适老化辅助站立装置

【目的】为了尽可能降低老年人由坐立状态到站立状态存在的风险。【方法】本研究通过对国内外已有的辅助站立装置进行分析，并基于人体自然站立的运动学过程，剖析其工作原理，设计出一款适老化装置。【结果】该装置能大幅度降低因年龄增大而不能独立生活的老年人的生活难度。减少老年疾病的发生率，使部分安全隐患得到解决，并使老人因在家久坐（例如，如厕时间过长），而导致双腿无力的问题得到解决。【结论】我国老龄化人群需要一款辅助站立的装置，从而帮助弱势群体克服生活中的困难，促进社会和谐。     

一种多功能智能小车设计

【目的】针对现有视频智能小车运动场景受限制、视频画面抖动、换向方式复杂等问题进行设计。【方法】一方面悬挂装置通过可转动的连接与地面自动匹配相对转角，另一方面悬挂装置的减震器可通过物理平衡的方式对车身进行回正。换向装置采用平行四边形换向装置。在平衡装置中通过陀螺仪和加速度传感器将信号传输至主控芯片，主控芯片通过内置算法来控制稳定装置内置的驱动电机，从而对角度进行修正。【结果】该设计实现了智能小车在复杂地形的稳定移动，提高了智能小车的机动性和视频传输画面的稳定性。利用平行四边形的特性，可使其更迅速平稳地进行换向。【结论】本研究成功解决了智能小车运动场景受限制、视频画面抖动、换向方式复杂的问题。     

用于维修ZL45型复合滤棒成型机组的平台设计

【目的】解决由ZL45型复合滤棒成型机组所配备的大流量供料装置位置偏高，导致设备维修维护时存在较大的安全隐患问题。【方法】在原有结构的基础上，设计出一套可移动的维修平台，增加设备维修维护时的安全性。并利用有限元分析软件对可移动式维修平台结构进行仿真分析。【结果】结果表明，维修平台的最大应力为87.555 MPa，发生在维修平台与滑杠的连接处，其余部分的应力较小。维修平台的最大变形量为0.393 35 mm，主要发生在维修平台的连接板处。【结论】可移动式维修平台的结构能较好地满足用户的使用要求，为客户进行设备的维护维修提供强有力的帮助，同时增加维护维修时的安全性。     

基于全地形的水果打包套膜小车设计

【目的】为了保证农民种植的果蔬质量，防止果蔬在运输过程中因磕碰而使CO₂浓度过高，导致水果腐烂。【方法】本研究通过使用旋转网袋装置、压力感应装置、球形扩展装置、双出入口以及选装清洗、烘干设计来对套膜打包进行仿真设计，并使用Ansys Workbench软件对该装置的关键部件进行有限元分析。【结果】在运输路面状况不良时，接触力会传递到果实的深处，果实内部的组织细胞会吸收该能量，对果实造成损伤，从而造成果实品质的下降。因此，合理巧妙地利用包装，能减少水果在运输过程中所受到的机械损伤，避免产品价值的流失。【结论】仿真结果表明，本研究所设计的水果打包套膜小车结构合理。     

分布式光纤测温系统在陈四楼煤矿的应用

【目的】介绍陈四楼煤矿分布式光纤测温系统的组成、原理、实施方法及应用效果。根据陈四楼煤矿井下现场状况，提出矿井分布式光纤测温的具体实施方法。【方法】该系统由光纤传感器、光纤仪表、可调谐噪声抑制装置、数据传输装置及远程服务器组成，能实现长距离、高精度、高可靠性的环境温度测量和实时在线显示，适用于煤矿井下各种精确温度测量任务。【结果】从应用范围来看，该系统可用于煤矿井下各种精确测温任务，如变电所电缆温度、机房硐室环境温度、大巷温度等。【结论】分布式光纤测温系统能有效测量煤矿井下温度，误差小。该系统结构简单，维护和使用方便，为煤矿井下光纤测温的研究提供新的解决方案。     

