超磁致伸缩材料动态涡流损耗模型及试验分析 被引量：32

1

作者 陶孟仑 陈定方 +2 位作者 卢全国 舒亮 赵亚鹏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期146-151,共6页

超磁致伸缩材料Terfenol-D以其大磁致伸缩系数、快速时间响应及高能量密度的特点较广泛应用于高频动态领域,如超声换能器及振动主动控制结构等。磁性材料在高频磁场驱动条件下会产生涡流损耗,工作频率越高,涡流损耗越大,导致超磁致伸缩... 超磁致伸缩材料Terfenol-D以其大磁致伸缩系数、快速时间响应及高能量密度的特点较广泛应用于高频动态领域,如超声换能器及振动主动控制结构等。磁性材料在高频磁场驱动条件下会产生涡流损耗,工作频率越高,涡流损耗越大,导致超磁致伸缩器件的输出功率显著降低。通过分析影响涡流损耗大小的关键性因素涡流截止频率与集肤深度,得到有效抑制涡流损耗的方式包括降低材料的电导率以及采用叠堆结构材料。采用经典的基于麦克斯韦方程组的涡流损耗模型,分析高频条件下磁场在整体结构与叠堆结构内部的分布,并通过试验比较两种超磁致伸缩材料结构的涡流损耗对材料阻抗频谱曲线、振动幅度的影响。试验结果显示叠堆结构的超磁致伸缩材料能够大幅度地抑制涡流损耗,其模型与试验结果相吻合。 展开更多

关键词 超磁致伸缩材料 涡流损耗 叠堆结构 涡流截止频率 麦克斯韦方程组

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快速成型支撑结构设计的算法研究 被引量：11

2

作者 沈威 陶孟仑 +3 位作者 李立杰 陈定方 陈萍 吕学昭 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期63-68,共6页

针对快速成型中对零件添加支撑结构的需求,设计一种新型支撑自动生成的算法。该算法首先建立STL模型拓扑结构,然后识别提取待支撑区域,最后设计相应支撑结构,最终用Visual Studio 2005和OpenGL图形工具开发出自动添加支撑的程序来验证算... 针对快速成型中对零件添加支撑结构的需求,设计一种新型支撑自动生成的算法。该算法首先建立STL模型拓扑结构,然后识别提取待支撑区域,最后设计相应支撑结构,最终用Visual Studio 2005和OpenGL图形工具开发出自动添加支撑的程序来验证算法,结果表明该算法能实现对零件自动添加准确有效的支撑。 展开更多

关键词 快速成型 STL 支撑结构 算法

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谐波减速器测试技术研究现状及展望 被引量：13

3

作者 陶孟仑 陈阳鹏 +4 位作者 陈定方 吴俊峰 陈芳 李波 梅杰 《机械传动》 CSCD 北大核心 2018年第7期175-180,共6页

谐波减速器作为一种传动比大、传动效率高、传动精度高、传动平稳、噪声低的高性能精密减速传动设备,在工业机器人、航空航天等多个领域中得到越来越广泛的应用。谐波减速器需要进行完整综合测试实验以保证其性能的可靠性。结合国内外... 谐波减速器作为一种传动比大、传动效率高、传动精度高、传动平稳、噪声低的高性能精密减速传动设备,在工业机器人、航空航天等多个领域中得到越来越广泛的应用。谐波减速器需要进行完整综合测试实验以保证其性能的可靠性。结合国内外学者对谐波减速器测试技术的研究工作和进展,从传动精度、力矩、刚度、寿命和测试系统综合5个方面进行了阐述,并分析了谐波减速器测试技术的发展趋势。 展开更多

关键词 谐波减速器 测试技术 研究现状

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压电式振动能量采集器的响应特性与实验研究 被引量：10

4

作者 刘红俊 陈定方 +2 位作者 陶孟仑 沈威 朱月琴 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2015年第6期28-30,38,共4页

