一种SETMOS二阶带通滤波器设计实现

单电子晶体管（SET）作为一种纳电子器件有着较大的优势,将SET与纳米MOS混合构成的器件（SETMOS）是目前研究的热点之一。SETMOS作为一种新的混合器件,在结合了两者优点的同时,具有与SET一样的库仑振荡特性和MOS高增益等特性。文章基于一种sETM0s混合结构的电压电流特性的数学模型,设计并实现了一种SETMOS二阶带通滤波器,阐述了这种SETMOS带通滤波器的结构、工作条件、性能、参数和特点,并用PSpice对其传输特性进行了仿真验证,结果证明,SETMOS在其通带范围内具有良好的带通幅频特性,且具有低电压、低功耗和高频的特点。     

圆柱滚子电磁推进装置仿真与推进实验分析

在圆柱滚子双盘直槽研磨加工中，为提高滚子的加工效率，满足滚子连续进料的要求，设计了一种将电磁能转化为机械能的电磁推进装置，将它运用到圆柱滚子的研磨加工送料中。对圆柱滚子电磁推进装置的结构设计，通电状态下磁场的分布、磁场运动情况进行理论分析后，利用ANSYS Maxwell电磁场仿真软件对装置的二维模型进行仿真，查看磁场的分布及运动情况，并得出在不同电源激励条件下各滚子受力及整列滚子受力情况。仿真结果表明：装置通电后，内部会产生沿其轴线方向作周期性运动的行波磁场，并能够向滚子提供方向一定、大小可调的电磁推力，可以满足滚子研磨加工中连续推料的要求。随着电源电压和频率的增大，电磁推力也增大，推力调节方便。搭建了圆柱滚子电磁推力测量实验平台，对比了相同激励条件下仿真和实验所得电磁推力。实验结果表明：滚子受到的电磁推力随电源电压和频率的增加而增加，在相同的激励条件下，实验测得结果与仿真计算结果接近，验证了仿真结果的准确性。该装置可以实现滚子连续进料，具有较大的实际应用价值。     

汽车万向传动装置动态特性仿真分析

在Pro/E软件中建立万向传动装置的三维模型,并基于ADAMS软件和ANSYS软件进行动态特性仿真分析.采用理论计算和运动仿真相结合的方法,得到了十字轴万向节输出轴角加速度和角速度曲线,并对中间传动轴进行模态分析,得到了相应振型和固有频率.仿真结果表明:运动仿真曲线与理论分析基本一致,模态求解数据与试验数据相符;模型构建合理,仿真结果可靠;动态特性仿真可简化机械产品设计过程,为进一步优化万向传动装置结构提供指导.     

小管径超声波流量计的仿真与设计

针对时差法超声波流量计在小管径流量测量方面存在的问题,提出了一种内置反射装置的缩管径超声波流量计。采用FLUENT仿真软件,以管道内各声路上的K系数及均方根误差为评定标准,研究了反射片的形状、特征尺寸、反射片的间距及管道的缩进对管内流场特性的影响,设计了最佳管道模型,并计算出该模型在各流量点下的K系数。仿真结果表明所设计超声波流量计流场稳定,能够提高小管径测量的测量精度。     

A Fully Integrated Ring-Type Fluxgate Sensor Based on a Localized Core Saturation Method

This paper reports a new micromachined fluxgate sensor with extremely low power consumption, based on a localized core saturation method. The extremely low power consumption is achieved by quick saturation at the localized core region associated with sensing coils 10 times smaller than the excitation coils. We designed and optimized the sensor by using the electromagnetic simulation software MagNet, and we compared the simulation results with the experimental results. The device exhibits a power consumption of ~14 mW, a sensitivity of 650 V/T at 60 muT, and a sensor span of ~200 muT. In comparison with previously reported micro fluxgate sensors, the newly developed sensor consumes 7 times less power, but at the expense of sensor span and linearity     

砷化镓MESFET器件的电路模拟

临于器件模拟参数在电路模拟中的重要性，本文选择了较为理想的模型参数提取方法－－统计试验法，并从理论上解决了该方法在迭代求解过程中存在的隐函数问题，以及解的唯一怀问题。同时提出了加速求的方法。在此基础上设计的软件可获得精确的器件模型参数。该软件与通用的ＳＰＩＣＥ３集成为一个针对ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ器件的电路模拟系统。本文给出了该系统对不同的电路形式基不同的器件参数下的模拟结果，为我们的ＧａＡｓ６００     

一种基于旋转编码器的车辆行车状态无线监测装置

开发一种基于旋转编码器的车辆行车状态无线监测装置,采用增量式旋转编码器作为速度测量元件,基于STM32F103VET6处理器与嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ进行系统监测装置的软硬件设计。比较目前几种常用的车辆测速方式的优劣,叙述车辆行车状态无线监测装置的工作原理及其架构,速度测量元件、监测装置的软硬件子系统的设计要点,给出软件流程图和行车状态实时监测曲线。根据现场的实验测试表明:该系统不仅架构简单、使用方便,而且具有良好的实时性、可靠性和测速分辨率等。     

小型制冷装置冷凝器的仿真与实验研究

建立了冷凝器的仿真模型,开发冷凝器稳态模型的仿真软件,搭建翅片管式冷凝器的试验装置,得到冷凝器参数随制冷剂质量流量变化的一系列实验数据.经过比较分析,证明实验数据和仿真结果的变化趋势一致,吻合程度较好.     

