教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-04-0265)
- 作品数：10 被引量：97H指数：6
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- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金辽宁省科学技术基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术化学工程机械工程更多>>
- 超磁致伸缩薄膜悬臂梁的非线性变形分析及试验被引量：6
- 2007年
- 将双层超磁致伸缩薄膜(Giant magnetostrictive thin film,GMF)悬臂梁的磁致伸缩作用等效为分布弯矩作用,以简化磁机耦合模型。在几何非线性弹性变形理论基础上,根据哈密顿原理推导出超磁致伸缩薄膜非线性变形的控制方程,并给出超磁致伸缩薄膜悬臂梁静态几何非线性变形模型、非线性主共振和超谐波共振响应模型。采用悬臂梁式超磁致伸缩双层膜(铽镝铁—聚酰亚胺—钐铁)进行变形特性的试验研究,发现超磁致伸缩双层膜表现出明显的几何非线性变形特征,悬臂梁端部位移量约为厚度的2/3;同时检测到悬臂梁的超谐波共振现象,前三阶超谐波共振的驱动效率与一阶主共振的驱动效率具有可比性。将所提出的静态非线性变形模型和振动响应模型分别与试验结果对比发现,两个模型可较好地说明双层超磁致伸缩薄膜的非线性变形特性,为有效地利用超磁致伸缩薄膜设计开发微驱动器和微传感器提供依据。
- 贾振元刘巍张永顺王福吉郭东明
- 关键词：超磁致伸缩薄膜哈密顿原理
- 电火花加工中电参数对放电状态影响规律及其建模被引量：6
- 2009年
- 从分析电火花加工中3种放电状态占有率的角度,论述了放电参数和控制参数对放电状态的影响规律,得出了放电参数的选择原则,即适当增加开路电压、降低峰值电流可以提高加工效率和保证加工表面质量;同时发现脉冲间隔时间对短路率、火花/拉弧率和击穿延时率的影响较大,调整脉间对实现加工过程的稳定控制更为有效.此外,根据电火花加工中影响放电状态的因素多且复杂的实际情况,利用辅助变量法无需研究噪声具体结构形式,即可以得到参数无偏辨识模型的特点,结合对电火花加工系统动态特性的认识,对有偏辨识模型进行了进一步的探讨,得到了损失函数小、预测精度高、实际操作性强的无偏辨识模型.
- 贾振元高升晖王福吉周明刘巍
- 关键词：电火花加工辅助变量法无偏估计
- 微孔电火花加工极间工作液流动状态研究被引量：7
- 2010年
- 电极旋转是提高微孔电火花加工效率的有效手段,而极间的工作液作为放电介质,其运动状态是影响微孔电火花加工放电状态和加工效率的关键因素之一.依据粘性流体运动学偏微分方程建立了旋转电极周围工作液的机理模型,应用FLUENT软件对此模型进行了流场计算与模拟,结果显示放电间隙内工作液为层流状态.结合得到的工作液流动规律,应用流场中微粒动平衡理论对电蚀产物颗粒的分布规律进行研究,发现电蚀产物颗粒在间隙内的分布只与颗粒直径有关.由此提出了通过调整放电参数来改变颗粒直径进而改善间隙放电状态的新方法,为合理选择放电参数提供了理论依据.
- 贾振元郑新毅王福吉刘巍
- 关键词：流体力学电火花加工工作液旋转电极
- 超磁致伸缩执行器的动力学参数及磁滞模型参数的辨识方法被引量：10
- 2007年
- 根据JILES等提出的铁磁磁滞模型和JILES建立的磁机效应理论,结合能量守恒的观点,对超磁致伸缩执行器(GMT)的动力学参数及磁化参数进行辨识。针对JILES方法确定磁滞磁化模型所需磁性材料参数多,且在执行器工作条件下不易测量的缺点,经过对数学模型的推导变换,提出一种基于试验数据简便易行,试验数据容易获取的参数辨识方法,参数的估计可采用最小二乘类的辨识方法。给出低频试验下的辨识结果,此辨识方法可以为超磁致伸缩执行器的离线优化或在线控制提供可靠的参数。
- 贾振元王晓煜王福吉
- 关键词：超磁致伸缩执行器最小二乘法
- 超磁致伸缩微位移执行器的矢量阻抗分析模型被引量：5
- 2008年
- 基于线性压磁方程、机电换能方程和阻抗分析理论,建立了超磁致伸缩执行器的矢量阻抗分析模型。模型中将执行器系统的矢量阻抗分为机械导纳和电气阻抗两部分讨论,在机械导纳中引入负载影响,将压磁系数定义为复常数,模拟磁滞效应;在电气阻抗中,通过在求解的超磁致伸缩材料内部磁场引入涡流影响项来模拟系统的非线性特性;两部分之和得出超磁致伸缩微位移执行器系统的矢量阻抗。实验结果显示,模型计算的系统矢量阻抗值与测量值间幅值误差约7%,相位误差约7.7%,表明所建立的模型能够近似描述系统在精密加工场合时的阻抗特性,可为超磁致伸缩微位移执行器的设计、控制和性能优化提供指导。
