不同结构石墨烯发声器的热声效率

为了研究不同石墨烯发声器结构对热声效率的影响,建立了石墨烯发声器的声压解析模型,对单层石墨烯发声器、多层石墨烯发声器以及镍铬基的泡沫石墨烯发声器的发声效率进行了理论与实验研究。首先,介绍了石墨烯发声器的工作原理,建立了石墨烯发声器的周期性温度变化模型和声压解析模型。然后,实验研究了单层石墨烯发声器、多层石墨烯发声器以及镍铬基的泡沫石墨烯发声器的热声效率。实验结果表明在14~25 kHz内,施加6 V交流电,测距为6 cm的条件下,单层、多层和泡沫石墨烯发声器的最高SPL分别为35.19,20.36和33.42 dB,SPL理论值最高约为37.45 dB。具有较低电阻,较低比热容,较高导热率的石墨烯发声器可以获得较高的热声效率和声压。     

基于运动控制器的多工位激光标刻设备控制系统研究

为了实现对多工位激光标刻设备中二维工作台的自动控制,设计了基于运动控制器的控制方案,以G代码为开发平台,设计了二维工作台的控制程序,从而实现了在生产流水线上非平面材料表面激光标刻的智能控制加工,达到了工业自动化标准,提高了应用性及工作效率。     

激光诱导制造石墨烯研究现状与发展趋势

石墨烯作为备受关注的二维纳米材料,具备优异的机械强度、电导性和导热性,广泛应用于各个领域.传统的石墨烯制造技术存在高成本、低产率等问题,不利于石墨烯的工业化生产;近年来发展的激光诱导制造石墨烯技术具有工艺简单、成本低、产率高的优势,这使激光诱导成为石墨烯制造技术的热点.简要阐述了激光产生的机理,展开介绍了激光诱导石墨烯...     

激光参数对铝合金表面标刻条码质量的影响研究

针对如何在光滑的铝合金表面得到高质量的激光直接标记Data Matrix(DM)条码的问题,以YAG-T80C固体调Q激光器在6 061铝合金表面标刻的DM二维条码为研究对象。分析了电流强度、扫描速度这两个加工参数对条码表面粗糙度的作用机理,通过实验研究了电流强度,扫描速度对激光直接标记DM条码标记区域表面粗糙度的影响规律,发现了DM条码粗糙度会影响条码标记区域外观颜色的变化并且与条码的质量等级存在一定的对应关系。研究结果表明,增大电流强度或降低扫描速度能提高条码标记区域的表面粗糙度;随着条码标记区域表面粗糙度的增加,DM条码激光标记区域的外观颜色逐渐由白变灰再变黑;B等级DM条码表面粗糙度在14.25μm~24.32μm的范围内,C等级DM条码的表面粗糙度在4.53μm~15.15μm范围内,D等级DM条码表面粗糙度在2.98μm~6.08μm的范围内,提高条码标记区域表面粗糙度,有利于提高条码等级便于条码的识别。     

激光直写制造石墨烯基柔性电子器件的研究进展

柔性电子器件相对于传统电子器件,拥有独特的柔性和延展性,能够在一定程度上适应不同的工作环境,满足设备的形变需求.石墨烯是开发柔性电子器件的理想材料.然而,传统的石墨烯加工技术大多涉及高温和化学溶剂,存在着成本高,工艺线路复杂和环境污染等问题,并不适合未来产业发展.激光直写(Laser direct writing,LD...     

金刚石磨粒划擦Ta12W的声发射特征与建模

采用声发射技术监测单颗金刚石磨粒划擦Ta12W,提取磨粒磨损过程中的声发射时域信号并进行功率谱分析,建立磨损过程声发射时间序列AR模型。研究结果表明:金刚石磨粒的磨损随工件材料去除体积的增加呈阶段性变化,磨损的加剧使声发射时域信号振幅和功率谱主频峰值随之增加,主频段由高频向低频趋近。磨粒的磨损与声发射特征参数值和AR模型参数值分别呈线性正效应和负效应关系,声发射信号的AR模型能较好地实时映射金刚石磨粒的磨损特性。     

