一种空间压电润滑装置的建模与仿真

提出一种主动按需供油的压电润滑装置,以解决航天器运动部件润滑失效问题。首先运用有限元分析软件ANSYS对压电振子进行了瞬态分析,再利用多相流流体软件CFD-ACE+建立喷嘴气-液两相流体模型。最后对液滴喷射过程进行数值模拟,以考察脉冲电压幅值变化对各喷射参数的影响。数值模拟结果表明,增加脉冲电压幅值,可增加液滴长度和速度,但对液滴产生时间影响不大。     

不同截面形状悬臂梁双晶压电振子发电能力建模与实验研究

为了研究截面形状对悬臂梁双晶压电振子发电能力的影响,本文根据压电方程和热平衡原理分别建立了截面形状为矩形、梯形和三角形悬臂梁双晶压电振子压电发电的数学模型,对截面形状对压电梁发电能力的影响进行了数值模拟与有限元仿真分析,并进行了实验验证。研究结果表明,在相同压电材料体积下,三角形压电振子最大输出功率为4.5mW,约为矩形压电振子的3.3倍,三角形压电振子相比于矩形和梯形压电振子具有更大的发电能力,可有效提高有限体积下压电振子的输出特性。     

新型换能器式大力矩超声波马达的研究

提出了一种新型换能器式大扭矩超声波马达，以四套频率特性一致的夹芯式压电超声波换能器在一弹性体圆环中激励弯曲行波，打破了传统行波超声波马达压电换能方式的功率限制，从而可以大幅度提高超声波马达的输出功率，从理论上研究了这种马达的工作原理及设计方法，由实验验证了这种原理超声波马达的可行性。     

Novel Technique of CFRP Drilling

ＮｏｖｅｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＣＦＲＰＤｒｉｌｌｉｎｇ￥（张其馨）（陈维山）（罗建伟）（冯友彬）ＺＨＡＮＧＱｉｘｉｎ；ＣＨＥＮＷｅｉｓｈａｎ；ＬＵＯＪｉａｎｉｗｅｉ；ＦＥＮＧＹｏｕｂｉｎ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，Ｈａｒ...     

压电超声波马达发展现状及研究方向

阐述了超声波马达和传统电磁电机相比较的优点，对目前超声波马达发展概况和研究现状进行了详细分析，指出日本超声马达研究及应用主要在民用消费品领域，欧洲各国发展重点在高精仪器驱动方面，美国超声马达研究重点在航天领域和军事应用。分别对典型的行波马达、驻波马达、大力矩马达、多自由度马达、微马达以及非接触马达的原理、特点和性能进行了介绍，指出了现阶段超声波马达研究方向在于精确建立数学模型、设计新型马达结构、提高陶瓷材料和摩擦材料性能及改善控制手段等方面，从而全面提高超声波马达寿命和性能，扩展马达的应用领域。     

植物延迟荧光与光合能力相关性的理论与实验研究

从理论推导出利用延迟荧光强度表征光合能力的相关条件及数学模型,以玉米叶片和紫薇叶片为样品,用自制的延迟荧光探测系统与光合速率测量仪LI-6400进行了延迟荧光强度与光合速率的对比测量.实验结果表明,两者具有良好的线性相关性,与理论推导的结果一致;延迟荧光测量时间在10 s内,而LI-6400的稳定测量结果需要5～10 min.因此,延迟荧光技术是一种快速、准确的表征植物光合能力的方法.     

一种基于纵弯夹心式换能器的直线超声电机

该电机利用夹心式换能器激励纵向和弯曲振动，通过一定相位差，在驱动足上形成椭圆振动轨迹。采用了指数形变幅杆放大纵振振幅以提高电机速度。利用经典换能器变幅杆理论确定换能器和变幅杆尺寸和纵向谐振频率，并辅以有限元方法来简并纵向和弯曲振动频率。驱动足处于变幅杆不同位置时驱动椭圆振动轨迹有所不同。用有限元法研究了不同形态的椭圆振动轨迹对电机输出性能的影响，发现当驱动足位于弯曲驻波波腹处电机性能最稳定。样机的最大速度480mm/s，最大推力25N。     

Actuating mechanism and design of a T-type linear ultrasonic motor

To take advantage of merits of higher output-power and efficiency of bolt-clamped transducer,a T-type linear ultrasonic motor was proposed in this paper.The proposed motor contained a horizontal transducer and a vertical transducer.The horizontal transducer included two exponential shape horns,and the vertical transducer contained one exponential shape horn.And the horns intersected at tip ends where a driving foot was located.The longitudinal vibrations of transducers were excited by the stretching vibration of PZT ceramics.Longitudinal vibrations were superimposed in the motor and generated elliptical trajectory at the driving foot.The actuating mechanism of the proposed motor was analyzed.The two working modals of the motor were gained with FEM.The resonant frequencies of two working modals were degenerated by adjusting the structural parameters.The motion trajectory of nodes on the driving foot was gained by transient analysis.The vibration amplitude of node on the driving foot indicates that the proposed motor has potential good output characteristics.The results verify the feasibility of the proposed design and provide instructions for the development of the new ultrasonic motor.     

基于CFD的收缩型喷嘴的喷油仿真研究

为了解决航天器运动部件润滑失效的问题,将按需喷墨打印技术（DOD）应用于空间机构的润滑油主动补充系统.通过运用CFD-ACE数值仿真软件,结合计算流体力学（CFD）的理论和流体体积算法（VOF）中的分段线性界面重构技术（PLIC）,对油滴从收缩型喷嘴（锥角约为43°）中形成到喷射进入稀薄大气中的过程进行气液两相流体的仿真分析.在相同的驱动电压条件下,分别对粘度,表面张力,以及喷嘴直径对油滴喷射行为的影响进行分析;提出油滴的体积等效计算方法.仿真数据和图像分析表明：此喷嘴结构,随着粘度的增加,油滴的喷出速度减小,体积也减小;随着表面张力的增加,油滴的喷出速度减小,体积增大.合理选择喷嘴直径是油滴能否有效喷出的关键因素.     

三种基于夹心换能器驱动的球形超声马达设计

文章在换能器设计理论基础上利用有限元方法对夹心换能器进行了优化设计,通过改变前端变幅杆的长度、底座高度以及前端厚度的几何参数进行分析,得到了换能器前端变幅杆几何参数与换能器性能之间的关系,变幅杆的长度与换能器固有频率成反比,与振幅成正比,变幅杆的底座高度和前端厚度与固有频率和振幅放大系数皆成反比.以夹心换能器为驱动,提出三种新型多自由度球型马达结构设计,分别介绍了三种马达结构,分析了驱动原理和运动轨迹的实现,对比了相互之间的优缺点.对四换能器球形马达进行了样机试验,实际工作频率为33.300kHz,在驱动电压110V时,最大输出力矩为0.13Nm,最高转速可达46r/min.