为解决微系统的自供能问题,利用压电材料的压电效应将系统工作环境中的振动能转换成电能是一条有效途径。其中,压电悬臂梁具有结构简单、弹性好、能量传递能力强、易于加工等优点,因而成为压电能量采集器的一种理想选择。但设计过程中,... 为解决微系统的自供能问题,利用压电材料的压电效应将系统工作环境中的振动能转换成电能是一条有效途径。其中,压电悬臂梁具有结构简单、弹性好、能量传递能力强、易于加工等优点,因而成为压电能量采集器的一种理想选择。但设计过程中,由于结构响应特性与输出电压的未知性,造成了设计周期延长。为解决该问题,建立了压电式振动能量采集器机电耦合模型,并通过数值计算以完成结构输出位移和输出电压的求解。利用有限元软件对结构进行仿真分析,并得到不同几何尺寸对结构响应特性和输出性能的影响。加工了结构尺寸相同的原理样机,通过实验进一步验证数值计算与仿真分析的合理性、正确性和可靠性。最终实现设计过程的快速化、高效化。 展开更多

关键词 压电效应 机电耦合模型 数值计算 ANSYS

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阵列式压电磁耦合能量收集器的建模与仿真分析 被引量：7

5

作者 沈威 陶孟仑 +2 位作者 陈定方 曹清华 李立杰 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期116-120,共5页

压电能量收集器可以使得无线传感器实现自供能,为了提高压电能量收集器的输出功率,设计了一种新型阵列式压电磁耦合能量收集器,该收集器将悬臂梁阵列式排布,并在系统中引入非线性磁力,然后建立其机电耦合模型,对模型进行数值仿真分析,... 压电能量收集器可以使得无线传感器实现自供能,为了提高压电能量收集器的输出功率,设计了一种新型阵列式压电磁耦合能量收集器,该收集器将悬臂梁阵列式排布,并在系统中引入非线性磁力,然后建立其机电耦合模型,对模型进行数值仿真分析,通过改变激励幅值和激励频率等参数,研究其发电性能,结果表明:阵列式压电磁耦合能量收集器能够有效提高输出功率。 展开更多

关键词 能量收集器 压电 阵列 磁力

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基于多物理场耦合的高温FDM喷嘴热—应力仿真分析 被引量：6

6

作者 胡镔 胡万里 +3 位作者 史长春 陶孟仑 单斌 陈定方 《南昌工程学院学报》 CAS 2016年第4期71-73,78,共4页

针对高温熔融沉积(FDM)喷嘴结构,建立了喷嘴的有限元模型,并利用ANSYS Workbench和Solid Works进行联合建模仿真。针对不同的喷嘴材料进行了热场和应力场的多物理场耦合,为高温熔融沉积喷嘴的研究和优化设计提供了参考。

关键词 多物理场耦合 高温3D打印技术 3D打印喷嘴 热—应力耦合

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谐波减速器柔轮疲劳寿命及其力学性能分析 被引量：6

7

作者 吴灿 陶孟仑 +4 位作者 陈定方 吴俊峰 舒伟明 陈芳 张慧明 《机械传动》 北大核心 2022年第1期115-119,共5页

柔轮作为谐波减速器中最薄弱的环节之一,一直是谐波减速器可靠性研究中备受关注的对象。以CSG-32-80型谐波减速器为对象,利用AnsysWorkbench对其柔轮进行了瞬态分析,得出了柔轮应力、应变的分布情况;将有限元分析结果导入NcodeDesignlif... 柔轮作为谐波减速器中最薄弱的环节之一,一直是谐波减速器可靠性研究中备受关注的对象。以CSG-32-80型谐波减速器为对象,利用AnsysWorkbench对其柔轮进行了瞬态分析,得出了柔轮应力、应变的分布情况;将有限元分析结果导入NcodeDesignlife疲劳分析模块,结合柔轮材料的S-N应力—寿命曲线,得出了柔轮的疲劳寿命。并通过正交实验的方式探究了柔轮最大应力与柔轮长度、柔轮壁厚、柔轮齿宽3种参数之间的关系,为柔轮结构的最优化设计提供了一定理论参考。 展开更多

