小试件材料弹性常数超声测量系统的研制

本文针对小试件块体纳米材料力学性能测试的特殊需求，设计开发了一套小试件材料弹性常数超声精密测量系统。系统由线聚焦PVDF探头、四轴精密运动平台、NI PXI总线嵌入式控制器、超声脉冲产生／接收仪以及数字记忆示波器组成。系统基于声学显微镜技术，利用同时测定纵波和漏表面波波速来表征材料的弹性常数等，既适用于各向同性材料，又适用于各向异性材料。试验结果表明本测量系统工作良好，能够满足试验要求，为进一步评价小试件纳米材料制备工艺和表征纳米材料的力学性能奠定了基础。     

小试件材料弹性常数超声测量线聚焦PVDF探头的研制

本文针对小试件材料力学性能测试的特殊需求,利用PVDF压电薄膜设计制作了无透镜柱面线聚焦超声探头。文中介绍了探头材料的选择和结构参数的确定,对探头性能进行了数值模拟。该探头具有孔径角大、频带宽、中心频率高等特点。采用线聚焦PVDF探头的弹性常数超声测量系统对多种小试件材料进行了弹性常数测量,测量结果表明,本系统具有波形清晰,信噪比大。分辨率高,测量误差小,结果准确等特点,能够满足工程实验和科学研究的需要。由于线聚焦探头可以发射与聚焦线垂直的表面波,因此,基于线聚焦PVDF探头的小试件材料弹性常数超声精密测量系统,不仅适用于各向同性材料,而且适用于各向异性材料。     

FCC晶体弹性常数的分子动力学模拟及其适用性

采用SC势,通过对晶体在体积膨胀、单向拉伸和纯剪3种受力状态下的分子动力学模拟,求得了Ag、Au、Cu、Ni、Pd和Pt等6种常用的面心立方(FCC)晶体的3个独立的弹性常数。选取不同大小的计算元胞所得的计算结果几乎不变,说明了此弹性常数的计算方法稳定性良好。为考察计算结果的正确性,将其与参考文献中的试验结果进行了比较,二者取得了很好的一致。进而以无限长纳米杆为例,讨论了弹性常数对于实际的纳米器件的适用性问题。结果表明,当纳米器件尺寸很小时,尺寸效应会造成这些弹性常数失效,而只有当其尺寸足够大时,这些弹性常数才能具有实际的应用价值。     

工件尺寸激光超声测量系统设计研究

针对零件加工过程中工件尺寸在线测量问题,采用激光超声测量技术,提出了激光超声测量方案,建立了激光超声在线测量工件尺寸的实验系统,并进行了实验研究.实验结果表明,该系统能很好地应用于工件尺寸的在线测量,测量效率高,结构简单,安装调试容易,便于操作,易于实现完全非接触式在线测量,且具有较高精度,实际测量误差为2.64％.     

利用照相法测量小尺寸

零件测量有很多方法,其中照相测量是光学法中的一种,可以对小型零件,如塑料注塑件、集成电路板等进行快速准确地测量,也可以解决小尺寸或是软物体不方便用尺的问题。但是正规的照相法需要成套设备,价格昂贵,并且对大零件上的部分小尺寸就无能为力了。     

小盲孔深度尺寸的快捷测量技术

光栅式测微仪作为一种一维的精密测量设备,具有精度较高、价格低廉的特点,因而在各加工测试领域使用广泛.本文介绍基于测微仪而设计的一套专门的组合夹具,安装在测微仪上,实现各类小盲孔深度尺寸的快速测量,从而提升测试技术,提高检测效率.     

超声弹性成像实验系统的研制

研制了一套超声弹性成像实验系统。该系统包括B型超声诊断仪、高速采集卡、螺旋挤压装置和脉冲接收器等装置。利用该系统进行了超声体模实验和高强度聚焦超声（HIFU）及微波治疗热损害检测的动物组织实验。结果表明，超声弹性成像能够很好地检测出组织内部的弹性模量差异，而B超成像不能检测出，从而证明了该系统的可行性。     

人体坐姿尺寸虚拟测量系统的开发

针对目前我国国民体型原始数据缺乏、与坐姿相关的产品(坐姿产品)设计不良的问题,研究了人体坐姿尺寸的测量方法和人体坐姿特征点提取算法,运用机器视觉和虚拟仪器相结合的手段,设计开发了人体坐姿尺寸虚拟测量系统,为人体坐姿尺寸数据的不断更新提供了有效的测量工具,对保证坐姿产品的设计能遵循人机工程学原理具有现实意义。     

玻璃纤维增强空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料弹性常数分析

空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料中添加玻璃纤维可增强复合材料的力学性能。建立了玻璃微珠及玻璃纤维两种排列形式的复合材料有限元模型,并通过改变玻璃微珠的体积分数和壁厚比来研究复合材料的弹性模量和泊松比的变化规律及内部应力分布规律。结果表明:复合材料的弹性模量随玻璃微珠壁厚比增加而增加,随体积分数的变化规律则因壁厚比不同而表现出不同的规律;泊松比随玻璃微珠体积分数增加而降低,随壁厚比增加则出现先增加后降低的规律。采用Voigt模型和混合法则提出了复合材料沿纤维轴向的弹性模量预测公式,当微珠壁厚比小于0.2时,预测结果与数值模拟结果较为吻合。     

