静动态特性

摘要： 在实际泡生法蓝宝石晶体生产过程中发现,籽晶杆在引晶时期总是会出现振动,极大地影响了液面的稳定性,容易造成晶体缺陷。文中以LJ-200型号泡生法蓝宝石晶体炉提拉系统为研究对象,利用有限元分析的方法完成了满加载情况下的提拉系统静力分析和引晶时期提拉系统的动态特性分析,得到了系统在极限工况下的静力变形云图、固有频率和前6阶振型。找到了提拉系统中产生振动的原因和系统中的薄弱环节,为防止共振和进一步优化提拉系统提供了理论依据。

摘要： 根据光学元件的加工工艺特点对光学自由曲面铣床进行了设计,并对光学自由曲面铣床进行了有限元(FE)建模及静动态特性分析.结果表明:在重力载荷条件下铣床原点位置时,重力平衡装置未工作时导轨直线度为0.7μm,重力平衡装置工作时导轨直线度为0.035μm,重力平衡装置未工作时丝杠直线度为2.3μm,重力平衡装置工作时丝杠直线度为0.2μm.提取了不同结构方案及材料方案光学自由曲面铣床的固有频率,振型显示影响加工精度的铣床首阶振型为第三阶,最优的动态特性设计方案为铣床Z轴电机安装在顶板上及铣床结构材料采用天然花岗岩,铣床结构材料采用天然花岗岩相比于铸铁可以显著提升铣床动态特性.

摘要： 针对木本植物越冬期茎干冻结信息难以原位、在线监测的问题,本研究依据茎干冻结过程中水冰比例变化与茎干阻抗的关系,研制茎干体积含冰量的原位、在线检测传感器。驻波测量频率及电路仿真结果表明,采用100 MHz信号激励源,电路能够有效表征茎干阻抗中电抗分量的变化;植物冻结过程中的阻抗变化分析表明,基于茎干阻抗变化表征体积含冰量的变化是可行的;探头电磁空间分布仿真结果表明,传感器有效测量区域为0~10 cm;静动态特性分析表明,传感器测量范围为0~100%,分辨率为0.05%,测量精度为±1.76%,稳定性良好,动态响应时间为0.172 s,功耗为0.25 W;室内外实验表明,传感器可以有效追踪茎干内体积含冰量的动态变化及受冻害胁迫程度,反映植物越冬期水冰转化的日周期生理特征,可为植物含冰量监测和不同纬度下人工林的抚育提供技术支撑。

摘要： 为研究精密减速器、伺服电机作为核心零部件应用在工业机器人上对整机性能的影响,提出基于伺服-精密传动系统的机电耦合分析、测试及评价方法。以永磁同步电机为研究对象建立伺服系统矢量控制数学模型及双闭环电机矢量控制算法模型。对伺服传动系统运行品质模型仿真,建立运行品质参数与整机关键性能指标之间的映射关系。根据传动系统及核心零部件静动态特性参数,分别建立减速器和伺服系统性能退化模型,并通过加速寿命试验对参数准确度进行评估。结果表明,减速器主要通过启动转矩、扭转刚度等5项参数,伺服系统主要通过伺服轴定位误差、跟随误差等7项参数反映对整机性能的影响。

摘要： 针对角钢法兰焊接机器人龙门架结构在设计过程中其强度和刚度满足设计要求而存在质量冗余的问题,提出了一种灵敏度分析与近似模型相结合的轻量化设计方法。利用SolidWorks与ANSYS软件建立了龙门架结构的CAD模型,对其进行了静动态特性分析;定义龙门架结构6个重要尺寸参数为设计变量,以龙门架结构总体质量最轻为优化目标;采用拉丁超立方试验设计(Design of Experiment,DOE)方法,获得了各设计变量的试验样本和对应的响应值,并对比分析了格里克(Kriging)模型和非参数回归(Non-Parametric Regression,NPR)模型建立的龙门架结构近似模型;在两种近似模型的基础上,采用多目标遗传算法(Multi-Objective Genetic Algorithm,MOGA)对龙门架结构优化目标函数进行求解。研究结果表明:优化后的龙门架结构总体质量减少了95.81 kg,其最大静变形量和最大等效应变分别增加了0.00355 mm、1.1035 MPa,并且1阶模态频率增加了15.69 Hz;研究成果为角钢法兰焊接机器人龙门架优化设计提供了重要参考依据。

