一种炭黑-硅橡胶足底压力分布测量系统

为了检测人体压力分布,设计了一种基于炭黑导电复合材料的人体足底压力分布测量系统.基于炭黑一硅橡胶良好的压敏特性制作了一种柔性触觉传感器,给出了传感器的工作原理.为了测量人体足底压力,制作了压力测量鞋垫.通过阿尔泰公司的USB2080数据采集卡实现对信号的实时采集,利用LabVIEW图形化编程软件,实现对足底压力分布的图形显示.试验结果表明系统可实现人体足底压力分布的实时显示.     

鞋垫式足底压力测量系统中压电式力传感器的设计

介绍了鞋垫式足底压力分布测量系统中压电陶瓷力传感器的设计过程.根据系统的需要进行传感器的类型的选择与传感器在系统中的分布,并建立了传感器的力学模型来说明传感器的工作原理,对传感器的量程、线性特性、灵敏度等特性进行了详细的分析.通过实验验证了传感器的合理性及正确性.     

基于TestPoint的足底压力测量系统

为精确测量人体足底压力,以虚拟仪器软件TestPoint为开发平台,设计了足底压力测量系统.该系统以嵌入式计算机和压电陶瓷传感器为主要部件,由各传感器进行足底x,y,z三维力的测量,经信号调理通过串口与嵌入式计算机通信,再通过虚拟仪器软件对其进行分析处理后显示测得数据.研究结果为足底压力测量提供参考.     

动态足底压力测量系统研究

为了克服传统足底矫形辅具以静态足底压力数据为参考的局限,研发了一套可穿戴式动态足底压力测量系统。柔性压阻式压力传感器用于鞋垫设计,采用STM32F103RCT6微处理器作为主控芯片,结合压力信号调理电路模块、模数转换模块及数据处理模块完成下位机设计。通过HC-05蓝牙模块将数据传输到电脑端上位机,完成数据的显示、保存及处理,并对步态周期内足底压力分布特点进行动态分析。试验结果表明:系统的测量标准差不超过0.190 N,不同体质量的志愿者静态足底压力分布基本相同,动态足底压力分布随运动速度的增加而增大。     

一种测力鞋垫系统的设计研究

双足机器人的零力矩点(ZMP,zero moment point)位置的确定在机器人的控制中起着重要作用,足底压力分布测试鞋垫是测量足底压力分布并进而确定零力矩点的一种行之有效的先进手段.为了将鞋垫有效运用于实验室的双足机器人之上,将其在人足上进行实验.选用了美国Tekscan Flexiforce的A301薄膜压力传感器和C8051F226单片机,分别作为传感系统和硬件系统的核心,研制了足底压力分布测试鞋垫系统,并用其在人足上做了实验数据采集,验证了其可靠性.     

PVDF足底力传感器设计

为了检测步行时足底的受力信息,设计了一种新型结构的足底三轴力传感器.传感器为一正三棱锥状结构体,由硬质橡胶材料的正三棱锥状体和与之相配的环氧树脂凹槽叠合而成.锥体的叠合分形面放置了高分子压电敏感材料聚偏二氟乙烯(PVDF),足底受力通过凸凹结合面传递.足底受力时3个分形面上的PVDF输出3路压电信号,通过解耦运算得到足底三轴力.实验表明,该传感器具有良好的灵敏度和测量精度,并且由于结构的独特性,抗过载能力好,适用于足底力测量.     

不同年龄健康人平地行走时足底压力对比分析

针对年龄因素对成年人平地自然行走时足底压力的影响进行研究.采用三维测力台系统,对20名不同年龄段的健康成年人在平地自然行走时的地面反力进行数据采集,经归一化处理后得到足底压力在前后、左右、竖直3个方向上的力-时间曲线图,运用统计学方法对步态特征量进行统计分析,把不同年龄段人平地自然行走时的足底压力分布进行对比分析.结果表明,不同年龄段人在平地自然行走时的足底压力分布存在一定程度上的差异性:老年组在竖直方向和前后方向上的步态时间参量要小于青年组,这可能是由于老年人行走时步长较小,使得身体重心经过髋关节的时刻要早于青年人.     