基于多体动力学的电动客车变速器噪声预测研究

以国内某品牌纯电动客车变速器为研究对象,运用多体动力学方法对变速器进行动力学分析和辐射噪声数值仿真。首先,综合考虑齿轮传递误差、时变啮合刚度、壳体柔性等因素,建立了变速器多体动力学模型,对变速器进行动力学分析,并提取变速器壳体轴承位置激励载荷,之后采用声学有限元法对变速器进行辐射噪声数值仿真。最后,进行了变速器振动噪声台架试验,试验结果和仿真较为吻合,研究表明,基于多体动力学的变速器噪声预测方法可以准确地预测变速器辐射噪声,为进一步研究变速器噪声优化设计提供参考。     

金刚石磨粒划擦无氧铜的声发射信号研究

为研究无氧铜的切削机理,通过单颗金刚石磨粒划擦无氧铜的声发射试验,采集了划擦过程中的声发射信号,得到了不同划擦速度、切深和进给速度下的声发射信号特征,分析了不同划擦参数对声发射信号特征参数、频谱和功率谱等的影响。研究结果表明:切深对金刚石磨粒划擦无氧铜的声发射信号影响最为显著,划擦速度和进给速度对声发射信号的影响不明显;声发射主频主要集中在0 kH~170 kHz,切深的增加使声发射信号功率谱主频由高频向低频呈现转化趋势。     

基于单目视觉的激光光束方向标定研究

在由激光位移传感器组成的测量系统中,激光光束的方向是一个关键参数.方位角和俯仰角对于一条激光光束是最为重要的两个参数.本文中提出一种基于单目视觉的激光光束方向测量方法.首先,将CCD相机放置于基础平面上方,保持相机光轴与基础平面接近于垂直状态,并利用误差为10μm的圆孔型标定板建立单目定位模型.然后将激光光束发生装置放置在基础平面上并保持位置固定,同时在基础平面上放置特制靶块,使激光光束可以投射到靶块斜面上并形成一个激光光斑.在基础平面上方放置的CCD相机可以清晰的采集到激光光斑、靶块斜面的图像,应用相关算法提取出光斑质心的二维图像坐标.沿激光光束方向以相等间距移动靶块,通过CCD相机采集每移动一次靶块在当前位置下的光斑、靶块图像.利用相关的转换公式,结合靶块本身固有参数,将光斑质心图像二维坐标转换为基础平面下的空间三维坐标.由于靶块的移动,会得到靶块不同位置下激光光斑质心的三维坐标,将这些三维坐标拟合成空间直线表征待测激光光束.拟合直线得俯仰角即为待测激光光束的俯仰角.实验中,应用高精度仪器对靶块参数进行测定,并使用高精度标定板标定相机内外参数建立相应的定位模型.测量精度主要通过单目视觉定位精度、光斑重心提取精度来保证.结果显示,待测光束的俯角最大误差达到0.02°,光束间夹角的最大误差为0.04°.     

基于石墨烯太赫兹调制器的研究

利用石墨烯的电导率可以通过电压调节的特性,研究了一种基于单层石墨烯的太赫兹调制器。为了提高太赫兹-石墨烯相互作用强度,调制器采用一种石墨烯-金属复合结构。全波电磁数值仿真结果表明,在反射工作模式下,该器件在3.5 THz的调制深度大于90%。采用平面半导体工艺,实现了调制器原型器件,并对其反射谱进行了测试,实验数据与仿真结果相符,这为以后实现高质量的太赫兹调制器奠定了基础。     

基于小球反射法的超声换能器脉冲声场模型研究

小球反射法是超声换能器声场测量的一种常用方法。为了研究小球的尺寸对声场测量精度的影响,建立了小球反射超声平面换能器发射的脉冲声场声压分布的理论模型,计算了由不同尺寸的小球反射的声场声压分布;实验验证了理论模型的正确性。理论计算和实验结果均表明小球的尺寸越小,测量精度越高。     

基于DFB激光器四波混频效应的全光波长转换理论分析

对基于DFB激光器四波混频效应的全光波长转换进行了理论研究。利用泵浦光场、信号光场以及转换光场的耦合波方程,讨论了注入信号光功率、归一化光栅耦合系数对波长转换特性的影响。研究结果表明,小的归一化光栅耦合系数和小的注入信号光功率可以获得较高的转换效率,减小归一化光栅耦合系数可以增大激光器的闽值增益,使得转换信号得以放大而获得较高的转换效率。     

