国家自然科学基金(50875181)
- 作品数：10 被引量：13H指数：2
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- 相关机构：苏州市职业大学同济大学呼和浩特职业学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省“青蓝工程”基金更多>>
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- MnO_2掺杂对BiFeO_3-PbTiO_3-Bi(Zn_(1/2)Ti_(1/2))O_3-PbZrO_3陶瓷组织与性能的影响
- 2015年
- 采用固相烧结法制备MnO2掺杂的BiFeO3-PbTiO3-Bi（Zn1/2Ti1/2）O3-PbZrO3（BF-PT-BZT-PZ）压电陶瓷,研究了不同MnO2掺杂量对材料结构及压电介电性能的影响。实验结果表明,适量的MnO2掺杂,不仅能使晶粒长大,提高晶界强度,而且可以改善材料的介电压电性能。当MnO2掺杂量为0.1mol%时,880℃（5h）烧结的陶瓷样品性能参数为：d33=97pC/N,kp=0.29,kt=0.37,εr=390,tanδ~0.02。
- 宁海霞王敏赵宏平郭彩芬
- 关键词：高温固相法压电性能
- BiFeO_3-PbTiO_3-Bi(Zn_(1/2)Ti_(1/2))O_3-PbZrO_3高温压电陶瓷的电导机制研究
- 2013年
- 以传统陶瓷工艺制备了0.54BiFeO3-0.26PbTiO3-0.15Bi(Zn1/2Ti1/2)O3-0.05PbZrO3(BF-PT-BZT-PZ)高温压电陶瓷,采用交流阻抗谱技术,结合交流电导率的测试与分析,研究了陶瓷在高温下的电导行为。阻抗谱分析表明陶瓷的绝缘性能由晶粒和晶界共同贡献,其中晶粒激活能为0.75 eV,晶界激活能为1.83 eV。BF-PT-BZT-PZ陶瓷的电学等效电路可以用两个R-CPE并联电路串联构成。高温交流电导率的测试结果表明BF-PT-BZT-PZ的电导率随着温度的上升而增大,高温下其电导机制为离子电导,激活能为0.77 eV,主要载流子类型为氧空位。
- 宁海霞王敏赵宏平郭彩芬
- 关键词：BIFEO3PBTIO3激活能阻抗谱
- 一种基于压电叠堆的微型直线超声波电动机研究被引量：1
- 2018年
- 对已有的直线超声波电动机进行改进,研究了一种新的微型直线超声波电动机,采用了压电叠堆,具有低驱动电压、结构简单、装配方便的特点。压电叠堆通过自主设计完成。电机定子使用对称和反对称模态作为工作模态,在ANSYS软件中使用有限元方法分析了电机定子的对称和反对称2种模态频率对其结构参数的灵敏度,并对其进行调整,以使得定子的对称和反对称模态频率保持一致。对电机定子进行了模态测试,实验结果与理论分析基本一致。对样机进行了性能实验,当实验条件为激励电压15 V、频率38 k Hz时,样机的无负载最大速度为30 mm/s,最大推力为2.2 N。通过微型化改进,电机定子最大推重比从97 N/kg增加到157 N/kg。
- 汪红兵李志荣孙春华
- 关键词：直线超声波电动机灵敏度微型化
- V形大推力直线超声电机定子振动的有限元分析被引量：2
- 2013年
- 为适应需要大推力的直线超声电机的应用场合,提出了一种具有双变幅杆的V形电机。电机主要包括定子和动子两部分。定子由互相垂直、头部相连的两个兰杰文振子组成,它们完全对称且具有相同的一阶纵振模态。两个一阶纵振模态合成并通过定子和动子之间的摩擦作用,驱动动子作直线运动。为了获得较大推力,将V形电机定子设计成具有一定锥度的变幅杆。电机定子的结构参数对其动态特性有着重要的影响,用有限元法计算了不同结构参数对电机定子的一阶纵振频率和头部振幅的影响,计算了电机定子的一阶纵振频率和头部振幅对结构参数的灵敏度。建立定子优化模型来获得头部较大振幅以及具有合适的工作频率。参考灵敏度分析结果,设置设计变量时,灵敏度较大的结构参数变化范围设置较大些,以增大定子头部振幅为目标函数。根据仿真结果研制了电机样品并进行了性能实验,当激励电压的峰-峰值V_(p-p)=300 V、工作频率f=27.3 kHz时,电机的最大输出推力接近40 N,最高输出速度为100 mm/s,电机的输出性能呈现出低速、大推力的特点。