微摩擦测试的微力传感器设计

论述了一种新的应用于微摩擦测试的微力传感器,这种微力传感器能同时测定微小摩擦力及相应正压力的大小,其独特的悬臂结构消除了多维力传感器普遍关注的耦合问题．正压力和摩擦力的测力原理分别基于应变片法和位移法．标定及静态特性的分析表明,该微力传感器具有较高的测力精度和分辨力,适合于mN级的摩擦测试．摩擦测试实验表明,该微力传感器完全能进行各种润滑膜的微摩擦性能评估测试,从而为微摩擦研究提供了一种有效的实验工具．     

人体足底-蹦床接触动压力实验研究

为了在提高蹦床运动成绩的同时避免蹦床运动员在训练和比赛中受伤,需要了解运动员在触网过程中足底的受力状态与压力分布规律。本文通过实验研究方法,对两名运动员在蹦床上的运动过程进行了人体足底与蹦床接触压力的实测,测得了运动过程中的足底的动态压力分布。进而通过实验数据分析,获得了运动员和蹦床接触瞬间足底的动态压力分布规律。研究结果表明,蹦床运动过程中运动员的足底在接触瞬间产生的最大动压力可达其静态压力的4-5倍,因此在蹦床运动中防止足底接触动压力损伤是十分必要的。     

帕金森患者行走能力评估系统（英文）

该系统可应用于柔性阵列压力传感器搭建的S型步态通道平台,采集帕金森患者动态足底压力分布数据,并通过以太网传输至PC机进行分析.对患者足底压力数据依次进行数据去噪、聚类分割、脚型识别、参数提取等处理,获取患者详细的步态时空参数,运用模糊分类方法对数据进行分类评估.实验结果表明:该分类方法具有较高的分类准确率(93%),该系统能够有效地实现帕金森患者行走能力的评估.     

缓倾斜煤层群上行开采的研究

本文在相似材料模拟实验,有限元计算和生产实践基础上,研究了缓倾斜煤层群上行开采岩层运动发展规律和支承压力分布规律,通过分析和比较得出:上行开采的岩层运动特征和支承压力分布特征对采场围岩的平衡和稳定、顶板管理和控制、巷道布置和维护、支架——围岩关系、工作面和巷道保护都极为有利;是一种既安全又经济的开采方法。     

毛管压力曲线分布特征的确定

本文严格建立了常见的几种不同毛管压力曲线分布在统一座标系下的分布特征,从而使目前在毛管压力中存在的各种不同分布能在同一座标系下进行判断。分布类型的确定,重点在于对结果的检验,这有利于避免结果的多解性和人为性的影响。文章通过对正态分布几个公式的意义进行数学描述,用x~2分布的数值代入进行计算的结果,进一步阐明正态分布的标准曲线与实际曲线的差异对结果参数的影响,因此,仅用概率论方法进行假设检验还不够,必须用统计学参数进行检验;仅用曲线的特征参数不能正确判断曲线的分布特征,必须用实际曲线与标准曲线的拟合法才能确定。在此还解释了经常遇到的统计学参数(用矩法求得的结果)与正态分布法结果不同的现象。     

气井油套合采时井底流压的计算方法

气井井底流压是分析气井生产动态的重要参数之一,目前国内外很少报道油套合采时井底流压的计算方法。运用流体力学原理,将气井油套合采简化假设成并联管路流动,基于油管生产和油套环空生产时井底流压的计算公式,推导了油套合采时油管和油套环空的产量分配公式,通过分析公式中各项的权重,得出油管和油套环空产量分配的简化式,从而将油套合采时井底流压计算转化成油管生产或油套环空生产时井底流压的计算。计算表明,采用简化产量分配公式与精确产量分配公式所计算的井底流压,相对误差很小,说明建立的油套合采时井底流压的计算方法可靠,具有较强的实用性。     

