声呐导流罩内声场特性研究

为研究机械激励下声呐导流罩壳内噪声预报问题,采用数值计算(有限元法-边界元法)结合实验的方法对一导流罩模型的壳内声场进行研究。首先依据实际导流罩模型建模,并加载机械激励进行数值计算,得到壳内声场的均方声压,然后进行湖内实验测量,最后对比了数值计算和实验的结果。研究表明:有限元法加间接边界元法是分析导流罩内声场这种封闭结构流-固-声耦合问题的有效方法;导流罩壳内声场的数值计算结果与实验测量结果吻合较好;声场均方声压与结构均方振速之比反映了罩壳结构内平均声场特性,可用来对比分析数值计算和实验的结果。     

数值模拟人内耳半规管膜迷路的机械压痕实验

该实验数值模拟机械压痕实验,研究机械压痕激励下人半规管膜迷路壶腹嵴顶的位移响应,探求半规管结构和平衡机理的关系。基于文献实验结果数据,建立人半规管膜迷路的三维弹性流体动力学模型,采用液固耦合方法数值模拟机械压痕实验过程。研究结果表明：低频正弦压痕载荷时(<10/Hz),半规管整合激励产生的嵴顶位移响应与压痕峰值线性相关,相位相同。低频范围内的正弦压痕载荷,频率越低,水平半规管嵴顶位移峰值衰减速度越快,衰减比例大,趋于稳定时间越长。该实验建立了有效的半规管膜迷路液固耦合模型,描述了机械压痕激励与旋转激励的定量关系,为深入研究前庭力学及理解平衡机理奠定一定的基础。     

微机械隧道陀螺的振动特性测试

结合微机械陀螺仪和隧道效应的特点,提出了角振动微机械隧道陀螺仪的工作原理和结构设计方案。针对微机械陀螺的驱动和检测在面内和面外的结构特点,制定了图像处理法、静电力阶跃激励法和机械激励法等振动特性测试方法,在大气环境下分别对隧道陀螺仪驱动和检测模态的振动特性进行了测试,得到了相应的谐振频率,采用不同的方法得到的结果基本一致。     

新型少齿差行星齿轮装置振动特性分析与实验研究

对某少齿差行星齿轮装置进行结构改进设计,运用动力接触有限元法求得包括啮合刚度激励、误差激励、啮合冲击激励的轮齿啮合内部动态激励。通过建立有限元模态动力分析模型,计算齿轮装置固有频率及振型,综合考虑内外部激励情况下,研究该齿轮装置的结构动态响应及噪声。利用振动测试设备对该齿轮装置进行振动噪声测试。结果表明：分析预测值与实验结果相符。     

激励功率对微机械谐振梁谐振频率的影响

对谐振式微机械传感器的敏感元件——微机械谐振梁的谐振频率特性进行了详细的实验研究,并从理论上分析了激励功率对谐振频率的影响．实验结果表明,谐振频率随着激励功率的增加而近似线性减小,当激励功率从1．1mW提高到10．1mW时,谐振梁的谐振频率降低了1．609kHz,灵敏度为0．179kHz／mW．实验结论与理论分析的结果基本一致．若要使激励功率对谐振频率的影响减小,则要求降低激励功率并减小梁的长度,增大梁的厚度和宽度．上述研究结论对优化谐振式微机械传感器敏感元件结构尺寸的设计有指导意义．     

电容式射频微机械谐振器芯片级测试技术

针对用电容式射频微机械谐振器芯片级测试时信号微小、寄生效应严重、从而使得激励和检测困难的问题,本文对基于固支梁的微机械谐振器的电学测试理论和技术进行了研究.利用机电类比的方法得到了包含寄生参数的谐振器的等效电路并利用安捷伦的ADS电路仿真软件进行模拟.根据电路仿真结果分析了谐振器寄生参数对测试结果的影响,并在此基础上搭建了经过良好电磁屏蔽设计的谐振器单端口电学测试平台.使用合适的偏置,对谐振器进行了芯片级测试.得到了一个8.6 MHz谐振器的幅度——频率响应特性曲线,其结果与设计值相符.     

