【摘 要】
：
该文提出了一种新型锥壳形旋转行波超声电机,该锥壳形超声电机振子的三阶弯曲振动模态可以将面内、外弯曲振动结合起来,实现新型振动模式的行波驱动.利用有限元软件确定了振子结构尺寸、三阶弯曲振型及频率并制作了原理样机,对原理样机振动特性及输出性能进行了测试.测试结果表明,当激励电压峰-峰值为240 V,谐振频率为27.53 kHz时,空载时超声电机最高转速为85.8 r/min,堵转力矩为441 mN·mm.
【机 构】
：
辽宁工业大学 机械工程与自动化学院,辽宁 锦州 121001
论文部分内容阅读
该文提出了一种新型锥壳形旋转行波超声电机,该锥壳形超声电机振子的三阶弯曲振动模态可以将面内、外弯曲振动结合起来,实现新型振动模式的行波驱动.利用有限元软件确定了振子结构尺寸、三阶弯曲振型及频率并制作了原理样机,对原理样机振动特性及输出性能进行了测试.测试结果表明,当激励电压峰-峰值为240 V,谐振频率为27.53 kHz时,空载时超声电机最高转速为85.8 r/min,堵转力矩为441 mN·mm.
其他文献
针对公共安全领域对甲基膦酸二甲酯(DMMP)等神经性毒剂模拟剂的高灵敏度检测的需求,该文提出了一种基于纳米修饰导电高分子电化学阻抗型气体传感方法,通过开展改性修饰导电高分子聚合物材料和平面叉指微电极研究,制备了电化学阻抗型气体传感器,并设计了传感器阵列化结构和报警器总体架构;研制出电化学阻抗型气体报警器,并开展了性能测试.实验结果表明,该电化学阻抗型气体报警器可对质量浓度低至1μg/L的DMMP进行有效检测,响应时间低至52 s.
针对预应力混凝土结构中孔道压浆不密实的问题,利用有限元ABAQUS软件建立了预应力混凝土有限元数值模型,采用压电波动法进行主动传感监测.其中,在该数值模型的波纹管纵向3个横截面底部各粘贴1个压电陶瓷片,作为发射信号的驱动器;在同一横截面的不同高度和顶部分别粘贴压电陶瓷传感器,形成“一发七收”和“区域交叉”的横、纵向监测方式.数值模拟了不同压浆情况下的应力波传播规律,并对传感器接收的响应信号进行时域分析.结果表明,当压浆水平抵达某传感器位置时,由于波纹管底部驱动器发出的应力波可通过灌浆料传播至传感器处,使得
针对当前蜂窝夹芯结构超声无损检测效率低及耦合剂污染等问题,该文提出了使用空气耦合超声透射法进行检测并成像.首先利用COMSOL建立了二维蜂窝夹芯结构空气耦合超声检测模型,通过置入不同大小空气层以模拟实际脱粘缺陷.仿真结果表明,与无缺陷相比,脱粘后超声信号幅值变小,且缺陷越大,超声信号幅值越小.其次制定空气耦合超声透射实验方案,使用频率为200 kHz空气耦合超声换能器对不同脱粘面积进行实验研究,实验结果与仿真结果趋势相同,验证了该方法的有效性.最后搭建了空气耦合超声C扫描系统,对不同大小脱粘缺陷进行超声C
Sm掺杂Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3-0.30PbTiO3(PMN-0.30PT)陶瓷具有与PMN-0.30PT单晶相当的超高压电响应(d33约为1300 pC/N),但比压电单晶具有更高的一致性和更低的成本.该文针对高频超声无损检测的工业化应用,基于Sm掺杂PMN-0.30PT陶瓷设计并制作了中心频率大于30.5 MHz的高频超声换能器,利用超声脉冲回波法进行了换能器的性能表征,并测试了其声场.针对小型塑料零部件的微结构,利用所制备的高频超声换能器进行了超声成像.结果表明,基于Sm掺杂PMN-0.
针对粘滞阻尼器中阻尼液黏度会发生变化且黏度不易被直接监测的问题,该文提出了一种基于压电阻抗法的阻尼液黏度监测方法,在阻尼器中安装压电传感器,通过测量传感器的机电阻抗值来确定阻尼液的黏度.为验证所提方法的有效性,制作了一个阻尼装置的模型并安装压电传感器,在其中放置不同黏度的阻尼液时测量压电传感器的阻抗值.结果表明,随着阻尼液黏度的增大,阻抗曲线的峰值频率逐渐减小,而实部电阻值逐渐增大.定义的黏度监测指标能够成功反应阻尼液黏度.
该文针对预制装配式结构中灌浆套筒的灌浆质量检测问题,利用在套筒表面不同位置粘贴的压电陶瓷片,对具有不同程度灌浆缺陷的半灌浆套筒试件进行机电阻抗测量,建立缺陷评价指标,并对不同测点的缺陷评价指标与缺陷程度的关系进行了定量分析.试验结果表明,缺陷评价指标与灌浆缺陷程度相关,基于阻抗测量能有效检测出不同程度的人工模拟套筒灌浆缺陷.
该文提出了一种加装限位弹簧的机械式非线性多稳态悬臂梁压电俘能结构,建立了该系统的机电耦合方程,并分析该系统在简谐激励下的运动状态和俘能特性.对系统弹性恢复力及势能函数的分析表明,加装限位弹簧可以增大弹簧刚度,减小势能函数的势阱深度,易于实现系统的阱间运动,从而增大了俘能器的工作带宽.
该文研制了一种圆盘状压电变压器,并对该变压器相应的物理模型进行理论分析和ANSYS有限元仿真.通过实验确定其最佳升压比,且在自主设计的实验平台上进行测试.测试结果表明,该压电变压器在不同频率处的电压放大倍数不同,在117 kHz频率处电压放大倍数达到最大值(为134.6倍),显示了制作的圆盘状压电变压器具有较高的电压放大倍数.
为比较驻波直线超声电机双驱动足同时驱动与交替驱动的两种工作模式,该文提出了一种多足驱动的超声电机振子.该振子双侧共有4个驱动足,其中一侧的2个驱动足实施同时驱动模式,另一侧的2个驱动足实施交替驱动模式,便于比较及分析两种模式之间的性能差异.通过有限元仿真确定了压电振子的结构尺寸、弯曲工作模态及固有频率,制作振子并开展了振子的振动特性和输出性能及其比较的实验研究.实验结果表明,在激励电压峰-峰值100 V、谐振频率26.30 kHz的条件下,交替驱动时空载速度和最大输出力比同时驱动提高了14％和40％.在交
为提高微机电系统(ME MS)压电指向性传声器的声压灵敏度,该文采用有限元法对一种ME MS压电指向性传声器进行了仿真与性能优化.对于该压电指向性传声器结构的声压灵敏度随压电层材料种类、厚度及长度的变化进行了研究,优化了结构参数,提高了器件的灵敏度及信噪比.结果表明,当硅梁厚为10μm,压电层厚为6.3μm时,器件灵敏度达到最大,较先前结构提高了约14 dB.