关键词 柔轮 有限元分析 疲劳寿命 力学性能 正交实验设计

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谐波减速器柔性轴承疲劳寿命及其力学特性分析 被引量：2

8

作者 刘斌 陶孟仑 +5 位作者 母慢 陈定方 吴灿 吴俊峰 张慧明 舒伟明 《机械传动》 北大核心 2023年第2期131-136,共6页

基于Ansys Workbench软件对柔性轴承建立多体接触以及动力学模型,分析了其内外圈在装配及外载荷条件下的应力应变;并基于nCode-Designlife软件,对柔性轴承内外圈进行了疲劳寿命评估。此外,针对影响柔性轴承力学特性的3个因素设计正交试... 基于Ansys Workbench软件对柔性轴承建立多体接触以及动力学模型,分析了其内外圈在装配及外载荷条件下的应力应变;并基于nCode-Designlife软件,对柔性轴承内外圈进行了疲劳寿命评估。此外,针对影响柔性轴承力学特性的3个因素设计正交试验,分析了其对柔性轴承力学性能的影响。结果表明,内圈的疲劳薄弱位置位于长轴外端面,外圈的疲劳薄弱位置则位于长轴处滚珠与沟道接触区域,且最大径向变形量对内外圈的应力影响显著;在一定范围内减小径向变形并控制滚珠数,有助于减小应力提高寿命。该研究结果为柔性轴承的设计提供了参考。 展开更多

关键词 柔性轴承 多体接触模型 疲劳寿命 力学特性 正交试验设计

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一种超磁致伸缩致动器温度控制系统的设计与分析 被引量：3

9

作者 明廷鑫 陶孟仑 +3 位作者 黄志威 梅杰 陈定方 胡吉全 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第9期106-112,共7页

根据超磁致伸缩致动器(GMA)的热特性,设计了一种具有内外双层铜水管冷却结构的温度控制系统,在精确控制致动器温度的同时,有效降低了致动器的输出误差。利用ANSYS有限元分析软件对GMA温度场进行了稳态和瞬态分析,结果表明,所设计的温度... 根据超磁致伸缩致动器(GMA)的热特性,设计了一种具有内外双层铜水管冷却结构的温度控制系统,在精确控制致动器温度的同时,有效降低了致动器的输出误差。利用ANSYS有限元分析软件对GMA温度场进行了稳态和瞬态分析,结果表明,所设计的温度控制系统能够精确控制致动器温度,大大提高了致动器的输出精度。最后搭建温控实验平台,通过无水冷和强制水冷实验可知,双层铜水管冷却结构的温控系统,大大减小了热变形对GMA输出精度的影响,温控效果十分显著。 展开更多

关键词 超磁致伸缩致动器 双层铜水管 热变形 温度控制系统 有限元分析

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基于视觉测量的行星架孔位置度测量方法研究 被引量：3

10

作者 孙沛泽 焦洪智 +4 位作者 陶孟仑 陈定方 吴俊峰 桂荣明 张慧明 《南昌工程学院学报》 CAS 2016年第4期67-70,共4页

为了快速精密检测行星架上行星孔的位置度,测量位置度误差并获取加工误差的信息,采用单目CCD正投影,平行光前向照明的测量方式对行星孔的位置度进行测量,利用基于MATLAB GUI的图像采集处理软件对摄像机采集的原始图像进行图像处理及特... 为了快速精密检测行星架上行星孔的位置度,测量位置度误差并获取加工误差的信息,采用单目CCD正投影,平行光前向照明的测量方式对行星孔的位置度进行测量,利用基于MATLAB GUI的图像采集处理软件对摄像机采集的原始图像进行图像处理及特征提取等,通过亚像素定位对行星孔边缘特征进行提取,利用最小二乘圆拟合法计算出行星孔、中心孔的圆心位置以及半径,得出行星孔的位置度误差。 展开更多

关键词 行星架 数字图像处理 视觉测量 位置度误差 前向照明

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单脉冲超声辅助电火花加工温度场仿真分析 被引量：5

11

作者 陈伯厅 陶孟仑 +2 位作者 陈定方 陈阳鹏 李立杰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第18期116-120,共5页

从单脉冲放电粒子能量和放电蚀坑两个方面,分析了超声振动对电火花加工的影响效果。根据Ansys仿真分析结果,在单脉冲放电情况下,放电蚀坑的深度和半径随峰值电流和脉宽的增大而增大。但是,峰值电流相对于脉宽对放电蚀坑尺寸的影响作用... 从单脉冲放电粒子能量和放电蚀坑两个方面,分析了超声振动对电火花加工的影响效果。根据Ansys仿真分析结果,在单脉冲放电情况下,放电蚀坑的深度和半径随峰值电流和脉宽的增大而增大。但是,峰值电流相对于脉宽对放电蚀坑尺寸的影响作用更大。因此,在超声辅助电火花加工中,可采用偏大的峰值电流和偏小的脉宽,提高加工效率。 展开更多