内燃机燃烧噪声与机械噪声的测试方法

该文把声强测量技术应用到内燃机燃烧噪声与机械噪声实验中 ,推导出内燃机燃烧噪声与机械噪声分离计算公式 ,提出了一个测试内燃机燃烧噪声和机械噪声的新方法 ,文中实验结果与理论分析相吻合。该方法克服了声压法的不足 ,实验中不需要消声室或半消声室 ,也不需要特殊的声学环境 ,可以在一般实验室或工作场地测试。该文提出的方法具有一定的经济意义和实用价值 ,为研究内燃机噪声特性提供了一个新的技术手段。     

基于独立分量分析的高速微铣削力混合信号噪声分离方法

为得到高速微铣削力的真实信号,并且准确识别各激励源,对微铣削力混合信号分离和识别技术进行研究。首先对铣削力混合信号矩阵进行预处理,利用对预处理结果的独立成分分析(ICA)分离得到独立源信号矩阵,再通过快速傅里叶变换(FFT)得到独立源信号的频谱,最后分析并结合实验工况识别出微铣削力信号、机械噪声信号和环境噪声信号。实验结果表明:该方法具有同时分离非高斯性的机械噪声信号和高斯性的环境噪声信号的优点,可以弥补传统方法只能抑制高斯噪声信号的不足。     

点导纳法的模态密度测试试验

模态密度能反映结构系统振动能量的存储能力,是应用统计能量分析法研究中高频动响应问题的重要参数。模态密度的实验获取常采用激励点导纳法。基于点导纳法原理,分别采用脉冲锤击和正弦扫频两种激励形式,测试一矩形铝合金板的模态密度,考虑传感器的附加质量,对测试结果进行修正。结果表明,激励形式对矩形铝合金板的模态密度的测试精度有较大影响;传感器的附加质量在不同激励形式下,相同频段内,对识别结果影响的差异明显;经过附加质量修正后,正弦扫频激励测试结果与理论值吻合性较好。     

区分空气传声和结构传声的研究

降低飞机舱内的噪声首先要弄清引起舱内噪声的主要来源,以便采取合理有效的降噪措施。进入飞机舱内的噪声一般可分成两大类:空气声激励和机械激励下舱壁的声辐射。前者对舱内声场的贡献称为空气传声,后者称为结构传声。本文根据飞机壁板在机械激励和声场激励时,声辐射系数的差异,借助声强方法推导出两种不同激励下壁板辐射声功率的区分公式,并利用这些公式分别对均匀平板和加肋板进行了区分空气传声和结构传声的实验,计算区分结果和实验结果吻合较好。     

A Survey of Lower Limb Rehabilitation Systems and Algorithms Based on Functional Electrical Stimulation

Functional electrical stimulation is a method of repairing a dysfunctional limb in a stroke patient by using low-intensity electrical stimulation. Currently, it is widely used in smart medical treatment for limb rehabilitation in stroke patients. In this paper, the development of FES systems is sorted out and analyzed in a time order. Then, the progress of functional electrical stimulation in the field of rehabilitation is reviewed in details in two aspects, i.e., system development and algorithm progress. In the system aspect, the development of the first FES control and stimulation system, the core of the lower limb-based neuroprosthesis system and the system based on brain-computer interface are introduced. The algorithm optimization for control strategy is introduced in the algorithm. Asynchronous stimulation to prolong the function time of the lower limbs and a method to improve the robustness of knee joint modeling using neural networks. Representative applications in each of these aspects have been investigated and analyzed.     

Electrochemical activation and inhibition of neuromuscular systems through modulation of ion concentrations with ion-selective membranes

Conventional functional electrical stimulation aims to restore functional motor activity of patients with disabilities resulting from spinal cord injury or neurological disorders. However, intervention with functional electrical stimulation in neurological diseases lacks an effective implantable method that suppresses unwanted nerve signals. We have developed an electrochemical method to activate and inhibit a nerve by electrically modulating ion concentrations in situ along the nerve. Using ion-selective membranes to achieve different excitability states of the nerve, we observe either a reduction of the electrical threshold for stimulation by up to approximately 40%, or voluntary, reversible inhibition of nerve signal propagation. This low-threshold electrochemical stimulation method is applicable in current implantable neuroprosthetic devices, whereas the on-demand nerve-blocking mechanism could offer effective clinical intervention in disease states caused by uncontrolled nerve activation, such as epilepsy and chronic pain syndromes.     

