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拉伸法测量金属丝杨氏模量实验仪器的改进 被引量:10
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作者 骆敏 黄嘉欣 余观夏 《大学物理实验》 2020年第5期92-94,共3页
基于多重反射光杠杆原理改进传统的金属丝杨氏模量的测量装置。在金属丝上施加持续而又均匀变化的力,引起金属丝长度的微小变化,通过光杠杆带动动镜的移动,从而引起标尺读数的变化。相对于传统光杠杆测量装置,本测量装置光路调节简单,... 基于多重反射光杠杆原理改进传统的金属丝杨氏模量的测量装置。在金属丝上施加持续而又均匀变化的力,引起金属丝长度的微小变化,通过光杠杆带动动镜的移动,从而引起标尺读数的变化。相对于传统光杠杆测量装置,本测量装置光路调节简单,放大倍数高,占用空间少,灵敏度高。 展开更多
关键词 杨氏模量 微位移 拉伸法 多重反射
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基于柔性铰链的微位移机构设计 被引量:9
2
作者 张磊 刘莹 《机床与液压》 北大核心 2010年第5期87-89,共3页
针对传统机械式微位移机构无法达到很高的定位精度,设计了一种用于实现精密定位的压电陶瓷驱动的微位移机构。给出了该机构柔性铰链的设计参数,并计算了铰链材料的强度。利用有限元分析软件ANSYS对微位移机构进行结构静力分析,分析了理... 针对传统机械式微位移机构无法达到很高的定位精度,设计了一种用于实现精密定位的压电陶瓷驱动的微位移机构。给出了该机构柔性铰链的设计参数,并计算了铰链材料的强度。利用有限元分析软件ANSYS对微位移机构进行结构静力分析,分析了理论计算与实际机构之间存在的误差,结果表明,所设计的柔性铰链参数是正确的。 展开更多
关键词 微位移机构 柔性铰链 压电陶瓷 有限元法
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射流伺服阀用放大型超磁致伸缩执行器建模及分析 被引量:4
3
作者 朱玉川 李跃松 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3156-3165,共10页
为提高射流伺服阀的动态性能,设计了采用桥式微位移放大机构的射流伺服阀用放大型超磁致伸缩执行器(AGMA)。建立了计输入位移损失的放大机构模型以及非线性位移输出理论模型,并采用有限元法对所建放大机构模型进行了对比验证,结果表明:... 为提高射流伺服阀的动态性能,设计了采用桥式微位移放大机构的射流伺服阀用放大型超磁致伸缩执行器(AGMA)。建立了计输入位移损失的放大机构模型以及非线性位移输出理论模型,并采用有限元法对所建放大机构模型进行了对比验证,结果表明:放大机构的输入刚度模型最大误差<0.78N/μm,放大倍数模型最大误差<0.22,放大倍数受输入位移影响较小。最后,试验研究了AGMA的静动态特性,结果显示:控制电流在-0.5A到0.5A缓慢变化时,AGMA输出位移约为78μm;当控制电流从-0.5A跃变到0.5A时,其峰值位移约为71μm,峰值时间约为0.014s,调节时间小于0.1s;当控制电流幅值为0.5A时,其输出位移幅频宽>40Hz,谐振频率约为30Hz。 展开更多
关键词 超磁致伸缩执行器 射流伺服阀 动态模型 微位移放大 刚度 有限元法
原文传递
3-RPS并联机构滑模变结构控制系统设计 被引量:3
4
作者 陈健伟 张荣兴 +1 位作者 朱大昌 朱城伟 《机械传动》 CSCD 北大核心 2016年第7期101-106,共6页
针对并联机构传统控制器轨迹跟踪精度较低的问题,设计了一种基于并联机构动力学方程和比例切换控制律的滑模变结构控制器(SMC)。首先,建立机构的Matlab/Sim Mechanics仿真分析模型,采用微位移法求解并联机构的Jacobian矩阵及通过工作空... 针对并联机构传统控制器轨迹跟踪精度较低的问题,设计了一种基于并联机构动力学方程和比例切换控制律的滑模变结构控制器(SMC)。首先,建立机构的Matlab/Sim Mechanics仿真分析模型,采用微位移法求解并联机构的Jacobian矩阵及通过工作空间分析确定机构的最佳尺寸参数,为控制系统提供理论参考输入值。其次,设计滑模变结构控制器,运用Lyapunov函数证明滑模变结构控制器的稳定性;最后,建立机构的PID控制和SMC控制系统Matlab/Simulink框图,分别对其进行仿真分析与对比。结果表明,SMC控制器的轨迹跟踪精度比PID控制器的精度高,稳态误差小,且鲁棒性强,响应速度快,从而验证了SMC控制的有效性。 展开更多
关键词 3-RPS并联机构 微位移法 工作空间分析 PID控制 SMC控制
原文传递
基于伺服自动聚焦的精密激光位移传感器研究 被引量:2
5
作者 解旭辉 王芸 李婷 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期212-215,共4页
