万向型压电换能器发电性能理论分析与实验

为实现对不同方向振动源振动能量的收集,对一种万向型压电换能器的发电性能进行了理论分析与实验测试.理论分析表明,万向型压电换能器的发电性能受到压电梁夹角的影响,在其多方向发电能力方面,随着外界激励方向的变化,产生的电能呈波浪起伏状变化,换能器对不同方向振动源的激励具有较好的适应性.进一步的实验测试验证了万向型压电换能器的多方向发电能力,且在压电梁夹角为π/2时,最大输出功率达到约1.3 mW,最小输出功率约为0.6mW.     

智能控温混水模块的结构设计与流体仿真

针对普通混水阀容易受到水压影响造成出水温度不稳定的缺点,设计一种智能控温混水模块。首先,提出智能混水模块的结构设计方案,利用单电机控制双球阀从而实现冷热水的进水流量控制;其次,设计了一种螺旋混水机构以提高混水效率,并利用STAR-CCM+流体仿真软件对其效果进行仿真对比;最后,利用软件对混水长度进行了仿真对比,确定了合理的尺寸。仿真结果表明,所设计的混水模块具有较高的混水效率,为实现智能控温混水提供了研究基础。     

工作模态控制解耦的塔形直线超声电机

针对现有塔形超声电机无法相互独立控制法向和切向振动等实际应用问题,提出了一种工作模态控制解耦的塔形直线超声电机。塔形电机设计有两个非共面的正交工作模态,分别为用于独立控制法向振动的x-z面内对称振动模态以及用于独立控制切向振动的y-z面内弯振模态。相应设计了压电陶瓷片的极化布置方案,即塔形电机的压电陶瓷片分为A,B两相,其中A相用于激励x-z面内对称振动模态,B相用于激励y-z面内弯振模态。通过对电机A,B两相相互独立控制就可以实现两个非共面正交工作模态的控制解耦。实验表明,在解耦控制条件下,当A相电压固定为400Vp-p,B相电压在0~400Vp-p变化时,电机运行速度与B相电压成正比,最大运行速度为420mm/s,最小运行速度为23mm/s。     

线性调频信号低旁瓣脉压窗函数的优化设计

由于线性调频(LFM)信号的幅度谱不是标准的矩形形状,常用的窗函数有时无法将脉压旁瓣降得足够低,因此提出了LFM 信号低旁瓣脉压窗函数的优化设计方法。首先,将频域窗函数的求解表示为一个最优化问题,即在保证设计窗函数下的脉压主瓣与期望主瓣的差别小于给定值的条件下,使设计窗函数下的脉压旁瓣尽可能低;然后,将问题表示为标准二阶锥规划形式并求解。仿真实例表明,设计窗的脉压旁瓣显著低于海明窗的脉压旁瓣,设计窗脉压主瓣的无约束部分有所展宽,两个窗函数下脉压信噪比相同。     

数控刀架端齿盘疲劳特性及精度退化分析

对某型数控刀架端齿盘疲劳寿命及由磨损带来的精度退化现象进行了分析。利用有限元软件基于实际测量切削数据对刀架内齿盘的疲劳寿命进行了求解,计算出内齿盘疲劳寿命的时间。利用Archard模型对端齿盘啮合面进行磨损建模,得到端齿盘的精度退化模型,该模型可对端齿盘啮合面间磨损的趋势及磨损对刀架精度退化造成的影响进行预估。     

变硬度组合式汽车座椅设计与舒适性分析

针对驾乘人员和汽车座椅之间接触压力分布不均匀的现象,设计了一种由不同硬度海绵材料制成的变硬度组合式汽车座椅,使汽车座椅海绵材料的力学特性适应体压分布的特点。利用压力传感器测量得到人体与汽车座椅之间的接触压力分布图像,并进行了仿真分析,对不同汽车座椅的试验数据进行平滑处理后进行对比分析。提出了理想压强差的概念,通过比较汽车座椅断面上的压力分布与理想体压分布曲线的贴合程度,实现对汽车座椅乘坐舒适性的定量分析。结果表明组合式汽车座椅可以在一定程度上提高乘坐舒适性。     

一种应用于导盲机器人的斑马线识别方法

本文针对斑马线的特征，设计了一种基于开放视觉图形处理库EmguCV的斑马线识别方法。首先利用形态学处理去除原始图像噪声，然后结合Canny算子与霍夫变换进行特征的提取，通过比较图片中的直线斜率以及间隔，判断前方是否有斑马线，最终实现对斑马线的识别。     

自动化立体仓库货物识别系统研究

分析了不同类别介质的货物识别系统的特点,讨论自动化立体仓库货物进出库的流程设计,研究了由RFID构成的货物识别系统结构组成与工作原理.     

基于通用生成函数的结构可靠性优化策略

为提高工程结构可靠性设计优化（RBDO）的求解精度,提出一种基于通用生成函数（UGF）的RBDO新方法。一方面通过系列响应面建立设计变量与概率指标的动态映射,消除传统双循环算法的内层循环;另一方面引入UGF进行可靠性分析,避开传统矩法在处理随机变量非正态、功能函数高度非线性问题时精度低或无法收敛的劣势。同时,结合非均匀离散化技术在既定的计算成本下提高分析精度。算例表明,所提方法合理可行且具有较好的鲁棒性。