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登錄場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的案例
nTopology核心技術(shù)之場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)
七、場(chǎng)驅(qū)動(dòng)壓力容器設(shè)計(jì)
使用兩個(gè)不同的場(chǎng)來(lái)改變基于Gyriod晶格結(jié)構(gòu)的壓力容器壁厚和單胞大小。
八、場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的穿孔圖案
場(chǎng)可以用來(lái)控制任何重復(fù)的設(shè)計(jì)特征。這里,場(chǎng)被用來(lái)控制手機(jī)殼(左)和格柵(右)上的穿孔圖案。
九、先進(jìn)制造
先進(jìn)的制造工藝可以制備出具有各向異性的材料,以及指定的幾何形狀。場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)可以將幾何信息和功能信息構(gòu)建為場(chǎng)來(lái)控制材料屬性的方向,并通過(guò)先進(jìn)的制備工藝成型。
十、等柵格結(jié)構(gòu)(isogrids)的場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
場(chǎng)被用來(lái)控制火箭噴管外側(cè)等柵格結(jié)構(gòu)中筋板的間距和高度。等柵格結(jié)構(gòu)能夠減輕零件重量并保證良好的剛度。
總結(jié)
場(chǎng)是nTop平臺(tái)的一個(gè)核心和普遍的概念。你可以用很多方法來(lái)構(gòu)建場(chǎng),你也可以通過(guò)使用場(chǎng)來(lái)控制很多參數(shù)。場(chǎng)為你提供了一個(gè)管理復(fù)雜幾何圖形的方便方法。它們提供了一種 "梯度幾何 "的能力,使你能夠控制從空間的一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)的尺寸和形狀的變化;給你前所未有的設(shè)計(jì)自由和靈活性。很多時(shí)候,一個(gè)場(chǎng)允許你表達(dá)一種設(shè)計(jì)意圖,這種意圖用語(yǔ)言表達(dá)很簡(jiǎn)單,但在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件中卻難以實(shí)現(xiàn)。場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)構(gòu)成了nTopology使命的一個(gè)基本要素:使工程團(tuán)隊(duì)能夠設(shè)計(jì)出變革性的產(chǎn)品。
展開(kāi) DfAM專欄 | 場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)
五、應(yīng)力分析結(jié)果驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)
通過(guò)使用應(yīng)力分析結(jié)果來(lái)調(diào)節(jié)外壁厚度和晶格結(jié)構(gòu)中梁的直徑,減輕了這個(gè)零件的重量。
六、漸變表面紋理
用一個(gè)場(chǎng)來(lái)控制晶格結(jié)構(gòu)中梁的厚度。較厚的梁會(huì)產(chǎn)生更醒目的紋理,而非常薄的梁則會(huì)使紋理消失。像這樣的紋理經(jīng)常被應(yīng)用到消費(fèi)品上,以改善其外觀或防止它們從我們手中滑落。
七、場(chǎng)驅(qū)動(dòng)壓力容器設(shè)計(jì)
使用兩個(gè)不同的場(chǎng)來(lái)改變基于Gyriod晶格結(jié)構(gòu)的壓力容器壁厚和單胞大小。
八、場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的穿孔圖案
場(chǎng)可以用來(lái)控制任何重復(fù)的設(shè)計(jì)特征。這里,場(chǎng)被用來(lái)控制手機(jī)殼(左)和格柵(右)上的穿孔圖案。
九、先進(jìn)制造
先進(jìn)的制造工藝可以制備出具有各向異性的材料,以及指定的幾何形狀。場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)可以將幾何信息和功能信息構(gòu)建為場(chǎng)來(lái)控制材料屬性的方向,并通過(guò)先進(jìn)的制備工藝成型。
十、等柵格結(jié)構(gòu)(isogrids)的場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
場(chǎng)被用來(lái)控制火箭噴管外側(cè)等柵格結(jié)構(gòu)中筋板的間距和高度。等柵格結(jié)構(gòu)能夠減輕零件重量并保證良好的剛度。
