超聲壓電驅(qū)動(dòng)技術(shù)及其在智能安全系統(tǒng)中的應(yīng)用
定 價(jià):98 元
- 作者:唐玉娟楊忠孫棟
- 出版時(shí)間:2023/7/1
- ISBN:9787111729624
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TP333
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
超聲壓電驅(qū)動(dòng)器是基于壓電材料的逆壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成的新概念電-機(jī)能量轉(zhuǎn)換裝置,具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)快、噪聲低、位置分辨率高、無(wú)電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。本書(shū)以機(jī)電引信為背景,研究以超聲壓電驅(qū)動(dòng)器作為解除保險(xiǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的引信安全系統(tǒng)。根據(jù)引信安全系統(tǒng)的特殊結(jié)構(gòu),并結(jié)合超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的原理,研究適合應(yīng)用在引信安全系統(tǒng)中的超聲壓電驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)方案;對(duì)設(shè)計(jì)出的超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析和進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化相關(guān)技術(shù)問(wèn)題研究;研究超聲壓電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路關(guān)鍵技術(shù);研究超聲壓電驅(qū)動(dòng)器引信解除保險(xiǎn)距離可控以及引信無(wú)損檢測(cè)的實(shí)現(xiàn);分析了該引信安全系統(tǒng)解除保險(xiǎn)邏輯的安全性。
本書(shū)適合高等院校高年級(jí)本科生、研究生或從事智能材料與結(jié)構(gòu)相關(guān)研究的人員閱讀。
超聲壓電驅(qū)動(dòng)器是基于壓電材料的逆壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成的新概念電-機(jī)能量轉(zhuǎn)換裝置,具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)快、噪聲低、位置分辨率高、無(wú)電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。將超聲壓電驅(qū)動(dòng)原理應(yīng)用到引信安全與解除保險(xiǎn)裝置,為引信安全系統(tǒng)中解除保險(xiǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供了一種新的設(shè)計(jì)思路,能夠改善引信炮口安全距離特性,實(shí)現(xiàn)引信具有自待發(fā)狀態(tài)恢復(fù)至安全狀態(tài)、安全狀態(tài)無(wú)損檢測(cè)與識(shí)別的功能,易實(shí)現(xiàn)模塊化,提高引信的通用性。本書(shū)系統(tǒng)總結(jié)了超聲壓電驅(qū)動(dòng)的引信安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,包括超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及引信安全與解除保險(xiǎn)裝置樣機(jī)加工、建立超聲壓電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)足接觸模型、對(duì)樣機(jī)輸出性能進(jìn)行測(cè)試、建立超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在引信環(huán)境作用下的動(dòng)態(tài)特性模型、利用孤極信號(hào)識(shí)別引信環(huán)境、設(shè)計(jì)引信安全狀態(tài)無(wú)損檢測(cè)結(jié)構(gòu)等。本書(shū)的相關(guān)成果驗(yàn)證了超聲壓電驅(qū)動(dòng)原理在引信中應(yīng)用的可行性,為超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在引信安全系統(tǒng)中的使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
前言
超聲壓電驅(qū)動(dòng)器是基于壓電材料的逆壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成的新概念電-機(jī)能量轉(zhuǎn)換裝置,具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)快、噪聲低、位置分辨率高、無(wú)電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。將超聲壓電驅(qū)動(dòng)原理應(yīng)用到引信安全與解除保險(xiǎn)裝置,為引信安全系統(tǒng)中解除保險(xiǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供了一種新的設(shè)計(jì)思路,能夠改善引信炮口安全距離特性,實(shí)現(xiàn)引信具有自待發(fā)狀態(tài)恢復(fù)至安全狀態(tài)、安全狀態(tài)無(wú)損檢測(cè)與識(shí)別的功能,易實(shí)現(xiàn)模塊化,提高引信的通用性。本書(shū)系統(tǒng)總結(jié)了超聲壓電驅(qū)動(dòng)的引信安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,包括超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及引信安全與解除保險(xiǎn)裝置樣機(jī)加工、建立超聲壓電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)足接觸模型、對(duì)樣機(jī)輸出性能進(jìn)行測(cè)試、建立超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在引信環(huán)境作用下的動(dòng)態(tài)特性模型、利用孤極信號(hào)識(shí)別引信環(huán)境、設(shè)計(jì)引信安全狀態(tài)無(wú)損檢測(cè)結(jié)構(gòu)等。本書(shū)的相關(guān)成果驗(yàn)證了超聲壓電驅(qū)動(dòng)原理在引信中應(yīng)用的可行性,為超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在引信安全系統(tǒng)中的使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