摘要： 激光加工机床具有运动速度快、加减速时间短等特点,与普通机床相比,其主机设计的静动态特性要求较高。为验证所设计激光加工机床的静动态特性能否满足设计要求,文章采用三维CAD软件建立机床主机模型,作适当简化处理,将模型导入到有限元分析软件中,选择四面体单元划分网格,根据受力情况和约束条件对机床各零部件和整机进行静力学和模态分析。仿真结果表明,所设计的机床主机结构静动态特性良好,能够满足激光加工要求。

摘要： 进给系统作为数控机床的主要组成部分,其性能直接影响机床的加工精度和加工效率,对其静动态特性进行分析有着重大的意义.运用有限元方法对数控机床进给系统进行静动态特性分析,得到进给系统的静力变形云图、固有频率以及振动特性.分析结果表明:进给系统最大变形为5.6μm、最大屈服应力为2.8 MPa、安全系数达到15,均符合要求,说明系统结构刚度好,设计合理;模态分析结果为预防共振、保证加工质量提供了理论依据,有一定的工程应用价值.

摘要： 为了分析柱塞泵的静动态特性,利用流体力学建立轴向柱塞泵的数学模型.通过AMESim平台,建立一个仿真模型,该模型包括柱塞泵的主轴、配流盘、缸体、柱塞、滑靴、斜盘参数等,并建立基于总体流量的电动机PID控制,对柱塞泵静动态特性进行仿真研究,得出流量脉动和柱塞运动速度波动特性.结果表明所建立的柱塞泵仿真模型与数学模型一致,基于流量的PID控制策略可以实现柱塞泵总流量的稳定输出,为轴向柱塞泵的设计和研究提供了进一步的理论依据.

摘要： 以国内某电主轴为研究对象,通过对电主轴模型进行合理的简化和二次建模,用COMBIN214弹簧阻尼单元模拟轴承的支承,并且以有限元理论为基础,借助ANSYS Workbench软件对其静动态特性进行有限元计算与模拟仿真分析,得到电主轴的静刚度、固有频率及临界转速等重要参数.通过与设计初的相关技术要求作对比,验证了该电主轴设计的合理性,其分析结果可为后续的振动故障诊断、优化设计以及热力耦合特性等提供参考依据.

摘要： 为减轻某五轴立加床身的质量并保证其静动态性能不降低,对其筋板进行改进.首先,对床身的静动态特性进行分析,发现床身的薄弱部位;其次,在此基础上,分别以刚度提高和固有频率提高为优化目标对床身进行拓扑优化;最后,考虑床身结构改变后铸造的难易程度,根据静动态分析结果以及两次拓扑优化材料去除区域重合部分对床身筋板进行改进.结果表明:改进筋板后,床身的铸造难度没有增加,最大变形量减小了14.9％,质量减轻了4.4％,前4阶固有频率也有不同程度的提高,为床身筋板结构的改进提供了一种思路.

摘要： 采用有限元方法对某轿车白车身进行静动态特性分析,通过模态试验验证模型的准确性并修正有限元模型,进而进行刚度分析,得到白车身刚度情况,在对白车身进行结构优化时采用市场上常用的板厚规格作为离散型设计变量,优化结果明显,白车身的当量总质量减小了9.01%。

摘要： 先导式减压阀在在中高压气液动系统中得到广泛应用,由于其静态和动态特性对于整个回路系统的工作状态有明显影响,因此,需对减压阀的工作特性进行研究分析.针对典型结构的先导式减压阀,建立其数学模型和仿真模型,根据仿真结果对其输出压力、流量等静态和动态特性进行分析,可对减压阀的工作状态和内部机理有更深刻的理解.仿真表明,利用AMESim 进行仿真具有建模简便、模型精确、运算快捷的优点,能够有效节省试验和设计成本.

摘要： 为深入了解某客车用发动机橡胶悬置的静动态特性,对该悬置进行了应力松弛试验,利用试验数据在有限元软件ABAQUS中进行拟合,得到了橡胶材料的应力松弛系数;并结合橡胶超弹性材料模型,建立了橡胶的超-黏弹性材料模型,对该发动机悬置的静动刚度、阻尼特性进行了仿真分析,并进行了试验验证.

摘要： 简要介绍了研制纯水液压控制阀需要解决的关键技术难题,同时介绍了浙江大学流体传动及控制国家重点实验室所研制的三类典型纯水开关控制阀,并从工作原理、结构特点、材料选择及实际效果上进行分析.结果表明:所研制的纯水液压控制阀静动态特性较好,进行万次寿命实验后,主要零部件无异常现象,阀的稳定性好,性能可靠,接近现有同类油压控制阀的水平.

