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飞秒激光仿生制备超滑表面及其应用 认领
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作者 方瑶 雍佳乐 +4 位作者 霍静岚 杨青 成扬 梁婕 陈烽 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第11期143-161,共19页
仿生超滑表面由于能抗各种液体甚至动植物黏附,因而具有非常重要的研究价值和广泛的应用前景。飞秒激光微加工技术具有材料普适性强、加工精度高、可控性强等特点,在制备和调控特殊浸润性表面方面具有非常突出的优势。从仿生制造的角度... 仿生超滑表面由于能抗各种液体甚至动植物黏附,因而具有非常重要的研究价值和广泛的应用前景。飞秒激光微加工技术具有材料普适性强、加工精度高、可控性强等特点,在制备和调控特殊浸润性表面方面具有非常突出的优势。从仿生制造的角度出发,首先介绍了飞秒激光微加工在构建和控制超疏水表面、水下超疏油表面的相关研究进展,分析了其在实际应用中的局限和不足;概述了超滑表面的制备原则及飞秒激光制备超滑表面的工艺方法,系统地总结了飞秒激光制备的各类超滑表面,及其对多种液体和气泡的操控;介绍了超滑表面的一些典型应用;最后总结和讨论了飞秒激光制备超滑表面研究和应用中存在的问题及发展前景。 展开更多
关键词 激光光学 飞秒激光 仿生 浸润性 液体灌注多孔滑动表面 超滑表面
磁外科器械结构规划原则及相关思考 认领
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作者 王越 李艳 +4 位作者 汤博 刘亚雄 史爱华 寇博 吕毅 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期1213-1223,共11页
自20世纪70年代第一个磁外科器械出现以来,在随后的近50年里,磁外科器械取得了巨大的发展,解决了一系列复杂的临床问题,进一步优化了传统手术方式. Levita和LINX等具有代表性的磁外科器械相关成果发表于行业顶尖期刊,在外科学界及理工... 自20世纪70年代第一个磁外科器械出现以来,在随后的近50年里,磁外科器械取得了巨大的发展,解决了一系列复杂的临床问题,进一步优化了传统手术方式. Levita和LINX等具有代表性的磁外科器械相关成果发表于行业顶尖期刊,在外科学界及理工科学界产生了深远的影响.经各行业专家总结相关理论和应用体系,逐渐形成了一门学科——磁外科学,这是外科学的一个重要分支.近年来,在磁外科(磁外科)理论体系的指导下,磁外科更是取得了蓬勃的发展,各种极具创新性的磁外科器械层出不穷.但不容忽视的是,磁外科发展将会不断遇到重重阻碍.由于磁外科是一门交叉学科,需要外科学与理工科学进行深度融合.在此过程中,难免因为双方信息不匹配而延误磁外科的发展,最为代表性的问题便是如何对磁性器械进行合理、有效的结构规划这一磁外科最基本的问题.因此,本文将对磁外科器械结构规划的原则展开讨论,总结过去磁外科器械结构规划中所遇到的问题,并提出解决相应问题的潜在方法. 展开更多
关键词 磁外科 永磁 软磁 电磁 电控永磁
折射型红外微透镜阵列器件的发展及制备 认领
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作者 刘丰 张帆 +3 位作者 边浩 杨青 李敏静 陈烽 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第7期90-105,共16页
光学器件的小型化、集成化是现代光学系统发展的重要趋势。在微小光学器件中,阵列化折射成像微光学器件主要包括微透镜阵列器件等,广泛应用于成像、计量、波束整形等领域。针对红外波段成像、计量测量、激光加工等领域的特殊应用需求,... 光学器件的小型化、集成化是现代光学系统发展的重要趋势。在微小光学器件中,阵列化折射成像微光学器件主要包括微透镜阵列器件等,广泛应用于成像、计量、波束整形等领域。针对红外波段成像、计量测量、激光加工等领域的特殊应用需求,红外波段工作的微透镜阵列器件受到了广泛重视,并得到迅速发展。总结了红外微透镜阵列器件的发展及制备方法,包括使用不同材料、不同制造方法制备红外微光学器件,以及红外微透镜阵列器件在红外波段成像、计量、并行加工、光束匀化方面的应用,分析了红外微透镜阵列器件及其制造方法存在的挑战与机遇。 展开更多
关键词 红外波段 微透镜 微透镜阵列 红外成像
