新型桿狀超聲電機優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、論文從提高超聲電機效率的角度出發(fā)，提出了一種新型的中點驅(qū)動的桿狀彎曲行波型超聲電機?；跅U狀彎曲超聲電機能量損耗的主要原因分析，提出了以中點驅(qū)動的新型超聲電機設(shè)計方案?；诖嗽O(shè)計方案對中點驅(qū)動的桿狀彎曲行波型超聲電機定子進行優(yōu)化設(shè)計:首先采用HyperWorks進行動力學拓撲優(yōu)化，對定子拓撲形狀進行概念性設(shè)計;然后基于拓撲優(yōu)化形狀和機械結(jié)構(gòu)要求，用ANSYS軟件對定子進行參數(shù)化建模，進行尺寸參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。研究結(jié)果使輸出點的頻率響應(yīng)幅值大

2、幅度增加，提高了電機的輸出效率。
　　 建立了桿狀彎曲型超聲電機數(shù)學模型，研究定子外圓面質(zhì)點橢圓運動的特點，將質(zhì)點橢圓運動分解為效橢圓運動及線性滑動，得到外圓面中點無線性滑動的結(jié)論;采用有限元分析軟件HyperWorks對定子進行了基于動力學響應(yīng)的三維拓撲優(yōu)化分析，得到了電機定子的拓撲優(yōu)化模型，并對拓撲優(yōu)化后的模型進行頻率響應(yīng)分析驗證，中點振幅大幅度提高;采用ANSYS軟件，對定子進行諧響應(yīng)分析，研究了定子尺寸參數(shù)對與定子表面質(zhì)