場(chǎng)是nTop平臺(tái)的一個(gè)核心和普遍的概念。你可以用很多方法來(lái)構(gòu)建場(chǎng),你也可以通過(guò)使用場(chǎng)來(lái)控制很多參數(shù)。場(chǎng)為你提供了一個(gè)管理復(fù)雜幾何圖形的方便方法。
展開(kāi) 線下研討會(huì) | 破局高速PCB制造瓶頸:Ansys多物理場(chǎng)與AI驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新
在AI算力、高速互聯(lián)與高功率密度電子系統(tǒng)快速發(fā)展的推動(dòng)下,PCB正從傳統(tǒng)載體升級(jí)為決定整機(jī)性能與可靠性的關(guān)鍵,不斷迭代信號(hào)速率,大規(guī)模的高密度互聯(lián),正在將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)推向極限。傳統(tǒng)的 “試錯(cuò)法” 設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、成本高,已無(wú)法滿足快速迭代的市場(chǎng)需求,面對(duì)多物理場(chǎng)耦合的復(fù)雜挑戰(zhàn),Ansys 提供了業(yè)界最完整的仿真解決方案,在設(shè)計(jì)早期就精準(zhǔn)預(yù)測(cè)并解決潛在問(wèn)題,提升良率降低成本。
6月10日,Ansys將在深圳舉辦線下研討會(huì)——破局高速PCB制造瓶頸:Ansys多物理場(chǎng)與AI驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新,將圍繞工廠加工制造過(guò)程中的信號(hào)完整性、熱設(shè)計(jì)、電磁兼容、結(jié)構(gòu)仿真及制造可靠性等關(guān)鍵環(huán)節(jié),系統(tǒng)展示多物理場(chǎng)與AI驅(qū)動(dòng)下的設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新方案。研討會(huì)深入解析Ansys SIwave、Icepak、Mechanical、Sherlock與HFSS等工具的協(xié)同工作流,幫助工程師在生產(chǎn)加工早期完成電、熱、力及可靠性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,還將結(jié)合行業(yè)前沿議題與企業(yè)實(shí)踐案例,在高速電子創(chuàng)新浪潮中實(shí)現(xiàn)從PCB、封裝到系統(tǒng)級(jí)的全流程優(yōu)化。歡迎了解更多詳情報(bào)名參會(huì)。
會(huì)議日程
時(shí)間:2026年6月10日(周三),13:00-18:00
地點(diǎn):深圳
費(fèi)用:免費(fèi)(報(bào)名需審核,請(qǐng)使用公司/學(xué)校郵箱)
* 以上日程為初步擬定內(nèi)容,具體安排請(qǐng)以最終發(fā)布為準(zhǔn)
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如有任何問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系:
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郵箱:info-china@ansys.com
展開(kāi) 實(shí)時(shí)仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新|Ansys Discovery 直播專題即將開(kāi)啟(共5場(chǎng))
Ansys Discovery作為一款專為設(shè)計(jì)工程工作流程打造的仿真軟件,將實(shí)時(shí)物理與高保真仿真相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)探索與高效決策,顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。在最新發(fā)布的 2026 R1 版本中,Ansys Discovery “前置仿真” 能力得到進(jìn)一步強(qiáng)化,新版本重點(diǎn)圍繞模型準(zhǔn)備、流體網(wǎng)格劃分及跨生態(tài)工作流連續(xù)性進(jìn)行升級(jí),同時(shí)增強(qiáng)幾何檢測(cè)能力以提升前處理效率,還擴(kuò)展了與 AEDT Icepak 和 Ansys Mechanical 等工具的無(wú)縫銜接,使工程師能夠在設(shè)計(jì)早期更全面地評(píng)估性能與設(shè)計(jì)權(quán)衡。
在近期發(fā)布的"Ansys 應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)全面上線"中,圍繞上述能力升級(jí),即將推出5場(chǎng) Ansys Discovery 相關(guān)的主題網(wǎng)絡(luò)研討會(huì),系統(tǒng)解讀 2026 R1 新版本的核心更新與典型應(yīng)用場(chǎng)景,幫助工程師全面掌握仿真前置的實(shí)踐方法。歡迎用戶積極報(bào)名參會(huì)!