激光增材用集约化双相钢粉末制备工艺的优化研究 认领
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作者 温家浩 张林杰 +2 位作者 张建勋 薛飞 朱红梅 《应用激光》 CSCD 北大核心 2020年第3期377-386,共10页
采用电极感应气雾化方法制备新型高强度双相钢粉末。设计了以雾化压力、熔炼功率和气体加热温度为变量的正交试验方案,在不同条件下制备得到高强度双相钢粉末。利用扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪、氮氧分析仪和霍尔流速计对不同条件下... 采用电极感应气雾化方法制备新型高强度双相钢粉末。设计了以雾化压力、熔炼功率和气体加热温度为变量的正交试验方案,在不同条件下制备得到高强度双相钢粉末。利用扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪、氮氧分析仪和霍尔流速计对不同条件下所获粉末进行测试分析,得到了雾化压力、熔炼功率和气体加热温度对粉末的表面形貌、球形度、粒度分布、氧氮含量和流动性的影响规律。结果表明优化工艺下制备的高强度双相钢粉末综合质量良好。最优工艺下粉末氧含量约44 ppm,氮含量约655 ppm,粉末平均粒径不超过100μm,粉末流动性优于14 s/50 g。利用该粉末在2205双相不锈钢基体表面进行激光增材试验,所制备的熔覆体材料沿扫描方向的抗拉强度约910 MPa,延伸率约30%,横截面维氏显微硬度为300 HV~360 HV。 展开更多
关键词 电极感应气雾化 正交试验设计 高强度双相钢粉末 粉末质量 力学性能
基于共晶键合技术的CMUTs结构设计与试验测试 认领
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作者 李支康 赵立波 +7 位作者 赵一鹤 李杰 郭帅帅 罗国希 徐廷中 刘子晨 李雪娇 蒋庄德 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期67-76,共10页
电容式微加工超声换能器(Capacitive micromachined ultrasonic transducers,CMUTs)在超声成像与治疗、3D超声姿态识别等领域具有广泛应用需求。将CMUTs与ICs进行集成是减小寄生电容、提高信噪比的重要途径,然而目前基于熔融键合的CMUT... 电容式微加工超声换能器(Capacitive micromachined ultrasonic transducers,CMUTs)在超声成像与治疗、3D超声姿态识别等领域具有广泛应用需求。将CMUTs与ICs进行集成是减小寄生电容、提高信噪比的重要途径,然而目前基于熔融键合的CMUTs制备技术需要高温条件(>1000℃),无法实现与ICs的集成制备。开发基于共晶键合的CMUTs制备工艺是解决上述问题的有效途径。针对该低温工艺,设计了圆形和正六边形空腔CMUTs单元及相应的阵列结构,利用有限元仿真和理论公式分析了CMUTs结构的塌陷电压、谐振频率以及其薄膜在热应力、大气压力条件下的变形。分析结果表明CMUTs塌陷电压及谐振频率在预期范围内,其薄膜在热应力、大气压力作用下不会发生塌陷。对所制备的CMUTs芯片的形貌、结构尺寸、电容以及阻抗频率特性开展试验研究。结果表明芯片形貌、结构参数、电容以及阻抗频率特性与设计预期一致,芯片能正常工作;测试结果验证了CMUTs结构设计与制备工艺的可行性。这些研究对进一步实现CMUTs与ICs的集成设计与制备提供了基础。 展开更多
关键词 CMUTs 有限元仿真 结构设计 共晶键合 试验测试 阻抗频率特性
基于非晶碳膜压阻效应的MEMS压力传感器研究 认领
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作者 马鑫 张琪 +3 位作者 郭鹏 同笑珊 赵玉龙 汪爱英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期60-67,共8页
