静电陀螺可控式被动阻尼方案研究

本文在研究球形转子运动规律的基础上,提出采用可控式被动阻尼程序启动陀螺的方案,以解决静电陀螺球形转子极性的不确定性。文章叙述的方案适合我国目前静电陀螺研制工艺,对提高静电陀螺的精度和改善可操性提供了一种有效途径。     

静电陀螺仪长球形空心转子径向变形设计

根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷径向变形与离心载荷径向变形迭加的计算公式,并按径向变形迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子.按径向变形设计的长球形空心转子,在高速旋转工作时能具有较为理想的圆球形.还以设计示例进行了说明.     

静电陀螺仪长球形空心转子径向变形设计

根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷径向变形与离心载荷径向变形迭加的计算公式,并按径向变形迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子。按径向变形设计的长球形空心转子,在高速旋转工作时能具有较为理想的圆球形。还以设计示例进行了说明。     

静电陀螺仪球形转子静态变形分析

对静电陀螺球形转子在外受和未受大气压作用进行了理论和有限元数值分析.理论分析以弹性力学为依据,有限元分析对转子进行三维实体建模,并利用有限元软件ANSYS进行了变形分析与仿真,得出了上述两种状态下球形转子的静态变形,为补偿或减小转子的动态变形,提高转子的动态精度提供了理论依据.     

静电悬浮微硅陀螺的空气阻尼特性

为保证静电悬浮微陀螺在工作状态下具有期望的动态特性,需要得到微陀螺六自由度运动的空气阻尼模型。根据流体力学和分子动力学的基本理论,在考虑空气流动状态、温度和气膜可压缩性的基础上,构建了描述微陀螺压膜阻尼特性的Reynolds方程,以及描述滑膜阻尼特性的Couette流模型。将微陀螺表头内部气膜分成了8个区,推导了气膜在大间隙振动、径向摆动和轴向旋转时的气膜阻尼系数。根据微陀螺的结构参数进行气膜阻尼仿真,结果表明:轴向压膜阻尼对微陀螺支承系统的动态特性影响最大,气膜间隙-气膜阻尼系数曲线呈抛物线型,气膜阻尼系数随温度呈线性变化。     

静电陀螺仪长球形空心铍转子的优化设计

从圆球形空心铍转子分别受径向拉力和离心力的径向变形分析入手,利用径向拉力构造了两极直径大、赤道直径小的长球形空心铍转子,并应用误差独立作用与合成原理构建了受径向拉力和离心力的径向综合变形解析计算公式。根据综合变形解析计算公式,建立了长球形空心铍转子以径向综合变形最小化为目标和以赤道壁厚、极点壁厚、环境压力、工作转速为设计变量的优化数学模型。最后,给出了长球形空心铍转子优化设计示例。     

静电陀螺仪长球形空心铍转子的优化设计

从圆球形空心铍转子分别受径向拉力和离心力的径向变形分析入手,利用径向拉力构造了两极直径大、赤道直径小的长球形空心铍转子,并应用误差独立作用与合成原理构建了受径向拉力和离心力的径向综合变形解析计算公式.根据综合变形解析计算公式,建立了长球形空心铍转子以径向综合变形最小化为目标和以赤道壁厚、极点壁厚、环境压力、工作转速为设计变量的优化数学模型.最后,给出了长球形空心铍转子优化设计示例.     

音叉式硅微机械振动陀螺仪的粘滞阻尼研究

粘滞阻尼的研究对硅微机械振动陀螺仪的设计至关重要。而品质因数的大小反映了阻尼特性。本文首先理论分析了硅微型机构振动陀螺仪粘滞阻尼的耗能,然后根据耗能分析给出了驱动结构和敏感结构的品质因数。     

静电陀螺支承系统的内模控制

针对静电陀螺支承系统超前-滞后PID控制器参数确定过程的复杂性,引入反馈控制器处理不稳定对象,处理后的对象采用一种改进的内模控制方法,推导了内模控制静电支承控制器的传递函数和系统闭环传递函数.结果表明,控制器可由新的稳定对象的逆、不稳定分量和一个低通滤波环节相乘得到,确定过程简单.给出了MATLAB环境下的仿真实验,仿真结果表明,采用内模控制的静电陀螺支承系统跟踪无静差,控制效果良好.     