Ansys Discovery專題網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)(共5場(chǎng))
時(shí)間:16:00-17:00
講師簡(jiǎn)介:
劉杰明 | Ansys應(yīng)用工程師
2021年畢業(yè)于南京航空航天大學(xué)航空宇航推進(jìn)理論與工程專業(yè),獲工學(xué)碩士學(xué)位,同年就職于遠(yuǎn)景能源,從事風(fēng)機(jī)葉片研發(fā)工作,擁有多年的結(jié)構(gòu)和流體仿真經(jīng)驗(yàn)。2024年加入Ansys擔(dān)任仿真應(yīng)用工程師,專注于航空航天、汽車(chē)、新能源等諸多領(lǐng)域的仿真工作。
4/10 | Discovery Modeling:幾何建模、清理及腳本自動(dòng)化
主題簡(jiǎn)介:本次 Webinar 聚焦 Ansys Discovery - Model 在仿真幾何前處理中的應(yīng)用,圍繞工程師在模型準(zhǔn)備階段最常見(jiàn)的幾類需求,系統(tǒng)介紹幾何創(chuàng)建、模型清理、以及腳本自動(dòng)化等關(guān)鍵方法,幫助用戶提升前處理效率,縮短仿真準(zhǔn)備周期。內(nèi)容大綱:
1.
展開(kāi) 
“新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場(chǎng)耦合” 高級(jí)設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
“新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場(chǎng)耦合”
高級(jí)設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
一、課程背景:
永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車(chē)行駛中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)是新能源汽車(chē)的核心部件之一,其驅(qū)動(dòng)特性決定了汽車(chē)行駛的主要性能指標(biāo),它是電動(dòng)汽車(chē)的重要部件。電動(dòng)汽車(chē)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大、恒功率區(qū)寬、調(diào)速范圍大、效率要高、能量回收率要高、尺寸要小、可靠性高等要求;同時(shí)需要電機(jī)要小型化、更安全可靠、更高效,成本要降低。因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)功率密度大、調(diào)速性能好、體積更小,效率更高等特點(diǎn),從而現(xiàn)下新能源汽車(chē)使用永磁同步電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)最多。
我們知道電機(jī)內(nèi)存在多種不同類型的多場(chǎng)耦合系統(tǒng),涉及電磁、機(jī)械、電子、流體、熱場(chǎng)等多個(gè)學(xué)科相互影響。需要運(yùn)行多場(chǎng)耦合系統(tǒng),進(jìn)行精確仿真,弄清各場(chǎng)的分布規(guī)律及其控制技術(shù),在此基礎(chǔ)上對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行綜合分析比較和優(yōu)化,這是新的電機(jī)研究方向。對(duì)現(xiàn)下電機(jī)設(shè)計(jì)工程師們提出更高的要求,原先的理論公式計(jì)算加經(jīng)驗(yàn)修正已經(jīng)滿足不了當(dāng)下的競(jìng)爭(zhēng)需求,電機(jī)工程師們不僅僅需要理論分析能力,還得掌握仿真技能進(jìn)行電機(jī)的電磁場(chǎng)、熱場(chǎng)、振動(dòng)噪聲等性能分析,這可以說(shuō)是新一代電機(jī)工程師必備技能。
利用Maxwell原理的有限元仿真軟件是工業(yè)界領(lǐng)先的電磁仿真軟件,能滿足電機(jī)工程師的仿真設(shè)計(jì)需求,提升高品質(zhì)電機(jī)設(shè)計(jì)能力;電磁仿真軟件已集成到先進(jìn)的仿真平臺(tái)WB中,WB獨(dú)特的項(xiàng)目圖形化界面把整個(gè)仿真過(guò)程緊密結(jié)合在一起,完成復(fù)雜的多物理場(chǎng)耦合分析,通過(guò)電磁場(chǎng)與電場(chǎng)、電磁場(chǎng)與熱場(chǎng)和電磁場(chǎng)與結(jié)構(gòu)等物理場(chǎng)相互耦合分析驅(qū)動(dòng)電機(jī),得到其電磁場(chǎng)、熱場(chǎng)、振動(dòng)等結(jié)果。為此宏新環(huán)宇信息化咨詢中心(http://hxhycae.com)特舉辦“新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場(chǎng)耦合”高級(jí)設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)。
展開(kāi) “新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場(chǎng)耦合” 高級(jí)設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
27.新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場(chǎng)耦合高級(jí)設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn).pdf