目的研究非晶碳膜的压阻性能和机理,并将其作为压敏电阻应用于MEMS压力传感器敏感电路中。方法使用直流溅射工艺制备非晶碳膜压敏薄膜材料,对典型样品进行内部组分和电学、力学、温度等性能测试和研究,使用有限元方法进行器件设计仿真,... 目的研究非晶碳膜的压阻性能和机理,并将其作为压敏电阻应用于MEMS压力传感器敏感电路中。方法使用直流溅射工艺制备非晶碳膜压敏薄膜材料,对典型样品进行内部组分和电学、力学、温度等性能测试和研究,使用有限元方法进行器件设计仿真,借助MEMS加工工艺完成非晶碳膜压力传感器芯片的加工,最后进行器件级别的测试和分析。结果在0~1 MPa范围内,压力传感器芯片的灵敏度为9.4μV/kPa,输出信号的非线性度为5.57%FS;对压敏电阻进行–70~150℃范围内的温度性能研究,其阻值与温度之间表现出较强的线性关系,且在–20~150℃段,线性度更强,表明非晶碳膜压敏材料在高温段应用时更容易补偿。机理研究方面,非晶碳膜在厚度方向上表现出组分差异化,因此该方向也应被纳入机理模型建立中。结论非晶碳膜在加工工艺、力学性能以及电学性能上与传统的MEMS传感器芯片能够很好地结合,加工得到的非晶碳膜压阻式压力传感器灵敏度和线性度较为理想。此外,其压阻机理研究应纳入薄膜厚度方向。 展开更多
关键词 非晶碳膜 压阻效应 压阻机理 MEMS 压力传感器 厚膜理论
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助老机器人伴行模态人机耦合系统的耐冲击振动特性分析 认领 被引量:1
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作者 穆小奇 张小栋 +3 位作者 王亚宾 韩焕杰 袁亮 彭蕴博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期22-31,共10页
由于助老机器人在户外辅助老年人行走过程中会遇到路面不平冲击或其它瞬时冲击,不仅会对助老机器人本身产生冲击振动影响,还会引起由此带来老年人手部的局部振动。为了研究助老机器人人机耦合系统的耐冲击性,对助老机器人人机耦合系统... 由于助老机器人在户外辅助老年人行走过程中会遇到路面不平冲击或其它瞬时冲击,不仅会对助老机器人本身产生冲击振动影响,还会引起由此带来老年人手部的局部振动。为了研究助老机器人人机耦合系统的耐冲击性,对助老机器人人机耦合系统振动特性进行了较深入的分析。①分析了助老机器人的前、后轮在不同作用输入下的强迫振动,分别建立了助老机器人系统和老年人人体系统的振动模型;②建立了助老机器人人机耦合系统的振动模型;③采用Matlab/Simulink软件分别从地面不平冲击和瞬时冲击两类情况对助老机器人人机耦合系统的耐冲击振动特性进行了振动模型仿真分析。结果表明:两类情况下老年人手部的振动幅值、振动最大速率和助老机器人把手的振动幅值、振动最大加速度以及最大耦合作用力均较小,助老机器人人机耦合系统的耐冲击性较好。其研究过程为分析对防摔控制和人手舒适度调节控制的影响提供了理论基础。 展开更多
关键词 振动与波 助老机器人 Matlab/Simulink仿真分析 振动特性 人机耦合系统
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螺旋内齿圈拉刀精切齿磨削方法研究 认领
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作者 贾康 张银行 +1 位作者 南凯刚 洪军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期220-230,共11页
螺旋内齿圈拉刀是加工螺旋内齿圈的重要工具,其精切齿的齿升量结构复杂、齿形精度要求高,对磨削制造的效率和质量提出挑战。针对螺旋内齿圈拉刀的精切齿磨削加工,在对切削齿进行几何结构与刀体分布建模的基础上,以保证磨削表面质量、提... 螺旋内齿圈拉刀是加工螺旋内齿圈的重要工具,其精切齿的齿升量结构复杂、齿形精度要求高,对磨削制造的效率和质量提出挑战。针对螺旋内齿圈拉刀的精切齿磨削加工,在对切削齿进行几何结构与刀体分布建模的基础上,以保证磨削表面质量、提升加工效率、易于程序化等为目标,剖析磨削工艺与保障策略,设计出适用于拉刀精切齿精细结构的无干涉磨削工艺与路径实现方法。基于螺旋内齿圈拉刀精切段的双螺旋结构进行切削齿坐标的参数化建模,并对精切齿非对称齿升量的分布模型进行解析与建模。从制造工艺保障与加工效率提升等角度对精切齿的磨削工序进行分析与规划,并设计优化的磨削加工路径,同时提出参数化驱动的精切齿磨削路径控制算法。此外,基于成型磨削接触线对精切齿侧面完备且无干涉磨削的行程进行分析与计算,并进一步针对可行砂轮半径最大化进行磨削工艺条件的优化分析。最后,通过计算一把螺旋拉刀的磨削参数与磨削工艺条件对本研究的实用性进行验证。 展开更多
关键词 螺旋内齿圈 拉刀 磨削工艺 路径规划 干涉回避 砂轮优选
采用频谱细化的超声法在线测量滚动轴承保持架转速 认领