研究开发了一种低成本、高精度的非接触式激光微位移传感器。该传感器采用光驱内激光头作为探测元件,利用其自动聚焦原理开发了S曲线法,同时提出了一种新的测量方法———自动搜寻法,将这两种方法相结合,用来测量复杂物体表面的面形,既... 研究开发了一种低成本、高精度的非接触式激光微位移传感器。该传感器采用光驱内激光头作为探测元件,利用其自动聚焦原理开发了S曲线法,同时提出了一种新的测量方法———自动搜寻法,将这两种方法相结合,用来测量复杂物体表面的面形,既可进行大量程的测量,也可进行较小量程内高分辨率的测量。大量程(1.8mm)内分辨率为2μm,在较小量程(200μm)内可达0.2μm。 展开更多
关键词 计量学 微位移传感器 光驱激光头 自动聚焦探测 自动搜寻法 S曲线法
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DEVELOPMENT OF THE CONTROL METHODOLOGY OF THE GIANT MAGNETOSTRICTIVE ACTUATOR BASED ON MAGNETIC FLUX DENSITY
6
作者 JiaZhenyuan YangXing +1 位作者 ShiChun GuoOongming 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2003年第4期359-362,共4页
According to the principle of the magnetostriction generating mechanism, thecontrol model of giant magnetostriction material based on magnetic field and the control method withmagnetic flux density are developed. Furt... According to the principle of the magnetostriction generating mechanism, thecontrol model of giant magnetostriction material based on magnetic field and the control method withmagnetic flux density are developed. Furthermore, this control method is used to develop a giantmagnetostrictive micro-displacement actuator (GMA) and its driving system. Two control methods whosecontrol variables are current intensity and magnetic flux density are compared with each other byexperimental studies. Finally, effective methods on improving the linearity and control precision ofmicro-displacement actuator and reducing the hysteresis based on the controlling magnetic fluxdensity are obtained. 展开更多
关键词 Giant magnetostriction Magnetic flux density Control method micro-displacement actuator
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单向平动微位移工作台的静刚度分析 被引量:2
7
作者 朱仁胜 沈健 刘永梅 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期485-488,518,共5页
文章根据梁单元有限元法,把柔性铰链视为变截面梁单元,建立了柔性铰链的单元刚度矩阵;在此基础上,建立了单向平动微位移工作台的有限元计算模型,得到了微位移工作台的位移输出特性;同时,选取不同的柔性铰链参数,用有限元分析软件对微位... 文章根据梁单元有限元法,把柔性铰链视为变截面梁单元,建立了柔性铰链的单元刚度矩阵;在此基础上,建立了单向平动微位移工作台的有限元计算模型,得到了微位移工作台的位移输出特性;同时,选取不同的柔性铰链参数,用有限元分析软件对微位移工作台进行分析计算并与理论计算进行比较,结果表明2种方法计算的结果相吻合,验证了理论模型的正确性。 展开更多
关键词 柔性铰链 刚度矩阵 微位移工作台 有限元法
