叠层复合磁致伸缩材料驱动器的输出位移特性 被引量：14

1

作者 李淑英 王博文 +2 位作者 周严 翁玲 王志华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期71-75,共5页

采用树脂粘结法制备了叠层复合Terfenol-D棒状材料,并使Terfenol-D层的叠片方向垂直于Terfenol-D的〈112〉轴向。研究了基于此材料的驱动器的输出位移特性,同时还研究了驱动器的涡流损耗.研究结果表明:当驱动磁场频率为2 500～3 000 Hz... 采用树脂粘结法制备了叠层复合Terfenol-D棒状材料,并使Terfenol-D层的叠片方向垂直于Terfenol-D的〈112〉轴向。研究了基于此材料的驱动器的输出位移特性,同时还研究了驱动器的涡流损耗.研究结果表明:当驱动磁场频率为2 500～3 000 Hz时,驱动器输出位移最大峰-峰值达到最大25.0～26.0μm,同时输出位移波形随频率也有明显变化;直流偏置磁场对输出位移的影响规律随工作频率不同而不同;基于叠层复合Terfenol-D的驱动器的涡流损耗较基于块状Terfenol-D的驱动器的涡流损耗大大降低。 展开更多

关键词 叠层复合Terfenol-D 直流偏置磁场 交流驱动磁场频率 输出位移波形 涡流损耗

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单平行四杆柔性铰链机构的输出位移和耦合误差分析 被引量：15

2

作者 沈剑英 杨世锡 +2 位作者 周庆华 严拱标 曹坚 《机床与液压》 北大核心 2004年第3期27-28,116,共3页

本文建立了单平行四杆柔性铰链机构的输出位移和耦合误差的公式 ,并用有限元法分析其主要参数对输出位移和耦合误差的不同影响 ,指出耦合误差的存在对纳米级工作台的定位精度和分辨率有较大的影响。

关键词 柔性铰链机构 单平行四杆机构 输出位移 耦合误差

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直角切口柔性平行四杆机构的输出位移分析 被引量：5

3

作者 叶果 李威 +1 位作者 王禹桥 杨雪峰 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期303-307,共5页

柔性铰链是目前被广泛用于微动机器人的主要部件之一.为了深入分析精密传动用柔性平行四杆机构的位移性能,利用材料力学弯曲变形理论的挠曲线近似微分方程,建立了计算直角切口柔性平行四杆机构输出位移的数学模型.设计了一个简单的柔性... 柔性铰链是目前被广泛用于微动机器人的主要部件之一.为了深入分析精密传动用柔性平行四杆机构的位移性能,利用材料力学弯曲变形理论的挠曲线近似微分方程,建立了计算直角切口柔性平行四杆机构输出位移的数学模型.设计了一个简单的柔性平行四杆机构模型,采用MATLAB7.0软件对其进行理论计算,并利用商用软件ANSYS10.0进行有限元分析.采用线切割的方法加工了一个样件,并进行了相关实验.最终结果表明:数学模型的理论值与有限元仿真值很接近,但与实际样件的实验值有一定的误差.通过误差分析,证实了存在这种误差的合理性,从而验证了所建数学模型具有较高的参考价值,可以作为柔性铰链平行四杆机构行程优化设计的指导理论. 展开更多

关键词 柔性铰链 柔性平行四杆机构 输出位移 有限元分析

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斜梁型电热微致动器的输出位移计算及实验 被引量：2

4

作者 王振禄 沈雪瑾 陈晓阳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3080-3086,共7页

为了计算斜梁型电热微致动器的输出位移,基于电-热分析和热平衡原理建立了电热微致动器的电热耦合稳态传热方程。对热-结构进行了分析,运用力法原理建立了微致动器的位移计算模型。然后,用有限元法和实际测试对比验证了温度分布和输出... 为了计算斜梁型电热微致动器的输出位移,基于电-热分析和热平衡原理建立了电热微致动器的电热耦合稳态传热方程。对热-结构进行了分析,运用力法原理建立了微致动器的位移计算模型。然后,用有限元法和实际测试对比验证了温度分布和输出位移的理论值,得到了一致性很好的结果。最后,分析了微致动器输出位移的保持性和重复性,以及结构参数和工艺对微致动器输出位移的影响。分析表明:斜梁的长宽比和倾角是影响微致动器输出位移的主要参数,工艺对输出位移有影响。实验结果表明:9V和18V电压下,微致动器的最大位移分别为0.85μm和2.3μm,与理论计算结果相对误差为2.2%和12.8%,实测值与理论值误差较小,表明本文推导的斜梁型电热微致动器的输出位移计算公式合理,能够为该类微致动器的设计和计算提供理论依据。 展开更多