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作者 陈书恒 李猛 +2 位作者 刘恒 梅凯路 贺凤祥 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期139-145,共7页
针对实际工况下超声时间差法在线测量滚动轴承保持架转速的噪声抑制及高速测量准确性问题,提出了一种采用频谱细化的滚动轴承保持架转速超声测量方法。通过引入自相关分析及快速傅里叶变换抑制时域噪声对超声回波脉冲信号的影响,使用线... 针对实际工况下超声时间差法在线测量滚动轴承保持架转速的噪声抑制及高速测量准确性问题,提出了一种采用频谱细化的滚动轴承保持架转速超声测量方法。通过引入自相关分析及快速傅里叶变换抑制时域噪声对超声回波脉冲信号的影响,使用线性调频Z变换(CZT)频谱细化算法提高滚动体通过频率的计算精度,进而提高轴承保持架转速测量准确性。28 000r/min下的高速滚动轴承保持架转速超声测量试验结果表明,该方法能够有效克服实际工况下的噪声影响,实现高速实际工况下轴承保持架转速波动的准确测量,测量误差在0.1%以内。 展开更多
关键词 超声测量 滚动轴承 保持架 频谱细化
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冷冻浇注制备多孔钛铝基金属间化合物的显微组织及性能 认领
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作者 鲁中良 徐文梁 +3 位作者 曹继伟 夏园林 邓清华 李涤尘 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第2期382-391,共10页
通过冷冻浇注法制备具有定向长孔结构的多孔钛铝基金属间化合物。采用Ti-43Al-9V-1Y工程级粉末(D50=50μm)、羧甲基纤维素以及瓜尔豆胶配制水基浆料用于冷冻浇注。研究结果表明,在-5℃的冷冻条件下可制备具有定向长孔结构的多孔钛铝,并... 通过冷冻浇注法制备具有定向长孔结构的多孔钛铝基金属间化合物。采用Ti-43Al-9V-1Y工程级粉末(D50=50μm)、羧甲基纤维素以及瓜尔豆胶配制水基浆料用于冷冻浇注。研究结果表明,在-5℃的冷冻条件下可制备具有定向长孔结构的多孔钛铝,并且可通过改变浆料中粉末的体积分数来控制孔隙结构。当粉末含量从10%增加至30%(体积分数)时,总孔隙率由81%减小至62%,定向孔宽度由约500μm减小至约270μm。随着孔隙率的降低,沿定向孔方向的压缩强度由16MPa增加至120MPa。另外,所制备的多孔钛铝的等效热导率较低,最高为1.81 W/(m·K),并且受孔方向的影响呈现出各向异性。 展开更多
关键词 多孔TiAl 冷冻浇注 孔隙结构 力学性能 热导率
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3D打印技术制备器官芯片的研究现状 认领
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作者 刘妍 杨清振 +2 位作者 陈小明 谷方伟 张辉 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期97-108,共12页
器官芯片是一种新兴的体外生物模型,在生物医学领域有重要的应用前景。但是,相关研究的开展通常受限于器官芯片繁琐和昂贵的制备过程。近年来,科研工作者借助3D打印技术,实现器官芯片制备的简易化、低成本化,以及芯片结构复杂化和成型... 器官芯片是一种新兴的体外生物模型,在生物医学领域有重要的应用前景。但是,相关研究的开展通常受限于器官芯片繁琐和昂贵的制备过程。近年来,科研工作者借助3D打印技术,实现器官芯片制备的简易化、低成本化,以及芯片结构复杂化和成型一体化。这一技术的突破,有力推动器官芯片相关研究的发展,为其在生物医学领域的广泛应用提供有力支持。综述3D打印制备器官芯片的研究现状,主要包括器官芯片的发展背景、传统制造方法的局限性、3D打印器官芯片的技术分类及其生物医学应用。列举5种基于不同成型原理的3D打印方法,归纳比较各方法的工艺特点以及制备器官芯片时的适用范围,探讨3D打印制备肝、肾、血管、心脏等器官芯片的具体实例和效果。最后分析该技术的不足之处,并展望这一领域的发展趋势。 展开更多
关键词 生物医学 器官芯片 3D打印 微流控芯片 仿生系统
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新型摩擦焊机变频调速系统设计与应用 认领
