江苏省自然科学基金(BK2007090)
- 作品数：11 被引量：52H指数：5
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- 单相驱动的弯曲旋转超声电机数值模拟及试验
- 2008年
- 提出了一种新型单相驱动的弯曲旋转超声电机,建立了该型电机的有限单元模型.通过定子的模态分析,确定了关键工作参数;建立了动子和转子接触有限元模型,对其工作过程进行了瞬态分析,验证了该型电机的原理可行性;根据仿真分析结果,加工制造出该型弯曲旋转超声电机.初步研究表明:该型电机有比较高的空转转速和堵转力矩;驱动电源为单相,电源结构简单,样机制造成本低,提高了可靠性;样机机构实现了高转速、大扭矩、超精密的倾斜动力传输.因此该型电机可以作为精密倾斜动力传输机构.
- 高建民
- 关键词：单相驱动有限元虚拟样机数值模拟
- 聚焦式超声悬浮机构仿真与试验被引量：1
- 2008年
- 在建立超声悬浮机构有限元模型的基础上,计算了悬浮机构的固有频率。应用有限元谐响应分析理论和技术,分别计算了平板式和聚焦式谐振腔的声压分布及声场特性。结果表明,在相同激励条件下,聚焦式超声悬浮的声压较大,表明聚焦式超声悬浮能有效提高悬浮系统的悬浮性能;同时分析了聚焦式超声悬浮系统不同长度谐振腔下的声压分布和声场特性,通过自行研制的超声悬浮系统,进行了相应的试验,验证了仿真结果的正确性。
- 高建民谌志伟任宁
- 关键词：超声悬浮声场有限元模态分析谐响应分析
- 超声直线电机工作过程仿真
- 2007年
- 在建立超声直线电机三维参数化模型的基础上,应用压电耦合理论、有限元理论和技术,开发了超声直线电机的虚拟样机系统;在模态分析的基础上,确定了该型电机的关键结构参数;对超声直线电机的工作过程进行了瞬态分析.瞬态分析结果表明,单脉冲驱动进给量可以达到纳米级;其z相位移与时间不是严格的线性关系.根据仿真研究结果,加工制造出了超声直线电机.初步试验结果表明,超声直线电机工作性能与仿真分析结果基本一致.
- 高建民
- 关键词：超声直线电机虚拟样机仿真模态分析瞬态分析
- 低频超声二次雾化喷头智能驱动电路开发被引量：1
- 2011年
- 低频超声二次雾化喷头通过声悬浮实现二次雾化,其工作负载较为复杂,常规超声驱动电路难以连续可靠地驱动其工作。应用EVC(Embedded Visual C++),在基于ARM9.0的WINCE 5.0平台下开发了该喷头的智能驱动程序,实现了频率和占空比连续调节,并设计了喷头谐振频率自动跟踪电路。根据跟踪结果,改变ARM的PWM输出频率,可保证喷头工作在谐振点附近;通过对该智能驱动电路的Simulink仿真,验证了其正确性。
- 喻露高建民张刚
- 关键词：超声雾化频率跟踪仿真
- 低频超声雾化喷头优化设计及试验被引量：21
- 2009年
- 为克服雾化栽培中高频超声雾化器的缺点,提出了一种新型低频超声雾化器结构.通过理论分析及计算确定了该低频超声雾化器的主要结构尺寸;建立了喷头三维参数化模型及有限单元模型,进行了模态分析,确定了其工作模态和频率,模态分析试验验证了理论计算和模态分析的正确性;应用相位多普勒测量(PDPA/PDA)技术对低频超声雾化器雾化效果进行了测量;通过对测量结果的统计分析发现,体积中径小于5μm的超细雾滴占22.3%,说明其可以产生超细雾滴,基本满足雾化栽培的需要;雾化试验结果还表明该型雾化器具有雾化量大、可靠性高、以及连续工作时间长等特点,是一种在雾化栽培中极具应用前景的新型雾化器.