摘要： 难加工金属材料复杂曲面的加工中会产生较大的切削力,而且频繁加减速引发的大加速度负载或振动冲击等对加工精度生成的影响不容忽视,因此要求相应的加工装备具有高刚度、高稳定特性.相比普通机床,超精密机床的一大特点是大量采用静压导轨等关键功能部件,静压导轨的流体薄膜作为超精密机床进给系统的结合面,其性能是影响超精密机床动态特性的重要因素.目前国际上针对静压导轨支承机理的研究缺乏对各种因素综合作用的全面把握,没能从流固热耦合的角度建立准确的统一分析模型;缺乏从理论层面上对静压导轨动态性能可控性的分析和对应的控制策略的研究.因此急需从静压导轨等关键功能部件的动力学本构模型和动态响应传递规律出发,制定相应的控制策略,分析静压导轨流固热耦合动力学行为对其支承性能的作用机理以及进给系统的动态响应传递规律,构建出进给系统动态响应增强机制,最终提升机床整体工作精度.

摘要： 难加工金属材料复杂曲面的加工中会产生较大的切削力,而且频繁加减速引发的大加速度负载或振动冲击等对加工精度生成的影响不容忽视,因此要求相应的加工装备具有高刚度、高稳定特性.相比普通机床,超精密机床的一大特点是大量采用静压导轨等关键功能部件,静压导轨的流体薄膜作为超精密机床进给系统的结合面,其性能是影响超精密机床动态特性的重要因素.目前国际上针对静压导轨支承机理的研究缺乏对各种因素综合作用的全面把握,没能从流固热耦合的角度建立准确的统一分析模型;缺乏从理论层面上对静压导轨动态性能可控性的分析和对应的控制策略的研究.因此急需从静压导轨等关键功能部件的动力学本构模型和动态响应传递规律出发,制定相应的控制策略,分析静压导轨流固热耦合动力学行为对其支承性能的作用机理以及进给系统的动态响应传递规律,构建出进给系统动态响应增强机制,最终提升机床整体工作精度.

摘要： 难加工金属材料复杂曲面的加工中会产生较大的切削力,而且频繁加减速引发的大加速度负载或振动冲击等对加工精度生成的影响不容忽视,因此要求相应的加工装备具有高刚度、高稳定特性.相比普通机床,超精密机床的一大特点是大量采用静压导轨等关键功能部件,静压导轨的流体薄膜作为超精密机床进给系统的结合面,其性能是影响超精密机床动态特性的重要因素.目前国际上针对静压导轨支承机理的研究缺乏对各种因素综合作用的全面把握,没能从流固热耦合的角度建立准确的统一分析模型;缺乏从理论层面上对静压导轨动态性能可控性的分析和对应的控制策略的研究.因此急需从静压导轨等关键功能部件的动力学本构模型和动态响应传递规律出发,制定相应的控制策略,分析静压导轨流固热耦合动力学行为对其支承性能的作用机理以及进给系统的动态响应传递规律,构建出进给系统动态响应增强机制,最终提升机床整体工作精度.

摘要： 难加工金属材料复杂曲面的加工中会产生较大的切削力,而且频繁加减速引发的大加速度负载或振动冲击等对加工精度生成的影响不容忽视,因此要求相应的加工装备具有高刚度、高稳定特性.相比普通机床,超精密机床的一大特点是大量采用静压导轨等关键功能部件,静压导轨的流体薄膜作为超精密机床进给系统的结合面,其性能是影响超精密机床动态特性的重要因素.目前国际上针对静压导轨支承机理的研究缺乏对各种因素综合作用的全面把握,没能从流固热耦合的角度建立准确的统一分析模型;缺乏从理论层面上对静压导轨动态性能可控性的分析和对应的控制策略的研究.因此急需从静压导轨等关键功能部件的动力学本构模型和动态响应传递规律出发,制定相应的控制策略,分析静压导轨流固热耦合动力学行为对其支承性能的作用机理以及进给系统的动态响应传递规律,构建出进给系统动态响应增强机制,最终提升机床整体工作精度.

摘要： 难加工金属材料复杂曲面的加工中会产生较大的切削力,而且频繁加减速引发的大加速度负载或振动冲击等对加工精度生成的影响不容忽视,因此要求相应的加工装备具有高刚度、高稳定特性.相比普通机床,超精密机床的一大特点是大量采用静压导轨等关键功能部件,静压导轨的流体薄膜作为超精密机床进给系统的结合面,其性能是影响超精密机床动态特性的重要因素.目前国际上针对静压导轨支承机理的研究缺乏对各种因素综合作用的全面把握,没能从流固热耦合的角度建立准确的统一分析模型;缺乏从理论层面上对静压导轨动态性能可控性的分析和对应的控制策略的研究.因此急需从静压导轨等关键功能部件的动力学本构模型和动态响应传递规律出发,制定相应的控制策略,分析静压导轨流固热耦合动力学行为对其支承性能的作用机理以及进给系统的动态响应传递规律,构建出进给系统动态响应增强机制,最终提升机床整体工作精度.