PMMA/ 石墨烯异质压力传感器及传感特性分析

石墨烯具有优异机电性能和超大比表面积,其显著压阻效应可应用于高性能压力传感,为探索下一代超灵敏传感器开辟新方向。 目前在研石墨烯压力传感器存在石墨烯悬空破损严重、成品率低等难题,其根源在于,石墨烯除胶释放过程应力过载。 本文提出以 PMMA/ 石墨烯复合异质薄膜替代单层石墨烯的压力传感器新方案,设计 COMS 兼容新工艺,可实现传感器规模化制备,成品率接近 100% 。 测试表明,本文传感器灵敏度高达 7. 42×10-5/ kPa,优于与已报道结果。 提取传感器压力测量精度约为 2. 6% ~ 3. 5% ,比国外禁运高性能压力传感器精度(0. 05% ~ 0. 01% FS)差近 2 个数量级,其主因在于测量系统电噪声及受工艺污染石墨烯本征电阻噪声。 当前石墨烯压力传感器研究的重点应聚焦精度指标的提高,而不是片面追求灵敏度指标。     

基于图像的影雕激光加工技术研究

介绍了基于图像的激光影雕系统的原理与组成,研究了半色调技术和影雕加工的控制技术,开发了一套影雕加工的控制系统,并对实验参数进行了分析。     

基于距离选通的激光主动成像技术的研究

距离选通激光主动成像可在恶劣环境条件下有效克服大气后向散射和背景干扰,得到被观测目标的高对比度图像.详细分析了大气后向散射对主动成像系统的影响,阐述了距离选通成像技术高速门控成像的原理,并就构成距离选通激光主动成像系统的关键器件如光源、像增强CCD(ICCD)、接收光学系统提出了具体性能要求和选取中需遵循的依据,文章最...     

基于双激光位移传感器的超长深孔圆度检测研究

面向超长深孔管道内壁截面圆度的高精度与快速检测难题,针对基于单个激光位移传感器的传统检测方式存在效率低,受轴心晃动影响大的不足,本文提出了基于两个激光位移传感器的点式检测方案,并通过建立数学模型与数值仿真的方式,对检测装置旋转轴的偏心参数与两个激光位移传感器的安装偏差参数进行了仿真,分析了各参数对深孔管道圆度评价结果的影响。 在此基础上,提出了存在安装误差的两个激光位移传感器数学校正模型,并搭建了管道圆度检测实验系统,验证了该模型的有效性。 结果表明,相比于两个激光位移传感器所采集的数据直接进行圆度评价,对校正之后的数据进行圆度评价,其圆度值从 0. 30~ 0. 50 mm 范围降低到 0. 05~ 0. 15 mm 范围,测量时间由 18. 7 s 缩短到 9. 8 s。     

基于声全息技术的涡轮增压直喷汽油机噪声源识别试验研究

采用声全息法对某涡轮增压缸内直喷汽油机3000 r/min和5000 r/min时空载、50%负荷和100%负荷工况进行了噪声源识别试验研究。试验结果表明:该发动机辐射噪声的主要部位有机体两侧面、发电机表面、高压油泵、惰轮和张紧轮、变速箱箱体、油底壳和缸盖罩,且辐射强度随着工况的变化而改变。总体上看,同一负荷下,随着转速的上升,发动机各侧面的辐射噪声声压级增加。同一转速下,负荷越大,发动机各侧面的辐射噪声声压级越强,进排气侧的辐射噪声的声压级比前端面高。     

基于Arduino小型激光雕刻机的研究与设计

激光雕刻机以Arduino单片机为核心,并根据Arduino单片机与PC机的特点,对设计方案进行总体规划。设计了基于Arduino单片机的接口电路以及位于上位机的可重构数控系统。控制系统上、下位机均采用开放式、模块化、集成化的设计方法,设置了仿真模块、数据模块、译码模块以及通讯模块等软件结构模块,并对图像文件的处理做出简单叙述。研制了一台小型激光雕刻机数控试验台,对设计的小型激光雕刻机进行实际加工测试。