实验室聚能高速碎片生成装置设计与研究

地面超高速模拟实验是研究微小空间碎片撞击效应最经济和最有效的手段。目前的空间碎片生成装置安全性较低,无法在实验室内使用。为了在实验室模拟空间超高速碎片,研究设计了带防护壳体的占据式聚能装药空间碎片生成装置。根据数值模拟结果,加工制作了实验装置,通过试验测得截取的射流头部速度为10．52km／s、10．62km／s,与利用AUTODYN软件模拟得到的射流头部速度11．385km／8基本吻合。装置的保护外壳较为完整,实现了在实验室中模拟空间超高速碎片。     

精密轴承的预紧力定位包装研究

目的解决精密轴承现有包装在运输过程中受到振动和冲击影响易导致其接触面间的表面质量下降的问题。方法提出了一种刚柔结合的精密轴承包装方法,通过预紧力定位装置消除轴承滚动体与内圈两者间游隙,结合缓冲衬垫对包装件进行防护。通过应力-应变原理设计预紧力定位装置结构,并利用有限元软件模拟该装置与轴承相互作用的工作过程,研究该过程中轴承受力变化情况及预紧装置的力学表现。结果仿真结果显示定位装置对轴承施加预紧力后游隙消失,且轴承的弹性变形在可承受范围内。通过对整体包装件进行自由跌落试验,测得轴承受到的冲击加速度小于50G,并检测轴承接触表面无损伤。结论所提出的精密轴承包装方法能够对精密轴承提供保护作用。     

摆杆式重型车轮拆装装置的设计与动态仿真

针对重型车轮拆装困难和现有拆装机械复杂的现状,设计了一种摆杆式重型车轮拆装装置.介绍了其结构方案和工作原理;利用几何分析法,确定了车轮中心的4个极限位置;利用Pro/E软件进行了运动学仿真,得到了车轮中心的轨迹区域,并分别分析了装置的摆杆长和侧支架间距对轨迹区域的影响,确定了装置在最佳调整范围时,轨迹区域左右跨度和上下跨度的比值.通过现场应用,表明装置具有对中率高、拆装方便、稳定性强、安全可靠、便于车载和野外使用的特点.     

包装盒上料单元的虚拟设计

包装盒上料单元是采用机、电、气一体化控制的自动上料装置。设计了包装盒上料单元的机械系统,介绍了上料单元的组成和工作原理,以及各主要部件的机械结构。结合虚拟设计技术,利用Pro/E软件对其机械系统进行了装配校验和运动仿真分析。     

带内筋筒形件滚珠旋压的数值模拟

利用有限元软件 ABAQUS 对带内筋筒形件的滚珠旋压进行了数值模拟,分析了带内筋筒形件成形过程中金属塑性变形区的应力状态、金属流动规律,在此基础上分析了不同压下量、进给比和壁厚对内筋饱满度以及筒形件表面质量等成形效果的影响规律。 根据数值模拟结果,设计并制造了工装和模具,同时进行了工艺试验,成功试制出内筋成形效果良好的筒形件试样。     

履带牵引式换带装置液压系统动态特性研究

履带牵引式换带装置是一种矿井带式输送机胶带更换装置,为了解其液压系统的动态特性,应用Automation Studio软件对换带装置液压系统进行建模与仿真。在换带装置拉带速度仿真分析中,获得了在30,35,40,45,50 mL/r排量下液压马达的输入流量、转速仿真曲线以及履带底盘的拉带速度。通过对换带装置夹带速度的仿真,说明其液压缸夹紧与松开的时间差异并分析其原因。防溜带机构夹带速度的仿真表明该机构可在0.2 s内夹紧胶带。工业性试验中通过PLC（programmable logic controller,可编程逻辑控制器）采集现场液压系统压力并和仿真压力对比分析。夹带恒压自适应调节保证了在胶带厚度变化的情况下系统压力仍然能保持稳定。自动锁带油缸压力迅速变化确保了胶带更换作业安全进行。结果表明该装置系统响应速度较快,性能稳定,为履带牵引式换带装置的动力和安全性能提供了保障。     