可控磁悬浮轴承刚度与阻尼特性研究

可控磁悬浮轴承的刚度与阻尼特性主要取决于系统的电器控制环节,可根据实际需要设计,以满足不同的应用要求,但如何设计和调整则是一个实际问题。因此,从刚度和阻尼的角度研究了基于独立式控制原则并采用ＰＩＤ校正方法的磁轴承—转子系统。结果表明,由调节器中比例和微分环节决定磁轴承的刚度、阻尼的同时,其它滤波环节的引入改变了轴承刚度、阻尼在低频和高频段内的频率特性,在共振区域,刚度和阻尼仍保持原设计值。因此,通过电控系统的设计得到不同的转子动态特性,并且兼顾稳定性和高性能是完全可行的。同时,还可以得到一种简便的ＰＩＤ参数设计方法。     

部分覆盖被动约束层阻尼梁的动力学建模和振动特性分析

考虑黏弹层的剪切作用及偏心矩的影响,结合线黏弹性理论和弹性梁的弯曲理论,建立了被动约束层阻尼梁的动力学控制方程;并采用齐次扩容精细积分技术,提出了一种分析部分覆盖被动约束层阻尼梁振动和阻尼特性的半解析半数值方法。该方法应用范围较广,计算精度较高,可适用于较高的频率范围。还分析了覆盖率、覆盖位置等结构参数对被动约束层阻尼梁的动力学特性的影响。     

基于压电分支阻尼的多模态电路被动控制的研究和应用

该文对基于压电阻尼技术的结构多模态振动控制进行了探讨和研究,从理论上对其能量转换技术,即压电阻塞电流分支电路原理及其优化电路进行了分析和说明.最后以根部粘贴有压电陶瓷片的悬臂梁结构为例,设计了相应的阻塞电流分支电路,并对该结构的一阶和二阶模态振动控制进行了实验研究和数据分析.结果表明:可以对2个振动模态同时进行衰减,减振效果良好.     

土木工程结构抗震的SMA被动阻尼设计方法及其应用

介绍形状记忆合金（SMA）材料在土木工程结构被动阻尼减震中的研究与应用现状,包括SMA材料的力学行为,SMA阻尼器、阻尼结构的设计和计算及其性能分析方法,工程应用评价,并就进一步加快SMA在结构抗震设计的实用化提出一些看法。     

静电陀螺仪球形转子静态变形分析

对静电陀螺球形转子在外受和未受大气压作用进行了理论和有限元数值分析。理论分析以弹性力学为依据,有限元分析对转子进行三维实体建模,并利用有限元软件ANSYS进行了变形分析与仿真,得出了上述两种状态下球形转子的静态变形,为补偿或减小转子的动态变形,提高转子的动态精度提供了理论依据。     

理想天棚阻尼的被动实现方法

为解决理想天棚阻尼要求阻尼元件与惯性参考系相连的技术问题,利用"惯容-弹簧-质量"系统的反共振现象,提出一种理想天棚阻尼的被动实现方法. 将这种方法应用于车辆悬架,建立悬架的半车模型,分析悬架系统的频响特性,从理论上检验理想天棚阻尼被动实现方法的正确性与有效性. 结果表明,被动天棚阻尼悬架改善了车辆的低频频响特性,有效抑制了车身垂直和俯仰振动,提高了车辆的乘坐舒适性,实现了理想天棚阻尼悬架的主要功能.      

基于半球支承的静电悬浮方法

提出了一种基于半球静电支承的静电悬浮方法,该方法既可任意调节转子与电极之间的间隙,又便于观测转子的摆动情况,从而实现高精度球形转子的平衡测量.通过计算半球静电支承下球形转子与电极之间的间隙,导出了静电力与间隙的关系.在分析了半球静电支承特性的基础上,将其工作状态分为起支和支承2种状态,并设计了相应的数字控制器,保证系统可靠悬浮.试验结果表明,半球静电支承系统能稳定工作,可以满足高精度球形转子平衡测量的要求.     

60万千瓦汽轮发电机模拟机组弹性阻尼支承理论分析及计算

对60万千瓦汽轮发电机模拟组弹性阻尼支承进行了研究,开发研制了计算机程序,计算分析表明,该程序可应用于多质量多支承变截面的大挠性转子系统的计算.     

直流电场中可控阻尼振动规律

基于电流变液的粘度随电场强度变化的原理，利用摄动方法，在直流电场中用电流变液实现可控阻尼振动并研究了其运动规律，得到了振动物理量与直流电场强度的关系.