基于三次迟滞模型的超声电机圆环定子主共振响应
曹树谦1 付耀东2 贺微波3
(1. 天津大学机械工程学院,天津300072;2. 洛阳石化工程公司,洛阳471003;3. 湖南工业大学土木工程学院,株洲412000)
Primary resonance of a ring-type stator of ultrasonic motors based on cubic polynomial hystere
CAO Shu-qian,FU Yao-dong,HE Wei-bo
摘要 摘 要 将改进的三次多项式迟滞模型用于描述压电材料的弹性迟滞非线性特性,建立了压电材料二维非线性本构关系。根据Hamilton原理和Rayleigh-Ritz假设模态方法,建立了不考虑界面力时旋转行波超声电机圆环定子驻波振动的非线性动力学模型。用多尺度法求解定子的一次近似主共振响应,通过定常解分析,发现定子主共振响应中存在振幅跳跃和多解现象,着重分析了压电材料弹性迟滞非线性参数对主共振响应的影响。结果表明,迟滞参数a使幅频响应曲线左偏并出现多解现象,迟滞参数a和b同时影响系统响应振幅的大小。数值计算验证了解析解的正确性。从理论上揭示了压电材料弹性迟滞非线性对圆环定子主共振响应的影响,为超声电机的优化设计和控制提供了理论依据。
关键词 :
超声电机 ,
定子 ,
压电材料 ,
迟滞非线性 ,
主共振
收稿日期: 2007-10-30
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