“新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場(chǎng)耦合” 高級(jí)設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
27.新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場(chǎng)耦合高級(jí)設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)-高曉龍.pdf
9 鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(NiTiDrivetech)--電路驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)(上)
鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(NiTiDrivetech)的可靠性設(shè)計(jì)
【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金,它是由Ni(鎳)- Ti(鈦)材料組成,經(jīng)過(guò)多道工序制成的絲,財(cái)哥簡(jiǎn)稱鈦絲,可以通過(guò)電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力,鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(nitidrivetech)目前已經(jīng)在航空航天、醫(yī)療、無(wú)人機(jī)、手機(jī)、汽車(chē)、機(jī)器人等科技領(lǐng)域投入使用。
本文通過(guò)公開(kāi)分享、科普鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)的可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),方便大家在機(jī)械電子工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域快速有效地轉(zhuǎn)化為科技成果。
九、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)(上)
驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方案較多,在結(jié)合不同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和大家各自的產(chǎn)品現(xiàn)有條件下,選擇合適自己的驅(qū)動(dòng)方案很重要。財(cái)哥整理了一下以往用過(guò)的一部分案例給大家一一舉例。
1 .【供電系統(tǒng)的配置】
在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路之前,我們首先要分析供電系統(tǒng)配置的極限情況下,是否滿足鈦絲的驅(qū)動(dòng)條件。
我們可以參考焦耳定律的基本公式:Q=I2Rt=UIt
分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鈦絲長(zhǎng)度、驅(qū)動(dòng)響應(yīng)時(shí)間、驅(qū)動(dòng)環(huán)境溫度因素。
(1)鈦絲的長(zhǎng)度越長(zhǎng),供電系統(tǒng)所需電壓要求越高。
(2)驅(qū)動(dòng)響應(yīng)時(shí)間要求越高,供電系統(tǒng)所需電壓和電流要求越大。
(3)驅(qū)動(dòng)環(huán)境溫度越低,供電系統(tǒng)所消耗的功越多。
這三個(gè)基礎(chǔ)因素,決定了供電系統(tǒng)的電壓和電流上限的配置。
展開(kāi) 10鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(NiTiDrivetech)-電路驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)(下)
鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(NiTiDrivetech)的可靠性設(shè)計(jì)
【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金,它是由Ni(鎳)- Ti(鈦)材料組成,經(jīng)過(guò)多道工序制成的絲,財(cái)哥簡(jiǎn)稱鈦絲,可以通過(guò)電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力,鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(nitidrivetech)目前已經(jīng)在航空航天、醫(yī)療、無(wú)人機(jī)、手機(jī)、汽車(chē)、機(jī)器人等科技領(lǐng)域投入使用。
本文通過(guò)公開(kāi)分享、科普鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)的可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),方便大家在機(jī)械電子工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域快速有效地轉(zhuǎn)化為科技成果。
九、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)(下)