关键词 电热微致动器 电-热-结构模型 输出位移 微机电系统

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多外力柔性微动机构输出位移求解方法 被引量：2

5

作者 宫金良 贾国朋 张彦斐 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期429-436,共8页

对于单个外力作用下的微动机构,柔度描述了外力与其输出位移之间的关系,是影响微动机构动态性能和精度的重要性能指标。对于多个外力作用下的情况,与之相对应的是微动机构输出位移与其多外力间的关系式。为求解该关系式,采用了柔度矩阵... 对于单个外力作用下的微动机构,柔度描述了外力与其输出位移之间的关系,是影响微动机构动态性能和精度的重要性能指标。对于多个外力作用下的情况,与之相对应的是微动机构输出位移与其多外力间的关系式。为求解该关系式,采用了柔度矩阵和刚体运动规律相结合的方法。首先,对整体进行单元划分,并求解结构中各柔性单元的端点位移与端点力之间的关系式;然后,根据各单元间的结构关系求解各不同单元端点力或端点位移间的叠加和协调关系式;最后,综合所有求得的关系式整理出输出位移与外力之间的关系式。运用该方法求解了一种微动夹持器的工作端位移,并与有限元分析软件的计算结果进行了对比。研究结果表明:该方法具有普遍适用性以及可靠的精度,能够用于一般微动机构的性能分析与优化。应用MATLAB软件对求得的关系式进行分析,获得了结构参数优化所需的理论依据。 展开更多

关键词 柔性微动机构 输出位移 柔度矩阵 微动夹持器 有限元分析

原文传递

考虑铁镓磁特性的换能器输出位移模型与试验

6

作者 翁玲 高杰聪 +3 位作者 黄文美 陈长江 王博文 陈盛华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期93-99,207,共8页

磁致伸缩换能器的换能机制与外加驱动磁场、材料的磁致伸缩特性有不可分割的关系,换能器的输出位移取决于磁致伸缩材料的磁特性、外加磁场、变幅杆等方面。根据等效电路法和平方近似模型,结合材料磁特性和变幅杆振动方程,建立了换能器... 磁致伸缩换能器的换能机制与外加驱动磁场、材料的磁致伸缩特性有不可分割的关系,换能器的输出位移取决于磁致伸缩材料的磁特性、外加磁场、变幅杆等方面。根据等效电路法和平方近似模型,结合材料磁特性和变幅杆振动方程,建立了换能器的输出位移模型,设计了一种无偏置磁场的窗式铁镓磁致伸缩换能器。对铁镓合金材料进行了静态、动态磁特性测量。搭建了试验测试系统,对换能器样机进行了试验测试,完成了模型验证。结果表明:换能器的输出位移幅值理论曲线和试验曲线基本吻合,验证了模型的准确性;在激励电流为2 A、谐振频率为12.4 kHz时,换能器的输出位移幅值为8.22μm。该研究建立的模型和所得结论对换能器的优化设计和输出特性分析具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 铁镓合金 换能器 输出位移模型 磁特性测量

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超磁致伸缩致动器输出位移信号降噪方法研究 被引量：1

7

作者 李一宁 张培林 +3 位作者 何忠波 薛光明 吴定海 李胜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期288-294,共7页

为了去除超磁致伸缩致动器输出位移信号夹杂的噪声,运用形态分量分析理论对输出位移信号进行降噪处理。针对形态分量分析算法中阈值处理的潜在缺点,通过构造模糊阈值函数,提出了模糊形态分量分析算法。仿真与实验结果表明:从降噪后信号... 为了去除超磁致伸缩致动器输出位移信号夹杂的噪声,运用形态分量分析理论对输出位移信号进行降噪处理。针对形态分量分析算法中阈值处理的潜在缺点,通过构造模糊阈值函数,提出了模糊形态分量分析算法。仿真与实验结果表明:从降噪后信号对比看,模糊形态分量分析算法得到的致动器输出位移信号噪声基本被去除干净;从仿真评价指标比较,模糊形态分量分析算法的信噪比最高、均方根误差最小、相似系数最大。因此模糊形态分量分析算法显示出了在超磁致伸缩致动器输出位移信号降噪方面有着独特优势。 展开更多

