国家教育部博士点基金(20100041120019)
- 作品数：3 被引量：6H指数：2
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- 梯形变截面悬臂梁式质量传感器设计与分析被引量：2
- 2013年
- 谐振式微质量传感器的灵敏度取决于弹性元件的几何尺寸和结构形式。单纯依靠结构尺寸微型化方法已难以满足传感器工程实用性的要求,因而需要探索新的改善传感器性能的方法。在保证传感器外形尺寸不变的基础上,提出通过改变弹性梁的表面形状(梯形)和截面构型(槽型)来进一步提升传感器灵敏度的新方法,建立了基于槽型变截面弹性梁的传感器灵敏度分析模型,分析了影响传感器灵敏度的关键设计因素,得到了结构设计参数、自振频率及灵敏度之间的关系表达式。仿真结果表明,在相同外形尺寸参数下,矩形截面悬臂梁传感器的自振频率和质量检测灵敏度为1 254.2 Hz和9.8×103Hz/g,槽型变截面悬臂梁传感器的自振频率和灵敏度为1 776.1 Hz和38.0×103Hz/g。相对于矩形截面梁传感器,灵敏度提高了287.8%,从而验证了提出的灵敏度提升方法的有效性和可行性。
- 赵剑朱传月高仁璟
- 关键词：质量传感器变截面悬臂梁灵敏度
- 梯形变截面悬臂梁式微质量传感器设计与分析被引量：2
- 2012年
- 针对微小集中质量测量问题,提出并制备了一种梯形变截面悬臂梁式微质量传感器,建立了梯形变截面悬臂梁式微质量传感器的振动分析模型。采用有限元方法求解其振动控制方程,获得了微质量传感器的灵敏度。仿真分析结果表明,相对于等截面矩形悬臂梁式微质量传感器,单层压电和双层压电结构的变截面悬臂梁传感器的灵敏度分别提高了127.00%和263.00%。采用线切割工艺,加工制备了单压电层梯形变截面结构的微质量传感器并对传感器进行了实验测试,在误差允许范围内,仿真结果与实验结果基本一致,验证了采用梯形变截面悬臂梁式结构可以有效的提高传感器的灵敏度。
- 高仁璟赵剑
- 关键词：灵敏度谐振频率
- 基于磁-机耦合效应的大行程多稳态机构非线性跳跃分析被引量：2
- 2014年
- 跳跃非线性是制约多稳态特性(包括稳态个数、位置、阈值和行程)设计的难点。针对多稳态机构存在的关键稳态特征不可控问题,提出一种基于磁-机耦合效应的新型大行程多稳态机构及其设计方法,即引入空间变化磁场来调整系统局部能量极值点的分布状态,实现多稳态特性的精确设计。基于磁荷理论和伪刚体模型法,考虑结构几何大变形对空间磁场分布的影响,建立考虑位移补偿的多稳态非线性跳跃特性分析模型,分析磁结构参数、磁体数量与布置方式对多稳态特性的影响。基于能量变分原理提出多稳态特性设计的能量判据,揭示稳态与伪稳态之间的关系,得到稳态特征存在的条件。研制一种新型大行程7稳态机构样件,理论与试验结果基本一致,验证所提出的多稳态机构设计方法的可行性和有效性。
- 赵剑陈国玺高仁璟刘书田
- 关键词：非线性