續(xù)接上篇,驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方案除了上篇說(shuō)到行程開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制、恒壓驅(qū)動(dòng)控制、恒流驅(qū)動(dòng)控制、恒功驅(qū)動(dòng)控制外,進(jìn)一步還有驅(qū)動(dòng)保持控制、環(huán)境溫度的補(bǔ)償設(shè)計(jì)、溫度閉環(huán)控制設(shè)計(jì)、任意定位驅(qū)動(dòng)控制、矩陣式驅(qū)動(dòng)控制等。
在講解前,我們需要引入軟件設(shè)計(jì)控制中的一個(gè)常見(jiàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)用:PWM驅(qū)動(dòng),電子工程師和軟件工程師都非常熟悉這個(gè)驅(qū)動(dòng)模式。
本文中提及的各種參數(shù)均為案例舉例,不是實(shí)際參考數(shù)據(jù)。
另外財(cái)哥在前面的計(jì)算列表中的Q驅(qū)動(dòng)=Q加熱功+Q散熱,在EXCEL的計(jì)算公式中寫(xiě)成了Q驅(qū)動(dòng)=J加熱+Q散熱,所以導(dǎo)致了前面參數(shù)列表部分?jǐn)?shù)據(jù)錯(cuò)誤,可能給大家造成的困擾,請(qǐng)見(jiàn)諒。
6.【驅(qū)動(dòng)保持控制】
有些產(chǎn)品的功能要求我們的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)后,還要保持驅(qū)動(dòng)后的狀態(tài)。此時(shí),需要在我們?cè)诤愎?em>驅(qū)動(dòng)電路方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步做軟件設(shè)計(jì)。
工作原理:
驅(qū)動(dòng)保持控制的兩個(gè)步驟:
1)恒功驅(qū)動(dòng),我們通過(guò)熱功方程計(jì)算結(jié)果并對(duì)鈦絲通電驅(qū)動(dòng),讓執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成執(zhí)行動(dòng)作。
展開(kāi) 驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)的可靠性設(shè)計(jì)(8)鈦絲的驅(qū)動(dòng)電路控制(上)
【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態(tài)記憶合金、鈦鎳記憶合金,它是由Ti(鈦)-Ni(鎳)材料組成,經(jīng)過(guò)多道工序制成的絲,我們簡(jiǎn)稱鈦絲,可以通過(guò)電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。
相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力,鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。
鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)目前已經(jīng)在航空航天、洲際導(dǎo)彈、無(wú)人機(jī)、手機(jī)、汽車(chē)、機(jī)器人等科技領(lǐng)域投入使用。
本文通過(guò)分享、普及鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)的可靠性設(shè)計(jì),方便大家在機(jī)械電子工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域快速有效的轉(zhuǎn)化為科技成果。
第8節(jié) 【鈦絲的驅(qū)動(dòng)電路控制(上)】
前面3-7節(jié)基本上講述了驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)在機(jī)械結(jié)構(gòu)層面的可靠性相關(guān)的設(shè)計(jì),接下來(lái),我們將圍繞著驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)在電路設(shè)計(jì)和軟件控制方面進(jìn)一步的闡述。
1 .【供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)】
在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路之前,我們首先要考慮我們的產(chǎn)品的供電系統(tǒng)是否滿足我們的驅(qū)動(dòng)條件。我們回顧一下第一節(jié)中提到的《表4鈦絲直線位移響應(yīng)時(shí)間/電流基礎(chǔ)參數(shù)表》
鈦絲的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)時(shí)間需求,決定供電系統(tǒng)的電壓和電流上限的配置。
例如:規(guī)格:?0.15mm,長(zhǎng)度100mm的鈦絲
我們產(chǎn)品需求的響應(yīng)是0.5S的時(shí)候,我們的供電系統(tǒng)需要提供U>2.63V,I>581mA
當(dāng)產(chǎn)品需求的響應(yīng)是0.1S的時(shí)候,我們的供電系統(tǒng)需要提供U>5.88V,I>1298mA
這里要注意需要重點(diǎn)關(guān)注供電系統(tǒng)的電壓范圍,為了保證我們的產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的可靠性,必須保證供電系統(tǒng)的電壓下限滿足我們驅(qū)動(dòng)的需求。
例如:我們需求的鈦絲驅(qū)動(dòng)電壓最小是2.63V時(shí),選擇的鋰電池標(biāo)稱電壓3.7V,但鋰電池的實(shí)際電壓有的是3V-4.2V,有的是2.5V-4.2V,為了保證可靠性,就需要選擇3V-4.2V這種。
2 .
