基于超磁致伸缩致动器与柔顺放大机构的旋转型激振器设计与研究开题报告
2020-10-12 20:52:06
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1课题的目的
激振器(vibration exciter)是附加在某些机械和设备上用以产生激励力的装置,是利用机械振动的重要部件。激振器能使被激物件获得一定形式和大小的振动量,从而对物体进行振动和强度试验,或对振动测试仪器和传感器进行校准。激振器还可作为激励部件组成振动机械,用以实现物料或物件的输送、筛分、密实、成型和土壤砂石的捣固等工作。随着试验方法和技术的发展完善、载荷和环境条件越来越恶劣以及对工程结构的动态特性的要求越来越苛刻 ,因而对激振器的体积 、重量 、频率等参数要求也 越来越高。目前的激振器性能已满足不了振动测试的 需求 ,因此 ,研制一款新型激振器是一项既有科研价值又有市场价值的重要课题。
超磁致伸缩材料(gmm)以其位移分辨率高、应变大、响应速度快、输出力大、能量密度高等诸多优点,成为目前研究的热点。本课题拟利用gmm材料的优点,以超磁致伸缩致动器为基础,结合柔顺放大机构,设计一种旋转型激振器,实现高频动态旋转振动。
1.2课题的意义
随着科学技术、特别是航空和宇航技术的发展,作为振动环境试验主要技术手段的电动激振系统获得了迅速的发展。由于电子技术的革新,数字技术在振动试验控制、测量和数据处理中的应用,以及电动激振器性能的不断提高,不仅使电动激振系统广泛地应用于各种产品的可靠性检验,而且还应用于产品特性和可靠性的预示,成为产品设计的重要工具之一。因此,研制和生产性能优良的激振器,并在试验中合理地使用这些系统,对于缩短产品研制周期、降低成本和提高可靠性具有重要的作用。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
本课题主要以超磁致伸缩致动器为基础,经柔顺放大机构放大,通过旋转型摆动形振动头的输出,产生合理的旋转型机械振动激励输出,可用于施加在工作对象上产生高频动态的旋转型振动激励。
超磁致伸缩致动器简介:
超磁致伸缩材料(giantmagnetostrictive material-简称 gmm)是一种具有双向可逆能量转换特性的智能材料。利用超磁致伸缩材料制作的致动器,即是利用沿超磁致伸缩材料的轴方向施加磁场时产生的变形,以力或位移的形式加以利用的器件。在磁场强度亦即位移保持一定的场合中,可构成作为泵或继电器的开关等使用的on、off致动器,当控制磁场强度时,则可构成定位用的致动器。如果施加以正弦波状一定周期的磁场时,就可以作为激发一定周期振动的音响元件或作为施加振动的装置使用。
3. 研究计划与安排
第01-03周:围绕对应毕业设计/论文主题,完成国内外相关文献的阅读,文献综述整理,选定相关英文文献的翻译;完成开题报告;对关键软硬件环境的熟悉;
第04-06周:完成初步的设计方案(结构/器件/实验平台);运用相关软件、硬件平台完成初步分析;修正初始设计方案;
第07-09周:完成核心/关键结构/器件,或实验设计方案实施,形成确定的工作/工艺流程和论文的主干框架和核心内容;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]王博文,曹淑瑛,黄文美等.磁致伸缩材料与器件[m].北京:冶金工业出版社,2008.
[2]贾振元,郭东明.超磁致伸缩材料微位移执行器原理与应用[m].北京:科学出版社,2008.
[3]贺西平.稀土超磁致伸缩换能器[m].北京:科学出版社,2006.