压电双晶片型惯性冲击式旋转精密驱动器研究

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式旋转精密驱动器。对自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片的动态特性进行了有限元法和实验分析,提出了压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的定频调压驱动方法。对压电双晶片型惯性冲击式旋转精密驱动器进行了性能测试,驱动器旋转行程为180°、旋转步长分辨力为1μrad、最大转速为0.2 rad/min、最大扭矩为0.02 Nm。该驱动器结构简单,特别是成本为传统惯性冲击式驱动器的1/100左右。     

基于压电陶瓷的新型换能器的研究

Cymbal换能器是一种新型压电复合换能器,能输出较大的位移和驱动力。应用软件分别分析和实验验证了Cymbal换能器的形状参数h对频响和结构特性的影响,同时比较了Cymbal和其它两种结构的换能器在位移方面的差异。     

基于压电陶瓷驱动的谐综合电子凸轮

提出了一种新型电子凸轮的概念.利用独特的叠层梁式压电陶瓷驱动器作为主动件,由有限元法确定输入单位正弦电压的频率和输出的运动幅值之间的规律;基于谐综合方法,选择组成周期性输入电压的各分量电压的频率、幅度和初相位,驱动机构从动件输出的运动实现谐综合的特性,从而达到较高的运动输出精度.     

超声磨削工程陶瓷边界损伤试验研究

本文就工程陶瓷磨削时出现的边界损伤进行研究,定性分析磨削参数对边界质量的影响。试验发现:大切深磨削时磨粒对材料干涉较深,易引发裂纹,并且砂轮在进入磨削区的瞬间对边界材料施加了极大的挤压力,极易造成边界位置材料的压溃;大功率超声激励下,硬脆材料在一定范围内实现了脆-塑性域或塑性域磨削,超声磨削比普通磨削更能获得优质的边界;另外材料自身特性也是影响边界缺陷的关键因素,塑性好的材料磨削后其边界缺陷相对较少。最后提出了改善硬脆材料边界质量的措施。     

核化和晶化时间对页岩飞灰微晶玻璃性能的影响

以页岩飞灰为主要原料,通过不同热处理过程制备了微晶玻璃.利用XRD和SEM测试手段,分析了核化时间和晶化时间对微晶玻璃晶相特征的影响.结果表明,晶化时间的增加使微晶玻璃主晶相钙长石含量降低,次晶相钙硅石含量逐渐增加;核化时间的增加有利于球状晶粒尺寸增大,晶化时间的延长使晶粒聚集成团,排列紧密.微晶玻璃具有较高的抗压强度和良好的耐腐蚀性,可作为天然石料的替代品和装饰材料.     

圆盘型非接触压电微马达定子的振动分析

提出一种圆盘型非接触压电微马达,采用有限元方法分析了马达定子的振动模态和固有频率,对定子的振幅与施加电压的关系进行了数值分析。最后,采用激光多谱勒测振仪对定子的振型和振幅进行了测试,实验结果与有限元分析吻合较好,为马达定子的设计和优化提供了理论依据。     

伺服阀用压电型驱动器研究

研制了一种压电驱动的电-机械转换器,用于构造电液伺服阀;介绍了电-机械转换器的工作原理;优选了结构型式及尺寸,并对其动静态特性进行了测试。测试结果表明,所设计的电-机械转换器有较好的静态特性及动态特性。在开环方式反向控制算法下,静态特性中的非线性度小于1.6%,在电压范围为0~70V内的滞环小于2.3%,动态响应频宽达1.0kHz以上。由此可见,所设计的电—机械转换器有望替代现有的电磁力矩马达。     

The Tiny Stress Impedance Effect of Fe73.5CulNb1.5Si13.5- B9Mo1.5 Powder/Silicon Rubber Composite Film and Fe73.5CulNb3Si13.5B9 Amorphous Ribbon with Lamellar Structure

选用最大粒度为40μm的Fe73.5CulNb1.5Si13.5B9Mo1.5粉体和硅橡胶混合制备的磁性薄膜作为压磁层。同时用Fe73.5CulNb3Si13.5B9非晶薄膜作为压电层。测试频率范围从10 kHZ到1 MHz,并且压应力从0~0.14 MPa。比较了两组层合结构的微应力阻抗效应,其中包括:压磁/压电/压磁层合结构和压电/压磁/压电层合结构。结果证明两组层合结构都存在不同程度的磁电耦合效应。在压应力小于0.02MPa时,磁电耦合效应随压应力增大而增大,大于0.02 MPa时,磁电耦合效应达到极大值,同时它对微应力阻抗效应贡献不明显。因为两组层合结构具有各自不同的磁电耦合体系,压磁/压电/压磁层合结构以压磁效应影响阻抗为主而压电/压磁/压电层合结构以压电效应影响阻抗为主。     

Ce掺杂0.9Bi4Ti3O12 - 0.1K0.5Na0.5NbO3铋层状陶瓷结构与性能研究

采用传统固相法制备了CeO2掺杂0.9Bi4Ti3O12–0.1K0.5Na0.5NbO3(BTO-KNN) 铋层状陶瓷材料。系统研究了CeO2掺杂对BTO-KNN基陶瓷物相结构、微观结构以及电性能的影响. 结果表明：所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构;BTO-KNN基陶瓷的压电性能随着CeO2的掺杂而显著提高,损耗明显降低。当CeO2掺量为0.75 wt% 时,样品具有最佳的电性能: d33=28 pC/N,介电损耗tan δ=0.29%,机械品质因数Qm = 2897,剩余极化强度Pr = 11.83 μC/cm2,且居里温度 Tc 高达615 ℃;研究结果表明CeO2掺杂0.9Bi4Ti3O12–0.1K0.5Na0.5NbO3铋层状陶瓷是种潜在的高温陶瓷材料。     

ZrB2在Al2O3-ZrB2复相陶瓷中的增韧性能

常压烧结制备了Al2O3和20wt%ZrB2/Al2O3复合陶瓷,用XRD和金相显微镜、SEM分析了其相组成、微观结构、断裂形貌,并用压痕法计算了陶瓷的断裂韧性。结果表明：Al2O3陶瓷自1500℃开始其相对密度超过99%,维氏硬度达到1897HV,断裂韧性为5.2?.3MNm-3/2;20wt%ZrB2/Al2O3复合陶瓷在1450℃时相对密度超过98%,维氏硬度达到1807HV,断裂韧性为6.7?.2MNm-3/2。微观形貌观察表明,ZrB2/Al2O3复合陶瓷韧性的增加是由于弥散分布的ZrB2在Al2O3陶瓷基体中起到遏制裂纹扩展和钉扎双重作用的结果。