MBD模型本体建模及检索技术研究与应用 被引量：5

1

作者 于勇 顾黎 +1 位作者 印璞 赵罡 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期260-269,共10页

针对产品全三维数字化研制中产生的MBD历史建模数据重用性需求,提出了一种基于本体技术的MBD模型知识表达与管理方法,综合考虑几何信息与非几何信息进行检索应用。首先,根据MBD数据集规范性要求,以模型检索为目的,构建本体结构,分为几... 针对产品全三维数字化研制中产生的MBD历史建模数据重用性需求,提出了一种基于本体技术的MBD模型知识表达与管理方法,综合考虑几何信息与非几何信息进行检索应用。首先,根据MBD数据集规范性要求,以模型检索为目的,构建本体结构,分为几何信息层与非几何信息层进行具体阐述;其次,根据已构建本体结构,给出几何信息层与非几何信息层相似性对比方法;最终,综合几何信息与非几何信息,实现MBD模型检索。本文方法通过本体技术,将MBD模型数据进行结构化、语义化表达和存储,在此基础上,综合考虑几何信息相似度及非几何信息相似度,进行相似模型检索,实现MBD模型信息重用。 展开更多

关键词 MBD模型 本体 几何 非几何 检索

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纵-扭复合超声振动加工系统设计及频率简并研究 被引量：17

2

作者 袁松梅 刘明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期8-13,共6页

纵-扭复合超声振动加工技术在硬脆性材料的加工中受到越来越多的重视,针对该种需求,设计了一种纵-扭复合超声振动加工系统,基于有限元方法对该类系统普遍存在的频率简并问题进行了研究。利用数值解析方法设计出超声换能器和超声变幅杆,... 纵-扭复合超声振动加工技术在硬脆性材料的加工中受到越来越多的重视,针对该种需求,设计了一种纵-扭复合超声振动加工系统,基于有限元方法对该类系统普遍存在的频率简并问题进行了研究。利用数值解析方法设计出超声换能器和超声变幅杆,之后在变幅杆上做出螺旋槽,一部分纵向振动转换为扭转振动;以目标频率附近的纵、扭谐振频率尽量接近为原则,利用有限元软件分析系统的结构参数对纵、扭谐振频率的影响规律,实现频率简并;在此基础上对系统进行模态分析和瞬态动力学分析,结果表明系统可以实现纵-扭复合超声振动,验证了此种频率简并方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 纵-扭复合超声振动 螺旋槽 频率简并 有限元分析

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基于电涡流阻尼器的数控加工振动抑制 被引量：10

3

作者 杨毅青 徐东东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期177-181,187,共6页

弱刚性零件在数控加工中极易发生变形、让刀等现象,对加工质量及效率构成严重影响。基于电涡流阻尼器利用导体在恒定磁场中运动或者利用时变电磁场在导体上产生电涡流阻尼力,提出并设计适用于弱刚性结构件数控加工振动抑制的电涡流阻尼... 弱刚性零件在数控加工中极易发生变形、让刀等现象,对加工质量及效率构成严重影响。基于电涡流阻尼器利用导体在恒定磁场中运动或者利用时变电磁场在导体上产生电涡流阻尼力,提出并设计适用于弱刚性结构件数控加工振动抑制的电涡流阻尼器结构;结合理论建模,提出四种设计方案并对其减振性能进行测试和比较。模态实验表明,四种阻尼器方案均能较好的对工件振动进行抑制,频响函数幅值最低下降55%;模态参数辨识表明,电涡流阻尼器可使系统阻尼增加70.73%,而对其余动力学参数的影响较小。切削实验表明,该电涡流阻尼器可增加工件临界稳定切深171%,减少切削加工振动信号58%以及降低表面粗糙度89.7%。 展开更多

