[發(fā)明專利]基于堵轉(zhuǎn)力矩仿真的超聲電機貯存壽命預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210620628.6
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN114970275A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃首清;胡芳;蘇新明;楊曉寧;郭悅;秦泰春;楊勇;姚澤民;周原;李丹丹
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

1.基于堵轉(zhuǎn)力矩仿真的超聲電機貯存壽命預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，建立超聲電機堵轉(zhuǎn)力矩仿真模型；

步驟2，根據(jù)實測結(jié)果修正堵轉(zhuǎn)力矩仿真模型；

步驟3，監(jiān)測貯存中超聲電機定子組件壓電常數(shù)、整機阻抗諧振頻率的變化數(shù)據(jù)；

步驟4，基于諧振頻率變化測試數(shù)據(jù)，通過模態(tài)分析反推預(yù)緊力變化；

步驟5，根據(jù)壓電常數(shù)、預(yù)緊力的變化，計算堵轉(zhuǎn)力矩的變化；

步驟6，堵轉(zhuǎn)力矩退化建模；

步驟7，結(jié)合失效判據(jù)給出貯存壽命預(yù)測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于堵轉(zhuǎn)力矩仿真的超聲電機貯存壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟1中建立超聲電機堵轉(zhuǎn)力矩仿真模型具體包括以下步驟：

子步驟1A：建立超聲電機定子組件和轉(zhuǎn)子組件的有限元模型，完成網(wǎng)格剖分，設(shè)置材料參數(shù)、壓電陶瓷分區(qū)、接觸對、約束邊界；

子步驟1B：施加預(yù)緊力，完成靜力學分析，獲得非工作狀態(tài)下超聲電機的預(yù)應(yīng)力場；

子步驟1C：在預(yù)應(yīng)力場基礎(chǔ)上完成模態(tài)分析，獲得工作波數(shù)獲得工作波數(shù)對應(yīng)的振型和諧振頻率；

子步驟1D：基于模態(tài)分析結(jié)果，施加電壓載荷，完成諧響應(yīng)分析，獲得諧振頻率處的動力學響應(yīng)；

子步驟1E：提取諧振頻率下，任一齒運動到定子行波波峰時與轉(zhuǎn)子組件之間的法向接觸力；

子步驟1F：計算定子組件和轉(zhuǎn)子組件之間的總法向接觸力和堵轉(zhuǎn)力矩。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于堵轉(zhuǎn)力矩仿真的超聲電機貯存壽命預(yù)測方法，其特征在于，步驟1C中所述的波數(shù)為不小于15的奇數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于堵轉(zhuǎn)力矩仿真的超聲電機貯存壽命預(yù)測方法，其特征在于，步驟1D中所述的頻率求解間隔為線性間隔或?qū)?shù)間隔。