展開(kāi) 驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)的可靠性設(shè)計(jì)(4)力量設(shè)計(jì)
力量設(shè)計(jì)
因此,設(shè)計(jì)合理的初始荷載F1及執(zhí)行荷載F2,并留足驅(qū)動(dòng)余量?Fq是鈦絲驅(qū)動(dòng)力量設(shè)計(jì)的核心要點(diǎn),用公式表示為:
(1)F1≥F0+ Fn
(2)F2=F1+?F1
(3)?Fq=Fq-(F2+ Fn + Fnn)>0
6、如何獲取雙倍的鈦絲驅(qū)動(dòng)力
案例:某產(chǎn)品供電系統(tǒng)為了節(jié)能的需要,其設(shè)計(jì)電流只能驅(qū)0.15mm的鈦絲,然而這個(gè)產(chǎn)品內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)應(yīng)力需要630g,超過(guò)了0.15mm鈦絲的最大應(yīng)力(315g)1倍。這個(gè)時(shí)候,我們就需要采用《驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)常見(jiàn)10大結(jié)構(gòu)模型》中的U型驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),這個(gè)結(jié)構(gòu)可以獲得2倍于原鈦絲的驅(qū)動(dòng)力。
7、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)失效的可恢復(fù)設(shè)計(jì)
某鈦絲驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品在投入使用過(guò)程中,存在一個(gè)過(guò)大的偶發(fā)性外在因素帶來(lái)的阻力Fnn,該阻力遠(yuǎn)超出鈦絲驅(qū)動(dòng)力,且可能導(dǎo)致鈦絲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)損壞,這時(shí)我們需要設(shè)置一個(gè)隔離機(jī)構(gòu),用來(lái)保證驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不會(huì)被損壞,當(dāng)這個(gè)外在因素帶來(lái)的阻力Fnn撤銷(xiāo)后,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠正常完成驅(qū)動(dòng)。
例如:當(dāng)你要打開(kāi)門(mén),結(jié)果門(mén)被強(qiáng)制外力擠壓打不開(kāi),當(dāng)強(qiáng)制外力撤銷(xiāo)后,門(mén)還能夠繼續(xù)打開(kāi)。
這種情況下,我們可以采用《驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)常見(jiàn)10大結(jié)構(gòu)模型》中的U型隔離驅(qū)動(dòng):
這個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鈦絲驅(qū)動(dòng)部件和執(zhí)行部件采用了驅(qū)動(dòng)分離,這樣就可以保護(hù)鈦絲驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不會(huì)因突發(fā)外力過(guò)大導(dǎo)致?lián)p壞。
力量設(shè)計(jì)還有更多靈活的運(yùn)用,本文限于篇幅,先說(shuō)到這里。回顧前文1-3節(jié)所述,在做好鈦絲的產(chǎn)品選擇、選型和適配及時(shí)間設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,做好力量設(shè)計(jì),是驅(qū)動(dòng)鈦絲的可靠性設(shè)計(jì)的前提和保障。
后續(xù)我們將會(huì)進(jìn)一步講到驅(qū)動(dòng)鈦絲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的位移、空間、接觸、模具以及電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝控制等要點(diǎn),歡迎各位持續(xù)關(guān)注。
展開(kāi) 
驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)的可靠性設(shè)計(jì)(5)位移設(shè)計(jì)
位移設(shè)計(jì)
例3:三角函數(shù)結(jié)構(gòu)
我們將一根鈦絲,兩端固定,中間作為驅(qū)動(dòng)點(diǎn),鈦絲的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)和固定點(diǎn)形成三角函數(shù)關(guān)系,我們可以利用勾股定理得到類似杠桿的放大效果,得到更大的驅(qū)動(dòng)位移量。
當(dāng)sinA=0.4時(shí),鈦絲的直線驅(qū)動(dòng)方向的位移量是驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的方向的1:3倍關(guān)系,鈦絲? 0.15mm,長(zhǎng)度100mm,我們設(shè)計(jì)4%的位移量4mm,在驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的方向,我們會(huì)獲得12mm的驅(qū)動(dòng)位移量。
