三自由度并联压电粘滑运动平台

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作者 孟令伟 杨依领 +2 位作者 吴高华 崔玉国 魏燕定 《光学精密工程》 北大核心 2025年第3期427-437,共11页

针对细胞穿刺、显微操作以及微装配任务中对宏行程、高精度、大负载和多自由度的性能要求,利用压电柔顺机构设计了三自由度并联粘滑驱动平台。将压电纤维片粘贴至拱形驱动机构,构成驱动单元并结合粘滑致动,实现并联平台的大范围高精度... 针对细胞穿刺、显微操作以及微装配任务中对宏行程、高精度、大负载和多自由度的性能要求,利用压电柔顺机构设计了三自由度并联粘滑驱动平台。将压电纤维片粘贴至拱形驱动机构,构成驱动单元并结合粘滑致动,实现并联平台的大范围高精度运动。柱形支撑增强了平台承载能力,万向轴承减小了移动平台的非驱动摩擦,提高整体运动性能。通过有限元法建立拱形柔顺驱动单元的静力学模型,并对输出位移和固有频率进行仿真分析。最后,搭建实验测试系统验证平台性能。实验表明,在步进模式下,压电粘滑平台沿X,Y向平动的最大单步位移可达294.7μm和304.5μm,绕Z轴转动的最大单步转角为9.96 mrad,最大垂直负载为110 N;在扫描模式下,平动和转动的位移分辨率分别为6 nm和0.28μrad。因此,所设计的并联压电粘滑平台满足精密微操作任务所需的性能要求。 展开更多

关键词 压电驱动 柔顺机构 粘滑运动 三自由度

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中国大陆内部走滑型发震构造粘滑运动的结构特征 被引量：13

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作者 环文林 张晓东 宋昭仪 《地震学报》 CSCD 北大核心 1997年第3期225-234,共10页

本文是笔者中国大陆内部走滑型发震构造研究的系列论文之三，论文之一讨论了走滑型发震构造的构造应力场特征（环文林等，１９９４），论文之二讨论了走滑型发震构造的变形场特征（环文林等，１９９５）．本文的第一部分，通过对我国大... 本文是笔者中国大陆内部走滑型发震构造研究的系列论文之三，论文之一讨论了走滑型发震构造的构造应力场特征（环文林等，１９９４），论文之二讨论了走滑型发震构造的变形场特征（环文林等，１９９５）．本文的第一部分，通过对我国大陆内部数十次６级以上强震的走滑型发震构造的分析，得到几乎所有的走滑型发震断层都具有斜列状分布特征，进而提出了走滑断层粘滑运动的“阻碍体”结构模式；第二部分讨论了走滑型发震构造由于端部阻碍体破裂形式的差异而区分出的４种类型； 展开更多

关键词 地震地质 走滑断层 发震构造 粘滑运动 结构特征

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三分之一固有频率谐激励下干摩擦振子的双Stop粘滑运动 被引量：4

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作者 郭树起 杨绍普 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期81-85,共5页

简单的摩擦振子蕴藏着复杂的粘滑运动。由于摩擦的非线性非光滑特征,使得摩擦振子的理论分析相当困难,粘滑运动的数值仿真耗费大量时间。首先分析了干摩擦振子的双stop粘滑运动。进而给出了激励频率为固有频率三分之一时,干摩擦振子的双... 简单的摩擦振子蕴藏着复杂的粘滑运动。由于摩擦的非线性非光滑特征,使得摩擦振子的理论分析相当困难,粘滑运动的数值仿真耗费大量时间。首先分析了干摩擦振子的双stop粘滑运动。进而给出了激励频率为固有频率三分之一时,干摩擦振子的双stop粘滑运动的精确解。并给出了此粘滑运动的存在的范围。最后用数值仿真验证了理论解。 展开更多

关键词 干摩擦 谐波激励 粘滑运动

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电液伺服系统粘滑运动研究

4

作者 宋俊 王莹 《机械设计与制造》 北大核心 1996年第5期23-25,共3页

粘滑运动（爬行）是电液伺服系统常见的功能失效形式。本文在分析系统执行机构运动副摩擦特性的基础上，研究了由于低速降落特性引起的粘滑运动，进而提出了消除粘滑运动的方法。

关键词 电液伺服系统 粘滑运动 执行机构

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一种磁吸附式微小型惯性粘滑运动平台研究 被引量：2

5

作者 刘彬 钟博文 +1 位作者 王振华 孙立宁 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第5期725-727,764,共4页