用激波管测量固体介质中的空间电荷分布

本文分析了压力阶跃波法测量固体介质中空间电荷分布的基本原理,讨论了激波在气体激波管内的传播及气体激波作用于固体时在固体内引起的波动的过程。用直径为113mm的激波管为主体构成了空间电荷测量系统,并用压力传感器和微型计算机构成了激波波速测量装置,从而较准确地获得了激波波速、激波压力阶跃波形等有关参数。并得到了一些空间电荷的测量结果。     

汽车人机接触界面体压分布的实验与评价研究

针对汽车驾驶人机接触界面中的乘坐舒适性问题，依据人体生理学、解剖学和生物力学原理，通过对臀部和股区的解剖结构分析，提出了汽车人机界面的舒适体压分布的一般准则．在研制的汽车乘驾体位生物力学特性实验台上，进行了汽车驾驶环境的人机界面的体压分布实验和主观评价研究．4种曲面座垫的主观评价实验结果表明，座椅形面是影响乘坐舒适性的重要因素，不同形面特征的座椅具有不同的乘坐舒适性．客观评价实验结果证明，所提出的人机接触界面的体压分布准则是正确的，依据该准则能够评价人机接触界面中的乘坐舒适性问题．实验台中的分布式体压测试系统能够有效地测绘出不同座垫实验中的人机接触界面的体压分布曲线，并发挥出很好的测试作用．     

地层孔隙压力对井壁附近应力分布的影响

利用莫尔-库仑准则分析了地层孔隙压力对井壁附近应力分布的影响，模拟了井眼周围介质发生形变后地层孔降压力的变化模式，计算了地层孔隙介质在弹、塑性条件下，井壁发生屈服的塑性半径，从定量的角度证实了孔隙压力是影响井壁失稳的主要因素．分析认为，在假设井壁周围应力集中，地层孔隙压力是非均匀的、变化的条件下，裂缝内或孔隙内流体的流动是孔隙压力传递的途径，井眼周围的受力及介质特性的变化是导致井眼不稳定的主要原因．     

有水气井井底出水量计算方法研究

研究了一种新的有水气井井底出水量的计算方法。通过研究滑脱对井筒中气液分布的影响,采用瞬时稳定流法建立了流体呈不稳定流时井筒气液的物质平衡关系,分析了流体在井筒中的流动过程,推导获得了井筒流体空间分布随时间的变化关系,从而得到了有水气井井底出水量随时间的变化关系。     

格子Boltzmann方法模拟狭窄颈动脉修复前后的流场

采用格子Boltzmann方法模拟真实人体颈动脉血管狭窄前后脉动流场的速度、压强以及壁面剪切应力分布,给出脉动流影响下流体分离区可能出现的位置以及壁面剪切应力的分布情况,分析脉动血液流在二维不对称动脉分叉血管中容易发生动脉粥样硬化的动力学机制,并对模拟结果进行定性分析,与已有结论进行对比,为血管壁病变和动脉粥样硬化形成机制提供有用信息.     

软岩采场前方支承压力的分布规律

将采场顶、底板岩层和媒体视为软岩，具有流变性能，引用Ｍａｘｗｅｌｌ流变模型建立支承压力计算公式，并讨论了支承压力的分布特征及其在采场前方煤体上的分布规律。     

某会展中心风洞试验研究

通过对某会展中心北侧两个大跨波浪形悬挑屋盖的风洞试验研究,讨论了典型风向下屋盖的平均风压分布,同时对全风向角下屋盖平均风压、脉动风压与极值风压的分布进行了研究,并进一步探讨底部开敞对悬挑屋盖风荷载的影响。试验研究表明:屋盖整体以负压为主,除在迎风向的屋盖悬挑区域外,其他区域风压较小;屋盖局部特殊的体型可能产生"兜风效应",从而显著增大风压;而底部开敞造成的"窄管效应"会显著增大开敞区域的风荷载,同时由于底部开敞减弱了气流的堵塞作用,使屋盖上表面风吸力有所减弱,对下表面风压力影响不大;总体而言,屋盖悬挑端在迎风向的体型系数基本在-1.5至-1.8范围。