交点尺寸的测量

根据生产实践提出一种典型交点尺寸的测量方法 ,介绍了该方法的数学模型、测量步骤、误差分析及计算程序。     

超声激励陶瓷材料非局部弹性核函数理论研究

对各种非局部弹性核函数进行分析比较,通过考虑超声激励参量的影响因素,建立了超声激励下的非局部弹性核参量公式,推导出了超声激励下的非局部弹性核函数公式,并对弹性核函数的衰减特性和作用条件进行了研究,并依据此公式对非局部超声振动下的应力进行预测计算,得出应力衰减现象能够通过频域内的非局部核函数衰减来解释。     

基于LabVIEW的散热器热阻自动测试系统的研究与开发

为验证电子设备散热器设计中理论和仿真计算的结果,利用LabVIEW图形编程软件和非配套数据采集卡,开发了一个具有远程控制功能的散热器热阻自动测试的虚拟仪器,并介绍了该系统的硬件组成和软件开发中的关键问题。     

测试系统的虚拟仪器设计

本文介绍了虚拟仪器的概念、软硬件结构体系、工作原理、特点和应用,从虚拟仪器的设计思想出发,通过一套基于多功能数据采集卡(DAQ)的虚拟仪器构建方案,说明虚拟仪器软硬件方面的设计思路．体现虚拟仪器的测试仪特征。虚拟仪器的不断发展及应用表明基于微计算机的虚拟仪器系统将会逐步取代传统的测试仪器。     

超声马达各向异性摩擦材料性能的试验研究

根据超声马达对摩擦材料切向和纵向性能的不同要求,采用在酚醛树脂胶中添加玻璃丝布和玻璃纤维增强的方法制备出不同弹性模量匹配的各向异性摩擦材料,并对其性能进行了测试。结果表明:当摩擦材料垂直方向与水平方向的弹性模量的比值为0.71~1.42时,摩擦材料受振动头的正压力和驱动力先增大后减小,比值为1.24时,马达的正压力和驱动力最大,驱动效果最好。     

集成测试技术与虚拟式仪器--面向21世纪的仪器系统

集成测试是８０年代后期发展起来的新技术。利用集成测试技术可将许多测试功能集成为一个软件库,库中的软件便形成一个包括多种功能的仪器功能库。如果这个仪器功能库由微计算机支撑,则构成了一台多功能的虚拟式仪器。在介绍集成测试和虚拟式仪器的基础上,推荐一个由笔者开发的虚拟式仪器库。     

基于虚拟仪器的凸轮轴测试系统的开发

为提高凸轮轴测试的效率与精度,介绍了一种基于虚拟仪器技术,采用位移传感器与角度传感器相结合,并利用步进电动机驱动来实现凸轮轴自动测量的新型测试系统。     

基于空耦超声共振法的复合材料测厚技术研究

为解决当前传统超声检测技术对复合材料的检测耦合剂污染和检测效率低等问题,提出空气耦合超声共振法来检测复合材料薄板的厚度,从而确定缺陷的大小。利用 COMSOL 有限元仿真软件对复合材料进行建模,设置不同厚度及不同大小缺陷的物理模型来对比实验,后处理求解并进行快速傅里叶变换,提取谐振频率计算出复合材料的厚度。结果表明,超声共振法可对复合材料进行定性、定量检测;当复合材料的厚度越薄时,超声信号产生的谐振频率越大,则复合材料中所含缺陷范围越广,分层现象越严重;其检测精度可达 0.1 mm 左右,相对误差范围分布在 5% 以下。实验证明了该测厚技术的可靠性,为超薄复合材料板缺陷厚度的测量提供一定的参考和借鉴。     

应用机器视觉技术的齿轮测量方法

应用IMAQVision工具包在LabVIEW虚拟仪器平台上可以快速、灵活地开发齿轮测量的机器视觉系统。采用阈值分析进行图像分割、用形态学方法改进图像质量是齿轮测量的基础。采用图像分析的方法进行齿轮主要几何参数的测量 ,通过实际测试数据分析 ,讨论了机器视觉技术在齿轮测量中的实用价值和发展前景     

硫化橡胶拉伸弹性模量测定方法的研究

该文研究了一种硫化橡胶拉伸弹性模量测定方法,测定方法是采用电脑系统拉力试验机作为测量装置,硫化橡胶受到拉伸时电脑将显示拉力、应力与应变等数据和图表,应力与应变之比即为橡胶的弹性模量,此方法方便、快捷、效率高。     

基于多通道虚拟仪器的注射过程温度监测方法研究

以LabVIEW为开发平台，设计了一种应用于高分子材料注射机的多通道虚拟温度监测仪，界面简单，监测方便实用，解决了高分子材料注射过程中温度的多点监测、实时性以及超温及时报警等问题。