摘要：为了掌握煤油／空气PDE气动阈的设计方法，选择合理结构的气动阀满足较高工作频率煤油／空气PDE要求，设计加工了3种不同结构型式的气动阀；研究了煤油／空气PDE的气动阀设计方法、气动阀的工作机理。以煤油为燃料、空气为氧化剂，在安装不同结构气动阈的煤油／空气PDE的爆震管内进行爆震试验，根据获得爆震波压力特性判断气动阀性能优劣。研究结果表明：在充填速度为25-35m／s条件下，以旋流为主的气动阀PDE爆震波压力较高；在充填速度为60-90m／s条件下，以直流为主加部分旋流的气动阀PDE爆震波压力较高。研究结果对煤油／空气PDE原理样机的研制具有指导意义。

摘要：为了探索和快速实现多自由度超声电机的设计及应用,提出一种锥型结构的多自由度超声电机。该电机定子采用单足驱动方式,利用四分区的叠层压电陶瓷作为激励元件,分析其产生两维直线运动的驱动机理。利用有限元软件ANSYS对电机建立参数化模型,并导入到多学科优化软件Optimus中进行全局优化求解。优化结果表明,电机多个设计目标都得以实现,最后制作实验样机并成功应用在x-y平台上。

摘要：本文通过粘性阻尼墙的非线性动力学试验建立阻尼参数力学模型,研究阻尼参数在具有横向干扰运动剪切模式的非线性特性及随振动幅值和振动频率的变化规律,给出适合工程应用的参考经验的拟合公式。研究显示粘性阻尼墙在剪切模式下可提供高层建筑较大的阻尼特性,横向干扰运动对阻尼常数有一定的影响,研究结果可以为工程应用提供参考,可为高层建筑抵制地震和风振提供有效的动力学设计手段。

摘要：微型仿生扑翼飞行器是一种新概念的微型飞行器。但它不是对传统飞行器的简单几何缩小,当其特征尺度缩小到一定尺度时,系统内各种因素的相对影响将产生质的变化。针对微型仿生扑翼飞行器的机械扑翼系统,包括微驱动器、仿生翅、运动系统和动力源等,本文进行了尺度效应分析。分析结果表明,当尺寸减小时,仿生飞行更容易实现:通过共振能实现高频运动,微静电、电磁和压电驱动器都能满足扑翼系统功率需求。这为设计和研制微型仿生扑翼飞行器提供了理论依据。

摘要：首先基于压电陶瓷变压器(PT)设计了一种用于驱动压电材料作动器的功率放大器,该放大器具有效率高,体积小,质量轻等优点,与DSP控制系统相结合,实现了振动主动控制系统的小型化和集成化。然后以典型的悬臂梁结构为控制对象,选用PZT作为传感器和驱动器,实现了对模型1阶弯曲模态的主动控制。通过实验,验证了所设计的开关功率放大器的可行性。

摘要：压电陶瓷变压器(PT)具有效率高,体积小,质量轻,升压比高,无电磁干扰,不易燃,安全稳定及不怕短路等优点,适用于压电材料驱动器控制和驱动装置的小型化和集成化。但PT本身的特性与传统的线圈式变压器有很大不同,在使用时要特别注意。以ROSEN型KHMPT3006A45为例,通过实验获得其等效电路模型参数,建立电子线路仿真软件(PSPICE)模型进行仿真,并分析了PT的频率特性和负载特性。最后针对电路设计中使用PT可能出现的一些问题作了分析,并得出了一些有益的结论。

摘要：首先基于压电陶瓷变压器PT(Piezoelectric transformer)设计了一种用于驱动压电材料作动器的功率放大器,该放大器具有效率高、体积小、重量轻等优点。与DSP控制系统相结合,实现了振动主动控制系统的小型化和集成化。然后以飞机垂直尾翼模型为控制对象,选用了压电纤维复合材料(Micro fiber composites,MFC)和(Piezoelectric transducer,PZT)作为驱动器,实现了对模型两阶主要振动模态的主动控制。实验验证了所设计的开关功率放大器的可行性,最后对MFC和PZT的驱动性能进行了对比。

摘要：针对混流装配线的平衡排序和物料配送的协同问题,提出了一种装配线同步的协同配送策略,在此基础上以平衡工位负载、最小化最大完工时间和减少物料配送成本为目标,建立了考虑物料配送的协同优化模型。利用改进的非支配排序遗传算法(INSGA)对模型进行求解,基于模型的三层编码设计保证了解集的合法性和完整性。提出的多层编码交叉算子和变异算子,在提高种群多样性的同时也加快了算法的收敛速度。为避免算法陷入局部最优,重新设计了拥挤度距离,并改进了精英选择策略。此外,基于竞争机制,设计了一种舒适度竞争算子,便于在Pareto最优解集中确定具体方案。最后,通过标准算例和具体案例的求解,证明了改进算法的优越性和模型的有效性,案例的优化结果表示,装配线的完工时间缩短了近20%,物料配送成本节省了30%以上,取得了较好的优化效果。

摘要：为了满足深空探测中钻探取样的需求,提出了一种基于超声波/声波能量耦合机理的新型钻探器,对其进行结构动力学分析和参数化设计。考虑接触边界条件,建立了超声波/声波钻探器冲击动力学模型,利用显式算法对钻探过程中的应力分布进行了分析。根据分析结果确定了设计方案,对压电换能器进行了模态试验,并利用高速摄影系统对自由质量的运动进行分析,对样机进行了钻探试验,得到了相应的钻探性能,初步得到了自由质量的运动规律与钻探性能的关系。试验结果表明,通过配备恰当的自由质量,可以获得较好的钻探效果,在深空探测方面具有一定的实用价值。

摘要：针对旋转型行波超声电机驱动和疲劳寿命测试要求,采用嵌入式微控制器可编程片上系统(PSOC)设计了单片集成测控系统。利用该微控制器的数字模拟混合设计特性,设计了超声电机驱动信号产生模块;基于内部运放设计了数控电流源,针对磁粉制动器实现了数控加载控制;采用内部比较器设计了转速信号调理电路,实现了信号整形处理,便于外部接口。该集成测控系统简化了电路设计,提高了系统的稳定性,便于组成测控网络或移植到其他类似应用。