Автореферат (1091100), страница 5
Текст из файла (страница 5)
За целевые функции оптимизации приняты показатели чувствительности, амплитуды микроперемещений и температурныйдиапазон термокомпенсации.2. Разработана и апробирована оригинальная численная методика расчета ПП с использованием температурной аналогии обратного пьезоэффекта.Результаты расчета в компьютерной системе APM WinMachine хорошо согласуются с результатами аналитического моделирования и с экспериментальными данными, различие не превышает 10%. В основу методики положеназамена в обобщенном законе Гука пьезоэлектрической компоненты на температурную с соответствующим пересчетом физических параметров. Эта методика позволяет вместо дорогостоящих зарубежных комплексов для решения задач с пьезоэффектом использовать отечественные программные продукты по расчету термодеформаций.3.
Проведена разработка и выполнены исследования малогабаритныхперистальтических пьезонасосов. Решена задача обеспечения непрерывностипотока и повышения точности дозирования путем создания режима возбуждения бегущей волны деформаций. Исследования проведены по аналитическим моделям, численным методом конечных элементов и экспериментальным моделированием. Сравнение результатов показало расхождения, не превышающие 15%. Работы проводились в ФГБНУ «НИИ ПМТ» при поддержкеМинобрнауки России в рамках ФЦП по теме «Разработка линейки прецизионных пьезоэлектрических микронасосов точного дозирования с низкимэнергопотреблением для перекачки медицинских жидкостей малого объема»(шифр 2014-14-585-0008-006).4.
Разработана оригинальная методика оптимизации толщин слоевдвухслойных ПП по критерию максимума передаточной функции рабочегохода. На основе этой методики построены универсальные инженерные номограммы, применение которых в разработке пьезонасосов позволило увеличить объем перекачиваемой жидкости, повысить производительность и снизить управляющее напряжение.5. Разработана методика расчета чувствительности резонаторов пьезоэлектрических датчиков угловой скорости и построены модели, обладающие21на 10–12% большей чувствительностью к изменению угловой скорости посравнению с известными зарубежными аналогами за счет снижения влиянияжесткости подвесных элементов и оптимизации геометрических параметроврезонатора.6. Разработана оригинальная обобщенная методика расчета напряженно-деформированного состояния трубчатых ПП многослойной структуры спроизвольным количеством секторов и участков переменной жесткости.Впервые установлено, что жесткость металлических электродов оказываетсущественное влияние на прогиб тонкостенной пьезотрубки.
В реальныхустройствах расчётное снижение прогиба может достигать 14% по сравнению с расчётами, проведёнными без учёта электродов. Разработанная методика позволяет более точно определять функциональные параметры прецизионных трубчатых ПП на этапе проектирования.7. Представлена новая физико-математическая модель трубчатых ППизгибного типа для сканирующей зондовой микроскопии, позволяющихосуществлять плоскопараллельное перемещение зонда или предметного столика с исследуемым образцом и сохранять плоскость сканирования и ортогональность к ней оси зонда в полном диапазоне перемещений.
Это позволяетснизить затраты на математическую обработку сигнала. Указанные преимущества определяются применением пьезотрубки, по крайней мере, с двумяучастками электродов на её длине, обеспечивающих изгиб в двух противоположных направлениях кривизны. Моделированием установлена зависимостьрабочего хода зонда и размеров площади сканирования от соотношений длинучастков и секторальных углов электродов, управляющих изгибом пьезотрубки.8.
На основе моделирования дисковых ПП методом конечных элементов, в рамках совместных НИР с ФГУП «НИИ «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха,разработаны и исследованы схемные решения термокомпенсированных пьезокорректоров оптических резонаторов, снижающие тепловой уход оптического периметра кольцевого лазерного гироскопа в диапазоне температур отминус 60 °С до +90 °С. Полученные результаты и рекомендации позволилина практике повысить процент выпуска датчиков с длительным временем работы с 15% до 60%.22СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИПубликации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК1.Виноградов А.Н., Матвеев Е.В.
Моделирование резонатора пьезогироскопа в системе APM WinMachine // САПР и Графика. – 2008, №4. – С. 93-97.2.Виноградов А.Н., Матвеев Е.В. Моделирование трубчатого пьезосканерадля зондовой микроскопии //Датчики и системы, 2012, № 12. – С.12-17.3.Виноградов А.Н., Матвеев Е.В. Моделирование многослойных трубчатыхпьезосканеров в туннельной микроскопии//Наноинженерия. – 2013, №2. – С. 3540.4.Виноградов А.Н., Запотылько Н.Р., Катков А.А., Матвеев Е.В.
Проблемыоптического контакта при соединении элементов гелий-неоновых лазеров//Оптический журнал. – 2014. Т. 81. №. 4. – С. 61-67.5.Виноградов А.Н., Матвеев Е.В., Белов Е.Н., Юсупов Л.Н. Моделированиеи оптимизация перистальтических пьезонасосов для автоматической инфузии //Медицинская техника. – 2016. – № 4. – С. 32-35.Патенты и авторские свидетельства6.Виноградов А.Н., Матвеев Е.В., Шеламов В.А.
Моделирование прецизионного трубчатого пьезопривода./ Свид-во о гос.регистр. программы для ЭВМ№ 2013611321. – 2013. Правообладатель ФГБНУ «НИИ ПМТ».7.Виноградов А.Н., Матвеев Е.В., Юсупов Л.Н. Пьезоэлектрический привод. / Патент РФ на Полезную модель № 162894.
Опублик. 27.06.2016. Бюл.№18. Патентообладатель ФГБНУ «НИИ ПМТ».Публикации в других изданиях8.Виноградов А.Н., Вотинов Ю.Ю., Матвеев Е.В. Термоупругие моделимногослойного пьезопривода наноперемещений в лазерном гироскопе // Труды2 Всероссийской научной школы для молодежи "Концентрированные потокиэнергии в индустрии наносистем, материалов и живых систем": сб. научн. тр. /МИЭМ.
- Москва, 2009. – C. 109-119. - ISBN 978-5-94506-244-3.9.Матвеев Е.В., Духовенский Г.Е., Виноградов А.Н. Расчет тепловых деформаций и напряжений в многослойных наноструктурах оптических узлов длякосмической техники // Труды 1-й Всероссийской школы-семинара студентов,аспирантов и молодых ученых по тематическому направлению деятельностинациональной нанотехнологической сети «Функциональные наноматериалы длякосмической техники»: сб.
научн. тр./МИЭМ. – Москва, 2010. – C. 191-196.10. Матвеев Е.В. (м.н.с.), Виноградов А.Н. Анализ моделей вибрационныхгироскопов. // Труды 2-й Всероссийской школы-семинара студентов, аспиран23тов и молодых ученых по тематическому направлению деятельности национальной нанотехнологической сети «Функциональные наноматериалы для космической техники»: сб. научн. тр./МИЭМ.
– Москва, 2011. – C. 238-24311. Матвеев Е.В., Виноградов А.Н. Анализ термоупругих НДС в вакуумноплотном соединении оптических деталей лазерных резонаторов // Авиакосмические технологии (АКТ-2012): Труды XIII Всеросс. науч.–техн. конференции ишколы молодых ученых, аспирантов и студентов. – Воронеж: ООО Фирма«Элист»; 2012. – 242с. – С. 132-139.24.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