例4:U型+三角復(fù)合結(jié)構(gòu)
為了滿足空間布局,同時(shí)又要滿足位移量和力量的需求,我們可以采用U型驅(qū)動(dòng)和三角函數(shù)驅(qū)動(dòng)的組合驅(qū)動(dòng)形態(tài),獲得最大位移量的同時(shí),又獲得了最大化的力量。
當(dāng)sinA=0.4且復(fù)合結(jié)構(gòu)的每段長(zhǎng)度相同時(shí),鈦絲? 0.15mm,長(zhǎng)度100mm,我們設(shè)計(jì)4%的位移量4mm,在驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的方向,我們獲得了7mm的驅(qū)動(dòng)位移量和2倍的驅(qū)動(dòng)力量。
4、 位移設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題
(1)驅(qū)動(dòng)位移不足:比如設(shè)計(jì)要驅(qū)動(dòng)4mm位移,但實(shí)際應(yīng)用中只有3.5mm,一般是執(zhí)行力量超標(biāo)導(dǎo)致,調(diào)整執(zhí)行力量即可(參考第4節(jié)力量設(shè)計(jì))。
(2)冷卻恢復(fù)不到位:一般是沒(méi)有初始載荷,或初始載荷偏低,或者未考慮0點(diǎn)漂移現(xiàn)象(參考本節(jié)第1條)。
(3)壽命偏短:前幾千次能正常驅(qū)動(dòng),幾千次后驅(qū)動(dòng)不到位,這種情況一般是執(zhí)行力量超標(biāo)、驅(qū)動(dòng)余量不足(參考第4節(jié)力量設(shè)計(jì))、設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)位移量偏大(參考本節(jié)第2條)。
(4)位移需求量不足:位移需求缺口較大的情況下,可以通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處理(參考本節(jié)第3條)。
為了讓驅(qū)動(dòng)鈦絲在工業(yè)應(yīng)用中切實(shí)落地,我們制作了包括《財(cái)哥說(shuō)鈦絲》、《驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)的可靠性設(shè)計(jì)》、《SMA基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算模型》、《SMA常見(jiàn)10大結(jié)構(gòu)模型》等系列視頻和文章供大家參考,歡迎大家的關(guān)注和交流,請(qǐng)點(diǎn)贊收藏!
鈦絲科技 出品
作者 財(cái)哥說(shuō)鈦絲
展開(kāi) 驅(qū)動(dòng)鈦絲(SMA)的可靠性設(shè)計(jì)(9)鈦絲的驅(qū)動(dòng)電路控制(下)
【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態(tài)記憶合金、鈦鎳記憶合金,它是由Ti(鈦)-Ni(鎳)材料組成,經(jīng)過(guò)多道工序制成的絲,我們簡(jiǎn)稱鈦絲,可以通過(guò)電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力,鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)目前已經(jīng)在航空航天、洲際導(dǎo)彈、無(wú)人機(jī)、手機(jī)、汽車(chē)、機(jī)器人等科技領(lǐng)域投入使用。
本文通過(guò)分享、普及鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)的可靠性設(shè)計(jì),方便大家在機(jī)械電子工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域快速有效的轉(zhuǎn)化為科技成果。
第9節(jié) 【鈦絲的驅(qū)動(dòng)電路控制(下)】
本節(jié)要說(shuō)的是驅(qū)動(dòng)鈦絲電路控制的【驅(qū)動(dòng)保持控制】、【環(huán)境溫度的補(bǔ)償設(shè)計(jì)】、【溫度閉環(huán)控制設(shè)計(jì)】、【任意定位驅(qū)動(dòng)控制】、【矩陣式驅(qū)動(dòng)控制】。
在講解前,我們需要引入軟件設(shè)計(jì)控制中的一個(gè)常見(jiàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)用:PWM驅(qū)動(dòng),電子工程師和軟件工程師都非常熟悉這個(gè)驅(qū)動(dòng)模式。
本文中提及的電流參數(shù),均表示PWM驅(qū)動(dòng)時(shí)的電流平均值或有效值。
6.【驅(qū)動(dòng)保持控制】
有些產(chǎn)品的功能要求我們的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)后,還要保持驅(qū)動(dòng)后的狀態(tài),此時(shí),需要在我們?cè)谏弦还?jié)提到的恒功驅(qū)動(dòng)電路方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步做軟件設(shè)計(jì)。
工作原理:
驅(qū)動(dòng)保持控制的兩個(gè)步驟:
1)恒功驅(qū)動(dòng),參考《表1鈦絲位移形變熱功方程模擬計(jì)算表》對(duì)鈦絲通電驅(qū)動(dòng),讓執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成執(zhí)行動(dòng)作。
