矩形板压电振子振动有限元分析

利用有限元法，对具有四个凸起的矩形板压电振子的振动状态进行了解析计算，并根据其振动特点，重新选择结构参数制作了超声矩形板马达，结果大大提高了这种马达的转速和效率等性能。     

可控震源重锤-活塞杆动态行为规律与扰动控制研究

针对工程应用中可控震源振动器扰动量大、信噪比低等问题,结合重锤运动轨迹检测试验,通过理论计算与数值模拟,开展了重锤-活塞杆动态行为规律研究;在此基础上,开展振动器扰动控制研究,提出竖直进油方式振动器,与横向进油时的结果开展对比仿真分析,并进行竖直进油振动器扰动试验验证。结果表明:横向进油方式下,重锤受绕z轴的转动力矩作用且活塞杆存在变形,导致重锤上某点的运动轨迹为空间曲线,增大了振动器的扰动量,因此,横向进油方式是导致振动器扰动大的直接原因;竖直进油方式下,重锤不再受转动力矩影响且活塞杆变形得到极大改善,有效降低了振动器扰动量。研究结果对改善输出信号品质、提高输出信号分辨率具有重要的工程意义,建议在振动器的设计中采用竖直进油方式。     

煤斗自动疏煤系统的设计

针对现在多数火力发电厂原煤仓煤斗经常堵塞,造成给煤机断煤的问题,文章从根本上分析了煤斗堵煤的原因,创新设计了全新理念的煤斗自动疏煤系统,即利用高压压缩空气,自下而上,逐层疏通煤层,彻底解决了煤仓“堵煤”的问题,具有很高的市场应用价值。     

盘形超声压电振子的抛光实验研究

应用盘形超声压电振子在抛光实验装置上对硅片进行了化学机械抛光,比较了附加行波超声振动的化学机械抛光与传统化学机械抛光的实际效果,实验结果表明,在相同的实验工况下,施加行波超声振动相对于不施加振动,能明显改善硅片化学机械抛光的表面质量。振子振幅的增大对改善硅片表面质量有利。     

双晶片两主动阀式压电泵的设计及试验

以双晶片压电振子为驱动元件,研制了两主动阀式压电泵。结合该泵的机械结构,详细分析了主动阀压电泵的作用机理。根据双晶片压电振子式主动阀压电泵对驱动信号的要求,搭建了两主动阀式压电泵的试验测试控制系统。最后对主动阀泵进行了性能测试和试验研究。结果表明,在电信号频率为40 Hz时,泵的正向最大输出流量为180 ml/min,反向最大输出流量为170 ml/min,正向最大输出压力为6 kPa。     

蝶形双驱动足直线超声电机设计及实验

提出了一种新型双驱动足直线型超声电机.该电机利用联接成一体的两个振子的对称振动,在驱动足端面质点上可获得定/动子之间接触面的切向运动;利用反对称振动,可获得法向运动.同时,激励振子的对称和反对称振动在两个驱动足端面质点上町形成相同方向椭圆运动轨迹,从而驱动压在定子上的动子直线运动.采用有限无法分析了共振频率对结构参数的灵敏度,根据各灵敏度大小适当地调节了结构参数,使定子的两相共振频率基本达到一致.为了获得高速和大推力,前端盖选用硬铝材料,后端盖选用黄铜,压紧螺栓选用镀铬高强度钢材料.实验结果表明:在预压力为70N下,样机的空载速度为0.75 m/s,最大推力为16 N,是定子质量的22倍.     

悬臂梁单晶压电发电振子电压输出特性的有限元仿真分析

为了解决化学电池为低功耗电子产品供电中存在的问题,对悬臂梁单晶压电发电振子的电压输出特性进行了分析。根据欧拉伯努利方程和压电学理论,建立了悬臂梁式压电发电振子的电压输出特性数学模型,并对压电振子长度、金属基板与压电晶体的长度比,以及金属基板材料对悬臂梁压电发电振子的电压输出特性进行了有限元仿真分析。结果表明：所建立的数学模型与仿真分析结果基本一致;晶体板与金属基板的长度比存在一个最佳值,使得压电振子的输出电压达到最大,且随着金属基板弹性模量的减小,压电振子的输出电压逐渐减小;当金属基板分别为不锈钢、硅、磷青铜和铝合金时,晶体板与各金属基板的最佳长度比分别为0.60,0.65,0.70,0.75。     

压电驱动器环形压电振子特性及其等效电学参数识别

压电驱动器是一种由压电功能材料构成的微型机电器件,为研究改善压电驱动器环形压电振子的振动特性和俘能特性,建立了压电振子的机电耦合有限元模型,分析了压电振子齿槽倾斜度和支撑对其振动特性和俘能特性的影响,并从改善振子振动特性和俘能特性角度出发,对压电振子进行了结构优化设计;其次,利用该有限元模型求解了压电振子的导纳特性曲线...     

单相短柱型直线超声电机的设计

提出了一种单相驱动的立式短柱型压电直线超声电机,论述了该电机的动作原理和设计过程。该电机利用纵向振动和横向振动的耦合模态工作。为获得同一驱动频率的一致的双向运动特性,该电机采用对称结构,利用压电陶瓷在短路和开路时弹性模量存在差异的特性,用单相驱动信号实现了纵向和弯曲耦合模态的有效激发。以增大电机弯曲振动模态前后振幅比为目标,利用三自由度集中质量的简化模型,优化了定子的结构。制作了电机的原理样机,对其进行了输出性能测试。实验结果表明,电机的输出性能良好。电机定子长22 mm,自重3.3 g,0.3 N输出推力下最大速度达140 mm/s,5 N预压力下最大输出推力近1 N。     

Frequency-domain iterative learning control of a marine vibrator

To the purpose of marine seismic acquisition, new acoustic sources have been developed to reduce the environmental impact. The use of marine vibrators makes it possible to define emission frequency ranges, consequently allowing limitation of the frequencies that disturb marine animal life. Constructing marine vibrators with high efficiency and linear dynamics is however difficult, and the vibrators suffer from both friction, backlash and high-order harmonics. These nonlinear effects, in combination with drifting dynamics, make the required control a crucial and challenging problem. This paper presents a model-based iterative learning control solution, performed in the frequency-domain. Additionally, an adaptive reidentification algorithm is developed to cope with drifting dynamics. The proposed solutions are successfully evaluated in experiments with a marine vibrator.