基于多电极阵列微流控芯片通过仿真和试验的方法研究电阻抗成像检测技术(Micro electrical impedance tomography,HEIT)在细胞检测方面的应用,并在微尺度两相流复杂的电气性能中探索重建细胞分布图像的最佳条件。在仿真分析中,对比了三种图像重构算法,其为广义矢量模式匹配法(Generalized vector sampled pattern matching,GVSPM)、Tikhonov正则...
低频振动对高精度加工和测量都有严重不利影响,被动隔振方法无法有效减小低频振动,精确测量低频振动是主动隔振的前提。研制了一种基于DVD光学读取头的悬臂式低频加速度计。介绍了低频加速度计的检测原理和结构;将市售DVD光学读数头改装成了高精度位移传感器;在分析和反复优化的基础上确定了悬臂梁式弹簧片合适的材料和结构参数。以自制振动台为...
驾驶员疲劳驾驶是造成交通事故的主要原因之一,为解决该问题,提出一种新的基于机器视觉的驾驶员疲劳状态检测方法。根据驾驶员视频图像特点,采用基于肤色检测的Adaboost算法提取面部以及手部的感兴趣区域(Regions of interest,ROIs)。基于尺度不变特征变换(Scale invariant feature transform,SIFT)特征点匹配获取眼、嘴以及手部的SIFT特征点,据...
整体叶盘的加工余量主要是在其通道开槽粗加工阶段去除的,合理选取整体叶盘粗加工通道余量去除方法是降低通道加工费用、实现整体叶盘加工经济性的关键。由于线切割机床加工单位成本低的原因,采用线切割加工方法对整体叶盘通道进行去余量加工。提出利用叶型与轮毂偏置面确定通道加工边界;通过比较通道边界投影后的投影面积大小确定最优矢量;然后...
提出一种全柔性力/位传感器的设计、建模和制造方法,并进行试验验证。该传感器可通过附着在待测物表面或嵌入其内部进行力位混合的测量。首先,创新性地将提出的微孔抽丝成型工艺引入到软体结构的制造中,构建出低成本、易实现的软体微通道成型工艺体系,通过试验比对,验证了该工艺在软体微通道成型中的优势,成功实现了全柔性传感器高性能快速制造...
成形力过大一直是制约单点增量成形技术发展的主要问题之一,针对该问题将超声振动引入单点增量成形技术中,用以降低成形力。为定量揭示超声振动降低成形力的作用机制,对超声振动-单点增量复合成形技术的工作原理和运动规则进行分析总结,取成形接触区域板料微元作为重点分析对象,建立球坐标应力平衡方程,并对接触面上的各向应力进行积分,提炼板料...
为研究拉矫过程中张力与弯矩组合条件对热轧带钢酸洗效率的影响,以热轧电工钢板为例,采用弹塑性力学分析方法讨论张力、弯矩对曲率和伸长率的影响,建立带钢在拉弯矫直过程中,曲率、伸长率随张力/弯矩变化的数学模型。以曲率、伸长率为目标值,通过不同塑性弯曲状态下的静力平衡方程组,构建不同目标值下张力和弯矩的关系。采用电化学酸洗试验,分别...
基于变幅应力循环的损伤等效恒幅应力计算方法和形状改变能密度理论,提出承受变幅循环,处于多轴应力状态下的结构的疲劳寿命分析方法。根据几何特征建立焊缝坐标系,计算节点在该坐标系下的应力分量,根据线路实测载荷谱获得节点应力谱;根据应力谱计算节点损伤等效恒幅应力,结合接头抗疲劳设计等级,计算节点材料利用度分量和综合材料利用度,评估结...
超高强钢由于材料强度高、塑性较差等特点,成形难度也比普通钢更大,易发生回弹,是影响辊弯成形精度的重要原因。采用试验及有限元模拟的方法,对回弹规律及产生机理进行研究。设计三组道次数不同的辊弯成形试验,从成形角度、道次数、弯角增量等方面阐明回弹角度的变化规律。建立超高强钢辊弯成形的有限元仿真模型,分析V型件的成形特性,重点分析总...
大变形海底管道作为长距离深海油气运输的主要载体,其性能非常重要。Reel-lay卷管铺设方法是在传统的S型和J型铺管技术发展而来的可以陆上焊接的铺管技术,在卷管和铺设过程中管道会受到超过屈服强度的较大塑性变形,超出了常规意义上金属材料的力学应用范围,因此需要对管道的安全性进行工程临界评估(ECA)。含缺陷金属材料在塑性阶段的力学评估研...
为减少高强钢冲压成形扭曲回弹,提出一种基于渐变凹模圆角半径的模具补偿方法。以高强钢TRIP780双C件为研究对象,采用板料冲压成形仿真软件DYNAFORM对该双C件的冲压、扭曲回弹过程进行数值模拟。提出一种评价双C件扭曲回弹程度的指标,并进行双C件扭曲回弹试验,通过三坐标测量仪测量扭曲回弹角,对有限元模型进行了验证。以冲压成形后的扭曲回弹为...
为研究城市轻轨低地板列车通过道岔区的动力学行为,选取典型的5模块M+F+T+F+M编组列车为研究对象。低地板列车轮对结构逐步从传统轮对发展为独立轮对,两者导向能力有较大差异,分别选取全传统轮对与全独立轮对列车进行研究,采用多体系统动力学方法,建立列车的动力学模型;采用轮轨多点接触理论,建立道岔的变截面轮轨接触模型。以7号单开道岔为例,...
为研究独立车轮导向问题,推导出独立车轮运动方程,建立独立车轮城市轻轨车辆动力学模型和基于速差反馈的滑模控制模型。通过SIMAT联合仿真,搭建机电耦合闭环控制系统模型。根据电机特性,选定控制系统关键参数。引入速差控制系数,仿真分析不同系数下独立车轮的直线稳定性和曲线通过性能,归纳速差控制系数对导向性能的影响规律,并给出建议值。在合...