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面向柔顺机构输出微位移的田口方法优化设计 被引量:2
8
作者 伍建军 吴佳伟 黄裕林 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第8期216-218,223,共4页
针对微位移放大特性难以实现的工程问题,将田口方法融合到柔顺机构微位移结构优化过程中,使微位移实现最大化的目标。筛选出柔顺机构输出位移的相关参数,对各参数进行分析得到输出微位移函数表达式,设计正交试验表,利用函数关系将各组... 针对微位移放大特性难以实现的工程问题,将田口方法融合到柔顺机构微位移结构优化过程中,使微位移实现最大化的目标。筛选出柔顺机构输出位移的相关参数,对各参数进行分析得到输出微位移函数表达式,设计正交试验表,利用函数关系将各组合参数对应的输出微位移列于表中,通过信噪比分析和容差设计确定最优参数组合。结果表明,柔性铰链的宽度、柔性梁的长度、刚性梁的长度和机构的厚度对输出位移影响程度逐渐减小。优化结果表明输出微位移提高了390.56μm。 展开更多
关键词 柔顺机构 微位移 田口方法 信噪比
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电涡流传感器在活塞异形销孔加工中的应用 被引量:2
9
作者 林彬彬 崔红娟 吴沫 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第3期76-78,共3页
活塞异形销孔加工过程中,镗刀径向微位移的控制与实时反馈是重点,也是难点。结合电涡流传感器非接触测量的特点,利用两点法对镗刀的径向位移进行精确测量,以提高加工精度。这种方法拆装简单,测量准确,抗干扰能力强,能满足一般的实时控... 活塞异形销孔加工过程中,镗刀径向微位移的控制与实时反馈是重点,也是难点。结合电涡流传感器非接触测量的特点,利用两点法对镗刀的径向位移进行精确测量,以提高加工精度。这种方法拆装简单,测量准确,抗干扰能力强,能满足一般的实时控制要求,预期可将精度提高到3μm. 展开更多
关键词 异形销孔 径向微位移 非接触测量 两点法
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微位移视觉测量系统光学结构参数设计方法研究
10
作者 南忠良 李伟 李义高 《中国测试技术》 2006年第5期49-51,81,共4页
在激光三角法原理的微位移视觉测量系统中,根据成像公式和原则提出了一种基于Visual C++6.0的计算机辅助公式设计法,可以对光学系统结构进行简便、快速和精确计算。该方法不仅可以迅速得到光学系统相关结构参数,还可以应用于光学成像系... 在激光三角法原理的微位移视觉测量系统中,根据成像公式和原则提出了一种基于Visual C++6.0的计算机辅助公式设计法,可以对光学系统结构进行简便、快速和精确计算。该方法不仅可以迅速得到光学系统相关结构参数,还可以应用于光学成像系统光学参数的设计和优化,使整个测量系统的设计和完善更加快速有效。 展开更多
关键词 微位移测量 激光三角法 光学结构参数 公式法 直射法
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非接触式光纤法珀微位移检测系统
11
作者 赵江海 史仪凯 +1 位作者 单宁 袁小庆 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期2016-2018,共3页
设计一种采用双波长正交解调技术的光纤法珀检测系统,可用于微位移的检测.系统使用1×2密集波分复用器产生两路处于正交状态的输出信号,密集波分复用器的输出波长采用优化设计方法计算.信号处理采用arctan算法实现微位移信号的解调... 设计一种采用双波长正交解调技术的光纤法珀检测系统,可用于微位移的检测.系统使用1×2密集波分复用器产生两路处于正交状态的输出信号,密集波分复用器的输出波长采用优化设计方法计算.信号处理采用arctan算法实现微位移信号的解调.实验通过对变化范围为0~0.8μm的位移进行检测,结果表明该传感系统的灵敏度达到0.468°/nm,非线性度仅为2.3%,可满足实际中微位移检测的需要. 展开更多
关键词 微位移检测 光纤法珀传感器 双波长解调 密集波分复用器 优化方法
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三自由度平面全柔顺并联机构运动学分析 被引量:1
12
作者 高莉丽 廖志超 《机床与液压》 北大核心 2019年第9期94-98,共5页
