行波型旋转超声电机裂纹定子振动建模与仿真

摘要

针对超声电机定子因疲劳而产生裂纹,进而对其运行性能产生影响这一新问题,采用裂纹的等效扭簧模型,将定子弹性体和压电片复合的简支梁分割为两段,列出其振动方程;根据简支梁的边界条件,以及裂纹处挠度、剪力、转矩连续和转角协调条件等,推导出含裂纹的行波型旋转超声电机TRUM定子的总体振动模型及其强迫响应解析.并在MATLAB软件平台上,进行TRUM实例仿真,分析发现,裂纹的存在,对电机的行波波形发生改变,产生使定子横向振动最高点及其纵向运动速度不一致等影响,为今后根据定子振动波形的变化来挖掘出电机是否有裂纹及其形式,进而对电机运行健康状态的监控和补偿,提供了一种较好的途径.