- 汪红兵李志荣孙春华
- 关键词：直线超声电机大推力有限元
- V形直线超声电机定子的优化设计被引量：3
- 2011年
- 介绍了V形超声电机的结构和驱动原理。利用有限元理论建立了具有复杂形状的V形超声电机定子的动力学模型,并对定子的动力学特性进行了求解。利用参数化语言APDL编程对电机定子进行相应的优化计算,优化了定子压电陶瓷的安装配置形式,提高了驱动端面质点的振幅。研究表明,优化后的定子结构满足了预期的设计要求,并且提高了计算精度和设计效率。
- 汪红兵李志荣许海孙春华陶亦亦
- 关键词：超声电机定子有限元法优化设计
- 直线驻波型超声电机的接触分析和堵转推力模型被引量：2
- 2010年
- 摩擦界面对超声电机的性能有至关重要的影响。文章针对一种基于面内振动的直线驻波超声电机,结合电机的工作振型,对电机的定、转子的接触过程进行了详尽的论述,建立了堵转情况下的最大输出力模型;并进行了仿真研究。通过仿真可以得出超声电机的堵转推力受定、转装配间隙的影响最大。在电机已完成制造的情况下。如要得到较大的堵转推力,可适当调整定转子的装配间隙。
- 许海李志荣
- 关键词：超声电机仿真模型
- Nb_2O_5掺杂对Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbZrO_3-PbTiO_3陶瓷组织与性能的影响被引量：2
- 2014年
- 采用固相烧结法制备Nb2O5掺杂的Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbZrO3-PbTiO3＋0.5mol%ZnO（PMN-PZT）压电陶瓷,研究了不同Nb2O5掺杂量对材料结构及压电介电性能的影响。实验结果表明,随着Nb2O5掺杂量的增加（0～1mol%）,PMN-PZT陶瓷的晶界强度提高,断裂模式由沿晶断裂逐渐转变为穿晶断裂,而且陶瓷的压电介电性能升高。当Nb2O5掺杂量为1mol%时,1250℃烧结的陶瓷样品性能参数为：d33=430 pC/N,Qm=60,kp=0.52,kt=0.38,εr=3620,tanδ=0.017。
- 宁海霞侯现博
- 关键词：固相烧结NB2O5
- V形直线超声波电动机运动分析和实验
- 2012年
- 试制了V型直线超声波电动机样机,分析了该电机实际工作状态下对称和反对称模态的激发过程;对实际工作过程中驱动足的椭圆运动进行了分析,得出电机实际工作时驱动足的椭圆运动轨迹为一斜椭圆。斜椭圆的轨迹不仅与两个兰杰文振子的纵向振幅有关还和安装角θ角有关。通过理论分析可知,安装角θ直接影响到电机的最大速度和电机最大输出推力。该角度在设计和安装时应该充分保证精度。
- 许海李志荣
- 关键词：直线超声波电动机振动模态
- 多铁性陶瓷BiFeO_3-PbTiO_3-BaTiO_3的介电、压电及其老化性能研究被引量：3
- 2016年
- 采用高温固相法制备了钙钛矿结构的0.7BiFeO_3-0.2PbTiO_3-0.1BaTiO_3陶瓷,研究了该陶瓷的介电性能、压电性能及其老化性能。结果表明,该陶瓷是一种非常有潜力的高温压电陶瓷,其介电常数和介电损耗分别为390和0.015,铁电居里温度TC约为600℃,压电常数d_(33)约为100 pC/N,压电常数的时间稳定性和热稳定性好,热退极化温度Td约为500℃。压电常数热退极化机理主要为内在的剩余极化老化,辅以低浓度氧空位等外在缺陷对畴壁的钉扎作用。
- 宁海霞侯现博于剑
- 关键词：高温压电陶瓷压电性能
- 直线超声电机发展概况与微小型化问题探讨
- 2013年
- 综述了直线超声电机的发展概况、性能特点、应用前景和存在问题.以V形直线超声电机为例,在介绍其结构、工作原理、性能特点的基础上,提出超声电机微小型化的思路和要求.指出超声电机微型化并保证综合性能的关键是研发高性能的层叠式压电陶瓷作动器,同时阐述了各种压电陶瓷低温烧结工艺及其优缺点.最后,介绍了自行研制的低温共烧层叠式压电陶瓷作动器及基于该种压电陶瓷的V形直线超声电机的性能与特点.
- 汪红兵于剑陶亦亦
- 关键词：直线超声电机微小型化低温共烧
