四棱锥复合梯度表面液滴的定向移动

目的 探究出能使液滴移动距离达到最大的复合表面制备手段,以及液滴在其表面的移动机理及影响因素。方法 采用电火花加工技术在H62黄铜表面制备四棱锥结构构建结构梯度,并通过化学刻蚀在四棱锥表面制备润湿梯度,从而形成复合梯度结构。分别使用扫描电子显微镜和高速摄像机观察复合表面的微观结构与试件表面液滴的移动过程。结果 复合结构表面不仅具有不对称几何形状引起的拉普拉斯压力,其上的液滴还会受到不平衡表面张力的作用。润湿梯度提供的不平衡表面张力与结构梯度形成的拉普拉斯压力共同组成驱动合力,令液滴在相较单一梯度表面表现出更强的移动性能。对比分析侧面夹角等因素对液滴定向移动的影响规律后得出,经化学蚀刻后的复合表面,液滴移动距离提升明显,并且移动距离增加量与夹角β成正比。在结构梯度与润湿梯度的共同作用下,液滴在β=5°的试件表面上定向移动距离达到最大,最大移动距离Lmax=6.96 mm。结论 相较于单一梯度表面,复合型液滴定向移动表面可以获得最长的移动距离,表现出良好的应用前景。制备方法上,电火花线切割与化学刻蚀操作简单,成本低廉,有助于推动制备大批量液滴定向移动复合表面的相关研究。     

基于参数解耦陷波滤波器的工业机器人末端振动抑制

六自由度工业机器人关节因传动装置刚度不足而引发末端振动,通常采用传统陷波滤波器解决该问题;但滤波器参数之间存在耦合,导致滤波器参数难以快速整定。为此,基于所建立的工业机器人双惯量负载模型设计出具有参数解耦的陷波滤波器。分析传统陷波滤波器传递函数,采用极点零点抵消法对陷波器参数进行解耦设计;将陷波器中心频率、宽度以及深度作为陷波滤波器的参数;最后,利用傅里叶变换和对数衰减法快速整定改进后的陷波器参数,以此来抑制工业机器人末端振动。搭建六自由度工业机器人实验平台进行实验。结果表明:参数解耦陷波滤波器不存在参数耦合,参数整定方便;使用参数解耦滤波器比未使用滤波器相比可降低78.5%的工业机器人定位振动,证明改进的参数解耦陷波滤波器对定位振动抑制的可行性与有效性。     

非饱和土中热湿盐多场耦合过程分析

以多孔介质理论为基础研究了非稳态条件下非饱和土中温度–水分–盐分多场耦合问题。考虑到非饱和土中孔隙被液态水、溶解的盐分、水蒸气和干燥气体等填充,在质量和能量守恒的基础上获得了非饱和土中水分、气体、盐分的质量守恒方程以及能量守恒方程。考虑一维非稳态问题,选取温度、孔隙气压、孔隙水压和含盐量以及其梯度作为状态变量,得到问题的状态方程组。利用Laplace变换将时域上的状态方程转换到频域上,在给定的边界条件下,采用打靶法求解该强耦合的非线性变系数微分方程组。基于Hausdorff矩问题的稳定化算法将频域上的数值解转化到时域上,通过与已有的试验结果相比较,验证了模型的有效性。基于数值算例与参数,分析了压力梯度、温度梯度、孔隙率等条件对非饱和中温度场、水分场和盐分场分布的影响规律。     

混凝土声学参数与应力相关性的试验研究

对不同材料组分的12组48个混凝土试件进行不同荷载条件下的超声波测试，研究了混凝土应力与声速、首波振幅、最大振幅等声学参数的相关性。同时，利用傅罩叶变换和小波变换对测试信号进行处理，分析了主频、主频幅值、谱面积以及加权波谱参数等与应力的相关关系，得到了混凝十声学参数同应力的相关性。研究表明：主频与应力不敏感；声速与应力有一定的敏感性，稳定性较好；声幅能反映混凝土内部应力的变化，但稳定性较差：加权谱面积同应力有较好的敏感件和稳定性。是超声脉冲能量的综合反映。     

小波变换在结构损伤检测中的应用

小波变换具有良好的时频局部化性质,特别适合于分析和处理突变信号。在获得结构的动力学响应的基础上,应用小波变换对结构响应信号进行小波分解。根据各种响应信号对损伤的灵敏度,选择损伤特征,通过捕捉结构出现损伤的时刻,实现对结构时间监控。     

基于小波变换的结构损伤识别与试验分析

钢筋混凝土结构在中等以上地震作用下将产生损伤,结构动力特性随之变化。通过对结构微幅振动信号的Fourier分析,可以判断结构是否产生损伤,但是不能确定损伤位置。本文将结构振动信号置于不同频段进行时-频分析,利用小波变换的多分辨率特点对结构损伤进行在线检测,确定损伤位置。通过钢筋混凝土框架的振动台试验,将模型地震反应信号按不同频段分解,提取各频段的损伤信号特征。对于试件模型而言,如果某处出现开裂,即产生损伤,表现在响应信号上为一瞬态分量,通过信号小波变换的尺度函数可以判断结构某层是否损伤。该方法克服了Fourier变换不能反映结构振动信号局部特性的缺点,试验表明本文所采用的方法是可行的。     

岩石超声波信号的小波时频分析

岩石超声波信号是一种非平稳信号.由于传统的短时Fourier变换(STFT)使用的窗函数固定,分辨率单一,其分析结果只能大致反映信号能量随时间的变化.小波变换(WT)以小波基为变换基础,具有多分辨率特点,其分析结果较详细地反映了质点震动强度随时间的衰减起伏变化.分析认为小波变换是一种更优越的处理岩石声学信号的时频方法.     

基于解耦子波和优化神经网络的大坝变形预测

针对提高神经网络对大坝变形的预测能力,在对Murtagh提出的、小波与神经网络相结合的、用于复杂时间序列预测的“三阶段”策略进行改进的基础上,发展了一个解耦子波和优化神经网络优势联合的预测模型。首先,利用冗余Haar小波变换的拟小波包特性提出了基于能量谱主峰重构的动力解耦空间构建技术,并将其替代“三阶段”策略中的第1阶段,从而为神经网络的应用创建了良好的平台;再者,利用最优脑外科医生进行网络结构修剪,建立了神经网络自身优化的“优化–时新窗”技术,并将其替代“三阶段”策略中的第2阶段,从而优化了神经网络的内部环境。改进后的模型增强了对复杂动力系统的适应和处理能力。在大坝变形预测应用中,多个评价指标说明,该模型的性能比“三阶段”策略有显著提高。     

地震作用下“板型”高层钢混框架结构响应分析

义马某气化炉厂房,长56 m,宽19.5 m,高56 m,为"板型"钢筋混凝土框架结构体系。考虑该厂房中设备对系统动力特性的影响,采用大型有限元软件ANSYS对结构的自振特性进行分析。结果表明:结构在第四、五阶模态呈现翘曲模态,充分显示了结构的厚板特征。通过对3种地震波作用下结构位移和加速度响应的对比分析,显示框架结构对天津波反应比较敏感。通过对地震信号进行FFT变换,显示结构前5阶频率均处于天津波能量谱最大范围内,证实了结构对天津波敏感的原因。     

AutoCAD平台下不同坐标系图形数据的转换

在建设用地勘测定界及其他测绘工作中,时常遇到不同坐标系图形数据的转换,本文基于赫尔墨特相似变换参数,讨论了在AutoCAD平台下进行不同坐标系图形数据转换的方法、步骤,初步给出了不同坐标系图形数据转换的LISP语言程序.