買專利賣專利找龍圖騰，真高效！ 查專利查商標(biāo)用IPTOP,全免費(fèi)！專利年費(fèi)監(jiān)控用IP管家,真方便！

龍圖騰網(wǎng)獲悉寧波大學(xué)申請的專利一種基于多物理場耦合的直驅(qū)進(jìn)給軸熱誤差建模方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115081209B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210691557.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/20；該發(fā)明授權(quán)一種基于多物理場耦合的直驅(qū)進(jìn)給軸熱誤差建模方法是由項(xiàng)四通;陳茂雷;張海南;勞靜文;虞奔設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-06-17向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于多物理場耦合的直驅(qū)進(jìn)給軸熱誤差建模方法在說明書摘要公布了：一種基于多物理場耦合的直驅(qū)進(jìn)給軸熱誤差建模方法，包含如下步驟：一、直驅(qū)進(jìn)給軸的溫度場建模，得到基于多場耦合的偏微分方程；二、對基于多場耦合的偏微分方程求解，得到溫度場方程；三、基于膨脹理論，建立直驅(qū)進(jìn)給軸的熱誤差模型。本發(fā)明根據(jù)誤差機(jī)理建模，綜合考慮了直驅(qū)進(jìn)給軸在實(shí)際工況中電磁場、熱場和流場的耦合作用，建立了顯示的解析函數(shù)，能反映熱誤差變化的全過程。

本發(fā)明授權(quán)一種基于多物理場耦合的直驅(qū)進(jìn)給軸熱誤差建模方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于多物理場耦合的直驅(qū)進(jìn)給軸熱誤差建模方法，其特征在于：包含如下步驟： 一、直驅(qū)進(jìn)給軸的溫度場建模，得到基于多場耦合的偏微分方程； 基于多場耦合的偏微分方程的建立過程為： a、分析直線電機(jī)的電磁場 根據(jù)麥克斯韋方程組和通電繞組在氣隙產(chǎn)生的行波磁場，求出直線電機(jī)初級繞組產(chǎn)生的磁場B和電場E； 在已知H和E的情況下，用坡印廷矢量S來表示電磁場的能量密度，分析電磁場的能量變化，將坡印廷矢量S展開： 其中，表示坡印廷矢量的積分形式；表示單位時間內(nèi)減少的電磁能量，W表示電磁場的總能量；表示在體積V內(nèi)產(chǎn)生的電磁損耗，J表示電流密度，表示電阻率；表示體積V內(nèi)電源提供的能量，Ee表示局外場強(qiáng)； 從電磁能量中分離出電磁場的電磁損耗： 因電磁損耗以銅損失為主要熱源： 其中，i表示電流；Rcu表示銅阻；為電阻隨溫度的變化系數(shù)；ΔT為溫度變化； b、分析直線電機(jī)的熱流場； 根據(jù)納維-斯托克斯方程和能量守恒方程，求解對流傳熱問題的基本控制方程： N-S方程和能量守恒方程： 式中，ρ為流體密度；v為流體速度；f為流體的體積力；p為流體的壓強(qiáng)；μ為動力粘度；E為流體的總能量；τij為流體的表面力；qr為內(nèi)熱源； 在熱流場的控制方程中加入電磁能量通量，實(shí)現(xiàn)能量的平衡和耦合；對于一維進(jìn)給軸簡化后的方程為： 其中，T為直驅(qū)進(jìn)給軸表面溫度，是待求函數(shù)；t為運(yùn)動時間；ρc＝ρc，c為比熱容，ρ為密度；h為對流散熱系數(shù)；A為散熱面積；Tf0為環(huán)境溫度；η為耗散率；PJ為電磁損耗，y為直驅(qū)進(jìn)給軸的位置，a為熱擴(kuò)散系數(shù)； 其中，T為直驅(qū)進(jìn)給軸表面溫度，是待求函數(shù)；t為運(yùn)動時間；ρc＝ρc，c為比熱容，ρ為密度；h為對流散熱系數(shù)；A為散熱面積；Tf0為環(huán)境溫度；η為耗散率；PJ為電磁損耗；y為直驅(qū)進(jìn)給軸的位置；a為熱擴(kuò)散系數(shù)； 二、對基于多場耦合的偏微分方程求解，得到溫度場方程； 首先，將電磁損耗方程從式4中分離： 求解式5得到產(chǎn)熱階段，進(jìn)給軸的溫度隨時間的變化： 當(dāng)直驅(qū)進(jìn)給軸達(dá)到熱穩(wěn)態(tài)后，同時直線電機(jī)發(fā)熱也達(dá)到飽和狀態(tài)，對流傳熱方程從式4中分離得到式7 求解式7，可得到穩(wěn)態(tài)階段，空氣對流散熱導(dǎo)致進(jìn)給軸溫度隨位置的變化為： Tbry＝C2·eχ·y+C1·e-χ·y+Tfo8 其中，C1和C2為待辨識參數(shù)； 考慮溫度上升階段，溫度的變化同時受到時間和位置的影響，將導(dǎo)熱方程從式4中分離： 將式6和式8作為邊界條件：T0,t＝Tbr；Ty,0＝Tf代入式9求解，可得到電磁熱三場耦合下的直驅(qū)進(jìn)給軸的溫度場： Tt,y＝Tbr+erfθ·Tf-Tbr10 其中，erfθ為高斯誤差函數(shù)， 三、基于膨脹理論，建立直驅(qū)進(jìn)給軸的熱誤差模型； 將整個進(jìn)給滑臺等分，每段長度記為ΔL，記每段的中點(diǎn)為Pi，i＝1,2,3......,m，進(jìn)給軸每段各向同性，各段熱膨脹系數(shù)αl都相同，引入修正系數(shù)ξ，取Tt,ypi為每段溫度對時間的函數(shù)。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人寧波大學(xué)，其通訊地址為：315211 浙江省寧波市江北區(qū)風(fēng)華路818號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。