关键词 电涡流 阻尼器 数控加工 振动抑制

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低温微量润滑技术喷嘴方位正交试验研究 被引量：9

4

作者 袁松梅 朱光远 +1 位作者 刘思 严鲁涛 《航空制造技术》 2016年第10期64-69,共6页

低温微量润滑切削技术作为一种理想的绿色冷却润滑方式,已经成为机械加工领域研究的热点之一。选择外部微量润滑与低温冷风的集成作为低温微量润滑系统的实现方式,给出了确定系统喷嘴方位的3个参数：喷射方向与进给方向夹角β、喷嘴仰... 低温微量润滑切削技术作为一种理想的绿色冷却润滑方式,已经成为机械加工领域研究的热点之一。选择外部微量润滑与低温冷风的集成作为低温微量润滑系统的实现方式,给出了确定系统喷嘴方位的3个参数：喷射方向与进给方向夹角β、喷嘴仰角α和喷嘴距切削区的距离d,并分别构建了其几何模型。针对β角,给出了最优β角与切宽半径比（B/R）的曲线。通过正交试验研究了喷嘴方位的3个参数（β、α、d）对低温微量润滑切削性能影响的重要程度。结果表明,距离d对切削性能的影响最大;其次是β角;α角的影响最小,可根据实际工况选择α在30°~60°即可。 展开更多

关键词 低温微量润滑切削技术 喷嘴方位 铣削 正交试验

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钛合金铣削加工中冷却润滑方式的作用效果研究 被引量：3

5

作者 陈博川 袁松梅 +2 位作者 朱光远 杨宏青 姜涛 《航空制造技术》 2019年第21期83-93,100,共12页

为了研究不同冷却润滑方式对钛合金铳削加工的影响,采用硬质合金刀具端面铳削方式在浇注式(WET)、干式(DRY)、微量润滑(MQL)、低温冷风(CA)及低温微量润滑(MQL-CA)条件下进行钛合金TC4切削试验,通过观测切屑颜色形态及测量切削力、表面... 为了研究不同冷却润滑方式对钛合金铳削加工的影响,采用硬质合金刀具端面铳削方式在浇注式(WET)、干式(DRY)、微量润滑(MQL)、低温冷风(CA)及低温微量润滑(MQL-CA)条件下进行钛合金TC4切削试验,通过观测切屑颜色形态及测量切削力、表面粗糙度和刀具磨损衡量加工效果。结果表明,在金属去除率为1800mm3/min条件下进行连续26min的铳削加工后,MQL方式表面质量最好、表面质量稳定性最好、切削力最低、后刀面平均磨损长度及最大磨损长度均处于所有加工方式中的中间水平;CA方式表面质量最差、表面质量稳定性最差、切削力高于MQL及MQL-CA方式,低于DRY及WET方式,但其后刀面平均磨损量仅为0.008mm,最大磨损量为0.039mm,在所有加工方式中均为最小;MQL-CA方式表面质量及表面质量稳定性均处于5种方法的中间水平,切削力合力平均值仅高于MQL方式,低于其他方式。后刀面平均磨损长度为0.054mm,高于CA方式,略低于MQL方式。3种冷却润滑方式均优于传统浇注式切削及干切削,在钛合金铳削生产中可以推广应用,其中低温冷风切削更适用于粗加工,微量润滑切削更适用于精加工生产。 展开更多

关键词 钛合金Ti-6A1-4V 铳削 冷却润滑 低温微量润滑(MQL) 积屑瘤

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基于关联规则的MBD数据集定义研究与实现 被引量：7

6

作者 王宏 于勇 +2 位作者 印璞 赵罡 王伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2377-2383,共7页

针对产品全三维数字化研制需求,提出了一种基于关联规则的基于模型定义(MBD)数据集定义方法.首先,对产品研制过程中所有设计、制造和检验的标准进行细化分解,并对所有这些标准的工作方法、指令、要求即工程注释项进行统一编码,并由计算... 针对产品全三维数字化研制需求,提出了一种基于关联规则的基于模型定义(MBD)数据集定义方法.首先,对产品研制过程中所有设计、制造和检验的标准进行细化分解,并对所有这些标准的工作方法、指令、要求即工程注释项进行统一编码,并由计算机管理和发布;其次,对MBD数据集创建过程的历史记录进行关联规则挖掘,发现工程注释项间潜在的关联关系;最终,根据工程注释项间关联关系,实现MBD创建过程中相关工程注释项的推荐.该方法以数据挖掘中关联规则理论为基础,从MBD数据集构建历史数据中获取有用的知识和经验,通过相关工程注释项推荐,进而提高MBD数据集创建效率. 展开更多

