一種微型激振器結構設計與優(yōu)化.pdf

1、航天器的振動力學環(huán)境實驗是航天器研制過程中的十分重要環(huán)節(jié)之一，對于檢測航天器在振動環(huán)境中的可靠性有著至關重要的作用。激振器是力學環(huán)境試驗中的最為關鍵的設備，其在振動測試實驗中為試件提供激振力。在傳統(tǒng)方法下激振器的研發(fā)周期長、成本高，易產生產品更新跟不上當前需求等問題。利用建模軟件建立激振器的三維模型，繼而進行激振器可動系統(tǒng)的仿真和優(yōu)化計算，從而可以彌補實驗的不足，降低實驗的風險，節(jié)省實驗的成本，最終提高研制效率。針對目前國內激振器研制技

2、術中技術難題的存在，本論文重點對激振器的可動系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)進行了研究。
　　首先，本文根據(jù)電動式激振器的原理，運用CATIA軟件設計了微型激振器的基座，磁路系統(tǒng)，可動系統(tǒng)，支撐彈簧板盤片和殼體等的三維模型。
　　其次，通過理論公式推導并證明了激振器可動系統(tǒng)對模態(tài)力學環(huán)境實驗的重要影響，給出了激振器可動系統(tǒng)的設計原則和選材依據(jù)。選擇合理的材料并運用計算機仿真軟件對可動系統(tǒng)進行模態(tài)計算分析。
　　第三，本文運用ANSYS軟

3、件對激振器磁路系統(tǒng)進行建模，仿真計算了激振器的工作磁場強度。對比分析了幾種不同磁性材料的性能優(yōu)劣。運用電磁感應理論進行推導，計算得出激振器工作的最大激振力。
　　最后，運用MSC.PATRAN/NASTRAN軟件建立了可動系統(tǒng)的優(yōu)化數(shù)學模型，運用Tools-Design Study和Model Variables模塊對彈簧板盤片進行優(yōu)化，結果表明在滿足設計方案需求的前提下，質量得到了明顯減輕。此后進行了靜力學分析，頻響分析，模態(tài)計