本書(shū)共分為11章。第1章為緒論,論述引信安全系統(tǒng)及超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀;第2章為壓電陶瓷性能及其參數(shù)描述;第3章為引信用雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的工作機(jī)理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);第4章為雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器及安全與解除保險(xiǎn)裝置實(shí)驗(yàn)研究;第5章為引信環(huán)境對(duì)雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的影響研究;第6章為引信用H形自行式超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的工作機(jī)理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);第7章為H形自行式超聲壓電驅(qū)動(dòng)器及安全與解除保險(xiǎn)裝置實(shí)驗(yàn)研究;第8章為引信環(huán)境對(duì)H形自行式超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的影響研究;第9章為引信環(huán)境對(duì)旋轉(zhuǎn)型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的影響研究;第10章為超聲壓電驅(qū)動(dòng)器孤極在引信環(huán)境識(shí)別中的應(yīng)用研究;第11章為超聲壓電驅(qū)動(dòng)式安全與解除保險(xiǎn)裝置的功能及邏輯安全實(shí)現(xiàn)。
本書(shū)由于涉及的知識(shí)面廣、時(shí)間緊迫、作者水平有限,書(shū)中疏漏與不當(dāng)之處在所難免,歡迎廣大讀者批評(píng)指正、多提寶貴意見(jiàn),在此致謝。
本書(shū)是基于超聲壓電驅(qū)動(dòng)器(也叫超聲電機(jī))作為安全系統(tǒng)(特別是軍事武器的激發(fā)引信)的動(dòng)力裝置的著作。解決導(dǎo)彈類(lèi)武器的引信安全,比如再存放、運(yùn)輸中有更好的安全性,不會(huì)發(fā)生誤啟動(dòng),而在發(fā)射后又能穩(wěn)定地完成引信引爆而不出現(xiàn)啞彈和啞炮問(wèn)題。
本書(shū)屬于專(zhuān)著,面向的讀者不一定是武器軍工專(zhuān)業(yè),而更重要的是超聲電機(jī)方向,即電子工程專(zhuān)業(yè)的讀者。超聲電機(jī)實(shí)際上屬于微型電機(jī),比如石英表、數(shù)碼相機(jī)、醫(yī)療設(shè)備等都有重要的應(yīng)用。
前言
第1章緒論1
11引言1
12引信安全系統(tǒng)的發(fā)展概述3
13國(guó)內(nèi)外引信的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)6
14引信解除保險(xiǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀8
141傳統(tǒng)引信解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)8
142MEMS引信解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)13
143機(jī)電引信解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)15
15超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展與應(yīng)用18
151超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展現(xiàn)狀18
152超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)與應(yīng)用23
16超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在極端環(huán)境中的研究與應(yīng)用27
161超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在空間探索領(lǐng)域內(nèi)的研究27
162超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在武器系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用研究30
163超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在引信安全系統(tǒng)中應(yīng)用面臨的主要問(wèn)題32
17本章小結(jié)33
參考文獻(xiàn)33
第2章壓電陶瓷性能及其參數(shù)描述40
21壓電陶瓷的壓電效應(yīng)40
22壓電陶瓷的機(jī)電耦合特性41
23超聲驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷的主要性能參數(shù)45
24超聲壓電驅(qū)動(dòng)器振子的振動(dòng)模式47
25超聲壓電驅(qū)動(dòng)器振子的振動(dòng)微分方程48
26引信用超聲壓電驅(qū)動(dòng)器方案設(shè)計(jì)50
27本章小結(jié)51
參考文獻(xiàn)51
第3章引信用雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的工作機(jī)理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52
31引信用雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的原理52
311引信用雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)52
312振子工作模態(tài)的選取52
313雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析53
32雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器機(jī)械性能理論計(jì)算56
321雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器輸出速度56
322雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器輸出力56
33引信用雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的振子結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化59
331振子結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)的選取59
332基于模態(tài)頻率的參數(shù)優(yōu)化59
34本章小結(jié)63
參考文獻(xiàn)64
第4章雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器及安全與解除保險(xiǎn)裝置實(shí)驗(yàn)研究65
41雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)的安全與解除保險(xiǎn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)65