关键词 关联规则 基于模型定义(MBD)数据集 工程注释项 数据挖掘 推荐

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机加零件质量预测与工艺参数优化方法 被引量：8

7

作者 于勇 薛静远 +2 位作者 戴晟 鲍强伟 赵罡 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期441-447,499,共8页

为了有效利用机加零件工艺信息和检测信息,提出基于机器学习算法的质量预测与工艺参数优化方法.以集成工艺信息和检测信息的基于模型定义(MBD)模型为输入,通过对三维建模软件的二次开发实现参数提取,并建立结构化数据集.利用多种机器学... 为了有效利用机加零件工艺信息和检测信息,提出基于机器学习算法的质量预测与工艺参数优化方法.以集成工艺信息和检测信息的基于模型定义(MBD)模型为输入,通过对三维建模软件的二次开发实现参数提取,并建立结构化数据集.利用多种机器学习分类器构建基于工艺参数与质量分类标签的质量预测模型.结合信息增益算法对所有工艺参数进行优先级排序,筛选出对质量影响最大的工艺参数;开发质量预测与工艺参数优化工具集,利用梯度提升树模型优化对质量影响最大的工艺参数.以某航空企业提供的铣削实验数据验证所提出方法的有效性和可靠性.验证结果表明,该方法能够较好地实现机加零件的质量预测和工艺参数优化. 展开更多

关键词 基于模型定义(MBD) 机加零件 工艺信息 检测信息 质量预测 工艺参数优化 机器学习

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考虑齿轮位移协调的2级星形传动多分流均载研究 被引量：7

8

作者 莫帅 张以都 +1 位作者 吴琼 王飞鸣 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期175-180,共6页

为了揭示航空发动机2级星形传动系统大小星轮载荷分配机理,针对所有齿轮的偏心误差、齿厚误差、基节误差、安装误差,轴承制造误差等分别进行了当量角度啮合误差分析,考虑了太阳轮和内齿圈同时浮动导致的啮合侧隙变化而引起的浮动啮合误... 为了揭示航空发动机2级星形传动系统大小星轮载荷分配机理,针对所有齿轮的偏心误差、齿厚误差、基节误差、安装误差,轴承制造误差等分别进行了当量角度啮合误差分析,考虑了太阳轮和内齿圈同时浮动导致的啮合侧隙变化而引起的浮动啮合误差,得到了2级啮合线上的综合角度啮合误差,建立了针对2级4路功率分流特征的各齿轮转角位移协调的精细化均载系数计算模型,获得了多分流多级系统的均载系数和均载特性曲线,得到了太阳轮和内齿圈的浮动规律,为航空宇航制造上确定均载系数、工艺上合理分配及控制公差提供科学依据。 展开更多

关键词 位移协调 星形传动系统 多分流均载 功率分流

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旋转超声钻削碳纤维复合材料钻削力和扭矩的研究 被引量：6

9

作者 袁松梅 宋衡 路宜霖 《航空制造技术》 2017年第16期96-102,共7页

针对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)加工过程中的问题,对金刚石套料钻旋转超声钻削CFRP-T700型复合材料展开了研究。研究发现,钻削力随主轴转速的增加具有减小的趋势,而扭矩则随着主轴转速的增加,呈现增大的趋势;与传统加工相比,旋转... 针对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)加工过程中的问题,对金刚石套料钻旋转超声钻削CFRP-T700型复合材料展开了研究。研究发现,钻削力随主轴转速的增加具有减小的趋势,而扭矩则随着主轴转速的增加,呈现增大的趋势;与传统加工相比,旋转超声振动钻削可降低切削力及扭矩达56.6%和39.1%,有效抑制加工缺陷的产生。初步建立了切削力和扭矩之间的数学模型,并通过试验对切削力和扭矩之间的比例常数k加以验证。研究结果表明,旋转超声钻削CFRP在降低切削力和扭矩方面有较大优势。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 超声振动钻削 金刚石套料钻 钻削力 扭矩 加工参数