2)驅(qū)動(dòng)保持,根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際的結(jié)構(gòu)空間情況,計(jì)算或測(cè)量溫度的損失,做溫度補(bǔ)償電流控制,使其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的鈦絲的溫度始終維持在100°,波動(dòng)區(qū)間在10°的范圍。
例如規(guī)格:?0.15mm,長(zhǎng)度100mm的鈦絲,從環(huán)境溫度20°,通過(guò)0.5S的響應(yīng)時(shí)間,達(dá)到驅(qū)動(dòng)溫度100°,帶入Q=cm(t?t0)。我們得到需要的驅(qū)動(dòng)電流是 581mA,這個(gè)時(shí)候我們的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成了第一步的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行動(dòng)作。
展開(kāi) 800V電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)詳細(xì)解析 800V電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)詳解
Vitesco Technologies 開(kāi)發(fā)的逆變器在模塊化設(shè)計(jì)中進(jìn)行了優(yōu)化,以使用碳化硅并實(shí)現(xiàn)最高效率。半導(dǎo)體和模塊設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)在系統(tǒng)范圍的優(yōu)化中被識(shí)別和調(diào)整。雜散電感的最佳范圍可以確定為優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù),以便在某個(gè)開(kāi)關(guān)頻率下最小化開(kāi)關(guān)損耗。
5 鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(NiTiDrivetech)的可靠性設(shè)計(jì)-位移的設(shè)計(jì)
鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(NiTiDrivetech)的可靠性設(shè)計(jì)
【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金,它是由Ni(鎳)- Ti(鈦)材料組成,經(jīng)過(guò)多道工序制成的絲,財(cái)哥簡(jiǎn)稱鈦絲,可以通過(guò)電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力,鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)(nitidrivetech)目前已經(jīng)在航空航天、醫(yī)療、無(wú)人機(jī)、手機(jī)、汽車(chē)、機(jī)器人等科技領(lǐng)域投入使用。
本文通過(guò)公開(kāi)分享、科普鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)的可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),方便大家在機(jī)械電子工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域快速有效地轉(zhuǎn)化為科技成果。
五、位移的設(shè)計(jì)
鈦絲驅(qū)動(dòng)的位移量由鈦絲的長(zhǎng)度決定。同時(shí),影響驅(qū)動(dòng)位移的因素還有驅(qū)動(dòng)模型的0點(diǎn)位置設(shè)計(jì)和終點(diǎn)位置設(shè)計(jì)。
1、 鈦絲的0點(diǎn)位置設(shè)計(jì)
鈦絲的0點(diǎn)位置設(shè)計(jì)和初始載荷有關(guān)。初始載荷,大家可以理解為驅(qū)動(dòng)開(kāi)始的時(shí)候的彈簧或彈片等拉力裝置,作用在鈦絲徑向的拉力。這個(gè)拉力裝置,主要是用于輔助驅(qū)動(dòng)模型的驅(qū)動(dòng)件快速?gòu)?fù)位歸零。
鈦絲的0點(diǎn)位置會(huì)隨著初始載荷發(fā)生一定漂移。
財(cái)哥在上一章節(jié)的力量設(shè)計(jì)中,提到了初始載荷的恢復(fù)不到位的情況。這就是我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題,0%的位置和初始載荷的大小存在的0點(diǎn)漂移現(xiàn)象,初始載荷越大,0點(diǎn)漂移值越大。
我們以規(guī)格:?0.15mm,長(zhǎng)度100mm為例,結(jié)合表5《表5鈦絲通電加熱收縮力計(jì)算表》,我們提供的初始載荷是128g,那么鈦絲的0點(diǎn)位置就會(huì)漂移到-0.4mm位置。鈦絲被拉長(zhǎng)了0.4mm,那么它的驅(qū)動(dòng)位移量,還是5mm,只是整體往后移動(dòng)了0.4mm。
所以我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,需要考慮鈦絲的0點(diǎn)位移的漂移補(bǔ)償設(shè)計(jì)。
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