导读:本文包含了超声波悬浮论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:空气轴承,超声波悬浮,承载气膜,振动
超声波悬浮论文文献综述
伊延吉,王桂龙,王洪臣,杨志刚[1]（2018）在《锥形超声波悬浮轴承悬浮机理研究》一文中研究指出提出了锥形超声波悬浮电动机转子轴承结构,建立了振动平行板气体挤压膜模型,通过有限元分析,确定周期内压力平均值大于零。利用相同理论,对超声波悬浮轴承承载气膜进行分析,通过试验测试不同质量轴承帽的悬浮间隙,并与分析结果进行对比。结果表明:利用超声振动形成承载气膜在压力周期内能够实现对电动机转子的悬浮,悬浮间隙越小,承载刚度越好,转子越稳定。(本文来源于《轴承》期刊2018年10期）
张鑫,刘丽[2]（2018）在《一种简易超声波悬浮装置及声速测量的两种方法》一文中研究指出本文介绍了现象一种简易超声波悬浮装置的设计与研制。该装置简便易携带,即可用于大学物理理论课超声悬浮的课堂演示也可用于实验课程的声速测量。(本文来源于《物理与工程》期刊2018年S1期）
王洪臣,李锟,吴波,杨利,杨志刚[3]（2016）在《基于超声波悬浮支撑的高速电机的设计》一文中研究指出设计了利用单项支撑转子超声波悬浮的高速电机,采用压电换能器、永磁同步电机主轴,换能器辐射端面与主轴悬浮支撑帽均采用锥度相同的圆锥形结构,以保证主轴高速旋转时高度自动定心。测试结果表明:当超声波电源输出功率在500 W时,主轴转速达到20 000 r/min以上,悬浮间隙超过100 nm,大于两接触面粗糙度总和,主轴运转平稳,无接触摩擦噪声,不存在电磁耦合所导致的转矩波动和径向振动问题。(本文来源于《机床与液压》期刊2016年03期）
王洪臣,杨志刚,刘磊,杨利[4]（2015）在《基于轴向支撑超声波悬浮高速电机的研究》一文中研究指出设计了一种轴向支承电机转子的超声波悬浮支撑结构。采用圆锥型轴承超声悬浮支撑结构,并对承载能力进行了分析和测试,获得了悬浮力与悬浮间隙间的关系,在振动过程中形成稳定的承载气膜;从理论上分析了在超声悬浮支承条件下,悬浮间隙变化对于电机转子临界转速与振动模态的影响情况,对转子最高转速与悬浮间隙的关系进行了实验研究。结果表明,通过减小悬浮间隙,能增强间隙气膜的刚度支承效果,并提高转子的最高转速。(本文来源于《压电与声光》期刊2015年05期）
杨浩杰[5]（2014）在《超声波悬浮机理及其在转子系统振动抑制中的研究》一文中研究指出为了提高效率,现代旋转机械转静子间的间隙越来越小,从而可能在运行中出现转静子的接触和摩擦。这里称转静子接触的部位为旋转接触面。接触面间的摩擦会导致接触面间产生磨损和发热,从而对转子系统造成很大的危害。随着旋转机械工作转速越来越高,摩擦造成的危害会更加突出。近年来,超声振动引起的悬浮和减摩效应作为一种新颖的降低摩擦力的方法得到广泛关注。当两个物体接触时,如果对其中一个表面施加超声振动,则会产生近场声悬浮力使一个物体脱离另一个物体,从而避免摩擦。超声能产生的单位近场悬浮力仅次于磁悬浮能力,而远大于空气悬浮、光悬浮等其他方式。利用超声悬浮减摩机构实现对旋转机械其他各种常见故障如不平衡、不对中等的控制或抑制。本文从超声波气体挤压膜悬浮能力的研究出发,以雷诺方程求解超声波挤压膜为基础。用超声波挤压膜非接触力来抑制偏心转子不平衡振动。采用微元法、二阶近似求解法、高阶有限差分法、Newmark-β法与Newton-Raphson法与仿真模拟和模型实验相结合的办法,对超声波挤压膜减摩和悬浮特性进行理论与实验研究,同时对利用超声波挤压膜非接触力抑制转子不平衡振动进行深入研究。本文的主要工作包括以下几个方面：首先,通过解析解和数值解两种方法对超声波挤压膜进行求解,主要从气体润滑原理出发对超声波挤压膜进行理论计算。从微元法的角度出发对粘性流体动力学连续性方程进行简化求解,运用二阶近似法求解出气体挤压膜的解析解,并运用有限差分方法对超声气压膜的雷诺方程进行简化求解。通过求解分析,得出气体挤压膜悬浮力与悬浮间隙、超声波振幅、气压、超声波频率、换能器接触面大小等因素有关。其次,采用有限差分法对凹面气体润滑雷诺方程求解,计算了凹面静压挤压膜的悬浮支撑力。研究凹面挤压膜支撑力与挤压膜间隙、超声振幅、超声波频率的关系。