泵用压电振子动态特性的研究

为了提高压电泵的效率、优化压电泵的结构,对泵用压电振子的动态特性进行了研究。介绍了一种新型压电泵——Y形流管无阀压电泵的结构和工作原理;对Y形流管无阀压电泵压电振子的振动状态进行了理论分析,得到了压电振子的固有频率及最大振幅的理论计算公式,并证明了理论分析结果的正确性;根据理论分析结果,对压电振子几何参数和基底层材料对其振动特性的影响进行了分析讨论。分析结果表明：压电振子的PZT层与基底层的直径比应在0.75左右,厚度比应小于1;基底层材料对频率影响较大,但对最大振幅影响较小。     

"Y"形流管无阀压电泵振动分析及泵流量计算

为了解决医疗、卫生、保健领域进行细胞或高分子等输送工作的需要,研制了一种新型的压电泵——"Y"形流管无阀压电泵,并对其压电振子振动特性及泵流量计算进行了研究。介绍了"Y"形流管无阀压电泵及其流管的结构和特点;基于圆形薄板弯曲振动理论对压电振子振动进行了理论分析;然后讨论了泵及其流管内流体的流动特性,建立了泵流量方程。最后,基于有限元法对流管内流体流动状态进行了模拟,得到了正反流压强变化规律及正反流流阻。实验结果表明:理论泵流量与实验泵流量变化趋势一致,且两者最小相对误差为12%,证明了理论分析与数值模拟的有效性和正确性。     

单振子双腔体无阀压电泵结构设计与机理分析

提出了一种单振子双腔体无阀压电泵,应用小挠度弹性弯曲理论导出了圆形复合压电振子的弹性曲面微分方程,分析了采用一个压电振子形成两个工作腔体压电泵的结构和工作机理,并与单振子单腔体压电泵对比分析了该结构与输出流量的关系。设计研制了结构独特、输出性能更高的单振子双腔体无阀压电泵,通过试验表明:单振子双腔体无阀压电泵比单振子单腔体无阀压电泵输出流量有明显提高。     

悬臂梁阀单腔压电泵设计方法研究

给出了悬臂梁阀单腔压电泵的理论分析,根据压电振子与流体耦合的理论,建立了压电泵系统的动态模型.分析了流体质量、输出压力和系统阻尼对压电泵最佳工作频率的影响,认为减小腔体高度可以提高压电泵的最佳工作频率,提高压电泵的稳定性.通过分析压电振子结构参数对变形量的影响规律,确定了振子的最佳结构参数,认为压电陶瓷层与金属基板厚度比取0.45～0.55,直径比取0.8～0.9最佳.研究了压电泵出流形式对压电泵输出能力的影响,认为轴後向出流有利于提高压电泵的输出能力.     

弯曲摆动无阀式压电泵理论分析与模拟

设计一种新型弯曲摆动无阀式压电泵,并对其进行理论分析,根据压电泵的尺寸、结构和动力学模型,对压电振子的位移响应进行分析;采用有限元分析的方法利用该公式函数对弯曲摆动式无阀压电泵进行仿真分析,得到该压电泵的内部流场特性,得到该压电泵出入口流速和内部压强的变化情况.对本文压电泵输出流量与频率的关系进行分析,结果表明:压电泵在工作频率在左右达到最大输出流量,具有较好的输出流量特性.     

钹型开槽式阀压电泵的设计

由于有阀压电泵内部阀体所受应力过大易导致阀体失效,本文提出了钹型开槽式截止阀来减小有阀压电泵内部阀体所受应力。基于钹型开槽式截止阀设计了有阀压电泵,分析了钹型开槽式阀压电泵的工作原理。对钹型开槽膜片进行了受力分析,研究了该压电泵的输出性能及耦合作用下的膜片应力。加工制作了钹型开槽式阀压电泵样机,建立了钹型开槽式阀压电泵的有限元模型,数值计算了流固耦合作用下的阀体应力值。计算结果表明:在压电泵正常输出的驱动频率范围内,当驱动频率为418Hz时,膜片所受应力的计算值也达到最大,为81.74 MPa。最后,进行了压电泵性能试验。试验结果显示:该压电泵的输出流量最大值和振子振幅最大值均出现在低频段;当驱动电压为160V,驱动频率为5Hz时,输出流量达到最大,为6.6g/min;驱动频率为4Hz时,压电振子振幅达到最大,为165.8μm。文中的研究验证了钹型开槽式阀体压电泵的有效性,并得出当钹型开槽式阀压电泵工作在低频段时,阀门所受应力远小于高频段时阀门的应力值。     