在显微操作领域中,要求运动平台能在狭小空间中实现高精度的位姿调整,因此,该文提出了一款整体尺寸仅10 mm×10 mm×10 mm的惯性粘滑精密跨出度定位运动平台。该结构的设计采用将惯性部分与滑块部分集成为一体的设计方案,摩擦... 在显微操作领域中,要求运动平台能在狭小空间中实现高精度的位姿调整,因此,该文提出了一款整体尺寸仅10 mm×10 mm×10 mm的惯性粘滑精密跨出度定位运动平台。该结构的设计采用将惯性部分与滑块部分集成为一体的设计方案,摩擦力使用磁铁来提供。对惯性粘滑运动平台中的柔性铰链进行尺寸优化,并使用有限元分析软件进行校核,验证理论分析的正确性。测试样机性能结果表明,水平方向最大运动速度为4.966 mm/s,竖直方向上运动速度可达2.1 mm/s,正、反向最大单步位移分别为2.984μm和2.349μm,步长重复性良好。实验证明,该样机具有体积小,运动速度快,步长重复性稳定等特点,适用于狭小空间内的高精度运动。 展开更多

关键词 压电陶瓷 惯性粘滑运动 小体积 纳米定位 柔性铰链

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基于粘滑运动的研抛机床主轴控制系统研究 被引量：1

6

作者 李雨澄 林洁琼 +2 位作者 罗亮亮 谷岩 孙宝玉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第6期68-70,73,共4页

非球面光学零件研抛加工后,易产生毛刺、尖点和高频划纹等现象。为了提高光学零件的表面质量,在分析了精密研抛机床加工特点的基础上,提出了基于粘滑运动和重复控制相结合的Z轴控制策略,建立粘滑运动控制系统模型。根据加入粘滑运动后Z... 非球面光学零件研抛加工后,易产生毛刺、尖点和高频划纹等现象。为了提高光学零件的表面质量,在分析了精密研抛机床加工特点的基础上,提出了基于粘滑运动和重复控制相结合的Z轴控制策略,建立粘滑运动控制系统模型。根据加入粘滑运动后Z轴特性,采用重复控制来提高控制精度;并通过仿真进行对比分析。结果表明,采用粘滑运动和重复控制相结合的控制策略,可以提高Z轴的跟踪精度,进而可以有效消除影响工件表面质量的不良因素。 展开更多

关键词 研抛加工 粘滑运动 重复控制 轨迹跟踪

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推焦摩擦自激振动系统的分岔控制及粘滑特性研究

7

作者 陈俊君 侯鹏 +1 位作者 高山凤 刘美红 《机械设计》 北大核心 2025年第6期49-57,共9页

为了研究焦炉推焦装置的动力学特性,文中基于Stribeck摩擦效应建立了双质体-传送带自激振动力学模型。采用Lyapunov稳定性理论对焦炉推焦系统的平衡点进行分析,计算求解了推焦系统的临界失稳速度。采用数值仿真的方法研究了焦炉推焦系... 为了研究焦炉推焦装置的动力学特性,文中基于Stribeck摩擦效应建立了双质体-传送带自激振动力学模型。采用Lyapunov稳定性理论对焦炉推焦系统的平衡点进行分析,计算求解了推焦系统的临界失稳速度。采用数值仿真的方法研究了焦炉推焦系统在不同驱动速度下的分岔特性,当装置驱动速度达到0.45时,系统出现了超临界Hopf分岔现象。基于Washout滤波器的控制器对系统的分岔行为进行控制,从系统的相图中发现控制器的引入能够有效减小极限环幅值的大小,从而减弱推焦装置自激振动的振幅。为改善推焦装置的粘滑运动,研究了系统参数对粘滑运动的影响,结果表明:减小压力比、静摩擦因数及增大刚度比均能缩短推焦装置发生粘滑运动的时间。 展开更多

关键词 推焦装置 非线性动力学 自激振动 Hopf分岔控制 Washout滤波器 粘滑运动

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干摩擦振子双粘着运动响应的级数形式解及粘滑边界分析 被引量：6

8

作者 钱大帅 刘占生 +1 位作者 刘镇星 叶建槐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期73-78,共6页

基于摩擦力函数的分段表达式,利用谐波平衡方法给出双粘着运动响应的级数形式解析解。双粘着运动响应仅包含奇次谐波成分,其响应幅值与粘着时长受频率比、力幅比及粘性阻尼比影响。基于级数解给出参数平面内的粘滑边界线函数。粘性阻尼... 基于摩擦力函数的分段表达式,利用谐波平衡方法给出双粘着运动响应的级数形式解析解。双粘着运动响应仅包含奇次谐波成分,其响应幅值与粘着时长受频率比、力幅比及粘性阻尼比影响。基于级数解给出参数平面内的粘滑边界线函数。粘性阻尼增大能缩小纯滑动参数区域范围,在频率较小时影响更明显。当粘性阻尼比小于0.165 2时,粘滑边界线出现凸凹交替特征。 展开更多