对转子动压超声波气体挤压膜进行了理论分析,通过简化雷诺方程,采用解析计算方法,提出与实验相结合的办法进行计算。对动压超声挤压膜载荷的计算提供理论依据。然后,采用Newmark-β法和Newton-Raphson法对非线性转子系统进行求解,并通过对偏心转子系统进行仿真,用超声波挤压膜力抑制转子不平衡振动。并对振动抑制效果进行数值仿真求解。最后,对悬浮减摩和悬浮间隙进行了实验研究,设计了一套超声波实验台,包括防震底座、超声波换能器、超声波发生器、拉力计、测振仪。通过实验对超声波挤压膜的悬浮性能进行研究。本文从平面和凹面超声挤压膜悬浮性能两个方面进行实验研究,同时对超声波的减摩性能进行实验研究。(本文来源于《东北大学》期刊2014-06-01）
聂磊[6]（2014）在《超声波悬浮电机轴承轴向支撑驱动及控制方法研究》一文中研究指出高速电机被广泛应用于民用与工业各个领域，近年在空间卫星等系统中获得了广泛应用。由于功率密度高、转速大，普通的机械轴承已经不能满足高速电机的支撑要求，因而出现了多种无接触式支撑方式。本文是国家自然科学基金项目“基于超声波悬浮支撑的高速电机设计理论与方法研究”工作的一部分，提出利用超声波悬浮形成对高速电机轴承的支撑，是高速电机轴系悬浮支撑技术的新尝试，国内外未见类似研究工作报导，具有原始创新性。本文的主要工作是超声波悬浮电机轴承轴向支撑驱动及控制方法的研究。本文的主要工作有以下几点：首先，对压电陶瓷材料进行了详细的介绍，具体的说明了压电陶瓷及压电换能器的应用场合，介绍了压电陶瓷的振动模态和压电换能器的主要技术参数，对压电方程进行了分析，为后续的研究奠定了基础；其次，对超声波发生器进行了设计，详细的介绍了超声波发生器的驱动电路和主逆变电路，并着重的介绍了根据数字化DDS原理设计的基于FPGA的SPWM核心控制器。制造了发生器样机并进行调试，输出波形能够满足设计要求；介绍了轴向支撑轴承的优势，详细分析了郎之万振子结构，对郎之万振子进行了设计，并进行了多项性能测试。对超声波悬浮电机轴承进行了分析，得出了轴向悬浮轴承的模型；在本文的最后，对自抗扰控制器进行了具体的介绍，自抗扰控制器是由中科院韩京清研究员经过多年的研究与完善开发出的一种优秀的非线性控制器，其在超声悬浮轴承控制中具有许多优势，本文介绍了自抗扰控制器的结构，对自抗扰控制器的叁个部分TD、ESO、NLSEF分别进行了详细的说明，给出了控制器方程的详细推导，并结合系统模型进行了控制器设计。在Matlab/Simulink中使用S函数模块构建自抗扰控制器，通过改变自抗扰控制器叁个部分的各个参数，观察参数变化对系统控制效果的影响，分析出了自抗扰控制参数整定的一般规律，通过多次实验整定出一组合适的控制参数。对得出的系统传递函数进行了仿真，得出了自抗扰控制器对超声波悬浮电机轴承的控制效果。通过以上实验，说明自抗扰控制器控制超声悬浮轴承是可行的。本文通过一系列的工作，为超声波悬浮电机轴承轴向支撑驱动提供了硬件与控制方法的解决方案，目前已取得了一定的研究成果，为后续工作中超声波悬浮电机的制造和控制奠定了良好的基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-06-01）
梅景放[7]（2013）在《超声波悬浮用非常规变幅杆的研究》一文中研究指出近场超声悬浮是近年受到广泛关注的研究热点,其利用高强度声场产生的声辐射压力来平衡物体的重力,使放入声场中的物体悬浮起来。近场悬浮时,声场中的声压分布对悬浮稳定性影响较大,了解复杂型声场的声压分布规律,尤其是更适用于超声悬浮的非常规变幅杆振动所产生的复杂型声场的声压分布规律,对提高悬浮稳定性有很大的帮助。然而,对于复杂型声场,目前尚无可用的理论来描述其声压分布规律,实验性研究也非常少见,为了获得复杂型声场中的声压分布状况,提高悬浮稳定性,本文进行了以下研究：运用现有的变幅杆设计理论和有限元软件,设计了用于近场悬浮的非常规变幅杆。基于此非常规变幅杆,进行理论悬浮高度的推导,给出了悬浮高度和被悬浮片面密度之间的关系。利用光学叁角法,测量了7种不同厚度的标准铝盘在近场悬浮实验中的悬浮高度,并与理论悬浮高度进行比较与分析,分别计算了空气对声波的吸收所造成实际悬浮高度误差大小,及超声波在非常规变幅杆中传播时的能量损耗所造成实际悬浮高度误差大小,给出了带有修正系数的悬浮高度计算公式。