关键词 超磁致伸缩致动器 输出位移信号 形态分量分析 模糊阈值函数

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直热后置式石蜡驱动器的位移输出特性研究

8

作者 李涛 纪玉杰 姜宏彪 《成组技术与生产现代化》 2023年第1期48-51,58,共5页

为研究直热后置式石蜡驱动器的位移输出特性,以石蜡的热力学特性为理论基础,建立了以正二十烷烃为相变驱动材料的直热后置式石蜡驱动器位移输出理论模型。制作直热后置式石蜡驱动器样机,搭建专用试验台,在不同温度负载和石蜡量下对样机... 为研究直热后置式石蜡驱动器的位移输出特性,以石蜡的热力学特性为理论基础,建立了以正二十烷烃为相变驱动材料的直热后置式石蜡驱动器位移输出理论模型。制作直热后置式石蜡驱动器样机,搭建专用试验台,在不同温度负载和石蜡量下对样机的位移输出特性进行了试验。试验结果表明:在一定范围内,石蜡驱动器的输出位移随石蜡受热温度的升高和石蜡填充量的增大而增大,随负载的增大而减小;理论计算与试验的结果吻合良好。 展开更多

关键词 直热后置式 石蜡驱动器 非火工 热力学 位移输出特性

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信号电机零位电压对输出相位移的影响 被引量：1

9

作者 张文海 陈志洪 《微特电机》 北大核心 2001年第5期45-46,共2页

关键词 信号电机 零位电压 输出相位移

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步进线性位移输出的控制

10

作者 陈惠明 《南京林业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期30-32,共3页

介绍了一种步进线性位移输出装置。通过专用液压阀并利用步进电机控制液压缸产生线性位移,可使数字量不经过D/A转换,而直接转换成具有一定推力的机械位移量。给出了液压阀的设计要点、控制系统的数学模型及采用单片机为核心的PID控制系... 介绍了一种步进线性位移输出装置。通过专用液压阀并利用步进电机控制液压缸产生线性位移,可使数字量不经过D/A转换,而直接转换成具有一定推力的机械位移量。给出了液压阀的设计要点、控制系统的数学模型及采用单片机为核心的PID控制系统。研究表明,由步进电机控制的液压位移输出装置易于控制算法的实现,具有较好的线性度,且不易出现液压卡紧现象,提高了系统的工作可靠性。 展开更多

关键词 步进线性位移 数学模型 单片机控制 液压阀 液压位移输出装置

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信号电机零位电压对输出相位移的影响

11

作者 张文海 《电气试验》 2001年第2期27-29,共3页

关键词 信号电机 零位电压 输出相位移 阻抗 损耗

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单输入多输出式压电微夹钳的结构设计与分析

12

作者 王根华 朱心怡 +1 位作者 潘钟宁 温瑞 《无线互联科技》 2023年第3期89-93,共5页

文章对现有压电微夹钳结构及位移输出特性进行分析,设计了一种单输入多输出式压电微夹钳。该单输入多输出式压电微夹钳具有结构简单、输出位移可选、振荡小、不易破坏操作对象等优点。文章详细介绍了该微夹钳的结构,并建立起了位移放大... 文章对现有压电微夹钳结构及位移输出特性进行分析,设计了一种单输入多输出式压电微夹钳。该单输入多输出式压电微夹钳具有结构简单、输出位移可选、振荡小、不易破坏操作对象等优点。文章详细介绍了该微夹钳的结构,并建立起了位移放大倍率模型;利用ANSYS仿真软件对所设计的微夹钳进行分析,仿真结果如下:z方向施加1×10^(-5)mm位移后,钳指指尖顶端可分别产生3.2×10-5mm和5.1×10^(-5)mm位移量;施加间隔为10V的驱动电压,得出其前6阶固有频率,仿真值与解析值具有较高的吻合度,验证了该压电微夹钳结构的可行性与所建数学模型的正确性。 展开更多

关键词 压电微夹钳 输出位移 ANSYS仿真

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可控七杆机构的直线输出行程规律分析 被引量：9

13

作者 李瑞琴 张治民 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2008年第1期25-27,31,共4页