摘要： 针对飞机刹车系统常用的喷嘴挡板式、射流管式两种压力伺服阀性能,提出一种新型偏导射流压力伺服阀.首先介绍偏导射流压力伺服阀的工作原理,对关键部件进行设计分析.然后对力矩马达、偏导射流放大器和功率级滑阀进行机理研究,得出偏导射流器流量压力增益系数,建立力矩马达数学模型和压力伺服阀静动态动力学模型,画出传递函数框图,为形成了一套完善的理论体系奠定基础,填补了国内偏导射流压力伺服阀在刹车系统中研究空白,对偏导射流压力伺服阀的研制提供一定的理论支持.

摘要： 本发明提供一种智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置，包括功率放大器、霍尔传感器、感应线圈、第一压力传感器、应变片、激光位移传感器、第二压力传感器以及dSPACE平台；霍尔传感器测量GMM棒的表面磁场强度，感应线圈测量GMM棒内部的磁通密度，第一压力传感器测量作用于GMM棒上的预紧力，应变片测量GMM棒受力后的应变量，激光位移传感器测量液压缸的机械状态变量，第二压力传感器有两个来测量液压缸的压力变化及流量变化，dSPACE平台计算出GMM棒工作过程所处的磁场条件，杨氏模量以及输出功率、机械阻抗及动态特征指标。实施本发明，能够测试磁场、温度、动态负载影响下的GMM本征非线性和多物理场耦合特性，实现整体对M‑EHA装置的动力学特性指标测试。

摘要： 本发明公开一种考虑负荷频率电压静特性的含风电交直流电力系统概率动态连续潮流计算方法，属于电力系统安全运行领域。考虑风电机组注入功率的随机性，建立考虑负荷频率电压静特性的含风电交直流系统概率动态连续潮流模型，其中，通过Weibull分布来模拟生成风速，给出直流网络参数方程约束，考虑了频率电压变化的静态负荷多项式模型和考虑频率变化的发电机出力模型，推导雅克比矩阵，通过不断优化步长及校正，得到PV曲线，找到电压崩溃点，使得连续潮流的计算结果不再依赖平衡节点的选择，可以有效提高电压稳定分析的精度。此外，换流器控制方式的加入对电力系统稳定控制提供了进一步分析的参考价值。

摘要： 本发明提供一种智能材料驱动的电静液作动器动态特性测试装置，包括功率放大器、霍尔传感器、感应线圈、第一压力传感器、应变片、激光位移传感器、第二压力传感器以及dSPACE平台；霍尔传感器测量GMM棒的表面磁场强度，感应线圈测量GMM棒内部的磁通密度，第一压力传感器测量作用于GMM棒上的预紧力，应变片测量GMM棒受力后的应变量，激光位移传感器测量液压缸的机械状态变量，第二压力传感器有两个来测量液压缸的压力变化及流量变化，dSPACE平台计算出GMM棒工作过程所处的磁场条件，杨氏模量以及输出功率、机械阻抗及动态特征指标。实施本发明，能够测试磁场、温度、动态负载影响下的GMM本征非线性和多物理场耦合特性，实现整体对M‑EHA装置的动力学特性指标测试。

摘要： 本发明提供了一种用于电控形状记忆合金丝静动态驱动特性综合测试的仪器装置，主要由底板、龙门立板、龙门横梁、电器件挂板系统、电动推杆、激光挡板、力传感器、夹线器、风机、显示屏、位移传感器、风速仪组成。本仪器装置中，形状记忆合金(以下简称SMA)丝固定在两夹线器之间，电动推杆执行预紧命令，同时检测SMA丝所受预紧力，安装测试所需模块后，SMA丝通电，各传感器开始检测装置加载力、对流换热时风速和SMA丝变形量、温度、电流/电压等数据。该装置可研究静动态下SMA丝预应力、热循环频率及持续时间、SMA线径、驱动电流、加载力、对流换热形式、加载特性、激励频率等因素对SMA丝驱动特性的耦合影响规律。