非对称分叉流管无阀压电泵的设计及试验

具有微混合功能的多级Y型流管无阀压电泵存在着输出流量与振子带载能力不平衡的问题。为此，提出了一种非对称分叉流管无阀压电泵。首先，理论分析了该无阀压电泵输出流量与流管流阻间的关系；其次，利用有限元软件数值计算了多级Y型流管的流阻特性；最后，采用光固化快速成型技术加工了样机，并进行了泵特性试验和振子振动测试。试验结果表明：在峰峰值200 V正弦波交流电驱动下，该压电泵的流量、扬程和压电振子的振幅都随驱动频率增加呈现先增大后减小的趋势；当驱动频率为31 Hz时，最大流量为4 g/min；驱动频率为38 Hz时，最大扬程为40.5 mmH2O。在试验施加电压范围内，该泵的输出性能与驱动电压呈正相关性。本研究验证了非对称流道树型无阀压电泵的可行性，为非对称无阀压电泵在微流道滴灌和微混合等领域的应用提供了参考。     

无阀压电泵的流固耦合仿真及试验验证

提出利用结构分析软件ANSYS和流体分析软件ANSYS CFX对无阀压电泵进行流固耦合仿真分析,以研究无阀压电泵的输出性能。分别对进口在中间出口在一侧、出口在中间进口在一侧、进出口对称布置的3种不同结构形式的无阀压电泵进行了流固耦合仿真分析。结果显示,上述3种无阀压电泵中,出口在中间进口在一侧结构形式的无阀压电泵的宏观输出流量最大。制作了3种无阀压电泵的试验样机,并搭建了相应的试验测试系统,在幅值为45 V、频率为0~700Hz的正弦信号激励下对其输出流量进行了测试。结果表明,3种不同结构形式的无阀压电泵的最大输出流量分别为3.8、6.0和4.0ml/min,出口在中间进口在一侧的压电泵输出流量最大,与流固耦合仿真分析的结果相吻合,验证了本文提出的流固耦合仿真分析的方法可以指导压电泵的设计。     

三棱柱阻流体无阀压电泵的设计与试验

以三棱柱阻流体为无移动部件阀,结合3D打印技术的快速一体成型特点,设计并制作了以压电振子为动力源的三棱柱阻流体无阀压电泵。分析了该无阀压电泵的工作原理、理论流量和振子振动特性,推导出了它的的流量表达式。利用有限元法对三棱柱阻流体的流阻特性进行了仿真模拟,由其内部压强分布及进出口流速情况,定性分析了三棱柱阻流体的正反向流阻大小。最后,使用3D打印机制作了该无阀泵的试验样机,并进行了流阻和流量测量试验。试验结果表明:三棱柱阻流体具有正反向绕流流阻不等的特性,当驱动电压为550V,驱动频率为8 Hz时,该压电泵的输出流量达到最大,为29.8mL/min。结果证明了该三棱柱阻流体无阀压电泵具有良好的输送流体的能力。     

压电泵的现状与发展

压电泵作为一种新型压电驱动器,有着广阔的发展前景.本文综合国内外现有研究情况,分析了现有各类压电泵的结构、原理、性能、特点及应用情况,提出了压电泵目前存在的问题,并预测了未来几年的发展前景.     