关键词 超声振动 单脉冲 温度场仿真 数值模拟 超声辅助电火花加工

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一种新型非线性压电阵列式能量收集器的仿真 被引量：2

12

作者 沈威 陶孟仑 +3 位作者 陈定方 刘红俊 李鹏辉 明廷鑫 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2015年第4期436-439,共4页

为了提高压电能量收集器的输出性能,设计了一种新型压电能量收集器,该能量收集器将压电悬臂梁阵列排布,通过增加两个永磁铁对结构进行改进,建立其系统方程并将方程无量纲化,通过Matlab仿真分析其在白噪声下的输出功率、机电能量转换率,... 为了提高压电能量收集器的输出性能,设计了一种新型压电能量收集器,该能量收集器将压电悬臂梁阵列排布,通过增加两个永磁铁对结构进行改进,建立其系统方程并将方程无量纲化,通过Matlab仿真分析其在白噪声下的输出功率、机电能量转换率,仿真结果表明,该压电能量收集器能有效提高输出功率和机电能量转换率。 展开更多

关键词 能量收集器 压电阵列式 非线性

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超磁致伸缩致动器结构设计与静态特性实验 被引量：2

13

作者 阳学进 邓思琪 +3 位作者 李涛涛 张争艳 陶孟仑 陈定方 《湖北工业大学学报》 2014年第4期11-13,共3页

对超磁致伸缩致动器的结构如驱动磁场、偏置磁场、预压结构、水冷机构等进行设计,利用致动器加工实物,完成致动器的静态特性实验,获得不同预压力和驱动磁场强度下的致动器输出位移曲线,并得到了最优参数。

关键词 超磁致伸缩致动器 结构设计 静态特性

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一种新型非圆锥齿轮无级变速装置 被引量：2

14

作者 孙科 郑方焱 +3 位作者 杨公波 李传 陶孟仑 陈定方 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第8期44-48,共5页

提出一种新型非圆锥齿轮无级变速装置,简述其无级变速的原理,并给出传动比函数的详细推导。同时,阐述位于其传动核心的一对非圆锥齿轮的设计方法,确定该装置的布局。基于ADAMS建立装置虚拟样机进行相应动力学仿真分析,以刚体动力学的方... 提出一种新型非圆锥齿轮无级变速装置,简述其无级变速的原理,并给出传动比函数的详细推导。同时,阐述位于其传动核心的一对非圆锥齿轮的设计方法,确定该装置的布局。基于ADAMS建立装置虚拟样机进行相应动力学仿真分析,以刚体动力学的方法导出其速度响应。结果表明,速度响应是在理论曲线的基础上上下波动,符合设计要求。 展开更多

关键词 非圆锥齿轮 分度装置 节锥面 差动轮系

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以废旧PET为线材的新型3D打印喷头设计研究 被引量：2

15

作者 洪亚威 李少波 +3 位作者 刘广 梅杰 陶孟仑 常李文 《南昌工程学院学报》 CAS 2017年第4期86-89,共4页

通过对废旧PET塑料瓶进行DSC实验分析,验证了废旧PET塑料瓶进行切丝后作为3D打印材料的可行性,设计了采用正反螺纹螺杆进行挤丝的3D打印喷头,通过三维建模、实物实验分析和ANSYS仿真分析论证了其可行性。

关键词 FDM技术 PET线材 正反螺纹螺杆 材料改性

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带质量块单晶压电悬臂梁的建模与仿真分析 被引量：2

16

作者 曾琴 张斯阳 +2 位作者 陈定方 孙科 陶孟仑 《湖北工业大学学报》 2013年第4期86-88,共3页

基于压电原理,建立了带质量块的单晶压电悬臂梁模型,并运用有限元软件ANSYS对其进行模态分析和谐响应分析,研究支撑层厚度电压输出的影响,并进行应力分析,解释产生该结果的原因,最后在此基础上提出优化模型.