摘要： 本实用新型提供了一种电控形状记忆合金丝静动态驱动特性综合测试仪，主要由底板、龙门立板、龙门横梁、电器件挂板系统、电动推杆、激光挡板、力传感器、夹线器、风机、显示屏、位移传感器、风速仪组成。本测试装置中，形状记忆合金(以下简称SMA)丝固定在两夹线器之间，电动推杆执行预紧命令，同时检测SMA丝所受预紧力，安装测试所需模块后，SMA丝通电，各传感器开始检测装置加载力、对流换热时风速和SMA丝变形量、温度、电流/电压等数据。该装置可研究静动态下SMA丝预应力、热循环频率及持续时间、SMA线径、驱动电流、加载力、对流换热形式、加载特性、激励频率等因素对SMA丝驱动特性的耦合影响规律。

摘要： 本发明公开了一种高速密封内流体静动态特性测量系统，包括试验基台、密封腔体、驱动组件及轴承座，密封腔体沿中轴线水平插设有主轴，所述主轴左右两端分别连接有轴承，轴承安装在固定于试验基台上的轴承座内，主轴的其中一端穿过轴承座并与驱动组件连接，主轴在驱动组件的作动下可做旋转运动，密封腔体还连接有对中机构以调整主轴与密封腔体间的中心线处于同一直线上，在所述密封腔体上还设有传感器组件以测量密封腔体的静动态特性。通过驱动组件带动主轴高速旋转，并对进水口内通入高压流体来模拟离心泵的螺旋密封套的工作场景，并通过传感器组件测量得出此时的螺旋密封套的静动态特性，解决螺旋密封理论与实际无法结合的问题。

摘要： 本发明主要解决现有的技术一般只优化静态特性或动态特性中的一项，未能全面考虑箱体的两方面特性，在箱体结构优化过程中过于重视轻量化，未充分优化箱体结构的静动态特性的问题，提供了一种轨道交通车辆齿轮箱箱体静动态特性联合分析与优化方法，综合分析轨道交通车辆齿轮箱箱体的静态特性和动态特性，并从这两方面对箱体进行联合优化，在全面分析箱体静态特性和动态特性的基础上，通过两次拓扑优化，不仅提高齿轮箱箱体在复杂工况环境下的力学性能，还提高箱体的多阶固有频率、避免共振，对箱体的安全性、可靠性和振动特性有明显的改善作用，对提升轨道交通车辆性能有着积极意义。

摘要： 本发明涉及微型气体轴承测试技术领域，公开了一种微型气体轴承静动态特性及稳定性测试方法，包括以下步骤：1)试验前标定测试轴承转子的初始位置；2)连续采集测试轴承转子的试验数据；3)计算获得测试轴承转子的静动态特性参数和图表，并判断测试轴承转子的稳定性；将所述试验数据代入MATLAB的模型方程中进行计算求解，得到测试轴承转子在不同工作状态下的刚度和阻尼，根据刚度和阻尼构建稳定性特征方程，根据稳定性特征方程及轴承稳定性理论判断测试轴承转子的稳定性，这种微型气体轴承稳定性测试及控制方法操作简单、计算量小，可以连续测量并计算出测试轴承转子在不同工作状态下的静、动态特性参数，并判断测试轴承转子的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种高速密封内流体静动态特性测量系统，包括试验基台、密封腔体、驱动组件及轴承座，密封腔体沿中轴线水平插设有主轴，所述主轴左右两端分别连接有轴承，轴承安装在固定于试验基台上的轴承座内，主轴的其中一端穿过轴承座并与驱动组件连接，主轴在驱动组件的作动下可做旋转运动，密封腔体还连接有对中机构以调整主轴与密封腔体间的中心线处于同一直线上，在所述密封腔体上还设有传感器组件以测量密封腔体的静动态特性。通过驱动组件带动主轴高速旋转，并对进水口内通入高压流体来模拟离心泵的螺旋密封套的工作场景，并通过传感器组件测量得出此时的螺旋密封套的静动态特性，解决螺旋密封理论与实际无法结合的问题。

摘要： 本发明主要解决现有的技术一般只优化静态特性或动态特性中的一项，未能全面考虑箱体的两方面特性，在箱体结构优化过程中过于重视轻量化，未充分优化箱体结构的静动态特性的问题，提供了一种轨道交通车辆齿轮箱箱体静动态特性联合分析与优化方法，综合分析轨道交通车辆齿轮箱箱体的静态特性和动态特性，并从这两方面对箱体进行联合优化，在全面分析箱体静态特性和动态特性的基础上，通过两次拓扑优化，不仅提高齿轮箱箱体在复杂工况环境下的力学性能，还提高箱体的多阶固有频率、避免共振，对箱体的安全性、可靠性和振动特性有明显的改善作用，对提升轨道交通车辆性能有着积极意义。