基于OneNET平台的农业大棚环境监测系统

【目的】在种植聊河“特早熟”黄花菜过程中，因对生长环境参数的把控不精确，导致作物产量低等问题，提出解决该问题的技术方案。【方法】搭建基于Arduino的、以中国移动OneNET物联网云平台为终端调配中心、通过WiFi模块进行通信连接的农业大棚环境监测系统。【结果】该系统已成功应用于聊河黄花菜植基地，结果表明，该系统可对农业大棚中的温湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数进行实时监测和上传，并对异常数据进行报警，提醒农户及时对生长环境进行调控。【结论】该系统操作简单，运行稳定，开放式云平台的应用能减少服务器架设，降低开发成本，有效满足农户需求，具有良好的应用前景。     

基于数字图像处理技术的滁菊花盘和花蕊面积的计算方法

【目的】通过数字图像处理技术来计算滁菊花盘和花蕊的面积，为滁菊分级划分提供依据。【方法】首先对采集到的滁菊图像进行蓝色通道灰度化处理；其次进行图像分割，对分割后的图像进行形态学处理，从而去除孔洞；最后分别用区域生长算法、差值运算分离出参考装置区域、滁菊花盘区域和花蕊区域，并统计各区域像素点的个数。由于参考装置的面积已知，根据比例关系可计算出滁菊花盘面积和花蕊面积。【结果】采用该方法计算出的滁菊花盘和花蕊面积准确，效率高。【结论】该方法解决了人工计算滁菊花盘和花蕊面积存在的数据不可靠问题，具有重要的现实意义。     

环网开关设备机械状态在线监测设计

【目的】对配电网系统中环网开关设备机械状态在线监测技术进行研究，满足电力系统设备智能化、数字化功能需求。【方法】分析环网开关设备机械状态在线监测系统设计方案及元器件构成，分析传感元件融合开关，选择非直接嵌入方式感知数据，对适合机械特性监测的传感器规格进行选型设计。【结果】完成适用于环网开关操动机构的传感器选型，实现传感器与本体融合设计。【结论】该融合方案满足环网开关设备传感器测量曲线状态数据需求，为环网开关柜工程设计人员对机械状态在线监测设计提供思路。     

某核电厂离心式通风机振动问题处理的分析

【目的】对某核电厂一类联轴器连接的通风机频繁出现振动大的问题，分析其主要原因，为核岛风机长期良好运行提供建议。【方法】对叶轮质量不平衡、轴承径向游隙超标、联轴器问题进行分析和总结。【结果】结合实例论述了三圆平衡法消除不平衡质量，基于轴承径向游隙超标实例来比较两种轴承的摩擦力矩。通过受力情况来分析联轴器松动的振动特征，并基于物理模型来解释弹性套失效的振动信号特征。【结论】对风机以外引起振动的因素进行综合分析，将有助于更快、更直接地找到症结，并提出解决方案。     

基于有限元模拟的溢洪道边坡稳定性分析

【目的】重庆市南川区鱼枧水库工程中溢洪道边坡所处位置地质条件复杂，开挖规模较大，加之不确定因素较复杂，导致该工程溢洪道边坡存在安全隐患问题。【方法】结合溢洪道左侧边坡的总体结构特征，研究选取两个典型剖面及相应的岩体力学参数，利用强度折减法对该边坡分别在不同工况和不同施工工序下进行稳定性分析。【结果】研究表明：该边坡在未开挖及开挖支护两种工况下均满足稳定性要求，而在开挖未支护时处于不稳定状态；边坡采用边开挖边支护的施工工序比先开挖后支护工序产生的整体位移缩减15%。【结结论论】本研究验证了边坡支护方式的合理性，具有一定的指导意义。     

一种水砝码电梯载荷试验车的原理与应用研究

【目的】针对目前电梯载荷试验效率不高、劳动强度大等问题，提出一种更便捷的电梯载荷试验车检测方法。【方法】通过载荷试验车，将水箱、水砝码、进水、回水管路、盘管器、电动机、控制装置等试验设备进行有效整合，从而形成一个完整的检验检测设备。【结果】研究发现，该试验车可对95%以上的在用曳引式乘客、载货电梯开展1.25倍载荷试验，使用水砝码来代替目前电梯检验检测载荷试验中所用的金属砝码，基本上可解决现有电梯载荷试验检验技术中存在的弊端和问题。【结论】电梯载荷试验车的研发及投入，可对检验技术和方法进行改进，具有较高的推广价值和实用意义。     