分别使用驻极体传声器和压电式加速度传感器,在平行于非常规变幅杆上端面不同高度处的平面内,测量了各点的声压大小。利用在每个平面内所测得的声压数据,绘制了各自平面内的声压分布图,利用这些声压分布图,可实现对复杂型声场的近场声压分布的描述。根据所测得的声压分布状况,分析了不同类型悬浮片的悬浮稳定性。在对悬浮中的悬浮片水平方向受力分析时,假设由空气流动所形成的水平粘滞力方向是由声压高的一侧指向声压低的一侧,通过对特殊形状的悬浮片进行悬浮实验,观察各自在水平面上的移动方向,验证了该假设的正确性,从而确定了悬浮片悬浮时底面所受水平力的方向。以上这些研究为提高超声悬浮稳定性,实现超声变幅杆在非接触操作中的应用,作了一次有益的探索。(本文来源于《大连理工大学》期刊2013-04-25）
刘磊[8]（2012）在《基于超声波悬浮技术的电机转子支撑结构设计及转子动力学研究》一文中研究指出超声波悬浮技术是一种利用高频振动实现物体悬浮支撑的技术，由于其具有非接触、摩擦和磨损小、无需润滑、结构简单等优点，因此在高速旋转机械、精密陀螺、飞轮储能等领域具有广泛的应用前景。本文结合国家自然科学基金项目“超声波支承高速电机（项目编号：50977037）”，构造用于支承电机转子的超声波悬浮支撑结构，并研究转子在超声波悬浮支撑条件下的动力学特性。本文通过理论解析、有限元计算以及实验测试等方法对超声波近场悬浮机理进行了研究，针对转子两端受锥面支撑并且竖直布置的结构方案，设计制作了锥型双向支承的超声波悬浮支撑结构，并对电机转子的运行情况进行了初步的试验研究。本文主要研究内容如下:1.介绍压电材料的相关理论，分析压电振子的基本振动模式，通过机电等效方法分析压电振子的谐振特性，讨论了与能量转换过程相关的性能参数。在此基础上建立压电式超声换能器的机电等效模型，讨论影响换能器有效发射功率的因素，包括换能器的振动模态、各组成部分的材料、前后盖板的振速比等，为下一步的研究奠定基础。2.为进一步了解超声波近场悬浮作用的机理，建立了超声波悬浮支撑的声辐射力模型和气体挤压膜悬浮模型。采用理论分析和实验测试的方法得到悬浮间隙与承载能力的关系，并对两种模型的计算结果进行了比较，通过比较发现气体挤压膜悬浮模型更适合小悬浮间隙条件下悬浮力的计算。通过对气体挤压膜悬浮模型进行瞬态分析，获得悬浮间隙内的动压力变化情况，并经过周期平均处理得到悬浮力时间平均值；通过解析推导和数值计算获得了等效挤压数以及振动幅值比对超声波悬浮能力的影响规律，分析间隙气膜刚度、阻尼等力学效果与超声波振动之间的关系，为超声波悬浮支撑结构的设计与性能分析提供理论依据。3.通过实验和有限元方法测量和分析了圆锥辐射面压电换能器的谐振频率和振动模态。对圆锥型超声波悬浮支撑结构的性能进行分析和测试，获得了悬浮力与悬浮间隙之间的关系。从理论上分析了在超声波悬浮支撑条件下，悬浮间隙变化对于电机转子临界转速与振动模态的影响情况，设计制作了用于支承电机转子的超声波悬浮支撑结构，研究电机转子在超声波悬浮支撑条件下的运行情况，测试悬浮间隙与电机转子最高转速的关系，经研究发现通过减小悬浮间隙，能够增强间隙气膜的刚度支撑效果，并提高转子的最高转速。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-05-01）
尚华峰[9]（2011）在《基于超声波悬浮变频调速电主轴的设计和研究》一文中研究指出基于超声波悬浮变频调速电主轴的设计和研究本文中所涉及的课题是超声波学、机械振动学及电机学相结合的一项研究工作,是超声波技术在机电领域应用的延伸与发展。近代超声波技术的研究已相当深入,超声波所具有的力学特性和机械效应也逐渐被人们所认识,有关的理论正在逐步形成与完善;压电学与压电材料的发展则使超声波的生成与转换更易实现,这些都为本课题的研究提供了良好的理论与技术基础。本课题的研究,解决超声振动在构造超声波悬浮轴承高速电机中的相关理论与关键技术问题,进一步拓展超声波技术的应用领域,从而为研制出更具实用价值的新型高速电机打下基础。