辐射场型压电振子的谐振特性研究

介绍了一种新型的辐射式场压电薄膜.采用有限元软件ANSYS建立辐射场螺旋电极振子有限元模型,仿真压电振子的横向振动响应.通过分析振子的谐振响应,获得了螺旋型电极参数对压电振子谐振频率的影响规律.利用阻抗分析仪对辐射场型螺旋电极压电振子的谐振频率进行了实验测试,并与仿真结果进行了对比,两者基本吻合,验证了有限元模型的可靠性.此外,研究结果表明,采用直径较大的PZT,可以明显减低振子的谐振频率,且在相同的激励下,获得的应变较小.     

基于Solidworks焊管轧辊三维参数化造型系统的开发

讨论了焊管轧辊三维参数化造型系统的原理和关键技术。使用visual Basic6．0对Solidworks进行二次开发，采用基于形状特征技术的参数化绘图方法，实现了焊管轧辊孔型三雏参数化造型系统的开发。该系统能够完成轧辊孔型设计及轧辊零件参数化绘图。     

硅微陀螺仪的正交误差分析

推导了双框架式硅微陀螺仪驱动模态和检测模态的运动方程，定义了驱动位移和敏感位移。在此基础上，利用弹性主轴原理，分别推导了内外框弹性主轴偏转产生的正交误差信号表达式及正交误差信号和敏感信号的比值表达式。分析结果表明，双框架式硅微陀螺仪内外框弹性主轴发生偏转时，都将产生正交误差位移，且双框架式硅微陀螺仪产生的正交误差位移数值相当于单框架式硅微陀螺仪正交误差位移的两倍。测定了双框架式硅微陀螺仪的正交误差，正交误差信号，其值为431°／s，此时偏转角度仅为0．0196°。     

参数化工程图尺寸标注自动调整技术

针对参数化模型驱动生成工程图存在的尺寸标注布局错乱、不合理等问题,对尺寸标注的类型结构,布局特点进行了分析,提出了一种自动调整方法:记录尺寸标注布局合理时的位置参数值,以此为基准对工程图驱动更新后的尺寸布局进行调整,实现了对视图外部尺寸与内部尺寸的自动调整。应用SolidWorks API接口函数编写程序,进行了实例验证,结果表明,该方法正确可行,可有效减少手动调整的工作量,提高设计效率和质量。     

基于单通道sEMG分解的手部动作识别方法

表面肌电信号(Surface electromyography,s EMG)已广泛应用于手部动作识别。为提高动作识别精度,研究者往往需要采集多个通道s EMG信号,从而增加应用复杂性,针对这一情况,提出一种基于单通道s EMG分解的手部动作识别方法。使用单通道电极采集人体上臂肌肉s EMG,将其分解为6个运动单元动作电位序列,过程包括:二阶差分滤波、阈值计算、尖峰检测、分层聚类;然后,提取绝对值积分、最大值、非零中值、半窗能量等特征,并采用主元分析法降维;最后,利用支持向量机分类识别5种不同手部动作,精度达到80.4%。而采用未融合s EMG分解的传统方法,动作识别精度仅有约70%。     

非线性超声谐振方法及在结垢检测中的应用研究

针对压力容器和管道安全运行需要,发展了一种非线性超声谐振结垢检测方法。从理论上分析非线性细观弹性材料因迟滞效应引起的非线性弹性本构关系。研究发现,随着超声波激励幅值的增加,迟滞导致的非线性效应主要表现为超声波谐振频率向低频偏移和谐振频谱品质因数的变化。对涂有不同厚度模拟结垢的板试件进行非线性超声谐振检测试验,研究了激励电压水平对基波及二次谐波谐振频谱的影响规律,提出基于二次谐波弹性迟滞非线性系数和耗散迟滞非线性系数的结垢层厚度表征方法。在此基础上,将非线性超声谐振检测方法应用于实际工程中炉管结垢层检测,结果表明,利用二次谐波的弹性迟滞非线性系数和耗散迟滞非线性系数能较好反映炉管结垢状况。研究工作为实际工程中炉管结垢层检测提供了新的思路和方法。     

气流激振力作用下离心叶轮的瞬态响应分析

为研究流场中离心叶轮受气流激振的瞬态响应问题,利用叶盘结构的循环对称性编制计算程序,实现了使用单扇区模型计算非循环对称力作用下离心叶轮的受迫振动。应用时间倾斜方法计算非等栅距情况下导叶/叶轮干涉的非定常流场,将叶片表面的气动力数据由流体网格插值到结构网格。使用FEAST求解器计算基本扇区各节径下的振型数据,并将其由基本扇区展开至所有扇区,根据各扇区所受周期激励的时间差建立载荷矢量,结构动力方程的时域积分使用Newmark方法完成。以一半开式径向叶轮为例,进行了两种转速下叶盘结构的瞬态响应分析。单扇区模型与整体模型计算的位移响应结果符合较好,两个潜在共振点附近激振频率的振动响应均呈现出近于发散变化的趋势,表明了算法的正确性和预测气流激励导致共振的有效性。     

频率修正在超声变幅杆设计中的研究与应用

超声变幅杆在沿轴线方向作纵向振动时,由于存在泊松效应,纵向振动会引起变幅杆沿径向方向的横向振动。传统变幅杆在设计过程中,忽略横向振动的影响则会导致计算出的谐振频率高于实际频率。为了让变幅杆理论设计谐振频率与实际频率相符合,分别对简单圆柱杆和阶梯形变幅杆进行研究,推导出常用半径比范围内简单阶梯形变幅杆的频率修正公式,使其满足设计和使用要求,并可以减少能量传输过程中的能量损耗。     

电磁谐振式的无线充电系统实验研究

本文基于电磁谐振技术研制的无线充电系统,实现了电能的无线传输;并对系统建立了物理模型,理论分析了影响无线电能传输效率和距离的关键因素,其中包括谐振频率、线圈的几何参数、电气参数等;通过大量实验数据,验证了这些关键因素对无线充电系统的影响程度,为后续的研究开发提供了依据。     

二次采样随机共振的工程应用研究

研究了小参数随机共振(SR)理论的克莱默斯(Kramers)逃逸速率和罗伦兹(Lorentzian)分布的噪声频谱特性，得出了只有在噪声能量集中的低频区域才能产生随机共振的论点。在此基础上，通过二次采样频率变换思想，成功地将小参数随机共振扩展应用到大参数的随机共振，从而实现了从强噪声中检测出弱信号的目的。大参数随机共振谱特性及其信噪比的进一步定量分析表明，提高采样频率可把弱信号移入噪声能量集中的低频区域，有利于产生可辨识的随机共振谱峰。电机故障的监测与诊断实例证明了该方法在实际应用中的有效性。