关键词 干摩擦振子 粘滑运动 双粘着运动 级数解 粘滑边界

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二自由度大行程无耦合压电粘滑定位平台 被引量：6

9

作者 吴彤 杨依领 +2 位作者 吴高华 崔玉国 魏燕定 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期62-72,共11页

针对微操作与微装配任务对多维大范围精密定位运动的需求,采用粘滑驱动原理并结合压电柔顺机构设计二自由度、大行程、无耦合并联定位平台。利用桥式机构对内置压电驱动器进行位移放大,并与复合解耦结构配合构成二维柔顺驱动机构。交叉... 针对微操作与微装配任务对多维大范围精密定位运动的需求,采用粘滑驱动原理并结合压电柔顺机构设计二自由度、大行程、无耦合并联定位平台。利用桥式机构对内置压电驱动器进行位移放大,并与复合解耦结构配合构成二维柔顺驱动机构。交叉滚柱导轨则连接移动台与驱动机构,并通过预紧螺钉调整接触摩擦力,进而获得良好的粘滑运动特性。采用有限元法建立定位平台的静力学模型,并对位移放大倍数、应力和固有频率进行仿真分析。最后,搭建实验测试系统验证定位平台的输出性能。实验结果表明:在扫描驱动模式下,驱动电压为150 V时,平台x和y向的输出位移分别为63.84μm和62.61μm,耦合比为0.52%和0.59%,分辨率为6.5 nm和7.2 nm;在步进驱动模式下,驱动电压为120 V时,平台在x和y向的单步位移分别为47.31μm和47.20μm,耦合比为0.69%和0.73%,x正向、x反向、y正向和y反向的运动分辨率分别为0.49,0.47,0.47和0.42μm,最大垂直负载为50 N,设计的压电粘滑定位平台满足所需性能要求。 展开更多

关键词 压电驱动 桥式机构 粘滑运动 定位平台

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基于ABAQUS汽车盘式制动器粘滑非线性动力学行为研究 被引量：4

10

作者 王志伟 张杨 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第10期62-69,共8页

采用ABAQUS软件瞬时动力学分析法研究了汽车盘式制动器发生粘滑振动时的非线性动力学特性和界面接触行为,通过变化不同的工况参数,研究了参数对制动粘滑振动行为的影响。研究结果表明ABAQUS软件瞬时动态分析法能够有效地模拟出制动系统... 采用ABAQUS软件瞬时动力学分析法研究了汽车盘式制动器发生粘滑振动时的非线性动力学特性和界面接触行为,通过变化不同的工况参数,研究了参数对制动粘滑振动行为的影响。研究结果表明ABAQUS软件瞬时动态分析法能够有效地模拟出制动系统的粘滑振动现象,粘滑运动产生间歇性的振动是制动颤振现象发生的主要原因,其振动频率与制动系统自然频率关系密切,制动接触面内的不同区域处于粘着和滑动的动态变化过程。制动载荷的增大会增大刹车片振动位移,降低粘滑振动的周期,使得制动颤振现象更加明显。当制动速度逐渐增大时,系统粘滑振动周期缩短,粘滑运动逐渐演变为纯滑移运动。适当增大动摩擦系数,降低静、动摩擦系数之间的差别,在一定程度上可以增大制动力,这更有利于制动过程的进行。 展开更多

关键词 盘式制动器 粘滑运动 摩擦 有限元分析

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基于主动惯量补偿的高性能压电旋转驱动器

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作者 于海洋 闫鹏 孟令臣 《光学精密工程》 北大核心 2025年第10期1571-1583,共13页