分析了含RPP型Ⅱ级杆组的双曲柄七杆机构和三曲柄七杆机构的特征。分析了连杆上任意点P的工作空间的求解规律。求出了连杆点P的行程变化规律。推导出了连杆点P的位置、工作空间、行程等与结构参数的关系。该分析结果对以可控七杆机构实... 分析了含RPP型Ⅱ级杆组的双曲柄七杆机构和三曲柄七杆机构的特征。分析了连杆上任意点P的工作空间的求解规律。求出了连杆点P的行程变化规律。推导出了连杆点P的位置、工作空间、行程等与结构参数的关系。该分析结果对以可控七杆机构实现任意运动规律的直线输出运动的设计有重要意义。 展开更多

关键词 七杆机构 直线输出位移 工作空间 行程

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伺服阀用GMM电-机械转换器静态输出特性的研究 被引量：3

14

作者 王传礼 丁凡 李其朋 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2342-2345,共4页

介绍了利用国产超磁致伸缩材料研制的电—机转换器结构与工作原理,利用磁压方程和磁路原理,导出了其位移和力输出特性的静态数学模型.构建了GMM转换器的静态输出特性的实验测试系统,实验研究了GMM转换器的输出位移、输出力的静态和滞回... 介绍了利用国产超磁致伸缩材料研制的电—机转换器结构与工作原理,利用磁压方程和磁路原理,导出了其位移和力输出特性的静态数学模型.构建了GMM转换器的静态输出特性的实验测试系统,实验研究了GMM转换器的输出位移、输出力的静态和滞回特性.实验结果表明:GMM转换器具有较大的输出位移和输出力;施加适当的预压力和偏置磁场可增大GMM转换器线性输出位移;驱动电流在0.5～1.25A范围内,可有效减小输出位移的非线性.实验测得的原始输出数据,为进一步将其应用于两级电液伺服阀提供了设计和实验依据. 展开更多

关键词 超磁致伸缩 电-机械转换器 静态特性 输出位移 输出力

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线位移导电塑料电子尺标准电流输出传感器研发

15

作者 简文辉 《机械》 2012年第11期68-70,共3页

一种能直接输出标准电流信号的线位移导电塑料电子尺传感器,产品结构由导电塑料电子尺分压器和微电路模块组成,分层可拆一体式。通过输入5～24 V直流电压后,能直接输出4～20 mA高精度电流信号,控制机器设备的"开"与"合&q... 一种能直接输出标准电流信号的线位移导电塑料电子尺传感器,产品结构由导电塑料电子尺分压器和微电路模块组成,分层可拆一体式。通过输入5～24 V直流电压后,能直接输出4～20 mA高精度电流信号,控制机器设备的"开"与"合"的直线往复运行过程。作为一种新型高性能传感器,具有高精度、高寿命、高输出平滑性、高分辨力和抗电磁干扰的产品特点,在许多领域取代了电感传感器和线绕电位器等电压输出型传感器。 展开更多

关键词 线位移电流输出传感器 分层可拆一体式 微电路模块 U I转换 创新升级产品

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对称四杆柔性铰链机构输出性能优化分析 被引量：2

16

作者 黄朋涛 吕传毅 贺磊 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第2期33-36,共4页

对称四杆柔性铰链机构具有低耦合、输出位移大等特点,为优化其输出性能,采用有限元法分析了不同的切口轮廓对对称四杆机构输出位移的影响,得出了直角型切口更有利于位移输出的结论.在此基础上,研究了主要尺寸参数对直角型对称四杆机构... 对称四杆柔性铰链机构具有低耦合、输出位移大等特点,为优化其输出性能,采用有限元法分析了不同的切口轮廓对对称四杆机构输出位移的影响,得出了直角型切口更有利于位移输出的结论.在此基础上,研究了主要尺寸参数对直角型对称四杆机构输出位移的影响,并得出了相应结论. 展开更多

关键词 柔性铰链 低耦合 对称四杆机构 输出位移

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一种MEMS压电大位移驱动器设计分析 被引量：2

17

作者 唐玉娟 杨忠 司海飞 《金陵科技学院学报》 2016年第4期28-32,共5页

以压电双晶片为研究对象,设计出了4种结构形式的位移驱动器,并对设计的4种位移驱动器进行了性能分析,发现压电双晶梁的结构简单,但输出位移最大;对简单压电双晶梁进行了研究,分析了各因素对输出位移的影响,最终确定了合理的结构尺寸和... 以压电双晶片为研究对象,设计出了4种结构形式的位移驱动器,并对设计的4种位移驱动器进行了性能分析,发现压电双晶梁的结构简单,但输出位移最大;对简单压电双晶梁进行了研究,分析了各因素对输出位移的影响,最终确定了合理的结构尺寸和弹性垫片的选用材料。设计的简单压电双晶梁输出位移达到223μm,满足至少200μm的输出位移要求,为驱动某引信安全系统中的扁平MEMS结构提供了一种简便可行的方案。 展开更多

