摘要：为了满足大行程、高精度直线位移的需求,根据尺蠖运动原理,设计出一种惯性冲击式超磁致伸缩直线驱动器,通过对激励线圈施加锯齿波信号,可以实现步进式累积位移运动。根据电压定律、磁阻理论和动力学理论,以磁路模型、标准平方模型和J-A模型为基础,建立系统的位移模型。搭建实验平台,对设计的样机进行实验测试。模拟和实验结果表明:驱动器的平均最小和最大单步位移为2.41mm和7.49mm,最大工作频率为60Hz;柔性铰链两端位移的实验值曲线和模拟值曲线基本吻合;在工作电压3~9V范围内,系统输出位移的实验值和模拟值最大相对误差为6.48%。

摘要：针对传统永磁偏置式超磁致伸缩致动器轴向偏置磁场均匀性较差的问题,设计了一种具有分布式永磁体偏置结构的阀用超磁致伸缩致动器;采用控制变量的方法,在限定超磁致伸缩致动器结构尺寸的条件下,通过改变超磁致伸缩棒的段数,对致动器偏置磁场进行仿真分析,并确定了最佳分布结构;基于磁阻理论、J-A模型、二次畴转模型及振动理论知识建立了阀用超磁致伸缩致动器的输出位移模型,并通过Matlab中lsim函数对致动器的阶跃响应及谐波响应进行了数值求解;为验证结构设计的合理性和模型的准确性,搭建了该致动器的试验系统,并进行了阶跃响应及谐波响应试验;结果表明:所设计的阀用超磁致伸缩致动器阶跃响应时间可达2.37 ms,在20 Hz到200 Hz的驱动频率范围内,试验结果与模型计算结果基本吻合,证明了模型的准确性。

摘要：发现数据之间的语义相关性是实现企业信息集成的前提。为克服单一匹配算法难于适应复杂应用环境,提高语义发现的自动化程度,文章提出一种基于混合模式匹配策略的企业信息语义相关性发现方法。在该方法中,定义关系模式作为企业数据源的统一描述和输入,首先通过复合名称匹配过程,计算特征元素名称之间的相似度,然后将匹配结果输入基于神经网络的特征综合信息分类器,实现特征元素的聚类。

摘要：为了提高卫星总体设计的自动化程度,本文以航天卫星型号研制为研究对象,提出了一种模型驱动的卫星总体设计方法。首先分析了模型驱动的卫星总体设计流程;接着,构建了卫星总体设计本体知识库,实现相关模型的形式化描述;然后,分别论述了需求分析、功能分析及结构分析的建模过程。该方法以用户需求为输入,在相关本体知识库及实例库的支撑下,能够智能化地实现需求分析、功能分析及结构分析,为基于模型的系统工程提供一种智能化的建模工具。最后,以某型号卫星为例,验证了本方法的有效性。

摘要：产品方案设计结果是产品研制的主要依据,其发放过程主要依赖于成熟度进行管控。为了加强对产品方案设计阶段的有效管控,针对方案设计阶段运用基于模型的系统工程方法(MBSE)构建模型的过程中,缺少成熟度量化评估方法的问题,提出一种系统工程模型成熟度模型评估方法,用以量化方案设计过程中系统工程模型成熟程度。在产品方案设计系统工程模型的基础上,建立包含有构建成熟度与迭代成熟度的系统工程模型成熟度模型,进一步对设计元素完成率及需求覆盖率进行评估,并以百分比的形式给出方案设计系统工程模型成熟程度。通过对航天器方案设计阶段环控系统方案设计阶段进行成熟度评估,验证了该方法的可行性。

摘要：针对一些材料组分变化比较复杂的功能梯度材料,因从几何空间到材料空间没有映射函数而需要将每一部分几何信息与其相应的材料信息成组地存储起来,造成数据冗余等问题,增加了数据存储内存空间和数据操作时间,提出从材料空间到几何空间映射的建模思想。首先定义材料空间,然后给定从材料空间到几何空间的映射函数,通过材料组分值和相应的映射函数,即可确定与给定材料组分值对应的几何空间。再利用插值算法,计算其他部分的材料信息,最终实现模型几何信息和材料信息的整体表达,提高数据表示的简洁性。通过对功能梯度材料齿轮零件建模的实例,证明了所提方法的可行性和有效性。