一种灵活可代步的电动行李箱设计

【目的】由于人们旅游出行所携带的东西过重，遇到坑洼地面时行李箱振动会过大，容易损坏箱内易碎物品，且大多数车站和机场较为空旷，拖拽行李箱不方便出行。为解决上述问题，设计一款灵活可代步的电动行李箱。【方法】该行李箱的运动系统采用麦克纳姆轮，能提高行李箱的灵活性，减震系统采用弹簧减震和气缸减震的双重减震方法。【结果】该设计能使行李箱实现平动，无须转弯半径，并能成为一种短途代步工具，方便人们出行。【结论】应用Solidworks技术对灵活可代步的电动行李箱进行整体设计，通过Ansys对其主要受力部位进行有限元分析，结果表明，灵活可代步的行李箱设计合理。     

小型强冲击试验机气动弹射装置动态特性研究

【目的】由于舰载设备所受高脉冲威胁越来越强，为了提高其抗冲击上限，针对小型设备，提出一种小型强冲击试验机系统方案。【方法】根据系统工作流程，阐述小型强冲击试验机工作原理，基于气缸弹射原理来建立数学模型，使用AMESIM对气缸弹射装置进行仿真分析，对试验台与波形发生器进行动态特性研究。【结果】该气动弹射装置通过调节储气罐压力来改变试验台的碰撞速度，与波形发生器相撞时，可获得较为理想可控的加速度脉冲，并通过气缸工作原理，控制气体压力防止二次碰撞。【结论】试验结果表明，该冲击试验机气动装置满足设计要求。     

组合式蒙皮型面切边柔性多点支撑装置设计

【目的】在飞机蒙皮加工过程中，加工零件使用的支撑装置所需的支撑点较多，在连接时需要拆装大量螺栓，需要花费大量的时间。本研究设计一种组合式蒙皮型面切边柔性多点支撑装置，可用于蒙皮零件的加工。【方法】该装置包括支撑构件、吸附构件和固定构件三大部分，支撑构件和吸附构件的相互配合，可对蒙皮零件进行吸附，可根据零件的尺寸来调节高度。固定构件使吸盘的高度一致。【结果】本装置具有结构简单、自锁性能好，能够调节工作高度的优点，实现在蒙皮零件加工过程中的吸附、支撑和调节高度等功能，也可在拆卸固定构件后进行单个调节。【结论】本装置对优化支撑装置和减少工作量具有重要意义。     

热冲击条件下倒装封装焊点的裂纹生长研究

【目的】研究热冲击条件下倒装芯片封装焊点裂纹的萌生和扩展。【方法】采用有限元模拟法分析封装体的形变，获取累积应变能密度及应力分布与变化情况，同时结合试验结果进行验证。【结果】在热冲击条件下，裂纹会先出现在焊点的最外侧且在焊盘与焊料的交界处，此位置累积塑性应变能密度和塑性应力最大。【结论】高累积塑性应变能密度和应力会造成焊料和焊盘界面上产生应力集中，并发生形变，导致裂纹在该外侧界面上萌生，并沿着界面向内扩展，最终焊点因产生裂纹而失效。试验结果与模拟分析结果一致，进一步验证了模拟结果对裂纹生长的合理性。     

腹板洞口形状的改变对栓钉的受力分析

【目的】基于腹板洞口形状的改变,研究栓钉连接件的受力特征。【方法】建立精密的有限元模型,通过改变洞口形状,观察栓钉在不同位置及洞口形状下的刚度差异,并通过应力云图得出栓钉掀起的近似计算公式。【结果】研究结果表明,腹板洞口处产生应力集中,且最容易发生破坏,导致腹板洞口正上方的栓钉力学性能最薄弱,其滑移量明显大于其他位置。同时改变洞口形状,对于曲线的整体走势改变不大。随着荷载的不断增加,荷载—滑移曲线走势不再符合线性规律,应力云图和受力模型所反映的结果相吻合。【结论】研究结果可为其他类似工程研究提供参考。     

