸声系数"的极值及所对应的微穿孔的结构参数.所提出的微穿孔结构的设计步骤为微穿孔结构的实际应用和设计提供有价值的参考.     

基于3D打印的一段式种植体稳定性有限元分析

选择性激光熔化(SLM)作为3D打印的其中一种加工方式,在力学性能方面有一定优势,利用这种方式加工出来的种植体强度更高。为了分析、预测此类种植体的初期稳定性,本文采用共振频率分析法来测量种植体的稳定性,利用Ansys Workbench来模拟分析测量种植体共振频率的过程,得到了松质骨为I、II两种骨质情况下的共振频率值。结论表明3D打印种植体的初期稳定性更优于机加工种植体,为后期针对3D打印种植体实际的临床试验和骨骼模型模拟试验提供理论基础。     

考虑部分埋入群桩基础阻抗的海上风机结构共振特性

海上风机结构一阶自振频率与风轮转动频率或叶片通过频率重合时,会产生共振现象,严重时会造成风机损坏。现有风机结构的共振研究多假设底部刚性固定,以定性分析为主,没有对基础的埋置深度和土层参数进行量化分析。以部分埋入群桩基础的海上风机结构为研究对象,基于风机结构水平–摇摆耦合简化方法,分析了群桩基础不同埋入比和土层弹性模量对风机结构共振特性的影响,建立了群桩埋入比与结构共振频率的关系。进一步开展了4组不同群桩埋深比的海上风机共振频率室内模型试验,验证理论分析结果的规律性是否合理。     

用于声化学的复合换能器的研究

设计了一种夹心式纵弯复合振动模式超声换能器,该换能器由纵向夹心式压电超声换能器与弯曲正六边形薄板组成。采用有限元方法,对一定几何尺寸边界自由的正六边形薄板进行模态分析,得到中心位移最大的某一模态,设计以该模态的频率作为共振频率的纵弯复合模式换能器。当复合振动系统振动模式的共振频率与纵向换能器的共振频率以及正六边形薄板弯曲振动的共振频率一致时,复合振动系统具有较高的有效机电耦和系数,系统声辐射能力较强;频率的理论与测量值的误差可能是设计纵向换能器时未考虑预应力螺栓、前后盖板的形状以及横向振动的影响,材料参数的取值与实际值有误差。弯曲振动的正六边形薄板的几何尺寸大,将会增大复合振动系统声波的辐射面积,因此可以改善局部空化腐蚀问题,并且可以提高槽内声场的均匀性,从而可以提高声化学产率;实验结果表明,换能器的共振频率测试值与设计值基本吻合。