针对传统方法求解全柔顺并联机构Jacobian矩阵存在奇异性的缺陷,基于三自由度平面全柔顺并联机构的伪刚体模型,提出一种微位移法来求解机构的Jacobian矩阵。先建立机构的伪刚体模型,并采用传统方法和微位移法得到机构的输入输出Jacobia... 针对传统方法求解全柔顺并联机构Jacobian矩阵存在奇异性的缺陷,基于三自由度平面全柔顺并联机构的伪刚体模型,提出一种微位移法来求解机构的Jacobian矩阵。先建立机构的伪刚体模型,并采用传统方法和微位移法得到机构的输入输出Jacobian矩阵;通过HyperMesh软件仿真和实验测试分别得到机构动平台中心点位移的仿真值和实验值。最后,将两种方法得到的理论值分别与仿真值、实验值进行对比。对比结果表明:与传统法相比,微位移法的计算精度较高,误差较小,且验证了Jacobian矩阵的有效性,为全柔顺并联机构的运动特性分析提供了参考。 展开更多
关键词 全柔顺并联机构 伪刚体模型 微位移法 HyperMesh仿真 实验测试
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微区位移场的SEM散斑测量方法研究
13
作者 徐宁光 陆惠峰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第4期423-428,共6页
本文研究了细观力学的一种新的实验方法,利用扫描电子显微镜(SEM)拍摄金属材料表面的微区散斑图象,再对变形前后微区表面位移场进行数字散斑相关计算,从而实现微区表面位移场的定量测量,文中验证了测量方法的可行性,并实测拉... 本文研究了细观力学的一种新的实验方法,利用扫描电子显微镜(SEM)拍摄金属材料表面的微区散斑图象,再对变形前后微区表面位移场进行数字散斑相关计算,从而实现微区表面位移场的定量测量,文中验证了测量方法的可行性,并实测拉伸试件表面微区位移场。 展开更多
关键词 微分位移场 扫描电子显微镜 金属材料 测量
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建立电涡流式微位移传感器的函数关系
14
作者 王美燕 卢文科 左锋 《仪表技术》 2013年第3期49-52,共4页
文章用最小二乘法和实验的方法建立了被测距离和电涡流式微位移传感器的输出电压之间的函数关系,并给出了该函数关系与实验数据之间的误差。文中也对该传感器进行了重复性和迟滞性误差分析,最后给出了该电涡流传感器的总测量精度。
关键词 电涡流传感器 微位移 最小二乘法 系统精度
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隧道传感系统微位移机构的主从关联优化设计 被引量:4
15
作者 夏一 杜纲 傅星 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期10-17,共8页
隧道传感系统是基于量子隧道效应,用以测量纳米级微小测量量的传感装置。其中微位移机构的设计对传感器的整体尺寸、量程、精度等性能具有重要作用。以往关于位移机构优化设计的研究主要是针对单一优化目标或普通多目标优化问题,而实际... 隧道传感系统是基于量子隧道效应,用以测量纳米级微小测量量的传感装置。其中微位移机构的设计对传感器的整体尺寸、量程、精度等性能具有重要作用。以往关于位移机构优化设计的研究主要是针对单一优化目标或普通多目标优化问题,而实际上机构不仅有多个属性需要优化,而且这些属性还可能具有不同的变量和约束,普通单层数学规划难以准确描述和解决。基于此,对隧道传感系统微位移机构的主从关联优化进行研究。根据传感系统的性能要求,对由压电陶瓷和六连杆柔性铰链机构组成的纳米级微位移机构进行初步设计。在此基础上建立柔性铰链机构空间尺寸和静态性能两个关键属性的优化模型,并构建其公共变量的协调层,形成具有主从结构的双层规划模型。提出一种面向工程背景,基于移动区间响应曲面拟合下层最优值函数的双层规划数值方法。最后对计算结果进行分析。 展开更多
关键词 微位移机构 柔性铰链 主从关联优化设计 双层规划 响应曲面法
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单向平动微位移机构的力学分析 被引量:3
16
作者 姚燕生 梅涛 石鸽娅 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期217-220,共4页
研究了以柔性铰链为转动副的微位移机构中柔性铰链的转角变形和受拉变形与外加载荷及铰链的几何参数的关系;对单向平动微位移机构做了细致的受力分析,推导出了一定结构参数下该机构在受力时的封闭方程,从而得到在此机构上的工作台面的... 研究了以柔性铰链为转动副的微位移机构中柔性铰链的转角变形和受拉变形与外加载荷及铰链的几何参数的关系;对单向平动微位移机构做了细致的受力分析,推导出了一定结构参数下该机构在受力时的封闭方程,从而得到在此机构上的工作台面的平动位移公式。通过设计正交试验表,用有限元软件对位移公式所做验证的结果表明理论模型分析基本符合模拟的结果。 展开更多
关键词 平动微位移机构 柔性铰链力学分析 正交试验 有限元法
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并联自解耦二自由度微位移平台的研制与测量 被引量:3
17