关键词 压电悬臂梁 质量块 ANSYS 应力分析 结构优化

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ANSYS的两自由度宽频压电能量收集装置性能分析 被引量：2

17

作者 张斯阳 曾琴 +2 位作者 孙科 陶孟仑 陈定方 《湖北工业大学学报》 2013年第4期92-95,共4页

以两自由度宽频压电能量收集装置为研究对象,基于ANSYS对其进行有限元分析,将两自由度压电振子与单自由度压电振子和二元阵列压电振子进行对比.将这三种结构在相同的参数条件下进行模态分析以及谐响应分析,证明两自由度压电悬臂梁能起... 以两自由度宽频压电能量收集装置为研究对象,基于ANSYS对其进行有限元分析,将两自由度压电振子与单自由度压电振子和二元阵列压电振子进行对比.将这三种结构在相同的参数条件下进行模态分析以及谐响应分析,证明两自由度压电悬臂梁能起到拓宽频宽的作用. 展开更多

关键词 宽频 压电 二自由度 悬臂梁 能量收集装置 ANSYS

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谐波减速器组合曲线凸轮波发生器的设计与分析

18

作者 母慢 陶孟仑 +4 位作者 刘斌 陈定方 吴俊峰 张慧明 胡群飞 《机械传动》 北大核心 2023年第3期65-70,共6页

波发生器的形状直接影响柔轮的受力特性。柔轮是谐波减速器中最薄弱的部分,为提高其寿命,介绍了一种基于圆锥曲线组合的凸轮波发生器的设计。组合曲线凸轮波发生器轮廓由抛物线、连接圆弧和偏心圆弧组合而成;将抛物线与连接圆弧、连接... 波发生器的形状直接影响柔轮的受力特性。柔轮是谐波减速器中最薄弱的部分,为提高其寿命,介绍了一种基于圆锥曲线组合的凸轮波发生器的设计。组合曲线凸轮波发生器轮廓由抛物线、连接圆弧和偏心圆弧组合而成;将抛物线与连接圆弧、连接圆弧与偏心圆弧平滑过渡作为约束条件,通过正交实验确定组合曲线凸轮波发生器各段曲线参数,分析了各参数对柔轮最大等效应力的影响程度;利用有限元软件,分别对标准椭圆凸轮和组合曲线式凸轮作用下的柔轮进行了瞬态动力学分析,并基于分析结果,利用nCode-Designlife软件,对柔轮的疲劳寿命进行了研究。结果表明,组合曲线凸轮波发生器作用下的柔轮最大等效应力比标准椭圆凸轮波发生器作用下的低;组合曲线凸轮波发生器作用下的柔轮啮合区的齿圈前后端应力明显降低,应力分布更加均匀,疲劳寿命也有所提高。 展开更多

关键词 组合曲线凸轮波发生器 圆锥曲线 正交实验 柔轮应力 疲劳寿命

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基于大学生科技创新团队特性的团队建设研究 被引量：1

19

作者 李波 陶孟仑 +1 位作者 陈定方 赵加伟 《文教资料》 2017年第28期129-131,共3页

组建大学生创新团队可以达到有效培养新时代创新人才的目的。本文在分析本科大学生科技创新团队内涵、特性的基础上,研究了大学生科技创新团队在团队建设方面的问题,并结合武汉理工大学智能制造与控制研究所的创新平台,以实证研究的形式... 组建大学生创新团队可以达到有效培养新时代创新人才的目的。本文在分析本科大学生科技创新团队内涵、特性的基础上,研究了大学生科技创新团队在团队建设方面的问题,并结合武汉理工大学智能制造与控制研究所的创新平台,以实证研究的形式,提出了指导教师队伍建设、大学生创新团队管理、大学生科技创新团队社会开放等一系列举措,旨在促进大学生科技创新团队的发展。 展开更多

关键词 大学生科技创新团队 团队建设 特性研究

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基于AutoCAD的三维CAD模型直接切片方法 被引量：1

20

作者 胡浩亮 陈萍 +3 位作者 张争艳 陶孟仑 陈定方 陈琼 《湖北工业大学学报》 2014年第4期73-75,共3页

针对基于STL文件模型分层切片的缺点,提出利用AutoCAD内嵌的Visual LISP语言,对三维CAD模型进行直接分层切片,得到轮廓线框以及内部实体的填充直线,为后续FDM打印该模型提供切片数据准备。验证证明,该直接切片程序是可行的。

关键词 STL文件 AUTOCAD 直接分层切片

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