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作者 宋科 曹建福 谭亚丽 《机床与液压》 北大核心 2020年第8期73-77,共5页
摩擦焊具有焊接接头强度高、焊接效率高、质量稳定、一致性好、可实现异种材料之间焊接的优点。焊接件变频驱动控制是摩擦焊接机关键技术之一,其调速性能直接影响着焊接性能和效率。从摩擦焊基本工作原理出发,针对某电解铝用专用焊接机... 摩擦焊具有焊接接头强度高、焊接效率高、质量稳定、一致性好、可实现异种材料之间焊接的优点。焊接件变频驱动控制是摩擦焊接机关键技术之一,其调速性能直接影响着焊接性能和效率。从摩擦焊基本工作原理出发,针对某电解铝用专用焊接机的特定工艺要求,开发一种以西门子S120高性能变频器、S7-400型可编程逻辑控制器为核心的新型摩擦焊机控制系统。设备现场运行结果表明:该方案完全满足新型摩擦焊接机的技术要求,性能良好,运行可靠。 展开更多
关键词 变频调速 控制系统 摩擦焊
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大型机柜自动化包装生产线设计与应用 认领
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作者 宋科 曹建福 谭亚丽 《制造业自动化》 CSCD 2020年第4期138-142,共5页
根据通讯机柜升垛入箱包装的工艺特点,设计了一套大型机柜包装自动化生产线,在生产线机械结构设计的基础上,采用西门子SIMOTION D425运动控制器结合S7315可编程逻辑控制器,设计了一套大型机柜包装生产线自动控制系统,包括辊子传输线变... 根据通讯机柜升垛入箱包装的工艺特点,设计了一套大型机柜包装自动化生产线,在生产线机械结构设计的基础上,采用西门子SIMOTION D425运动控制器结合S7315可编程逻辑控制器,设计了一套大型机柜包装生产线自动控制系统,包括辊子传输线变频驱动控制系统与升垛入箱包装机5轴伺服运动控制系统,开发了相应的生产线控制软件及多轴运动控制程序。设备现场运行结果表明,机柜包装生产线运行稳定、可靠,在国内通讯装备行业首次实现了大型机柜的全自动、高效入箱包装。 展开更多
关键词 包装生产线 运动控制 伺服电机
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橡胶胶层厚度复合测量系统设计与开发 认领
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作者 谭亚丽 宋科 曹建福 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第10期87-89,共3页
针对轮胎制造工艺中四辊压延机橡胶胶层厚度的在机自动检测问题,结合压延机的结构和工艺特点,采用激光测量结合涡流位移检测的复合检测方法,分析并推导胶层厚度测量原理,设计并开发了橡胶压延机胶层厚度测量仪的硬件及测量软件。现场测... 针对轮胎制造工艺中四辊压延机橡胶胶层厚度的在机自动检测问题,结合压延机的结构和工艺特点,采用激光测量结合涡流位移检测的复合检测方法,分析并推导胶层厚度测量原理,设计并开发了橡胶压延机胶层厚度测量仪的硬件及测量软件。现场测试数据表明:橡胶胶层厚度测量重复精度小于±30μm。测量系统运行稳定、可靠。 展开更多
关键词 四辊压延机 胶层厚度测量 激光位移检测 涡流位移检测
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CNT/PDMS柔性传感材料的打印工艺及性能研究 认领
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作者 徐雪杰 朱子才 +1 位作者 罗斌 何青松 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期97-103,共7页
