振动法空气比热容比测定实验原理分析

指出传统振动法测量气体比热容比实验中钢球的运动并非完整的简谐振动。按照运动过程,详细分析了各段的受力情况并给出每段的运动方程,得出了更为准确的空气比热容比计算公式。     

触觉的频率分辨机制研究

振动信号在触觉通信中常用来承载快速信息．深入研究触觉的频率分辨机制和能力，可以为设计触觉通信中的振动信号提供理论指导．对13名自愿者触觉的频率分辨精度和分辨速度进行了6个月的训练，并记录下不同阶段的分辨能力．结果表明：触觉根据周期差异来分辨不同振动信号，分辨功能在大脑皮层内完成；经过6个月训练后能够分辨开的振动信号间的最小周期差为1ms，能分辨的最高振动频率为250～322Hz，分辨时所需的振动信号最短保持时间为0．2s．     

基于时频图像GLCM-HOG特征的往复压缩机故障诊断

往复压缩机的故障诊断技术能够为工业生产提供有效保障,针对传统方法诊断准确率不高的问题,提出了一种基于振动信号时频图像灰度共生矩阵-方向梯度直方图(GLCM-HOG)特征融合的往复压缩机故障诊断方法.首先,采用小波变换的方法处理往复压缩机的振动信号,生成时频图像;其次,利用灰度共生矩阵(GLCM)和方向梯度直方图(HOG)的方法提取时频图像特征,融合构建GLCM-HOG特征;最后,将融合特征输入支持向量机(SVM)进行分类,以判别往复压缩机的运行状态.实验结果表明,所提方法对设备的状态识别准确率可以达到92.33％,能够实现往复压缩机的准确诊断.     

手术制孔机器人研究进展

传统手术制孔是由医生操作辅助制孔装置,对医生的专业技能与经验积累有很高的要求,同时制孔精度与手术安全性不高.自动制孔技术可以保证手术制孔的安全与精度,缩短手术时间.骨骼制孔过程中,骨骼与钻头的连续摩擦会引起热积累,当温度超过临界值时会导致骨骼发生热坏死.如果钻头超过预设深度就会对骨头周围血管、肌肉及神经造成严重损伤.热积累控制和突破控制研究是保证手术制孔机器人安全操作的关键.研究表明,骨骼发生热坏死的临界温度为47℃,旋转超声骨骼制孔结合金刚石磨粒刀具的方式可以将制孔温度控制在40 ℃.骨骼制孔突破控制主要通过力/力矩、位置、声发射功率谱检测和神经网络分类等方法实现,其中通过力/力矩检测实现突破控制的效果最佳.在骨骼制孔过程中,还会产生钻削振动,因此对手术制孔机器人常用的振动控制方式进行了分析研究,并总结了其他有待进一步解决的问题并展望了未来的研究方向.     

车辆振动特征与人体乘坐舒适性的关系

车辆振动信息在时间和空间上具有多种分布特点时,传统的乘坐舒适性评价方法不能同时给出与人的真实舒适感一致的评价结果,为此提出局部冲击和人体感知窗口的概念以特征化振动信息,从而准确反映人体只对主要振动信息敏感和对振动之间的邻近性敏感。通过正交试验优化了基于特征振动信息构造的特征振动剂量值。在设计的试验场景中,特征振动剂量值与频率加权加速度均方根值、最大瞬时振动值和振动剂量值这三个指标相比,能得到与人的真实感受更为一致的结果。     

基于非成型向金属橡胶的管路吊架减振性能研究

管路系统减振是保证舰艇整机系统正常工作的必要前提,本文利用金属橡胶非成型方向具有很好的刚度、耐腐蚀性、又具有一定阻尼等特性。以其为承载主体,设计出一款应用于舰艇大质量管路减振的新型吊架减振器。基于双折线本构关系,用等效线性化方法建立吊架减振器的动力学模型。采用正弦激励加载试验,研究了不同激振力、不同阻尼元件密度、不同预紧间距以及不同布置方式对新型减振器减振效果的影响。根据预紧间距和布置方式的试验情况对减振器结构设计和实际安装进一步优化。试验发现,激振力对减振性能影响效果显著,减振性能随着激振力的增加而增加,随阻尼元件密度增加而降低,随预紧间距减小而降低。研究结果对舰艇管路系统减振工程应用提供了理论指导和实验依据。     

基于自适应阻抗控制的轮足式机器人隔振控制研究

轮足式机器人在行进过程中不可避免要与环境发生交互,在环境信息（刚度与位置）未知与时变的情况下,传统的阻抗隔振力控制方法由于目标阻抗模型的参数固定,存在鲁棒性较差的问题.在阻抗控制的基础上,基于Lyapunov稳定性定理设计了自适应阻抗控制器.该方法通过一个位置补偿量来间接调整阻抗参数,使系统稳态误差为零,提高了控制方法对未知多变环境的适应性;针对机器人轮式运动通过不同减速带的隔振问题进行了实验,证实了自适应阻抗控制方法的优越性.      

熔丝加工成型薄板的动力学特性及响应

通过熔丝加工成型(fused filament fabrication,FFF)理论与实验相结合,研究了悬臂边界条件下FFF薄板的固有特性和振动响应.首先,针对FFF薄板的分层和正交各向异性等特点,基于正交多项式法对其进行理论建模.然后,通过Ritz法获取FFF薄板的固有特性,再利用频域振动方程解析研究薄板内任意一点的振动响应.最后,以聚乳酸(PLA)FFF薄板为例,实验研究了其固有特性和动态响应,以分析验证理论模型的正确性.结果表明:本文建立的FFF薄板理论模型,能够准确预测出薄板的固有特性和动态响应结果,理论模型可靠.     

基于PIHISCMSM失谐叶盘振动特性研究

针对新型航空发动机盘片轴一体化复杂转子系统的耦合振动问题,提出考虑预应力的改进混合界面模态综合法(PIHISCMSM),通过模态分析验证了该方法的准确性.基于Isight软件集成APDL语言,建立了叶盘系统CAD/CAE参数化驱动有限元分析平台,研究了不同叶片厚度失谐叶盘系统的动力学特性.研究表明,同种失谐模式下,叶片厚度不同时,叶盘系统的模态局部化因子对于不同模态振型的敏感程度不同,随着叶片厚度增加,叶片主导振动频率增大,叶盘系统的共振频率增加,共振峰值下降,增加叶片厚度能够降低失谐叶盘系统的振动响应局部化程度.     

基于WT和STFT车辆启动抖动特性时频分析

针对自动启停车辆在启停过程中的抖动问题,为快速有效识别启停抖动的振动特性,提出一种应用小波变换(WT)与短时傅里叶变换(STFT)结合对振动信号进行准确识别的方法。该方法应用小波变换对启停过程中非平稳信号最大振动时刻进行有效处理,应用短时傅里叶变换分析振动信号峰值振幅和频率。仿真分析和试验对比表明,该方法具有有效性和实际应用价值。