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基于灰色关联分析的微量润滑系统工艺参数优化 被引量：3

10

作者 孔晓瑶 袁松梅 +1 位作者 朱光远 张文杰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期73-81,共9页

为解决钛合金铣削加工中微量润滑系统工艺参数优化问题,采用正交试验法以空气流量、切削液用量、切削液浓度为变量,表面粗糙度Ra和切削力为评价指标开展钛合金微量润滑铣削试验。基于灰色关联和主成分分析法对微量润滑系统工艺参数进行... 为解决钛合金铣削加工中微量润滑系统工艺参数优化问题,采用正交试验法以空气流量、切削液用量、切削液浓度为变量,表面粗糙度Ra和切削力为评价指标开展钛合金微量润滑铣削试验。基于灰色关联和主成分分析法对微量润滑系统工艺参数进行多目标优化,通过分析各因素对灰色关联度的影响规律,确定了最佳系统参数组合为空气流量90L/min、切削液用量15mL/h、切削液浓度70%。经验证优化后的工艺参数可有效提高工件表面质量,减小切削力,为合理选择微量润滑系统工艺参数提供了参考依据。 展开更多

关键词 钛合金 铣削 微量润滑 多目标优化 灰色关联分析

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镁基碳纤维增强复合材料超声辅助切削试验研究 被引量：3

11

作者 蒋振邦 袁松梅 +3 位作者 李真 李麒麟 宋肖珺 李燕 《航空制造技术》 2019年第11期55-62,共8页

为研究镁基碳纤维增强复合材料(C_f/Mg)的切削力与已加工表面质量,开展了硬质合金铣刀与硬质合金钻头超声辅助切削试验研究。通过正交试验得到,超声辅助铣削C_f/Mg复合材料时铣削力随每齿进给量及铣削深度的增加而明显增大,随主轴转速... 为研究镁基碳纤维增强复合材料(C_f/Mg)的切削力与已加工表面质量,开展了硬质合金铣刀与硬质合金钻头超声辅助切削试验研究。通过正交试验得到,超声辅助铣削C_f/Mg复合材料时铣削力随每齿进给量及铣削深度的增加而明显增大,随主轴转速的增加而减小;试验中,在超声辅助铣削时每齿进给量0.025mm、铣削深度0.2mm、转速6000r/min加工参数下铣削力最小,每齿进给量0.025mm、铣削深度0.2mm、转速4000r/min加工参数下表面质量较好;采用硬质合金钻头进行单因素钻削试验时,轴向钻削力随主轴转速的升高而减小;与传统钻削相比,超声辅助钻削能减小轴向钻削力,在机床转速6000r/min、机床进给速度100mm/min加工参数下超声辅助钻削相比传统钻削可减小约36%的轴向钻削力;超声辅助钻削相比传统钻削能改善钻孔出口的毛刺、分层等缺陷。 展开更多

关键词 镁基碳纤维增强复合材料(Cf/Mg) 超声辅助切削 切削力 切削参数 表面质量

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SiC_(p)/Al超声椭圆振动车削力热特性仿真研究 被引量：4

12

作者 王俊磊 袁松梅 +1 位作者 李麒麟 高晓星 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第17期79-88,109,共11页