面向USV的AUV自主回收装置设计及其水动力分析

随着海洋无人系统的发展,自主式水下机器人（autonomous underwater vehicle,AUV）的自主布放和回收技术成为亟待突破的瓶颈技术。利用无人水面艇（unmanned surface vehicle,USV）回收AUV成为海洋无人系统协同作业的发展方向之一。目前国外一些研究机构提出的利用USV回收AUV的方案,成熟度都较低。为了实现USV自主回收AUV,设计了一种用于USV动态回收AUV的回收装置。该装置通过绳索连接固定在USV上的绞车,下方连接一个V形翼,用于维持其稳定性,以实现USV在航行中自主收放AUV。首先,介绍了国内外自主回收AUV的研究现状;然后,对回收装置的设计背景、结构形式以及稳定性进行了分析;最后,利用水动力分析软件CFX对AUV在水下对接的动态过程进行了水动力仿真,获得了回收装置在不同工况下对接时的阻力变化情况。通过数值仿真发现：对接过程中,AUV的摩擦阻力逐渐增大;当AUV接近回收装置时,压差阻力迅速减小,但AUV在对接过程中的总阻力是先增加后减小。通过分析可知,所设计的回收装置具有较好的稳定性。研究结果对动态回收AUV具有一定的指导意义。     

Underwater three-dimensional imaging with an amplitude-modulated laser radar at a 405 nm wavelength

We report the results of underwater imaging with an amplitude-modulated single-mode laser beam and miniaturized piezoactuator-based scanning system. The basic elements of the device are a diode laser source at 405 nm with digital amplitude modulation and a microscanning system realized with a small-aperture aspheric lens mounted on a pair of piezoelectric translators driven by sawtooth waveforms. The system has been designed to be a low-weight and rugged imaging device suitable to operate at medium range (approximately 10 m) in clear seawater as also demonstrated by computer simulation of layout performance. In the controlled laboratory conditions a submillimeter range accuracy has been obtained at a laser amplitude modulation frequency of 36.7 MHz.     

可调压力激光焊接工艺地面模拟装置的研制

目的 针对普通激光焊接实验装置无法用于非常压极端环境下激光焊接工艺的难点,研发设计一种可用于模拟环境压力变化的激光焊接地面模拟装置,使得在地面上模拟深海高压环境激光焊接和太空负压环境激光空间制造过程成为可能。方法 针对非常压极端环境下激光焊接实验成本高以及危险性大等问题,并综合考虑高压力、低真空,以及水下高盐度、低温度和微生物等环境特点,对模拟装置的压力调节集成系统、激光入射孔以及可移动运动平台3个主要方面进行设计。自主设计研发一套具备从负压到高压压力范围可调的激光焊接地面模拟装置,并对模拟装置进行实验和性能验证。结果 研制装置压力测试的结果表明,该装置能够开展5.2 Pa(真空环境)至13.13 MPa(深海环境)压力范围条件下的激光焊接实验,为深海高压激光焊接过程以及空间负压激光制造过程提供实验基础。基于该模拟装置进行了不同压力环境下的激光焊接实验,结果表明,大气环境中随着压力的增大,焊缝熔深逐渐增大,而熔宽呈减小趋势;水下环境中随着焊接速度的增大,焊缝熔深和熔宽均逐渐减小。结论 实验结果与现有研究结果相近,可调压力激光焊接地面模拟装置的可行性和有效性得到了验证。该装置能够为未来深海高压和外太空负压激光焊接实验进一步研究提供设备支撑,具有良好的应用前景。     

Using FEA to treat piezoelectric low-frequency resonators

In developing small micromachined components, it is difficult and costly to rely only on experiments. Nevertheless, a detailed understanding of their functioning, also on a system level, is essential if their numerous device possibilities are to be used to their fullest extent. Development efforts can be focused on the device if performance predictions can be made with available computer software. This paper addresses the use of available finite element analysis (FEA) programs. A comparison of simulation and analytic results shows that FEA can be used to accurately predict properties such as static and harmonic response, frequency-dependent impedance, and piezo-induced changes in resonance frequencies. A limitation is the need for CPU-power, especially when determining high overtones. Also, piezoelectric materials with a finite resistivity are more complicated to handle.     

轮履组合式环保机器人轮式行走分析

1.School of Mechanical Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224003, China;
2.School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China;
3.School of Computer Science and Communication, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China     

轨道车辆吸能装置准静态试验测试技术研究

试验研究方法是轨道车辆吸能装置耐撞性最直接、最具有说服力的研究方法。针对目前国内文献鲜有通过试验对吸能装置耐撞性进行研究的现状,本文设计出一种轨道车辆吸能装置准静态试验测试方法,并对某地铁列车吸能装置进行试验,得到吸能装置压缩力、压缩位移两个关键吸能特性指标;通过准静态试验边界条件,建立等同的仿真分析模型,通过仿真分析方法研究吸能装置的吸能特性并与试验结果进行对比。研究表明:此吸能装置准静态试验测试方法具有可行性,能够满足实际工程需要;分析结果与试验结果一致性较好,验证了分析结果的准确性和试验测试方法的有效性,通过试验与分析结合的方法为吸能装置吸能特性及后续结构优化提供了理论和试验支撑。