磁刺激作用下哺乳动物有髓神经强度-时间关系的研究

磁刺激是一种利用强磁场激活神经的方法。本文将功能电刺激广泛使用的哺乳动物有髓神经纤维CRRSS模型用于磁刺激，利用该模型计算了传播跨膜动作电位沿神经的分布和时间历程，以及用电容初始充电电压表示的给定脉冲宽度的阈值刺激强度，并通过引入一组可变宽度的放电电流脉冲，确定了强度－时间关系曲线。该模型在磁刺激作用下的结果如时值得与电刺激作用下得出的结果是一致的。     

A novel theoretical model of stress–electrical potential hysteresis loop during fatigue

Abstract

A theoretical model for finding the electrical potential values as the stress changes during the fatigue test has been developed. It shows relatively small deviation from the experimental results. The results also indicate that during cyclic loading the changes in electrical resistivity of the material can be neglected. The changes observed in electrical potential primarily represent the geometrical shape change in the test specimen.     

风电滑环电刷接触压力精密测试技术与试验研究

电刷接触压力是风电滑环性能指标的关键参数,直接影响滑环的接触电阻和寿命。本文针对现有风电滑环刷丝压力测试方法效率低且精度不高的问题,提出了一种快速准确获得风电滑环电刷接触压力的精密测试方法,并设计一套基于AGS—X拉力测试平台的风电滑环刷丝接触压力检测系统,实现了电刷压力的快速准确测量,可进行对刷丝压力的连续测试,结果表明被测滑环电刷接触压力平均值与理论设计值仅相差5mN,各环接触压力测量值波动峰值差小于50mN,并且测试摩擦力矩指标满足其设计和工作要求。     

铜及铜合金带材导电率的涡流测试方法

采用涡流法选择不同的测试频率,分别对不同厚度不同叠加层的几种铜带材进行了导电率测试试验,并与双电桥法进行了对比。结果表明,只要测试频率和叠加层数合适,用涡流法完全适合对铜及铜合金带材进行导电率测量,非常适用于规模化生产铜及铜合金带材导电率快速检验的需要。     

晶片电阻率测试系统校准方法

文章对晶片电阻率测试系统的原理、结构及计量特性进行了阐述,给出了校准晶片电阻率测试系统的方法,并对本系统测量结果不确定度进行了评定。     

冲击环境下电连接器接触性能研究

冲击应力是影响电连接器接触性能的主要环境因素之一。针对传统试验成本高、耗时长且难以实现某些高强度环境试验的局限性,采用仿真方法研究冲击环境下电连接器接触件接触性能参数变化规律。结合理论力学基本原理,通过ANSYS建立电连接器接触件实物模型、动力学模块模拟冲击试验,分析了试验严酷等级、冲击脉冲持续时间及峰值加速度对接触件的形变、应力和接触压力等参数的影响,并对接触压力仿真结果进行试验验证。结果表明：冲击试验过程中,接触件形变受冲击影响最大;接触性能参数随严酷等级的增加,先缓慢增大后快速增大;随脉冲持续时间的增加,先急剧下降后缓慢减小;而在峰值加速度变化时基本保持稳定。由此可知,严酷等级和脉冲持续时间对电连接器接触性能参数变化起主导作用,仿真结果可为产品设计提供一定的理论参考。     

Dynamic intrinsic optical signal monitoring of electrically stimulated inner retinal neural response

Dynamic monitoring of stimulus-evoked inner neural response is important for functional validation of stimulation protocols of retinal prosthetic devices. In this paper, we demonstrate label-free intrinsic optical signal (IOS) imaging of electrically stimulated inner neural response in freshly isolated mouse retinas. While single-pulse stimulation evoked rapid IOS within 20?ms, pulse-train stimulation indicated that the fast IOS response can follow frequency stimulation up to at least 8?Hz. Fast IOS imaging promises a noninvasive method for high resolution examination of electrically evoked retinal response, without artifact contamination of electrical stimulus.     

Correlation of electrical conductivity and photoluminescence in nanoporous silicon

The effective electrical conductivity of p type porous silicon is determined both theoretically and experimentally for different porosities ranging from 30% to 80%. In this work, Effective Medium Approximation (EMA) model was used as a theoretical support. The porous silicon samples were prepared by the electrochemical etching method for different values of the anodic current. The porous material is assumed to be formed of three phases; vacuum, oxide and Si nanocrystallites. The analytical expression of the electrical conductivity of the Si nanocrystallites was established using the quantum confinement theory. This enables us to correlate the electrical conductivity of a PS layer, to the peak energy of its photoluminescence (PL) spectrum. A perfect agreement between the theoretical and the experimental electrical conductivity values was obtained for all prospected PS porosities. The results are discussed as regard to other works.