- 贾振元王晓煜王福吉
- 关键词：涡流
- 超磁致伸缩执行器自适应离散滑模控制被引量：6
- 2007年
- 超磁致伸缩材料具有滞回和本构强非线性特性,由其制成的微位移执行器的快速、精确控制问题亟待解决。分别应用均质能量场模型和粘弹性分布参数系统模型建立磁化模型和动力学模型,采用模型参考前馈逆补偿的方法,在控制过程中使用卡尔曼自适应滤波器降低干扰,对执行器实施离散滑模变结构控制。利用指数趋近率设计了自适应离散滑模变结构控制率,使控制系统的抖振幅度正比于切换函数,加快趋近滑模面速度,减小抖振。对所设计的控制率进行了的抖振分析并证明了其稳定性。在MatlabR2006a上进行了仿真,仿真结果表明所设计的控制率能够快速的收敛到滑模面,抖振幅度很小,能够很好的追踪输入轨迹。
- 贾振元王晓煜王福吉
- 关键词：超磁致伸缩执行器滑模控制抖振
- 基于信噪比与灰关联度的电火花微小孔加工工艺参数的优化被引量：41
- 2007年
- 在正交试验的基础上,采用参数设计中的信噪比方法,更加准确地反映具有强干扰特性的电火花微细加工过程中参数对加工工艺目标的影响程度,分析出各项参数对工艺指标影响的主次关系。以减小工艺性能的波动性为目的,结合灰色关联度分析方法,将多目标参数优化问题转化为单目标灰关联度的优化问题,得到电火花微小孔加工的多项工艺指标要求下的参数优化组合。综合试验结果表明,基于信噪比和灰关联度的优化方法能有效地提高微细电火花的加工精度、加工效率和加工稳定性。
- 贾振元顾丰王福吉周明
- 关键词：微小孔电火花信噪比灰关联度工艺参数
- 基于局域波分解的电火花加工放电状态预测方法被引量：4
- 2009年
- 针对微细电火花加工和深孔电火花加工过程中频繁出现放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至放电状态突变等实际加工情况,建立基于模糊逻辑的电火花加工放电状态逐级映射检测系统;在此基础上,将局域波分解理论引入电火花加工放电状态预测的研究,结合系统辨识理论和线性预测方法,建立基于局域波分解的电火花加工放电状态预测数学模型,提出基于局域波分解的电火花加工放电状态预测方法。试验证明,基于局域波分解的电火花加工放电状态预测方法的预测精度高、辨识数据短、运算速度快、实时性强,能够有效消除传统预测方法的滞后性,达到提高微细和深孔电火花加工效率、增强电火花加工预测控制系统稳定性的目的,确保加工质量和加工效率等工艺目标的良好实现。
- 贾振元高升晖刘巍王福吉井水淼
- 关键词：电火花加工模糊逻辑
- 超磁致伸缩执行器动力学模型及数值模拟被引量：10
- 2008年
- 为提高超磁致伸缩执行器的控制精度,实现亚微米级的驱动与控制,准确描述执行器的动力学特性是关键环节之一.为建立超磁致伸缩执行器的动力学特性的数学模型,将Terfenol-D棒作为粘弹性杆连续系统,将Terfenol-D棒在磁场驱动下产生的应变等效为磁-机械转换等效力,建立了执行器系统的一维波动方程,并采用有限元解法求解.模型的计算求解采用迭代方法,易于实现计算机控制.利用Matlab 7.0对不同频率等幅磁场驱动下Terfenol-D棒内的磁场-位移(H-u)曲线进行数值模拟仿真,仿真计算值与实验值误差在10%以内,表明建立的动力学模型能较好地反映磁致伸缩执行器的动力学特性.
- 贾振元王晓煜王福吉
- 关键词：粘弹性杆动力学模型有限元法
- 超磁致伸缩执行器应力耦合磁化模型及求逆算法被引量：4
- 2007年
- 超磁致伸缩执行器在其工作过程中易受环境影响,尤其在精密定位与进给应用中,执行器最易受外部应力的影响。将工作在压应力影响下的超磁致伸缩执行器作为研究对象,引用均质能量场模型和磁机耦合理论,利用磁机耦合理论中求取的平均磁化强度作为均质能量场模型中的磁滞算子,并引入应力对均质能量场模型中矫顽场密度函数及交互场密度函数的影响,提出了超磁致伸缩执行器应力耦合磁化模型。对模型进行了离散化处理,并根据离散模型给出了求逆算法。对执行器在受0、10、20、100MPa压应力下进行了仿真,计算且图示了求逆算法与模型的误差,仿真结果证明了模型和求逆算法的有效性。
- 贾振元王晓煜王福吉
- 关键词：超磁致伸缩执行器系统仿真