关键词 压电双晶片 输出位移 驱动器 MEMS结构

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Fe-Ga-Al磁致伸缩致动器输出特性研究

18

作者 周严 刘跃 +2 位作者 张丽芳 翁玲 李淑英 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2014年第2期8-11,共4页

将采用定向凝固方法制备的Fe82Ga9Al9合金磁致伸缩棒应用于制作Fe-Ga-Al磁致伸缩致动器，对该致动器进行了输出位移相关性能的测试与研究．测试结果表明输出位移与电流变化关系曲线的斜率随着预应力的增大而减小．同时，根据Fe-Ga-Al磁... 将采用定向凝固方法制备的Fe82Ga9Al9合金磁致伸缩棒应用于制作Fe-Ga-Al磁致伸缩致动器，对该致动器进行了输出位移相关性能的测试与研究．测试结果表明输出位移与电流变化关系曲线的斜率随着预应力的增大而减小．同时，根据Fe-Ga-Al磁致伸缩致动器最大输出位移与预应力的变化关系，可以看出当致动器预压应力在0-25MPa范围内，其最大输出位移由10-3μm增至15．8μm．与Terfenol—D超磁致伸缩致动器相比，Fe82Ga9Al9合金饱和磁场非常低，因此测量结果显示该致动器具有所需驱动电流小、输出位移与驱动电流之间线性度好的优点． 展开更多

关键词 输出位移 磁致伸缩 输出特性 Fe-Ga-Al 致动器

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超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器的结构设计及喷油特性分析

19

作者 喻曹丰 魏梓贤 +3 位作者 段永勇 朱建华 陶雪枫 聂仪楠 《液压与气动》 北大核心 2024年第2期52-59,共8页

针对现有喷油器存在的喷油速率低、喷油脉宽大、响应速率慢的问题,提出了一种超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器的设计方案。简述了该高压共轨式喷油器的整体设计及工作原理,并且在Jiles-Atherton磁滞模型和液压传动理论基础上建立数学模... 针对现有喷油器存在的喷油速率低、喷油脉宽大、响应速率慢的问题,提出了一种超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器的设计方案。简述了该高压共轨式喷油器的整体设计及工作原理,并且在Jiles-Atherton磁滞模型和液压传动理论基础上建立数学模型;采用COMSOL建立了驱动部分仿真模型,并进行输出位移和应力特性分析,采用AMESim建立了喷油器整体模型,并进行喷油速率分析;搭建试验平台,验证了超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器设计方案的有效性。结果显示:当线圈电流为3.6 A时,超磁致伸缩棒的最大输出位移可达52μm;在160 MPa的压力下喷油最低脉宽从1 ms降低到0.15 ms,并且无论脉宽长短,其脉宽-喷油量均具有良好的线性度。结果表明,提出的设计方案可行,为研制出一种高性能的高压共轨式喷油器奠定了理论和技术基础。 展开更多

关键词 超磁致伸缩材料 高压共轨式喷油器 输出位移 喷油脉宽 喷油率

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大位移多折叠梁静电驱动器的设计及力学性能分析 被引量：3

20

作者 赵江铭 陈晓阳 王小静 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期5-11,共7页

针对现有微静电梳状谐振器用作驱动器时输出位移极小的弱点，提出一种结构新颖、输出位移大、能工作于谐振状态和静电力状态下的多折叠梁微静电驱动器设计方案。建立该驱动器的力学分析模型，给出位移、弹性系数和谐振频率的解析公式。... 针对现有微静电梳状谐振器用作驱动器时输出位移极小的弱点，提出一种结构新颖、输出位移大、能工作于谐振状态和静电力状态下的多折叠梁微静电驱动器设计方案。建立该驱动器的力学分析模型，给出位移、弹性系数和谐振频率的解析公式。研究表明，当特征尺寸相同时，与常用的直脚型和蟹脚型谐振器相比，在相同电压下其输出位移可提高7倍-14倍，而在相同最大应力条件下其位移输出能力可提高4倍-9倍。 展开更多

关键词 微机电系统 微静电驱动器 大位移输出 结构设计

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