压电悬臂梁机电耦合系统的建模及动力学特性分析

基于压电能量采集器中最为经典的压电悬臂梁模型展开研究。考虑悬臂梁的阵型信息和轴向应变分布,这导致与梁耦合的压电片的电边界条件复杂。分别基于均匀电场分布和均匀电位移分布的两种不同电边界条件,深入探讨压电悬臂梁的机电耦合原理和耦合特性,并建立机电耦合系统的数学模型;在传统一阶能量采集电路的基础上,在电路中加入电感,建立二阶电路,并改进数学模型;对于加入电感后的模型,2阶电路可以与其耦合的n自由度机械系统共同构成一个n+1自由度系统,从而可对耦合系统进行系统整体的仿真分析,同时深入研究不同电路元件对系统采集效率的影响,发现电感的加入可极大提高系统能量采集效率。     

帷幕灌浆、高压旋喷灌浆与水泥土搅拌桩技术在水库的应用

本文结合工程案例,针对泌阳县石门水库工程施工中,通过帷幕灌浆技术、高压旋喷灌浆技术以及水泥土搅拌桩技术的应用,进行了探讨分析。     

铁路路基软基处理水泥搅拌桩施工工艺分析

随着我国发展进程的不断加快,各项施工技术的不断研发和创新,水泥搅拌桩施工工艺,在铁路的路基软基处理施工工序中占据了重要的组成部分。基于此本文针对在铁路路基软基处理中使用水泥搅拌桩施工工艺进行分析,以期能够在一定基础之上为提升水泥搅拌桩施工工艺技术提供理论基础,最大限度的保障铁路路基软基处理工序的质量。     

微观组织演变对细晶Mg-Y-Nd合金超塑性性能的影响

在初始应变速率为2×10^-2~4×10^-4 s^-1,温度为683~758 K的条件下,对用水下搅拌摩擦加工制备的细晶Mg-Y-Nd合金进行高温拉伸实验,研究了微观组织演变对其超塑性性能的影响。结果表明:因为具有细小均匀的微观组织和良好的热稳定性,Mg-Y-Nd合金在733 K和3×10^-3 s^-1初始应变速率下表现出最大的伸长率(967%),在758 K和2×10^-2 s^-1条件下表现出最优的高应变速率超塑性(900%)。在高温下暴露时间过长导致α-Mg晶粒和第二相颗粒显著长大,使试样的伸长率明显降低;因为第二相颗粒与镁基体之间有良好的变形协调性,在相界处不会产生明显的应力集中,裂纹主要在晶界生成。     

基于OTDR和光功率测试的光纤故障监测应用方法

为了降低光纤光缆故障率和缩短光缆网络故障诊断时间,提出了一种基于光功率测试和光时域反射仪的光纤故障监测方法;利用光功率测试技术对光缆性能进行实时监控并预警光缆故障;分析光纤功率衰减的原因,计算得到光缆修理增加的长度,设计了修正故障地点的算法;当光缆网络发生故障时,利用光时域反射仪测试故障位置,并利用误差检测算法对电缆衰减进行分析排除,对故障地点进行故障位置修正以便快速抢修;结果表明,该方法可以降低光缆网络故障率,在故障定位中可以提高光缆故障定位的精度,计算的故障位置与实际故障位置的误差不超过10m,可以进行实时快速的维修,对于运营时间较长的光缆网络的效果更明显,具有较好的应用价值。     

治疗超声系统换能器阻抗及驱动功率测量技术

换能器是治疗超声系统的核心部件之一,其阻抗和驱动功率关系到治疗超声的安全性和有效性。文章研制出一种基于电压-电流转换电路和数据采集卡的测量装置。使用该装置测量频率为1.36 MHz和3 MHz换能器在不同幅度信号驱动下的阻抗、相位角和功率。该装置的测量结果与采用电压、电流探头及功率组件的示波器方法和商用功率计方法的测量结果进行了对比,表明本装置测量阻抗模相对误差在±2Ω以内,阻抗角相对误差在±2°以内,测量入射功率和有功功率误差小于5%。结果证明了用该装置实时测量换能器阻抗和驱动功率的可行性。     

冰区航行船舶冰阻力及六自由度运动响应的离散元分析EI北大核心CSCD

冰阻力是冰区船舶航行过程中的重要影响因素,对船舶航行性能及航行安全带来严峻挑战。该文采用扩展多面体离散元方法建立冰船动力作用过程的三维离散元方法,基于船舶推进功率与推进力间近似关系,将螺旋桨推力、冰载荷、舵力及水动力等载荷分开考虑,开展恒功率破冰船六自由度非线性操纵直航冰阻力及运动响应计算。为验证该离散元方法的可靠性,对比了碎冰区DUBROVIN及平整冰区LINDQVIST冰阻力公式计算结果。基于船舶在不同主机推进功率及复杂冰况下的直航冰阻力计算结果,展开对船舶破冰航速的影响因素分析。在此基础上,给出了船舶垂荡、横摇、纵摇等冰区船舶运动响应模拟结果和极地船舶运动响应预报结果,最后对碎冰及平整冰区船舶冰阻力及运动响应展开了对比分析。该方法可有效计算船舶冰阻力,其模拟结果可为冰区船舶运动响应及航行安全预警提供重要参考。     

图像识别算法在功率传感器自动校准装置中的应用研究

功率传感器自动校准装置的控制软件通过GPIB、USB和RS232等接口控制信号发生器、功率传递标准和被校功率传感器运行,实现自动校准,对部分未配备这些控制接口的被校功率传感器采用图像识别的方式完成对被校仪器的自动读数,实现自动校准。目前对于数字的图像识别有多种成熟的算法可选择使用,在功率传感器自动校准装置控制软件开发过程中,针对被校功率传感器显示数字的特点,主要采用穿线识别算法和KNN识别算法完成数字图像的识别,并应用这两种算法进行了大量的试验,概括分析了不同算法的特点和适用性。     

随机振动下产品包装系统传递路径分析

实验研究不同激励谱型、不同振动等级、不同缓冲衬垫厚度和不同衬垫分配方式下产品包装系统的振动响应规律,利用工况传递路径分析法（OTPA）量化随机振动下产品包装系统各传递路径的振动贡献量。结果表明：当振动等级较高时,包装件出现轻微跳动现象,系统振动响应增大,共振频率略微减小;随着缓冲衬垫厚度的增加,系统共振频率减小,不同激励谱下关键元件的加速度响应功率谱密度（PSD）有所差异,振动响应与系统共振频率处的激励能量大小有关,衬垫厚度对各路径的振动贡献量影响较小;衬垫分配方式对关键元件上的响应 PSD 影响较大,不同衬垫分配方式可调节各传递路径的振动贡献量大小;当缓冲衬垫面积均匀分配时,利用 OTPA 方法识别出系统的主要振动贡献路径,将其定义为关键振动传递路径,关键元件的响应与关键振动传递路径在共振频率附近的振动贡献量紧密相关,缓冲包装设计应重点关注关键振动传递路径的减振设计。研究结果为进一步研究缓冲包装设计方法提供理论支撑。