摘要：为满足大行程高精度角位移的需求,以尺蠖式运动为工作原理,设计了基于柔性铰链的超磁致伸缩旋转驱动器,通过上、下钳紧机构和驱动机构的配合,实现转子的角位移累积输出。将柔性铰链简化成超静定梁进行受力分析,确定其等效刚度,采用有限元法对刚度进行了模拟验证,模拟值和计算值吻合,最大相对误差为1.78%,进行模态分析和强度校核;根据电压定律、磁阻理论、线性压磁模型和动力学理论建立了角位移模型,搭建实验系统进行了实验测试。计算和实验结果表明:在工作电压和频率范围内,建立的角位移模型能准确的反映旋转驱动器的角位移输出,最大误差为8.55μrad,最大相对误差为4.52%。旋转驱动器的最小和最大单步角位移分别为111.93μrad和351.71μrad,角位移输出稳定,最大相对误差为4.83%。

摘要：针对目前超磁致伸缩式振动能量收集在理论研究上的不足,根据超磁致伸缩材料的材料特性,设计了一种柱棒式超磁致伸缩能量收集装置(GMEHD),并对其工作原理进行了阐述。结合GMEHD的结构特点,建立了装置的输入输出模型,推导了输出电压计算公式,对系统在正弦激励下的响应进行了求解;根据线圈结构,通过电路分析,对线圈匝数进行了优化。利用仿真软件COMSOL Multiphysics,建立了GMEHD有限元模型,得到其仿真结果。在上述基础上制作了GMEHD样机,搭建了实验测试系统,得到了不同频率正弦力作用下GMEHD输出电动势曲线,并与模型计算值和仿真结果进行了对比。结果表明:在1、10、50 Hz单位正弦激励下,GMEHD输出电动势幅值分别为2、15、75 mV,相位超前于输入力π/2。实验与模型计算和仿真分析结果基本吻合,验证了模型的准确性,为GMEHD优化设计提供了参考依据。

摘要：在太赫兹收发系统中传统的混频器与放大器由于其不同的外延结构会导致集成难度增加并引入较大的损耗,而本文基于已有的InP HEMT工艺利用反向并联二极管(APDP)结构进行140 GHz频段单片次谐波混频器的设计,相较于传统的APDP结构的混频器更加便于与接收系统中的HEMT放大器进行单片集成,极大的减少了混频器与放大器集成的损耗误差。本文根据已有的SBD等效模型对源漏短接结构的HEMT器件进行建模和提参,通过采用HFSS与ADS联合仿真的方式进行混频器的设计,最终仿真结果为在130 GHz-150 GHz范围内,变频损耗为24.6 dB到26.2 dB,本振功率为20 dBm,中频带宽为1 GHz。

摘要：随着航天工程的飞速发展以及先进制造业对加工精度要求的持续提高,对低频微振信号的控制与利用越发受到关注.本文采用驻极体材料,参考动力减振器理论,开发了一种面向低频微振环境的减振俘能一体化装置,建立了驻极体减振俘能装置的机电耦合模型.为兼顾减振和俘能的双重要求,本文分析和等效了静电力对系统动力学特性的影响,并进行了参数的评估,提出了适用于驻极体减振俘能的优化方法.建立了AMEsim和Simulink的联合仿真环境,对模型和结果进行了仿真验真.建模和仿真的结果表明,本文建立的驻极体减振俘能装置的机电耦合模型可以准确描述装置的运动过程,建模与仿真的误差在5%以内.驻极体减振俘能装置对参数变化十分敏感,且副结构刚度、初始间距等对减振俘能性能的影响都明显强于副结构阻尼.经过优化,本文设计的驻极体减振俘能装置,能够兼顾减振和俘能需求,可以实现接近于理想动力减振器的减振效果,也可以在牺牲15%减振效果前提下,获得1700 V输出电压和3.1 m W俘能功率.本文建立的机电耦合模型和动态静电力解析模型,有助于理解驻极体减振俘能机构的工作原理,揭示了非线性静电力的变化过程和作用机理.