声音检测与分贝转化的仿真与设计

声学的应用广泛且存在于各种领域,有关声音的检测与强度的测量一直受到人们的高度重视.前置放大采用跨阻运算器,分贝转化采取真有效值法与交流采样法,通过软硬件的结合与对比,设计了一款声音检测电路.在50 Hz到15 kHz的频率范围内,测试40 dB到80 dB的声压信号并转化为有效值输出,相比于传统的平均值电路,整体精度提...     

相速度近似匹配情况下的 Lamb 波非线性特征研究

基频Lamb波模式的选择和激发条件的确定对非线性Lamb波技术起重要作用。利用积累距离定义二次谐波激发窗口,讨论谐波产生对基频Lamb波激发条件严苛性的要求。利用二次谐波表面位移振幅评价谐波激发效率,讨论相速度近似匹配对谐波激发效率的影响及不同模式Lamb波间二次谐波激发效率的大小。理论结果表明,在积累距离内,传播距离的增加,会提高二次谐波激发效率,却使谐波产生条件更为严苛;一定程度的相速度近似匹配,会使二次谐波的激发效率提高;激发模式不同,其谐波激发效率及对谐波产生条件的严苛性均不同。实验测量并比较了纵波型S₂/S₄模式对在90、150 mm传播距离下以及纵波型S₁/S₂、S₂/S₄模式对在150 mm传播距离时的激发窗口与相对非线性系数大小,测量结果与理论分析结论一致。本文对于相速度近似匹配情况下Lamb波非线性效应的讨论,为Lamb波实际应用提供了分析方法与依据。     

融合EMA和卡尔曼滤波的MEMS去噪研究与应用北大核心CSCD

针对传统卡尔曼滤波器应用于高灵敏度传感器去噪时的参数初始化问题,通过理论分析了不同测量噪声和系统噪声值对滤波效果的影响,并提出了一种融合EMA和Kalman的滤波算法,以提高对MEMS惯性传感器等高灵敏传感器的滤波效果。仿真结果表明:该算法相对经典卡尔曼算法在收敛前期RMES提升了约13%,在收敛后期提升约10%。并将其应用于MEMS的加速度姿态解算的滤波,结果表明:该算法的滤波效果明显优于经典卡尔曼和互补滤波算法。     

复杂曲面粘接结构的阵列成像检测

直升机桨叶前缘加热组件为复杂曲面多层粘接结构,其粘接质量影响着桨叶乃至整机的安全。目前针对加热组件脱粘缺陷的超声检测,存在缺陷信号提取困难、单探头检测效率低等问题。针对存在的问题,研究了声波在多层介质中的传播规律,明确了结构中不锈钢/橡胶粘接层缺陷的识别方法,针对加热组件的复杂形状及扫查需要制作了阵列探头,对试样及实际加热组件进行了阵列成像检测。结果表明,采用阵列成像方法可检测加热组件不锈钢/橡胶层的脱粘缺陷,且缺陷形貌准确清晰。     

多层包铁结构超声反射频谱数值仿真

随着直升机技术的发展,急需对一种新型的直升机桨叶包铁结构做质量检测研究,该包铁结构外层为不锈钢,中层为橡胶、加热元件,内层为玻璃纤维。包铁结构需要分类识别的4类典型结构为上层脱粘缺陷、加热元件、下层脱粘缺陷、无缺陷无加热元件,但这种包铁结构较常见多层结构层数多、层厚薄、需识别分类多,超声波在这种结构中会发生严重的混叠现象。因此研究了超声波在薄壁多层结构中的传播规律,建立了新的包铁结构的超声反射频谱模型,将测试的不锈钢、橡胶、玻纤的声速、声阻抗、频率-衰减系数曲线、2.25 MHz和5 MHz的探头频谱代入模型进行仿真,仿真结果表明,2.25 MHz探头可以识别出包铁的4种结构,5 MHz探头可以识别出除下层缺陷的另外3种结构,实际检测结果验证了新模型的仿真结果。     

基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法

为进一步提高3D打印切片效率,该文提出一种基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法。读取STL文件信息,确定模型坐标高度范围;依据高度信息和层切厚度确定每个切片层的高度;对三角形面片按高度进行排序。设计构造一种新型的简易半边数据结构,利用该数据结构对排好序的三角形在每个切片层分组建立并动态维护局部拓扑结构,通过拓扑结构快速得到切片轮廓。此方法不需要建立全局拓扑结构,并缩短了建立分组拓扑结构的时间,实验证明提高了切片的速度和效率。