具有位移感知功能的超磁致伸缩微位移执行器的研究

采用新型的功能材料——超磁致伸缩材料作为微位移器件,研制了一种具有位移感知功能的超磁致伸缩微位移执行器,并建立了其微位移闭环控制系统.提出了一种高分辨率、无摩擦、传感/位移传递一体化的圆形膜片式柔性结构,作为超磁致伸缩微位移执行器的微位移传递和感知机构.应用薄板弯曲理论得出了相应的挠度、应变变化率的解析表达式及分布曲线,确定了微位移感知传感器的分布形式,实现了执行器的微位移感知功能.同时,对研制的具有位移感知功能的超磁致伸缩微位移执行器及其微位移闭环控制系统进行实验研究,结果表明:执行器的微位移感知灵敏度和系统的微位移闭环控制精度较高.     

超磁致伸缩执行器精密位移控制研究

超磁致伸缩材料(GMM)是一种新型的功能性材料,具有应变大、可控精度高等优点,是研制精密驱动器的理想材料。本文阐述了在交变磁场中超磁致伸缩棒产生震动,通过对超磁致伸缩执行器(GMA)进行控制,使其输出的震动位移在我们要求的位移误差范围内,建立了超磁致伸缩位移控制模型并搭建了实验平台,最终实现了GMA的振动位移误差在1μm的误差范围内,GMA的输出达到了理想精度要求。     

超磁致伸缩执行器精密位移控制研究

超磁致伸缩材料(GMM)是一种新型的功能性材料,具有应变大、可控精度高等优点,是研制精密驱动器的理想材料。本文阐述了在交变磁场中超磁致伸缩棒产生震动,通过对超磁致伸缩执行器(GMA)进行控制,使其输出的震动位移在我们要求的位移误差范围内,建立了超磁致伸缩位移控制模型并搭建了实验平台,最终实现了GMA的振动位移误差在1μm的误差范围内,GMA的输出达到了理想精度要求。     

基于超磁致伸缩材料的应力波传感器设计

<正>超磁致伸缩材料是一种新型功能材料,具有逆磁致伸缩效应,基于此效应可以制作出将机械能转换成电能的传感器。该传感器不需外部供电即可具有较大的电压输出信号,可以很容易被测量到并转化为数字信号,是一种新型的应力波传感器。一、传感器结构与原理超磁致伸缩应力波传感器的结构如图1所示。圆柱形超磁致伸缩棒位于传感器的中心部位,外边套着线圈骨架,感应线圈和偏置     

一种基于负载敏感原理的比例多路阀阀芯CFD仿真分析

以某种分片式负载敏感型比例多路阀的主阀阀芯为研究对象,通过对全周开口滑阀阀口面积的计算,采用流体动力学(CFD)方法对三维流场进行仿真,分析了在不同开度下阀口处的压力流量特性。研究表明:在阀口开度较小的情况下,液动力会使阀口趋于开大;在阀口开度逐渐增大的情况下,流体速度增大并且向阀芯轴线方向偏移。该分析可为后续多路阀稳定性的研究提供依据。     

稀土—铁Laves相化合物的结构与磁致伸缩

采用光学显微、Ｘ射线衍射、热磁分析和电阻应变仪技术研究了Ｒ（Ｆｅ１－ｘＧａｘ）１．８５合金的结构与磁致伸缩．这些合金的基体具有立方Ｌａｖｅｓ相结构．加入少量的Ｇａ使赝二元Ｌａｖｅｓ相化合物的均匀范围移向化学计量成分．增加Ｇａ的含量，晶格常数线性增大，而居里温度和室温磁致伸缩λｓ迅速降低．低磁场下（Ｈ＜４ｋＯｅ），ｘ＝０．０２的合金的磁致伸缩具有最大值     

一种新型算法在气动伺服阀中的应用

针对一种由音圈电机直接驱动单级气动伺服阀的结构特点和工作原理,提出了数字控制算法,算法由计算迟延补偿器和干扰观测器组成,用来实现阀的高频率、高精度流量控制.实验研究表明,采用数字控制的新型气动伺服阀的动态特性和控制精度优于传统的喷嘴—挡板型二级气动伺服阀,阀的固有频率可达300Hz.     