动力电池安全性问题因电动汽车安全事故频发而备受关注,短路故障则被认为是大部分动力电池安全事故发生的主要原因。针对外部短路故障,以某圆柱形锂离子动力电池为研究对象,根据能量守恒定律,建立动力电池在外部短路情况下的三维热模型,获取动力电池单体的内外温度场分布,并在此基础上建立热-力模型,仿真分析动力电池内部热应力分布,计算结果表...
对于汽车线控转向系统的主动转向控制,研究基于可拓滑模控制方法的主动转向系统控制策略。在MATLAB/Simulink中建立基于整车模型的线控转向系统动力学模型,在变角传动比前馈控制的基础上,设计出基于横摆角速度动态反馈的可拓滑模控制器,决策出合理的前轮转角。选取典型工况对所设计的基于可拓滑模控制方法的主动转向控制策略进行了仿真试验,并进...
为解决轮轨之间的磨耗预测问题,以地铁车轮为研究对象,利用元胞自动机方法建立轮轨磨耗动态分析模型,将轮轨接触问题以局部演变规则表征,解析元胞的移动规则、受损规则、切削规则和脱落规则的自组织演变过程,实现了车轮在钢轨上宏观磨耗的动态过程模拟,获得地铁运行过程中轮缘高度、轮缘厚度、轮缘综合值的变化情况,并且,同时考虑车轮和钢轨磨损...
钢轨滚动接触疲劳损伤在地铁线路上较为常见。建立包含地铁车辆系统动力学模型、基于安定图的疲劳指数和基于磨耗数的损伤函数为一体的钢轨滚动接触疲劳预测模型,分析车辆在通过三种典型曲线时钢轨的受力状态、接触点位置和损伤情况。研究结果表明,车辆通过曲线时低轨侧钢轨蠕滑力的合力指向直角坐标系的第四象限,接触点主要位于轨顶区域;高轨侧...
根据四轮驱动轮毂电机电动汽车车轮驱动转矩独立可控的特点,通过控制轮毂电机的输出转矩从而控制四个车轮的驱动力/制动力,产生附加横摆力矩,实现电动汽车的横摆稳定性控制。整车控制策略采用分层控制,上层为附加横摆力矩控制器,分别设计基于横摆角速度的模糊控制器、基于质心侧偏角的模糊控制器和可拓联合控制器,下层为驱动力分配控制器,分为稳...
航天机构可靠性分析中经常遇到不确定参数样本数较少的问题。在此情形下样本数据的边界往往小于参数的边界,以此建立区间或椭球凸集模型,并采用均匀分布简单量化凸集变量进行非概率可靠性分析的传统方法与结果值得怀疑。针对非概率可靠性方法的不足,提出一种基于椭球模型的非精确概率可靠性分析方法。建立一种基于样本特征的椭球模型高维构建方...
针对航空产品相关部件性能退化不确定性强的特点,为了较为科学合理地确定产品检测维修的时刻,提出一类基于实时可靠度评估的序贯检测模型。采用Wiener过程描述产品的性能退化规律,然后基于随机过程首达时理论给出产品实时可靠度的解析表达式,并综合利用强跟踪滤波算法、最优平滑算法和期望最大化算法对模型未知参数进行自适应估计。当获得新的退...
在目前无失效数据可靠性评估方法中,采用一个模型很难同时得到参数的点估计和置信区间估计。如果采用不同方法分别进行点估计和区间估计,则会造成结果的一致性问题。为此在无失效数据情况下对某型号智能换刀机器人系统中转动关节处的滚动轴承进行可靠性分析,提出一种新的无失效数据可靠性评估模型。新模型采用E-Bayes方法推导出产品寿命概率分布...
低活化铁素体/马氏体钢(Reduced Activation Ferritic/Martensitic steel,RAFM)被普遍认为是未来聚变示范堆和聚变动力堆第一壁包层的首选结构材料,由于第一壁服役环境苛刻,特别是焊缝区,不可避免会产生辐照缺陷、表面脆化、化学刻蚀、再沉积等各种损伤和缺陷,严重影响其使用寿命和聚变堆运行安全,合理的RAFM钢焊接工艺技术是提高聚变堆安全性和...
不确定因素会使吊车运动偏离预定轨迹,导致严重安全事故。为在轨迹规划时研究不确定性对吊车运动的影响,提出一种基于区间模型的不确定性研究方法。该方法首先采用区间模型描述不确定性,形成区间形式的不确定性轨迹规划问题,使用保辛伪谱方法进行采样,并提出Chebyshev模型法(CSMM)近似原轨迹规划问题,通过扫描模型求得不确定性区间结果。在数值...
抗磁悬浮技术利用物质的抗磁特性,无需外界能量输入即可实现常温被动静态稳定悬浮,获得众多学者的关注。尤其是近30年来,随着微细制造与强磁场技术的发展,抗磁悬浮相关研究持续增加。目前,国外众多研究机构基于抗磁悬浮原理已经开展了较为丰富的相关研究工作,但国内在该领域的研究成果相对较少,研究内容较为单一。针对国内该领域这一研究现状,从...
泵控技术在工程机械、重型机械等领域应用广泛,但目前对其输出特性的分析较少。为了探究泵控系统关键参数对系统输出特性的影响,基于开式泵控非对称缸系统状态方程建立系统一阶轨迹灵敏度模型,并求出各参数的灵敏度函数曲线。提出了峰值灵敏度、均值灵敏度两个衡量指标,分析各参数变化对位移输出特性影响程度的大小。基于0.6 MN开式泵控油压机试...
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