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以空间弧面分度凸轮为对象,建立统一的机电系统动力学模型,利用机电耦合效应反映机沟母涸厝哦畔ⅲü缘缁匦缘闹鞫钩タ刂疲纳瓶占浠∶娣侄然瓜低车氖涑鲂阅堋8莼∶娣侄韧孤只股杓乒谈丛印⑵分侄嗟奶氐悖芯坷檬只墒踊幕谕绲姆植际叫槟馍杓萍际酰迪挚占浠∶嫱孤只沟牧闳毕菀淮紊杓浦圃斓睦砺塾敕椒ā 2100433B
批准号 |
50175063 |
项目名称 |
空间弧面凸轮机构机电耦合动力学特性虚拟设计研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
E0501 |
项目负责人 |
周以齐 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
山东大学 |
研究期限 |
2002-01-01 至 2004-12-31 |
支持经费 |
20(万元) |
一、凸轮机构的组成 1、凸轮:具有曲线轮廓或沟槽的构件,当它运动时,通过其上的曲线轮廓与从动件的高副接触,使从动件获得预期的运动。 2、凸轮机构的组成:由凸轮、从动件、机架这三个基本构件所...
1、凸轮机构的优点只需设计适当的凸轮轮廓,便可使从动件得到任意的预期运动,而且结构简单、紧凑、设计方便,因此在自动机床、轻工机械、纺织机械、印刷机械、食品机械、包装机械和机电一体化产品中得到广泛应用。...
凸轮机构是由凸轮,从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件,一般为主动件,作等速回转运动或往复直线运动。由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或摆动的机...
电控共轨高压泵凸轮机构动力学仿真及优化设计
根据电控高压共轨系统供油泵的工作特点,运用凸轮机构动力学原理建立了凸轮机构动力学多自由度模型,并利用Simulink建立了该凸轮机构的仿真模型,参照Bosch泵凸轮机构的结构参数,计算了凸轮从动件-柱塞的实际位移与其理论位移的误差.通过仿真分析,研究各设计参数对凸轮运动规律的影响,为电控高压泵的优化设计提供了良好的理论依据.
注塑机合模机构刚柔耦合动力学特性研究
基于虚拟样机技术和柔体多体动力学理论,将注塑机双曲肘式合模机构的拉杆、肘杆、十字头等柔性化处理,建立了注塑机肘杆式合模机构刚柔耦合动力学模型。通过刚柔耦合动力学仿真得到了拉杆、十字头等弹性件在合模过程中动态应力时间历程与分布特征。这种方法能够求解大位移的合模运动与小位移的结构变形相互耦合问题,而且在设计阶段就可通过仿真计算得到合模机构关键零部件工作过程中的动态应力分布,为评估其疲劳寿命打下了基础。
本标准规定了弧面凸轮机构分度精度、停留精度、重复精度和间隙的检测方法。 本标准适用于高速无间隙传动装置用弧面凸轮机构。
书名:微机电耦合动力学
书号:978-7-118-10053-2
作者:许立忠
出版时间:2015年5月
译者:
版次:1版1次
开本:16
装帧:精装
出版基金:国防科技图书出版基金
页数:303
字数:350
中图分类:TM
丛书名:微米纳米技术丛书·MEMS 与微系统系列
定价:98.00
本书主要介绍MEMS 典型构件机电耦合及机电流体耦合动力学的相关理论与应用。全书共分12 章,主要内容包括:微机电系统及微机电系统动力学问题的发展与应用现状;静电驱动微板、微梁机电耦合动力学理论;静电驱动微板、微梁机电耦合非线性动力学理论;考虑压膜阻尼的微梁机电流体耦合动力学理论;谐振式微型压力传感器敏感性分析;静电微泵泵膜动力学、流量及结构优化分析;静电驱动微板动力学实验测试。
本书可供高等院校微电子、机电一体化等专业的师生阅读,也可作为从事微机电系统工程设计开发的研究生和科研技术人员参考。 This book mainly introduces the electromechanical coupled and electrome- chanical fluid coupled dynamics theory and application of MEMS typical micro components.There are 12 chapters in this book: Introduction, Electromechanical coupled dynamics of electrostatically driven micro - plates and micro - beams, E- lectromechanical coupled nonlinear dynamics of electrostatically driven micro - plates and micro - beams, Electromechanical fluid coupled dynamics of micro - beams considering squeeze film damping, Sensitivity about resonant pressure micro sensor, Dynamics of the electrostatic micro - pump membrane, its flow and struc- tural optimization, Dynamics test of electrostatically driven micro - plate. This book can be used as reference book for teachers, students and engineers of microelectronics, mechatronics majors, and other relevant majors.