SiC_(p)/Al复合材料在航空航天、精密仪器等诸多领域发挥重要作用,但是其在加工中会出现较高的切削力和切削温度,从而降低其车削加工表面质量和精度。为探究超声椭圆振动作用及车削工艺参数对SiC_(p)/Al车削的影响,在ABAQUS中建立了SiC_... SiC_(p)/Al复合材料在航空航天、精密仪器等诸多领域发挥重要作用,但是其在加工中会出现较高的切削力和切削温度,从而降低其车削加工表面质量和精度。为探究超声椭圆振动作用及车削工艺参数对SiC_(p)/Al车削的影响,在ABAQUS中建立了SiC_(p)/Al超声椭圆振动有限元车削仿真模型,优化了SiC_(p)/Al微观几何建模方法,对车削模型进行验证并开展车削仿真试验研究。试验结果表明,超声椭圆振动车削可有效减少亚表面损伤、表面裂纹等缺陷。通过变切速和变切深单因素试验,发现随着切削速度和切削深度增加,普通和超声车削主切削力和切削温度均增大,超声椭圆振动技术可有效降低SiC_(p)/Al车削过程的主切削力和切削温度。在所选参数中,切深100μm、切速200mm/s时超声作用降低切削力作用最大;切深20μm、切速600 mm/s时超声作用降低切削温度作用最大。 展开更多

关键词 SiC_(p)/Al复合材料 超声椭圆振动车削 有限元仿真 表面质量 力热特性

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旋转变刚度阻尼器抑制薄壁零件铣削颤振 被引量：6

13

作者 杨毅青 谢日成 徐东东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期72-75,84,共5页

薄壁零件刚性差,在铣削加工过程经常出现颤振,难以保证加工质量和效率。设计结构新颖的旋转变刚度阻尼器,通过旋转阻尼器的角度可改变其固有频率,并依据减振理论及有限元仿真确定设计尺寸。开展薄壁零件模态测试,确定阻尼器抑制薄壁零... 薄壁零件刚性差,在铣削加工过程经常出现颤振,难以保证加工质量和效率。设计结构新颖的旋转变刚度阻尼器,通过旋转阻尼器的角度可改变其固有频率,并依据减振理论及有限元仿真确定设计尺寸。开展薄壁零件模态测试,确定阻尼器抑制薄壁零件切削颤振的最佳安装角度,最后通过切削实验验证抑振效果。结果表明,旋转变刚度阻尼器角度为80°时,频响函数幅值下降为无阻尼器时的9.8%;调整其角度为20°时达到最优抑振效果,频响函数幅值进一步下降为80°时的13.6%,薄壁零件无颤振临界稳定切深可提高1.8倍。 展开更多

关键词 阻尼器 薄壁件 铣削 颤振

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基于冲击阻尼的深孔车削减振车刀设计

14

作者 杨毅青 吴栋辉 王熙 《航空制造技术》 2019年第17期22-30,共9页

针对内圆车削过程中特别是大长径比内孔车削时,径向力造成工件振动或变形,影响加工精度和表面质量的问题,开展基于冲击阻尼器的减振车刀研究。首先基于欧拉–伯努利梁理论,通过建模仿真开展冲击阻尼机理研究;其次对不同的切削参数与阻... 针对内圆车削过程中特别是大长径比内孔车削时,径向力造成工件振动或变形,影响加工精度和表面质量的问题,开展基于冲击阻尼器的减振车刀研究。首先基于欧拉–伯努利梁理论,通过建模仿真开展冲击阻尼机理研究;其次对不同的切削参数与阻尼参数,运用模拟退火算法,优化单侧间隙、恢复力系数等变量,使减振车刀主模态负实部最大化,提升车削稳定性;最后基于冲击阻尼原理设计减振车刀并进行切削试验。试验结果表明,当转速n=400r/min,进给量f=0.1mm/r,切削深度ap=0.4mm时,内置冲击阻尼器可使长径比为7的内圆车刀径向振动加速度由46.5m/s^2下降到4.0m/s^2;工件表面粗糙度Ra由4.62μm下降到1.95μm。 展开更多

关键词 减振车刀 冲击阻尼器 深孔加工 参数优化 车削 切削试验

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基于点云和设计模型的仿真模型快速重构方法 被引量：7

15

作者 蔡君 赵罡 +2 位作者 于勇 鲍强伟 戴晟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期905-916,共12页

