Crashworthiness design for functionally graded foam-filled bumper beam

Automotive bumper beam is an important component to protect passenger and vehicle from injury and damage induced by severe collapse. Recent studies showed that foam-filled structures have significant advantages in light weight and high energy absorption. In this paper, a novel bumper beam filled with functionally graded foam (FGF) is considered here to explore its crashworthiness. To validate the FGF bumper beam model, the experiments at both component and full vehicle levels are conducted. Parametric study shows that gradient exponential parameter m that controls the variation of foam density has significant effect on bumper beam’s crashworthiness; and the crashworthiness of FGF-filled bumper beam is found much better than that of uniform foam (UF) filled and hollow bumper beam. The multiobjective optimization of FGF-filled bumper beam is also performed by considering specific energy absorption (SEA) and peak impact force as the design objectives, and the wall thickness t, foam densities ρ_f1 and ρ_f2 (foam densities at the end and at mid cross section, respectively) and gradient exponential parameter m as design variables. The Kriging surrogate modeling technique and multiobjective particle swarm optimization (MOPSO) algorithm were implemented to optimize the FGF-filled bumper beam. The optimized FGF-filled bumper beam is of great advantages and it can avoid the harmful local bending behavior and absorb more energy than UF filled and hollow bumper beam. Finally, the optimized FGF-filled bumper beam is installed to a passenger car model, and the results demonstrate that the FGF-filled bumper beam ensures the crashworthiness performance of the passenger car while reduces weight about 14.4% compared with baseline bumper beam.     

多工位电流互感器测试系统智能保护器的实现

电流互感器二次侧开路,会危及人身安全及损坏电路.实现一种用于电流互感器测试平台的二次侧开路保护器,以保护操作人员和测试电路.保护器主要由氧化锌压敏电阻、保护继电器、二次侧开路监控电路、硬件处理保护电路和单片机等组成.二次侧发生开路时,压敏电阻限制开路电压,监控电路同时控制保护继电器触点闭合短接二次侧两端,单片机通过串口上传开路报警信息.多工位实时保护,集中监控多路互感器测试通道.保护器既可由硬件独立完成保护工作,也能受PC机管理控制.它对互感器二次侧相关电路影响小,开路保护反应时间短,保护效果好.现场运行一年多来,表明保护器性能可靠、稳定.     

基于单神经元PID的WSNs邻居节点级功率控制算法

针对无线传感器网络(WSNs)中功率控制算法不能实时地调整节点功率和能量消耗较大等问题,提出了一种基于单神经元PID的邻居节点级功率控制算法.该算法结合WSNs传输功率模型,通过实时地控制邻居节点的数量,调整每个节点的功率,动态控制网络的能耗.仿真结果表明:该算法能根据网络连通性要求调整传感器节点的功率,实时性好,收敛速度快,有效地降低了网络的整体能耗.     

一种基于双频率电导率测量方法的研究

提出了一种水电导率的双频率测量方法.该方法通过在电导池上施加两个合适的正弦频率信号,测出两种频率下的阻抗的模,由处理单元解算出水的实际电阻,再由公式求得被测溶液电导率值.双频测定法不存在理论误差,消除了交流测定法中电容效应和极化效应给电导率测量精度带来的影响,能实现精确测量的目的.     

双球面投影几何可量测全景模型的构建

针对全景影像难以提供空间度量的问题,提出一种基于双球面投影几何的可量测立体全景模型构建方法.该方法依据球面全景投影关系与多视几何原理,采用对应变换与本质变换求取旋转及平移参数,并推导出双球面核线约束;在此基础上,建立起双球面投影几何的立体全景模型,解决了球面全景的量测问题.实验结果表明,文中方法可使全景影像在真实呈现户外场景的同时,提供满足一定应用需求的量测分析功能.     

心肌细胞电位传感器在海洋生物毒素检测中的研究

目前海洋毒素对人类健康的威胁越加严重,尤其是麻痹性毒素。提出了一种基于细胞电位传感器检测贝类的生物毒性的新方法,采用心肌细胞与微电子加工技术的微阵列芯片（MEA）相结合,构建了新型的心肌细胞电位传感器。通过心肌细胞与MEA芯片的紧密耦合,实现了实时监测心肌细胞电位的变化,输出稳定和一致性好的胞外场电位信号。通过检测海洋中危害较大的石房蛤麻痹性毒素（STX）,分析细胞的信号特征参数,实验结果表明,STX毒素对心肌细胞的电生理活动有明显的抑制作用,对脉冲幅值和脉冲频率有明显的浓度依赖性抑制作用。常规标准的生物毒性检测方法小鼠生物法的检出限为40 g/100 g,而心肌细胞电位传感器可检测的下限为1.004 ng/mL,检测范围为25 nmol/L~1600 nmol/L,通过对比表明该方法具有较好的检出限且检测方法相对简单,易于规范化和标准化。通过进一步的完善,该方法在海洋毒素的快速检测应用方面具有良好的发展前景。     

基于三维多孔泡沫镍材料的乳糖传感器研究

提出了一种基于三维多孔泡沫镍的乳糖传感器,采用泡沫镍材料作为工作电极,铂电极作为对电极,在0.1 M的NaOH碱性环境中以循环伏安法(CV)和电流-时间曲线法(i-t)建立了乳糖定量检测方法,循环伏安扫描结果证明乳糖可以被泡沫镍氧化,电流-时间检测结果表明乳糖在0.2 mmol/L~3.5 mmol/L的线性浓度范围内,泡沫镍检测乳糖的灵敏度为9.433 1 mA/(cm2·mmol/L),检测限为6.8μmol/L.本文所研究的乳糖传感器具有响应速度快、成本低、高灵敏度、低检测限等优势,具有较好的实际应用价值.     

移动互联网中一种移动学习方案的设计与原型实现

以移动教育方面的三方应用场景为例,设计并实现了一个面向精品课程和开放课程的移动学习系统原型,实现了网络教学资源整合。根据现行主流移动智能终端的特点,针对触摸屏移动智能终端因误操作引起的计算资源和通信资源浪费现象,给出了一个有三方参与的应用系统场景中,可行的减少误操作的应用方法。通过使用确定型有限自动机的方法验证了系统的正确性。测试表明,该方法可以有效降低应用场景中代理服务模块和资源服务模块的工作压力,提高用户体验度。     

基于SAM-CS和SOFM的胃上皮肿瘤细胞图像识别

针对胃上皮肿瘤细胞图像(以下简称肿瘤细胞图像)黏结严重和信息冗余的特点,提出了一种将自适应观测矩阵的压缩感知(SAM-CS)和自组织特征映射(SOFM)神经网络相结合的算法。该算法将肿瘤细胞图像拉成列向量,然后利用通过自适应过程产生的观测矩阵,基于压缩感知理论对图像信息进行观测,产生线性观测向量,最后利用SOFM神经网络的学习算法对观测向量进行训练和分类,实现对肿瘤细胞图像的识别。实验表明,相比常用算法,该算法至少提高了4.2%的识别准确率和5.7%的运算速度。     

微型温差电池的无线传感器节点自供电系统

伴随全球性的能源危机,利用环境中的动态能量为无线传感器网络供电已经成为一种趋势.本文设计了一个基于BQ25504芯片的无线传感器节点自供电系统,该系统可以在330mV电压下启动,在工作时以最大功率跟踪方式采集低至80 mV的温差能量,并能够动态地将能量通过能量缓冲器电路供给无线传感器节点使用.该系统有效地解决了基于微型温差电池的无线传感器节点自供电的问题.