第1 章绪论 1
1.1MEMS 概述 1
1.2MEMS 在军事领域的应用 5
1.3微构件动力学研究 9
第2 章微梁机电耦合振动 12
2.1微梁机电耦合模型建立 12
2.2静电力分析 15
2.3悬臂式微梁机电耦合自由振动 16
2.3.1静态位移求解 16
2.3.2动态分析 18
2.4弹性支撑微梁机电耦合自由振动 19
2.4.1静态位移求解 19
2.4.2动态分析 20
2.5悬臂式微梁机电耦合受迫振动 22
2.5.1简谐受迫振动 22
2.5.2共振分析 23
2.6弹性支撑微梁机电耦合受迫振动 23
2.6.1简谐受迫振动 23
2.6.2共振分析 24
2.7实例计算及分析 25
2.7.1悬臂式微梁 25
2.7.2弹性支撑微梁 33
第3 章微梁机电耦合非线性动力学 40
3.1弱非线性系统的自由振动 40
3.2接近共振的受迫振动 42
3.3远离共振的受迫振动 45
3.4实例计算及分析 47
3.4.1弱非线性系统自由振动分析 47
3.4.2接近共振的受迫振动分析 49
3.4.3远离共振的受迫振动分析 50
第4 章微梁机电流体耦合自由振动 54
4.1微梁机电流体耦合模型建立 54
4.1.1振动方程 54
4.1.2空气挤压膜阻尼 54
4.1.3系统动静态方程 56
4.2微梁机电流体耦合自由振动 56
4.2.1静态位移求解 56
4.2.2动态分析 56
4.3实例计算及分析 61
4.3.1位移振动响应分析 61
4.3.2电场、压力场振动响应分析 62
4.3.3灵敏度分析 65
第5 章微梁机电流体耦合受迫振动 75
5.1受迫振动方程的建立 75
5.2受迫振动求解 75
5.3实例计算及分析 78
5.3.1共振分析 78
5.3.2灵敏度分析 79
第6 章微板机电耦合振动 86
6.1微板机电耦合模型建立 86
6.2四边简支微板机电耦合自由振动 89
6.2.1静态位移求解 89
6.2.2动态分析 90
6.3对边简支对边固定微板机电耦合自由振动 92
6.3.1静态位移求解 92
6.3.2动态分析 94
6.4三边简支一边自由微板机电耦合自由振动 95
6.4.1静态位移求解 95
6.4.2动态分析 96
6.5四边简支微板机电耦合受迫振动 97
6.5.1简谐电压激励 97
6.5.2简谐外载荷激励 99
6.5.3简谐电压和简谐外载荷共同激励 100
6.6对边简支对边固定微板机电耦合受迫振动 102
6.6.1简谐电压激励 102
6.6.2简谐外载荷激励 103
6.6.3简谐电压和简谐外载荷共同激励 103
6.7三边简支一边自由微板机电耦合受迫振动 104
6.8微板机电耦合自由振动实例计算及分析 105
6.8.1四边简支微板 105
6.8.2对边简支对边固定微板 111
6.8.3三边简支一边自由微板 116
6.9微板机电耦合受迫振动实例计算及分析 121
6.9.1简谐电压激励下的受迫响应分析 121
6.9.2简谐电压和简谐外载荷共同作用下的微板动态响应分析 126
6.9.3简谐电压激励下的共振分析 148
6.9.4简谐电压和简谐外载荷共同激励下的共振分析 151
第7 章微板机电耦合非线性动力学 154
7.1弱非线性系统自由振动 154
7.1.1非线性静电场力 154
7.1.2系统非线性动力学方程 155
7.1.3广义时间函数及幅频响应特性 156
7.2接近共振的受迫振动 158
7.3远离共振的受迫振动 161
7.4实例计算及分析 164
7.4.1工作电压与静态平均位移 164
7.4.2频率特性 165
7.4.3时域动态响应 173
7.4.4幅频响应特性 186
7.4.5系统影响因素分析 190
第8 章谐振式压力传感器敏感性分析 206
8.1灵敏度近似计算方法 206
8.1.1压力膜弯曲 206
8.1.2灵敏度分析 208
8.1.3灵敏度影响因素分析 209
8.2不同结构谐振式压力传感器 210
8.2.1固支结构 211
8.2.2跳板结构 212
8.2.3半岛结构 213
8.3改进的灵敏度计算方法 215
8.3.1半岛结构压力应力关系分析 215
8.3.2灵敏度解析式的推导 216
8.4两种方法的比较 220
第9 章静电微泵泵膜的振动分析 222
9.1静电微泵的模型及泵膜的振动方程 222
9.2泵膜的自由振动 223
9.3泵膜在偏置电压下的静态位移 226
9.4防止静电吸合的条件 227
9.5微泵机电流体耦合动力学模型及压膜阻尼 228
9.6偏置电压下泵膜的振动方程 233
9.7偏置电压下泵膜的自由振动 234
9.7.1自由振动微分方程的求解 234
9.7.2频率特性 235
9.7.3广义坐标 236
9.8偏置电压下泵膜的受迫振动 240
9.8.1受迫振动微分方程的求解 240
9.8.2接近共振的受迫振动 241
9.8.3远离共振的受迫振动 245
9.9实例计算及分析 249
9.9.1系统结构参数 249
9.9.2泵膜静态位移分析 249
9.9.3泵膜的自由振动分析 249
9.9.4泵膜接近共振的受迫振动分析 255
9.9.5泵膜远离共振的受迫振动分析 257
第10 章微泵流量分析 259
10.1无阀微泵的工作原理 259
10.2扩散口和收缩口的性能分析 260
10.3微泵流量分析 264
10.3.1阻尼比的确定 264
10.3.2流量计算 264
10.3.3瞬时流量计算 266
10.4微泵流量影响因素分析 268
10.4.1远离共振 268
10.4.2接近共振 269
10.4.3流量影响曲线 270
10.4.4结果分析 273
第11 章微泵结构参数的优化 275
11.1优化设计的数学模型 275
11.2静电微泵优化问题的简化 276
11.3静电微泵的优化 277
11.4ANSYS 仿真分析 280
11.4.1泵膜自由振动模态仿真 280
11.4.2泵膜结构静电耦合变形仿真 283
第12 章静电驱动微板动力学实验 287
12.1实验测试原理 287
12.2微动实验平台的设计与制造 289
12.2.1主要设计要求 290
12.2.2结构设计 290
12.3简谐激励下微板动力学实验 291
12.3.1共振区域检测 292
12.3.2微板动力学实验 294
12.3.3实验结果与理论值分析比较 298
参考文献 300