随着产品装配质量要求的不断提高,为了在CAD模型仿真试验中快速且准确地表达零件实际加工质量,提出基于点云和设计模型的仿真模型快速重构方法.采用“一面两孔配准”方法,将零件实测点云数据配准到设计模型上;根据设计模型边界提取出曲... 随着产品装配质量要求的不断提高,为了在CAD模型仿真试验中快速且准确地表达零件实际加工质量,提出基于点云和设计模型的仿真模型快速重构方法.采用“一面两孔配准”方法,将零件实测点云数据配准到设计模型上;根据设计模型边界提取出曲面重构所需的控制顶点;采用非均匀有理B样条(NURBS)方法对控制顶点进行曲面拟合;根据仿真需求,结合边界表示法(BREP)和构造实体表示法(CSG)实现模型表面的局部和快速替换.在CATIA中开发基于实测点云数据和设计模型的仿真模型快速重构模块,和基于可拓展标记语言(XML)和特征完全匹配的数字预装配模块.以某航空企业典型零件和舱门预装配为例,验证该方法的重构精度和效率及其在预装配仿真中的高效性和准确性. 展开更多

关键词 点云重构 点云配准 点云提取 非均匀有理B样条(NURBS) 曲面替换

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压电非接触式点胶阀的设计与实验 被引量：4

16

作者 黄大任 袁松梅 +2 位作者 褚祥诚 崔宏超 张淑兰 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期11-15,共5页

近年来,点胶系统的使用日益广泛,各类精密液体分配系统对该技术需求旺盛。该文提出了一种由叠层压电陶瓷驱动的非接触式点胶阀,该阀由两个相同的叠层压电陶瓷驱动,通过位移放大机构,改变位移的输出方向,并将力传递给阀杆,最终实现喷射... 近年来,点胶系统的使用日益广泛,各类精密液体分配系统对该技术需求旺盛。该文提出了一种由叠层压电陶瓷驱动的非接触式点胶阀,该阀由两个相同的叠层压电陶瓷驱动,通过位移放大机构,改变位移的输出方向,并将力传递给阀杆,最终实现喷射。利用FLUENT软件模拟了点胶过程,分析了流体喷射机理,通过实验研究了阀杆抬起时间、气压、流体粘度等喷射参数对于点胶量的影响,实验结果与仿真结果吻合。实验使用直径为0.35mm的喷嘴、喷射液体为甘油时,可以获得平均直径为0.53mm的液滴,其一致性误差小于6%。 展开更多

关键词 压电陶瓷 非接触式点胶 流场分析 FLUENT 电子封装

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端部双触点型压电驱动器 被引量：1

17

作者 赵艳强 袁松梅 +2 位作者 褚祥诚 祝聪 仲作金 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期687-690,共4页

设计并制作了一种基于矩形块状压电陶瓷一阶纵振和二阶弯振模态耦合的直线型压电驱动器。该压电驱动器在矩形块状压电陶瓷的2个端部均布置1个氧化铝陶瓷触点,2个触点交替工作,提高了矩形块状压电陶瓷振子的振动利用率。采用有限元与实... 设计并制作了一种基于矩形块状压电陶瓷一阶纵振和二阶弯振模态耦合的直线型压电驱动器。该压电驱动器在矩形块状压电陶瓷的2个端部均布置1个氧化铝陶瓷触点,2个触点交替工作,提高了矩形块状压电陶瓷振子的振动利用率。采用有限元与实验结合的方法设计并优化了驱动器的结构尺寸。并通过实验发现,在电压峰-峰值600V下,该驱动器的最大空载速度为250mm/s,最大输出力为16N。最后,对驱动器中板簧发热问题进行了讨论和分析得出,板簧在设计时应尽可能远离驱动器的工作频率,否则会使板簧共振发热,影响驱动器的寿命,严重时将损坏驱动器内部结构。 展开更多

关键词 压电驱动器 有限元分析 模态耦合 双触点 发热

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