针对复合导电材料CNT/PDMS应用于柔性传感以及复杂结构设计的需求,将直写打印技术与该复合导电材料的成型制备方法结合起来,研究了CNT/PDMS复合材料的打印工艺和电阻传感性能。在试验研究中,首先配置了不同CNT含量的打印墨水,并对打印... 针对复合导电材料CNT/PDMS应用于柔性传感以及复杂结构设计的需求,将直写打印技术与该复合导电材料的成型制备方法结合起来,研究了CNT/PDMS复合材料的打印工艺和电阻传感性能。在试验研究中,首先配置了不同CNT含量的打印墨水,并对打印墨水的流变性及材料导电性进行测试,试验结果表明配置的打印墨水均具有粘弹性以及剪切变稀的性质,其中以CNT质量分数为7%的墨水用于直写打印时兼具导电性好易挤出且成型好的特点。通过单点成线试验,设置3D打印机参数为:扫描速度为10mm/s,挤出气压为0.3MPa。在此基础上,进行简单平面条状、二维网状结构以及立体网格结构的打印,对打印的条状结构进行温度和单轴拉伸试验,在不同的温度和拉伸率下打印件均表现有电阻传感特性;对网格状电路进行柔性电路性能测试,在对其施加6 V左右电压时,无论网格电路处于伸展还是弯曲状态均能表现出良好的导电性能;对打印的立体网格结构进行压力传感试验,结果表明复合材料有良好的压敏特性。性能表征结果证明该打印工艺可行,从而为后续该材料的复杂结构制造以及在柔性传感电子设备中的应用奠定基础。 展开更多
关键词 增材制造 柔性电路 电阻传感 直写打印
大型龙门式包装机双轴同步控制技术研究及应用 认领
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作者 宋科 曹建福 谭亚丽 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第8期147-153,136,共8页
针对一种大型龙门式全自动机柜包装机,研究了双轴同步驱动控制原理及实现方法。结合包装机的结构特点,推导与分析了包装机滚筒式升降平台双轴位置同步控制的动力学模型及同步性能。基于西门子Simotion D425运动控制系统,设计开发了包装... 针对一种大型龙门式全自动机柜包装机,研究了双轴同步驱动控制原理及实现方法。结合包装机的结构特点,推导与分析了包装机滚筒式升降平台双轴位置同步控制的动力学模型及同步性能。基于西门子Simotion D425运动控制系统,设计开发了包装机运动控制系统及失步急停保护措施,并对提出的双轴同步控制方法进行了验证。现场运行数据表明:同步控制精度及速度满足设计要求,设备运行稳定,安全机制有效、可靠。 展开更多
关键词 包装机 同步控制 伺服驱动
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高强钢薄板高温焊接变形的视觉测量 认领
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作者 王立忠 赵建博 +3 位作者 谈杰 张振 田锦华 王明明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期283-295,共13页
为了实现高强钢薄板高温焊接条件下屈曲变形的准确测量,基于数字图像处理技术、立体视觉原理及数字图像相关法,提出一种高强钢薄板全场动态焊接变形的视觉测量技术,并以规则散斑图像的高精度匹配方法研究为基础,将其应用到焊接图像中。... 为了实现高强钢薄板高温焊接条件下屈曲变形的准确测量,基于数字图像处理技术、立体视觉原理及数字图像相关法,提出一种高强钢薄板全场动态焊接变形的视觉测量技术,并以规则散斑图像的高精度匹配方法研究为基础,将其应用到焊接图像中。针对焊接高温导致的散斑纹理的变色或脱落,采用高温漆与高温胶混合涂布的方式,获得了低成本、高稳定性的散斑纹理。选择薄板背侧进行测量以及在相机镜头前加装滤光片组的方法,抑制焊接过程中的强光、火花及烟雾的干扰。采用高斯平滑的数字图像处理技术,寻找最佳滤波参数并应用到焊接图像中,在保证测量精度的前提下提高了图像匹配的成功率及精度。实验结果表明,该方法能够有效地降低焊接图像匹配的均值误差、均方根误差及Z向静态均值误差,均值误差最大降幅为78.6%,均方误差最大降幅为47.7%,Z向静态均值误差降幅为37.9%。本文的方法和系统可以满足焊接高温条件下薄板屈曲变形的全场应变测量要求,散斑纹理稳定,散斑图像匹配成功率高、稳定性好,是薄板全场动态焊接变形检测的有效途径。 展开更多
关键词 视觉测量 高温图像采集 高斯平滑 图像匹配 高温散斑制备
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采用瞬态有限元及加速寿命试验的谐波减速器时变可靠度评估方法 认领
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作者 张弦 姜歌东 +1 位作者 梅雪松 张豪 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-9,共9页