411雙足直線型壓電驅(qū)動(dòng)的安全與解除保險(xiǎn)裝置工作原理65
412引信基體夾持結(jié)構(gòu)67
413預(yù)壓力裝置67
414振子加工工藝74
415滑塊摩擦材料的貼涂75
42振子樣機(jī)的頻率響應(yīng)測(cè)試76
43雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的機(jī)械性能測(cè)試78
431速度測(cè)試78
432輸出力測(cè)試82
44本章小結(jié)83
參考文獻(xiàn)83
第5章引信環(huán)境對(duì)雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的影響研究85
51勤務(wù)處理中雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器遭受跌落沖擊分析85
52彈丸發(fā)射高速動(dòng)態(tài)條件下雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器抗過(guò)載特性分析87
521離心力對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)器的影響88
522后坐力對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)器的影響89
53引信環(huán)境熱對(duì)雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的影響及消除94
54引信濕熱貯存環(huán)境對(duì)雙足直線型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的影響96
55本章小結(jié)98
參考文獻(xiàn)98
第6章引信用H形自行式超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的工作機(jī)理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)100
61引信用H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)100
611H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)100
612H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的工作原理101
62H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)仿真104
621H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的頻率一致性設(shè)計(jì)104
622H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)足軌跡仿真107
63H形自行式超聲壓電驅(qū)動(dòng)器接觸模型108
64本章小結(jié)113
參考文獻(xiàn)113
第7章H形自行式超聲壓電驅(qū)動(dòng)器及安全與解除保險(xiǎn)裝置實(shí)驗(yàn)研究115
71定子頻率響應(yīng)及模態(tài)測(cè)試115
72H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器機(jī)械性能測(cè)試118
73本章小結(jié)121
參考文獻(xiàn)121
第8章引信環(huán)境對(duì)H形自行式超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的影響研究122
81引言122
82沖擊載荷中H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的受力分析122
821H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的模態(tài)分析123
822H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在沖擊環(huán)境中的受力分析124
823H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證125
824沖擊載荷對(duì)H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的性能影響127
83H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的故障分析128
831壓電阻抗技術(shù)的基本原理128
832H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的損傷檢測(cè)130
833H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器損傷的量化分析133
84H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器性能下降的原因分析137
841H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器諧振頻率變化137
842沖擊載荷下對(duì)H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器有效機(jī)電耦合系數(shù)的影響139
843沖擊載荷下對(duì)H形超聲壓電驅(qū)動(dòng)器等效電路參數(shù)的影響140
85本章小結(jié)143
參考文獻(xiàn)144
第9章引信環(huán)境對(duì)旋轉(zhuǎn)型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的影響研究146
91引言146
92旋轉(zhuǎn)型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理147
921定子彎曲振動(dòng)行波的產(chǎn)生機(jī)理147
922定子表面質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的形成149
93旋轉(zhuǎn)型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器沖擊載荷下可能存在的失效模式分析149
931壓電材料的失效模式150
932定子的失效模式151
933轉(zhuǎn)子的失效模式152
94旋轉(zhuǎn)型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器在沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)152
941沖擊載荷下超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析154
942超聲壓電驅(qū)動(dòng)器動(dòng)態(tài)響應(yīng)和沖擊脈寬與幅值的關(guān)系156
943轉(zhuǎn)子變形量與預(yù)緊力之間的關(guān)系158
95旋轉(zhuǎn)型超聲壓電驅(qū)動(dòng)器沖擊過(guò)載實(shí)驗(yàn)研究159
951超聲壓電驅(qū)動(dòng)器的性能測(cè)試與結(jié)果分析160
952定子的抗過(guò)載能力測(cè)試163
953沖擊載荷下隔震防護(hù)措施對(duì)超聲壓電驅(qū)動(dòng)器性能的影響164
954旋轉(zhuǎn)型超聲