作者 齐克奇 向阳 +2 位作者 丁亚林 方超 周振平 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1874-1881,共8页
针对传统串联式微位移机构具有的结构不紧凑和刚度较低等问题,本文设计了一种结构紧凑、具有高分辨率和高刚度的并联式自解耦二自由度微位移平台。该平台采用了4个对称布置的嵌套式平行导向机构,使得平台具有刚度对称和自解耦等特点。... 针对传统串联式微位移机构具有的结构不紧凑和刚度较低等问题,本文设计了一种结构紧凑、具有高分辨率和高刚度的并联式自解耦二自由度微位移平台。该平台采用了4个对称布置的嵌套式平行导向机构,使得平台具有刚度对称和自解耦等特点。本文还对嵌套式平行导向机构的工作原理进行了分析。通过有限元方法仿真分析了微位移平台在不同受力状态下的变形情况,并对其进行了模态分析。经实验测量,证实了该平台具有自解耦功能,并得出了微位移平台的实际行程,且其输出位移也被证实具有较为良好的线性度。 展开更多
关键词 并联式 自解耦 微位移平台 嵌套式平行导向机构 有限元方法
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基于激光自动搜寻的微位移传感系统设计 被引量:1
18
作者 李婷 解旭辉 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第6期39-41,共3页
基于激光自动聚焦探测原理研究开发了一种非接触式微位移传感系统。利用光驱内的激光头,根据自动聚焦的原理进行设计,在“S”曲线法的基础上又提出了一种新的测量方法——自动搜寻法。将这2种方法相结合,既可进行大量程的测量,也可进行... 基于激光自动聚焦探测原理研究开发了一种非接触式微位移传感系统。利用光驱内的激光头,根据自动聚焦的原理进行设计,在“S”曲线法的基础上又提出了一种新的测量方法——自动搜寻法。将这2种方法相结合,既可进行大量程的测量,也可进行较小量程内高分辨力的测量。大量程(1.8mm)内的分辨力为2μm,较小量程(200μm)内的分辨力可达0.2μm。试验表明该系统具有良好的线性度、重复性和动态响应特性,可用来测量复杂物体表面的面形。 展开更多
关键词 微位移传感系统 自动搜寻法 自动聚焦 激光头 误差信号
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基于线阵CCD的新型微位移传感器的研究 被引量:18
19
作者 方平 丁凡 李其朋 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期74-77,共4页
常用的激光三角法微位移传感器适用于直线位移测量,不适用于微小角位移的动态测量。因此研制了一种新型的基于线阵CCD的微小角位移传感器,采用平行光斜射式激光三角法,由准直透镜、聚焦透镜及光栏等光学器件、高速线阵CCD及由CPLD、信... 常用的激光三角法微位移传感器适用于直线位移测量,不适用于微小角位移的动态测量。因此研制了一种新型的基于线阵CCD的微小角位移传感器,采用平行光斜射式激光三角法,由准直透镜、聚焦透镜及光栏等光学器件、高速线阵CCD及由CPLD、信号发生电路和采样保持电路等构成的实时信号处理电路组成,具有结构简单,线性度好,灵敏度高,测量频率高,分辨率高和实时性好等特点;介绍了其结构和工作原理,实验测试其特性,并将其应用于高频电—机械转换器动态特性的测量。研究表明该传感器的最大量程为0.2rad,分辨率为0.0002rad,最高测量频率为10kHz,可应用于高频电—机械转换器等元件的微小角位移的特性的动态检测。 展开更多
关键词 微位移传感器 线阵CCD 激光三角法 实时信号处理
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二维微动工作台的设计与分析 被引量:5
20
作者 王光亮 杨川 《机床与液压》 北大核心 2008年第5期1-4,8,共5页
设计了一种用于宏微双重驱动系统的二维微动工作台。该微动平台采用柔性铰链支撑的并联式设计结构,该结构比串联式结构更简单紧凑,其x方向和y方向完全对称,所以这两个方向的参数完全相同,便于参数识别与工作台控制;采用有限元方法对该... 设计了一种用于宏微双重驱动系统的二维微动工作台。该微动平台采用柔性铰链支撑的并联式设计结构,该结构比串联式结构更简单紧凑,其x方向和y方向完全对称,所以这两个方向的参数完全相同,便于参数识别与工作台控制;采用有限元方法对该工作台进行了静态分析,并与采用解析法计算的结果进行对比。推导出由于宏动工作台高加速运动而引起微动工作台振动的加速度公式,为研究宏动台高加速、高减速运动对微动工作台的影响提供了依据。最后,计算分析了宏动工作台典型运动情况对微动工作台的影响,分析表明选择合适的阻尼比ξ,可以获得较短的微动工作台系统的调整时间和较小的超调量。 展开更多
关键词 微动工作台 柔性铰链 有限元法 加速度
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