- 高建民任宁顾峰黄卫星
- 关键词：仿真模态分析
- 谷粒冲击压电力敏元件数值模拟与试验被引量：12
- 2009年
- 设计了一种冲量式谷物质量流量压电传感器。应用显式动力学软件LS-DYNA建立了谷粒-力敏元件冲击有限单元模型,数值模拟了谷粒冲击力敏元件的过程,研究了力敏元件材料对冲击过程的影响。应用LabView软件和高性能压电陶瓷,开发了谷粒冲击力敏元件的物理样机试验系统,对数值模拟结果进行了检验。数值模拟和试验研究的结果表明:在1Cr18Ni9、聚丙烯和陶瓷(Si3N4)3种力敏材料中,陶瓷(Si3N4)是首选;在测试系统中应用所述压电陶瓷,无须前置放大器即可以满足谷物质量流量测试要求,极大地简化测量电路,提高测量精度,降低测试成本。
- 高建民郝磊斌张刚李扬波喻露
- 关键词：谷粒数值模拟显式动力学
- 联合收割机清选损失传感器谷粒冲击信号的混沌检测被引量：9
- 2011年
- 该文利用混沌算法来实现联合收割机清选损失谷粒冲击信号的检测,以达到降低清选损失检测系统成本、提高系统可靠性的目的。应用LS-DYNA仿真谷粒冲击传感器的过程,得到谷粒以3 m/s的速度冲击传感器时的位移信号;建立了单Duffing振子检测系统和双耦合Duffing检测系统的simulink仿真模型;得到2个检测系统对正弦信号幅值的检测下限;利用周期图像法检测白噪声的功率谱密度,得到2个检测系统白噪声的临界功率谱密度;同时加入信号和白噪声,检测出两个检测系统的信噪比,双耦合Duffing振子检测系统可以检测出单颗谷粒的冲击,可以发现Duffing振子检测系统在微弱信号检测方面比传统时域检测方法有更大的优越性。该研究可以应用于联合收割机谷物清选损失的检测。
- 高建民张刚喻露李扬波
- 关键词：联合收割机信号检测混沌
- 低频超声雾化栽培喷头阻抗特性的数值模拟被引量：7
- 2009年
- 为了加速低频超声雾化栽培喷头的设计制造进程、降低研发成本,该文提出了其阻抗的测试原理电路图,建立了阻抗分析的有限元模型,在大型通用有限元分析软件ANSYS中进行了静态分析、模态分析和谐响应分析。应用静态分析、模态分析以及谐响应分析分别确定了静态电容、谐振频率和反谐振频率以及动态电阻、半功率点频率、动态电感、机械品质因数。利用阻抗分析仪PVC70A对该喷头的阻抗特性进行了测量,并与有限元模拟结果进行了比较,结果表明各个参数可以作为设计超声波发生器的计算依据。
- 任宁高建民
- 关键词：喷头数值模拟超声雾化雾化栽培阻抗特性
- 低频超声二次雾化喷头声悬浮过程仿真被引量：3
- 2011年
- 为研究声悬浮的悬浮机理,以对喷头二次雾化提供理论依据,进行设计指导,采用有限元数值分析的方法,建立了整个声悬浮系统的三维有限元模型;喷头的端面振动频率为28 kHz,振幅为5μm;在声固耦合有限元理论的基础上,利用显式动力学软件LS-DYNA对其进行了求解;对金属球在悬浮过程中的运动状态进行了分析,得到了金属球质心上下运动随时间的位移、速度、加速度曲线图和金属球绕质心转动的角速度、角加速度图.计算结果表明:当低频超声二次雾化喷头振动时,喷头周围的声场分布很不均匀;喷头振动产生的声场辐射力能够将金属球悬浮起来做上下运动,并且金属球在上下运动的同时还发生了绕质心的旋转;通过仿真计算获得了悬浮球在悬浮过程中的各动力学参数,为喷头的设计提供了参考数据.
- 高建民李扬波
- 关键词：声悬浮超声雾化有限元仿真声固耦合
- 压电式谷物质量流量传感器设计及试验被引量：9
- 2011年
- 设计了一种新型压电式谷物质量流量传感器,以实现实时动态测量田间谷物产量.应用LS-DYNA显式动力学软件仿真研究了谷粒冲击力敏元件的过程,对力敏元件的材料进行筛选,根据计算结果确定传感器力敏元件的材料为铝合金;建立了压电式谷物质量流量传感器的三维有限元模型,应用ANSYS软件对压电式谷物质量流量传感器进行模态分析,使传感器固有振动频率避开了联合收割机的固有振动频率;用ARM9开发板作为开发工具,在WINCE平台上开发了数据采集和处理的EVC程序;对传感器进行了标定试验,传感器的线性相关系数达到0.999 4;对压电式谷物质量流量传感器分别进行了室内试验和田间试验,结果均表明该型传感器有较高的精度.
- 高建民李扬波郝磊斌张刚喻露
- 关键词：传感器联合收割机谷物压电
