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MEMS超声电机的行波畸变机理及抑制方法研究

主持人：何江波

项目类别：国家自然科学基金青年基金项目

立项时间：2023年1月

行波畸变问题使MEMS超声电机转速及转矩严重不稳定，是制约其替代武器安全控制系统中 传统锁控驱动器的主要瓶颈之一。微尺度特征使MEMS超声电机受到多种复杂非理想因素的耦合 作用，致使其行波畸变机理明显有别于宏观超声电机的行波畸变机理。本项目拟从理论、仿真 模拟及实验三方面系统深入地研究MEMS超声电机的行波畸变机理及抑制方法。重点探索各向异 性、残余应力、非线性阻尼及转子冲击耦合作用下的行波畸变的复杂物理机理，利用复合材料 弹性理论、Hamilton原理及赫兹接触理论构建畸变行波的非线性多物理场耦合模型，最终从优 质模态筛选、模态优化、驻波振幅鲁棒性优化及冲击效应压制四方面建立行波畸变的有效抑制 方法。研究成果将为MEMS超声电机的性能设计提供重要的理论及方法基础，对于加速核心战略 武器安全控制系统的升级换代具有重要意义。