根据步进运动原理,采用分立式布局,提出大行程高分辨率旋转精密驱动器.该精密驱动器采用电磁杠杆柔性铰链箝位,以压电陶瓷为驱动源,利用柔性盘铰链把压电叠堆的直线运动转化成旋转运动,实现了大行程精密步进旋转驱动.实验表明:该驱动器具有钳位牢固、分辨率高、行程大等特点,适用于微操作中大行程高分辨率的旋转驱动.

提出一种新型的压电直线精密步进驱动器.该驱动器采用仿生运动的原理,以定子主动箝位的方式和双侧薄壁铰链微变形结构,解决了以往压电精密驱动器箝位不牢固、步进频率较低、行程小、分辨率低、速度低、驱动力不稳定等问题.研制的精密直线驱动器能够实现高频率100 Hz,高速度30 mm/min,大行程>10 mm,高分辨率0.05 μm,大驱动力100 N等特点,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能.

提出一种新型的压电精密步进旋转驱动器。该驱动器采用仿生运动的原理，以定子内箝位的方式和均布薄壁柔性铰链微变形结构，解决了以往压电精密驱动器箝位不牢固、旋转步进频率较低、行程小、分辨率低、速度低、输出不稳定等问题。研制的精密旋转驱动器能够实现高频率（30Hz）、高速度（380μrad／s）、大行程（〉270°）、高分辨率（1μrad／step）、且输出稳定，大幅度提高了压电步进旋转驱动器的驱动性能。该驱动器在精密运动、微操作、光学工程、精密定位等精密工程中有广阔的应用前景。

提出了一种将压电叠堆驱动元件应用到精密旋转驱动器上的研究方案.在对驱动器机械结构及旋转运动工作原理进行分析的基础上,建立了以压电叠堆为驱动元件的旋转驱动数学模型,采用有限元分析软件对机械结构进行了分析,并从旋转运动分辨率、运动稳定性等方面对所设计加工的样机进行了实验研究.实验结果表明设计的结构具有分辨率高、行程大和运行稳定等优点,克服了目前精密驱动机构存在的位移最小分辨率和大行程共存性不好的问题.

为了提高超声驻波悬浮能力和悬浮的稳定性,提出了辐射端和反射端均为凹球面形状的结构。通过ANSYS仿真分析超声驻波产生的过程,得到不同凹球面半径下驻波声场的声压分布和最大声压值,确定最优的凹球面半径值。用Matlab仿真的方法对驻波悬浮位置进行了预测。根据优化的结果,加工制作了超声驻波悬浮装置,并对物体进行了悬浮实验,悬浮位置与仿真分析得到的结果一致。该装置在辐射端与反射端间距为2个波长的情况下,同时在3个波节处悬浮了3个直径为3mm的钢球,驻波悬浮能力和悬浮的稳定性得到了较大幅度的提升。

针对某机载部件漏油故障,依据航空行业内故障分析规定流程,进行故障分析、排查和定位,并进行了渗漏油机理分析。针对橡胶材料密封圈,采取Abaqus有限元软件进行仿真受力分析,通过改进后措施验证,查找出部件渗漏油问题根源。

设计了一种无阀压电泵驱动的集成式微混合器,其中无阀压电泵采用三棱柱阻变高度流道式结构。利用等效电路模型研究了无阀泵的流动特性,并应用Fluent软件对无阀泵及Y型微流道进行了系统仿真分析,确定了无阀泵和Y型微流道的结构参数,并优选出了系统控制参数。在实验室内制作了微混合器样机,并进行了脉动和混合效果实验,结果表明当入口流量为0.7mL/min、脉动频率为100Hz时,流道内脉动效果明显,由此验证了该微混合器具备良好的工作性能。此项研究可为无阀压电泵在微流控领域的应用提供借鉴。

设计了一种利用压电双晶片驱动器代替传统双喷嘴电液伺服阀力矩马达驱动部分的新型电液伺服阀,以期改善现有该型阀的动、静态特性.通过试验得出,设计的压电双晶片驱动器输出位移为82.5μm,全量程位移波动小于0.7μm,谐振频率1.2 kHz,完全满足双喷嘴电液伺服阀对驱动器的要求.试验表明:基于此驱动器的电液伺服阀在频率低于100 Hz的范围内具有良好的线性度,克服了传统双喷嘴电液伺服阀在频宽和抗电磁干扰能力等方面的不足.

分析了单通道平板电流变阀的机理并给出了电流变阀的进出口压力差的理论公式;设计了小型平板状单通道电流阀的样机并根据各种性能选用了合适的材料;通过有限元结构分析证明了样机结构的合理性;对电流变阀在定流量下进行了压力差与输入电压的影响实验给出了实验曲线。

为了克服传统阀体在工作过程中存在的摩擦、腐蚀、响应滞后等缺陷，提出了一种利用电流变液电学特性实现通断功能的新型混联电流变阀。设计了电流变阀的结构；分析了其工作原理；制作了样机并对定压力差下流量与电压、流量与流道缝隙的关系进行了试验分析。结果表明，在高压电信号的作用下，新型混联电流变阀的通断性能良好，有很强的实用价值。