发动机振动引起的车内噪声控制研究

系统研究了某桥车发动机振动引起的车内噪声控制问题。通过试验分析,确定发动机二阶振动是引起车内噪声的主要原因,识别出发动机固体振动向车内传递的传递途径,并且确定对车内噪声有较大贡献的车身板件。在此基础上,通过对发动机、副下架橡胶支承元件弹性特性的修改,控制发动机振动向车内的传递,通过对车身顶棚结构板件的动力修改控制车身板件的振动。经样车试验得到满意的结果,证明了上述研究是十分成功的。     

水下航行器推进系统机械噪声与辐射噪声相关性分析及方法研究

针对现代水下航行器的减振降噪设计,分析了某水下航行器主要辐射噪声故障频谱特性,介绍了水下航行器推进系统辐射噪声故障定位和诊断方法,通过针对性的减振降噪优化设计,经系统实航噪声测试表明,系统噪声显著降低,可供降噪设计借鉴。     

振速法在轴承噪声测量中的应用

分析了轴承振动和噪声关系,提出了轴承振速法测量轴承噪声的原理,以此为依据制作了噪声仪并进行了验证。试验结果表明：新型轴承噪声测试仪对轴承噪声测试行之有效,不受背景噪声影响,可以在现场环境下应用。     

载货汽车驾驶室车身噪声控制策略

针对载货汽车驾驶室本身,结合其结构特点,从结构传播噪声和空气传播噪声入手,阐述了驾驶室车身噪声性能的评价方法和噪声控制的主要策略,综合采取车身隔振、壁板减振、阻尼控制、隔声处理、吸声处理、密封控制等多种措施进行降噪处理。     

离心式齿轮压缩机噪声源识别与控制

以中型齿轮离心式压缩机机组为对象,结合机组的实际工作情况及现场测试条件,对机组的振动和声压进行数据采集,获得反映机组主要振动噪声源的数据。通过对采集的振动信号和噪声信号进行频谱分析,研究机组的振动噪声特性,并确定机组的主要噪声源为叶片、排气管道、冷却器。结合机组结构改进的可行性,提出相应的结构改进措施,为机组的减振降噪提供有效的方法。     

往复压缩机噪声诊断及降噪研究

对全封闭往复压缩机进行了声功率、声压级、壳体振动和壳体模态试验，分析了压缩机主要振动和噪声源．确定了壳体的振动模态，指出了进一步降低压缩机噪声的途径。确定2500Hz和3150Hz的峰值噪声主要是壳体的辐射噪声，并且采取了两种降噪措施，经试验比较，降噪效果明显。     

JS315型减速机振动噪声的研究

齿轮箱的振动和噪声能够反映齿轮装置的品质,影响齿轮箱振动和噪声的因素有齿轮啮合、轴系变形、箱体精度以及安装误差等因素,其中齿轮啮合是主要因素,而齿轮的基节偏差和齿形偏差又是影响齿轮传动平稳性的主要因素。通过对公司JS315型减速机振动和噪声的研究,分析了影响齿轮箱振动和噪声的因素,找出了造成振动和异响的原因,成功解决了这一问题。     

基于小波变换的客车车内振动噪声源识别

测定了不同工况下车内噪声信号和车架车身等处的振动信号，利用Daubechies小波函数对噪声信号和振动信号做小波变换，获取信号能量分布的特征向量和相关系数，确定两种信号相关程度，根据相关系数大小识别车内振动、噪声源，经过识别发现发动机为该车的主要振动噪声源。试验表明，该方法比传统的分析方法更为简单、有效。     

车内怠速噪声分析及动力总成悬置系统试验

通过整车和悬置系统振动噪声试验,确定影响车内怠速噪声的主要频谱成分和悬置系统的减振特性,从而确定了需要优化车身振动传递来降低车内噪声。     

基于有限元法的某机载雷达频综器减振设计

基于有限元分析方法,对某机载雷达频综器进行减振设计。通过模态分析、随机振动分析分别得到频综器的固有频率、整体应力水平和载机环境下振动敏感位置的振动响应。基于分析结果和减振理论,确定减振系统需要的系统固有频率和振动传递率,并据此进行隔振器的选型。通过试验对所选隔振器的减振性能进行了评估,验证了减振设计的可行性。