基于CFD多路阀铲斗联流固耦合解析

分析HDF多路阀结构,利用三维建模软件分别建立流体模型及固体结构模型。结合计算流体力学理论,利用商业CFD软件,通过设置模型参数及边界条件对HDF多路阀流场及阀芯结构场进行解析。对流体解析数据分析,得到滑阀铲斗联速度场、压力场分布情况;对阀芯结构场解析,得到铲斗联阀芯在流固耦合边界条件下的应力应变情况,为液压阀内部特征的预测提供依据。     

声学超材料的声振耦合数值分析

为了研究声振耦合对声学超材料结构位移响应的影响,以有限元软件ABAQUS为设计平台,建立具有周期性结构的声学超材料耦合模型。当声学超材料结构经受声-振复合环境激励时,通过ABAQUS声学有限元法和声固耦合算法,对声学超材料的有限元模型在声音、振动共同作用下进行计算机仿真。结果表明:声振复合环境激励下的超材料结构位移响应比声、振单独激励下位移叠加后的结果要大。揭示出声振耦合对超材料结构位移响应的影响规律,实现了ABAQUS软件同时对声振复合环境进行数值模拟。     

高速开关电磁阀动态响应建模与仿真

在磁路分析法的基础上建立了高速开关电磁阀的瞬态响应仿真模型,研究分析了高速开关电磁阀的开启和关闭特性.经过仿真验证,阀芯线圈通电时,阀关闭时间为3.5 ms,阀芯线圈失电时,阀开启时间为3 ms左右.满足该类高速开关电磁阀的工作性能要求,为高速开关电磁阀在流体数字控制系统中的应用提供了理论依据.     

锥阀稳态液动力及阀芯表面压力分布数值模拟

基于Fluent流场仿真软件,对锥阀外流和内流情况下阀芯所受稳态液动力及阀芯表面压力分布进行了数值模拟和分析。结果表明,稳态液动力随着阀口压差的增大而增加;当阀口压差大于2.5MPa时,阀芯表面出现负压,阀口处发生气蚀;当阀口开度为1mm时,稳态液动力最大;在其他条件相同的情况下,锥阀内流时的液动力小于锥阀外流时的液动力。     

液控缓闭蝶阀流阻特性试验研究

在液控缓闭蝶阀尚无完整统一试验标准了可循情况下，依靠产研院校的技术和设备，对大口蝶阀流阻特性进行现场测试，依据结果并结合水泵机组失电过渡机理分析，证明所设计和生产的液缓代按预调角度和速度实现快慢两阶段关闭，能有效地控制水锤升压，防止水泵事故倒转，能满足大流量，高扬程，长管道、阶梯式灌溉工程所需。     

电流变溢流阀的设计与理论分析

介绍了一种新型的电流变元件 电流变溢流阀及其结构,并用控制理论对其性能进行了分析,得出该元件比传统的直动式溢流阀具有静态调压偏差小、响应速度快、超调量减小、稳定性好等优点,能适用于高压、大流量系统     

S_2流面水动全正命题和A类杂交命题的变分原理

本文首先用反推法建立了S_2流面不可压缩流动全正命题的变分原理和广义变分原理,然后进一步用反演变换建立了A类杂交命题的变分原理族,旨在为用有限元法和各种变分直接解法进行水轮机、水泵和风机叶轮的设计、改型及流场分析提供新的理论基础。     

铲运机液压制动系统动态特性仿真研究

以CY922-D型铲运机液压制动系统为研究对象,在对制动系统的组成和原理充分认识的基础上,建立了制动系统的AMESim液压仿真模型,模拟制动阀上弹簧刚度对制动性能的影响,对制动系统的安全性进行了仿真分析.研究表明:制动系统安全可靠;随着制动阀上端弹簧刚度的增加,制动压力的增加过程也随之加快,并且制动系统的响应时间缩短.     

混流式水泵水轮机驼峰区非定常内流动特性研究

为了研究混流式水泵水轮机在泵工况下驼峰区内的流场信息,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,对模型机组进行了全流道非定常数值计算。结合试验数据,分析了泵工况下驼峰区内流道内不同位置处的流态特征,讨论了流量变化对驼峰区内流动特性的影响。结果表明:当机组进入驼峰区时,流量减小,介质的轴面速度变小,冲角增大,这时流体射向叶片的背面,在工作面上出现流动分离、旋涡现象。双列叶栅处部分固定导叶和活动导叶压力面及吸力面逐渐被低速区流体包围,这些低速流体形成旋涡,阻塞了流道,能量损失变大,导致水力效率降低。这些因素是驼峰区形成的主要原因。     

纯水液压锥阀中二级节流的抗气蚀性能研究

为了研究二级节流结构在水压锥阀中的抗气蚀特性,首先从理论上进行分析,然后通过CFD软件,对不同锥角二级节流锥阀的三维流道进行气穴流场的数值模拟计算。通过仿真计算,得到相应的压力分布云图和气体体积百分比分布。分析压力分布对气体体积数的影响,并将结果与一级节流进行对比分析,采用二级节流使得节流口进出口压降减小,经过阀口的最低压力升高,气体体积百分数明显降低;在开度为0.4mm、阀芯半锥角为30°时,没有产生气泡,直接抑制气蚀的产生。因此,二级节流结构能够有效地减轻水压锥阀的气蚀现象。     

在结构声研究中的力矩激励

介绍一种由两根平行的磁致伸缩棒组成的力矩激振器，并提出它的声学和磁学方面的设计，对三种不同结构的激振器分别以并行和串行磁路结构的磁偏置进行了分析和研究，为优化力矩激振器的设计提供了依据。