为了抑制小惯量动子明显的回退运动以实现高效稳定的粘滑运动,提出了一种基于主动惯量补偿的新型压电旋转驱动器设计。通过主动惯量补偿和驱动电压时序优化,实现对动子回退运动的抑制,从而提高速度与运动平滑性。基于主动惯量补偿法,分... 为了抑制小惯量动子明显的回退运动以实现高效稳定的粘滑运动,提出了一种基于主动惯量补偿的新型压电旋转驱动器设计。通过主动惯量补偿和驱动电压时序优化,实现对动子回退运动的抑制,从而提高速度与运动平滑性。基于主动惯量补偿法,分析了驱动器的工作原理。对驱动器结构进行分析与仿真,通过对比有无主动惯量补偿的效果,从理论上验证了主动惯量补偿法的可行性。并搭建了驱动小惯量动子的实验系统,对输出性能进行了一系列测试。实验结果表明:基于主动惯量补偿可以抑制79.77%的动子回退角度,基于主动惯量补偿的压电旋转驱动器最小分辨率为1.12μrad及实现了813.85 mrad/s的最大转速。该方法可实现小惯量动子高效稳定的粘滑运动,达成压电旋转驱动器的高性能输出,在微纳操作等复杂工作空间的超精密领域具有较大应用潜力。 展开更多

关键词 主动惯量补偿 粘滑运动 小惯量动子 回退抑制 旋转驱动器

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汽车盘式制动器蠕动颤振试验与理论分析 被引量：8

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作者 张立军 张频捷 孟德建 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1132-1139,共8页

进行了盘式制动器蠕动颤振的实车道路试验,理清该现象的发生工况与客观特征。在此基础上,以改进的Karnopp摩擦力模型为基础,建立了1/4车起步颤振机理模型和1/2车"弓状变形效应"影响机理模型,进行蠕动颤振再现与关键因素影响... 进行了盘式制动器蠕动颤振的实车道路试验,理清该现象的发生工况与客观特征。在此基础上,以改进的Karnopp摩擦力模型为基础,建立了1/4车起步颤振机理模型和1/2车"弓状变形效应"影响机理模型,进行蠕动颤振再现与关键因素影响分析。结果表明,除摩擦副动静摩擦因数差之外,悬架系统的变形特性、驱动转矩、制动压力变化和前后轴间制动压力分配等都对制动器蠕动颤振有重要影响。 展开更多

关键词 盘式制动器 蠕动颤振 自激振动 粘滑运动

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纳米流体液滴在铁板上蒸发的动力学研究 被引量：1

13

作者 王若男 刘斌 +2 位作者 陈爱强 杨文哲 马晓燕 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期132-135,共4页

液滴蒸发过程中的动力学研究对提高喷墨打印、农药喷洒的质量具有一定指导作用,本工作采用角度仪对去离子水液滴和浓度为0.05%、粒径为10nm的氧化铝纳米流体液滴在30℃和40℃铁板上的蒸发过程进行了录像记录和比较,包括液滴蒸发过程中... 液滴蒸发过程中的动力学研究对提高喷墨打印、农药喷洒的质量具有一定指导作用,本工作采用角度仪对去离子水液滴和浓度为0.05%、粒径为10nm的氧化铝纳米流体液滴在30℃和40℃铁板上的蒸发过程进行了录像记录和比较,包括液滴蒸发过程中三相线、接触角、液滴轮廓随时间变化规律。实验结果表明加入纳米颗粒后液滴蒸发行为有明显不同:在蒸发的第一阶段三相线固着时间更长,三相线的粘滑运动次数减少。 展开更多

关键词 纳米流体 蒸发 三相线 接触角 粘滑运动

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转矩扰动激励下盘式制动器非线性振动分析 被引量：2

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作者 刘献宇 韩清振 王骏骋 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第2期179-184,共6页

基于汽车盘式制动器单自由度模型研究转矩扰动对其非线性振动的影响。依据Stribeck模型分析盘式制动器的振动模式和不同模式下的平衡点及稳定性。在未受转矩扰动激励下,制动器可能表现为滑动、滑-擦边、粘-滑-擦边等多种振动形式,且粘... 基于汽车盘式制动器单自由度模型研究转矩扰动对其非线性振动的影响。依据Stribeck模型分析盘式制动器的振动模式和不同模式下的平衡点及稳定性。在未受转矩扰动激励下,制动器可能表现为滑动、滑-擦边、粘-滑-擦边等多种振动形式,且粘滞擦边振动会引起小幅振荡行为。周期性的转矩扰动可将原本的振动分为两部分,且在最值处出现转换。转矩扰动会影响粘滞运动和滑动运动的过渡边界,导致振动行为更加复杂。转矩扰动频率的改变同样可导致制动器出现滑动和粘-滑运动等。无论是否受到激励,随着制动压力的增加,制动器的振幅都将逐渐增加;在相同制动压力下,当制动器受到转矩激励时,振动幅值大于未受激励情况。研究可为揭示转矩扰动对制动器振动的影响机理提供参考。 展开更多

关键词 振动与波 非线性振动 制动器 转矩扰动 极限环 粘滑运动

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