本文结合国家自然科学基金“超声波悬浮轴承高速电机”,以超声波悬浮径向、轴向双向支撑变频调速电主轴为研究对象,本论文所提到的知识综合了多门学科,研究工作具有良好的创新性并为以后的进一步研究奠定了很好的基础,论文主要的包括以下四个方面的工作:一、高速电主轴的研究和应用?本文详细介绍了各种高速电主轴的结构特点和功能原理,分析和比较了普通轴承、陶瓷轴承、磁浮轴承、动静压轴承等优缺点,说明了电主轴所需的冷却和润滑的方法,探讨了电主轴的控制方式和以后的发展趋势。除此之外还研究了电机学的有关知识,介绍了电机的工作原理和机电能量转换的具体原理,对永磁同步电机的启动过程作了详尽的分析。二、变频调速仪的介绍和探讨?本文中所提到的超声波悬浮高速电主轴是在变频器的供电和调节作用下进行工作的,系统的介绍了DZB100H变频器的特点、功能及参数应用,介绍了本课题所用变频器的故障处理及维护方法。全面而又重点的介绍了通用变频器的分类和其控制方式。详细阐述了通用变频器的电路组成、变频器各回路单元的功能与原理,逆变器主回路及工作原理。最后还说明了变频器的故障处理和维护的基本方法。叁、压电换能器和超声波发生器的设计在对课题的具体目标和可行性做出了具体的分析之后,分析了不同种类的压电材料和压电陶瓷的物理特性以后,我们研制了不同锥度不同形状的压电换能器,对压电陶瓷的振动模态和等效电路作了全面的分析和探讨,除此之外,我们分析了大量的发生器电路原理,设计出了符合实验要求的超声波发生器,这样就能更加明了的理解超声波悬浮支撑的具体原理,为以后的各方面工作做好铺垫。四、超声波悬浮变频调速电主轴样机的试制和实验研究经过各个环节的准备和实际操作,我们设计和加工了超声波悬浮径向、轴向支撑的样机,并对二者的实验结果和具体数据进行了比较和分析之后,发现径向支撑时由于轴的重力的存在而使悬浮间隙不均匀,对中性问题不能很好的解决,所以,我们把重点放在了轴向悬浮支撑的研究上,目前实验取得了很大的成果,双向轴向支撑的样机已加工和试制出来,这为超声悬浮技术的进一步研究奠定了基础。综合以上的探讨和实验研究,得出了本文所要阐述的结论。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-05-01）
彭太江,伍晓宇,李积彬,王红志,梁雄[10]（2009）在《超声波悬浮与减摩技术及应用》一文中研究指出从超声波传递与声辐射压两方面分析了驻波悬浮和近场悬浮能力的影响因素;通过超声波振动表面的力学作用对超声波减摩机理进行了研究。当超声波振动振幅较大时可对物体形成悬浮效果,振幅较小时主要表现为减摩能力。可利用超声波悬浮与减摩技术构造滑动轴承、非接触超声波电机等新型器件。(本文来源于《2009海峡两岸机械科技论坛论文集》期刊2009-09-20）
超声波悬浮论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文介绍了现象一种简易超声波悬浮装置的设计与研制。该装置简便易携带,即可用于大学物理理论课超声悬浮的课堂演示也可用于实验课程的声速测量。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超声波悬浮论文参考文献
[1].伊延吉,王桂龙,王洪臣,杨志刚.锥形超声波悬浮轴承悬浮机理研究[J].轴承.2018
[2].张鑫,刘丽.一种简易超声波悬浮装置及声速测量的两种方法[J].物理与工程.2018
[3].王洪臣,李锟,吴波,杨利,杨志刚.基于超声波悬浮支撑的高速电机的设计[J].机床与液压.2016
[4].王洪臣,杨志刚,刘磊,杨利.基于轴向支撑超声波悬浮高速电机的研究[J].压电与声光.2015
[5].杨浩杰.超声波悬浮机理及其在转子系统振动抑制中的研究[D].东北大学.2014
[6].聂磊.超声波悬浮电机轴承轴向支撑驱动及控制方法研究[D].吉林大学.2014
[7].梅景放.超声波悬浮用非常规变幅杆的研究[D].大连理工大学.2013
[8].刘磊.基于超声波悬浮技术的电机转子支撑结构设计及转子动力学研究[D].吉林大学.2012
[9].尚华峰.基于超声波悬浮变频调速电主轴的设计和研究[D].吉林大学.2011
[10].彭太江,伍晓宇,李积彬,王红志,梁雄.超声波悬浮与减摩技术及应用[C].2009海峡两岸机械科技论坛论文集.2009