为了准确预估谐波减速器疲劳失效寿命,提出了一种谐波减速器时变可靠度评估方法。首先,建立了考虑动态接触干涉的谐波减速器整机瞬态动力学有限元分析模型,解决了谐波减速器柔轮危险位置处动态应力的求解问题;然后,进行谐波减速器加速... 为了准确预估谐波减速器疲劳失效寿命,提出了一种谐波减速器时变可靠度评估方法。首先,建立了考虑动态接触干涉的谐波减速器整机瞬态动力学有限元分析模型,解决了谐波减速器柔轮危险位置处动态应力的求解问题;然后,进行谐波减速器加速寿命试验,结合寿命失效样本和最大似然估计,解决了强度退化参数的准确估计问题;其次,提出了结合剩余强度模型、随机摄动法和Edgeworth级数的谐波减速器时变可靠度评估方法;最后,以XB-60谐波减速器为算例,有限元分析和寿命失效样本均显示柔轮齿圈后端齿根处为应力集中的危险位置,与基于等效圆壳静应力或经验退化参数的可靠度评估方法相比,采用瞬态有限元及加速寿命试验的谐波减速器时变可靠度评估方法寿命预测误差最小,同时通过引入调整因子,提出的方法可应用至不同载荷下的谐波减速器时变可靠度评估。 展开更多
关键词 谐波减速器 时变可靠度 瞬态有限元 强度退化 加速寿命试验
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面向新能源汽车的悬架振动能量回收在线控制方法 认领
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作者 郜浩楠 徐俊 +2 位作者 蒲晓晖 李士盈 梅雪松 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期19-26,共8页
针对目前新能源汽车悬架中阻尼器阻尼调节复杂、能耗大的问题,提出了一种高效的电磁阻尼器阻尼系数在线控制方法,同时实现振动能量的回收。该方法使用由直流电机和滚珠丝杠机构组成的电磁阻尼器,首先设计了基于高频DC-DC变换器的阻尼调... 针对目前新能源汽车悬架中阻尼器阻尼调节复杂、能耗大的问题,提出了一种高效的电磁阻尼器阻尼系数在线控制方法,同时实现振动能量的回收。该方法使用由直流电机和滚珠丝杠机构组成的电磁阻尼器,首先设计了基于高频DC-DC变换器的阻尼调节电路,通过调节驱动功率场效应晶体管(MOSFET)的脉宽调制(PWM)信号占空比,其输出电压可基于输入电压进行调节;然后在阻尼器工作过程中计算目标电磁转矩,求出达到该参考转矩需要的电枢电流。另一方面,在工作过程中不断采集实际电枢电流,并将该实际电流送至PI控制器进行PI闭环调节,输出驱动PWM信号的占空比;最后由PWM控制器以1 kHz的调节频率驱动DC-DC变换器,实现目标转矩的跟随和能量回收。基于实车的相关参数搭建了1/4悬架系统实验台架,实验结果表明,该电磁悬架系统可回收约184 W的振动能量,响应速度可达10 Hz,验证了阻尼系数调节和控制方法的有效性。 展开更多
关键词 新能源汽车 电磁悬架阻尼器 在线控制 振动能量回收
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机车车轮踏面轮廓镟修在机测量与评价 认领
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作者 刘飞 梁霖 +2 位作者 王建民 赵斌 徐光华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期55-62,共8页
轨道机车车轮轮廓非圆化是影响机车高速安全运行的重要因素。针对机车车轮踏面形貌的在线镟修及测量,结合新型国产不落轮对镟修机床研发,研究机车车轮踏面轮廓在机测量与评价方法,并开发基于机床数控系统的嵌入式车轮踏面轮廓在机测量... 轨道机车车轮轮廓非圆化是影响机车高速安全运行的重要因素。针对机车车轮踏面形貌的在线镟修及测量,结合新型国产不落轮对镟修机床研发,研究机车车轮踏面轮廓在机测量与评价方法,并开发基于机床数控系统的嵌入式车轮踏面轮廓在机测量系统。就车轮踏面在机测量方法、数据处理方法、车轮中心定位以及评价分析方法等进行重点探讨。研究车轮踏面轮廓动态提取与分离方法,以提升测量装置的在线测量精度。通过阶次细化分析方法增强低数阶物理分辨率及评价准确性,以达到提高非圆化评价精度的目的。最终通过实验验证了在机测量系统重复测量精度达到微米级,研究可有效改善机车车轮轮廓的在机测量与评价,同时可进一步提升不落轮对镟修机床的加工性能。 展开更多
关键词 轨道机车 车轮轮廓 非圆化 不落轮对镟修机床 在机测量
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