稻田水分监测无线传感器设计

【目的】为解决现有传感器存在的成本高、通信距离短等问题,设计出一款基于STM32微控制器和LoRa无线通信技术的稻田水分监测无线传感器,该传感器被广泛应用于对农田的监测中。【方法】该传感器由无线通信模块、土壤水分测量模块及水位识别模块组成。采用低频电容法对土壤中的水分进行测量,并将测量得到的信息通过LoRa通信模块进行远距离传输。该传感器整体由太阳能转换模块进行供电,太阳能转换模块采用MPPT节能技术。【结果】使用该传感器对土壤水分进行测试,结果表明,稻田土壤的含水量与输出的电压大致呈线性关系。水位识别测试结果表明,水位识别传感器对水位变化较为敏感,具有良好的线性关系。【结论】该传感器实现了对土壤水分信息的准确采集和数据的稳定传输,并具有较长的续航时间,可实现对稻田水分的实时监测和远程管理。下一步将考虑传感器在复杂环境中的稳定性及对其他农作物的适用性。     

单翻斗雨量传感器误差来源分析及解决思路

【目的】系统梳理造成雨量误差不确定性的主要来源，有效改善雨量传感器的误差状况。【方法】通过在不同环境条件下，分别用JJS2型雨量校准仪、JJS1型翻斗雨量校准仪，对随机抽取的两台翻斗式雨量传感器开展检定试验，运用丰富的第一手检测数据，逐一分析了温度、湿度、隔板反爬与雨量值之间的关系。【结果】基本确定了误差的主要来源是隔板反爬，并且通过对隔板的改造与调整，两台试验用翻斗式雨量传感器合格率达到了100%。【结论】通过该方案能有效调整翻斗式雨量传感器的误差，对提高气象雨量观测的准确性有极大的提升。     

一种香料成品移动罐自动清洗装置的设计与应用

【目的】为了实现自动清洗香料成品移动罐,采用自动控制技术,设计了一种运用纯净水自动清洗香料成品移动罐装置。【方法】该装置由执行系统和控制系统组成。执行系统由定位机构、支架、滑轨式升降机构、调压系统、双介质旋转喷头等组成。控制系统由PLC控制器、变频器、电动机等组成。通过定位机构快速把待清洗的香料成品移动罐放置在指定的位置;利用滑轨式升降机构拖动旋转喷头在香料成品移动罐内部上下往复移动;运用PLC控制技术,实现自动清洗香料成品移动罐内壁。【结果】经过在生产现场实际应用,结果表明,该装置能够实现无死角自动清洗,清洗效率高,耗用时间短,运行稳定可靠,操作简便,维护方便。【结论】该装置解决了依靠人工清洗香料成品移动罐时存在的操作不便、效率低、耗用时间不可控、劳动强度高等问题,实现了清洗过程的自动化、标准化、高效化。该装置在香料移动罐清洗领域具有很好的应用前景。     

一种空气弹簧开启关闭发动机气门装置的设计

【目的】本文旨在解决发动机气门落座冲击导致的振动和噪声问题,提出一种新型的空气弹簧开启关闭发动机气门装置的设计方案。该设计能够有效地缓冲冲击,降低发动机的振动和噪声,同时能够精确调控气门的落座速度,提高发动机的性能、。【方法】该设计利用橡胶空气弹簧吸收冲击能量,达到缓冲效果,同时调控气门落座速度,降低部件磨损。【结果】新设计有效地解决了现有技术中的振动和噪声问题,降低了发动机噪声,延长了发动机寿命,同时提高了发动机工作效率和输出功率。【结论】不同类型发动机都可应用,也适用于其他机械设备。未来可优化弹簧刚度和响应速度,研究在其他类型机械中的应用。