嵌入式汽车防撞系统的研究

以ARM嵌入式Linux操作系统为开发平台,结合AVR单片机,在优化测距算法的同时采用测距范围可达50 m的大量程空气超声换能器,设计了一款精度高、量程远、价格低、各种车型都适用的汽车防撞报警系统.该系统采用飞凌OK6410为主控开发板,AVR单片机负责采集行驶车辆间的距离数据并通过RS232与ARM开发板通信,将车辆间距和速度信息传送给ARM开发板,系统利用建立的防撞模型得到报警信息.实验表明:该系统在一定范围内可以准确地发出报警信息,具有创新性和实用性.     

高阶模式兰姆波振荡器研究

本文提出了一种新型的由叉指换能器激发的兰姆波高阶模式振荡器.由于兰姆波色散和多模式特性,采用兰姆波高阶模式的高频振荡器振荡器制作工艺相对零阶模式要简单.为了选择高阶模式兰姆波振荡器合适的工作模式,一个工作模式选择器插入到兰姆波延迟线与放大器构成的闭环振荡回路.实验测量使用的叉指换能器是127.86°旋转,Y轴切割,X轴...     

夹心式压电换能器压电片端面应力分析与结构优化

针对预紧力作用下传统的夹心式压电换能器会出现压电片受力不均匀的问题,提出了一种由环形垫块与短圆柱组成的新型换能器后盖板结构设计方案。基于半空间表面受垂直集中力作用的Boussinesq结果,求取换能器后盖板端面中心小区域受力时的应力解,结果显示压电片端面中心区域应力最大、靠近边缘处应力最小,并利用Ansys仿真软件和实验验证了理论分析的结果;根据压电片的受力情况对后盖板的形状及尺寸进行优化,并修正了优化后模型的谐振频率;加工、装配了优化前、后的换能器并测试其阻抗特性,结果表明:经优化后的夹心式压电换能器能够在保证阻抗性能参数基本不变的情况下,明显改善压电片端面处应力分布不均匀的现象。     

超声悬浮气浮混合式悬浮的承载力特性研究

为了确保在一定的振动幅度和精度的条件下提高气动悬浮的承载力,提出了一种采用超声悬浮气浮混合式悬浮方式来提高气动悬浮承载力的新方法。通过ANSYS软件对超声悬浮核心部件(压电换能器)进行优化设计加工,制作了混合式悬浮装置实验样机,并进行了悬浮能力的测试,得到的实验测试结果与理论计算结果相一致。优化后的圆盘压电换能器可悬浮起质量为3kg的物体,单位面积的悬浮质量可达59.7g/cm2。实验结果表明,该混合式悬浮装置的悬浮承载力大于超声悬浮与气动悬浮的承载力之和,当供气压力为0.2 MPa时,混合式悬浮承载力约等于2倍的超声悬浮承载力与气动悬浮承载力之和。因此,该混合式悬浮装置可大幅度地提高气浮支承的悬浮能力,并且不改变气浮支承的振动幅度和精度。     

超声振动车削系统设计及变幅杆模态分析

鉴于超声振动车削在实际生产中的重要意义,设计了一套超声振动车削系统．对换能器设计中需要考虑的多种因素进行分析,通过解析法确定变幅杆尺寸,利用abaqus对变幅杆进行模态分析,验证了设计的合理性．     

换能器参数自动测量系统设计

设计了换能器参数自动测量系统,以浮点DSP（digital signal processor）TMS320F28335为核心,具备扫频信号发射、A／D采集和通过串口与计算机通信的能力．系统能够根据显控软件设置,自动进行参数测量,并将测量结果回传至上位机．系统可以实现的自动测量项目包括：换能器发送电压响应级、接收灵敏度、空间指向性以及声学环境信噪比等．此外,显控功能还包括自动屏幕截图、Word报表生成、打印控制和错误提示等．系统的一系列测量过程能够全自动进行,在保证测量准确性的前提下,减轻了操作人员的工作强度,提高了效率．     

双迭片弯曲换能器的频率与尺寸的关系

为了寻求最佳性能的Unimorph 换能器,本文根据简支边界下薄圆片弯曲换能器的共振频率方程,计算和分析了这种换能器的共振频率、有效机电耦合系数与换能器尺寸之间的关系,得出了设计换能器的最佳几何参数.结论对实际设计有一定指导意义.     

换能器的单极脉冲及其频域特性

在超声波探伤领域，换能器的性能是关键因素之一。单极（半个周期的正弦信号）的声压脉冲和单极的接收电信号是一种理想情况，本文就单极脉冲的获得及其频域特性展开讨论。     

新型挤压膜气体轴承的研究

为了有效地克服传统气体轴承的缺点,利用超声波悬浮以及压电效应,研制了一种新型的挤压膜气体轴承.通过对弯曲振动模式下挤压膜轴承可悬浮质量与影响参数的关系讨论,选用硬铝金属外壳、锆钛酸铅压电陶瓷来设计挤压膜轴承的核心--压电弯曲换能器,并分析了它的一阶谐振频率以及与半径、厚度的关系,制作出满足挤压膜轴承工作谐振频率(20 kHz)要求的压电弯曲换能器.通过挤压膜气体轴承实验单元和线性导向系统实验,测量比较了悬浮质量与悬浮间隙的关系,验证了所做的理论分析和数值计算,取得了较好的一致性.这种新型轴承由于是在超声振动作用下获得悬浮支承,在结构上比静压气体轴承简单,因此在低速和静态时优于动压气体轴承,具有很好的应用前景.     

方形环状活塞声源的辐射声场研究

研究了方形环状活塞声源的辐射特性,利用瑞丽积分,计算了它的远场辐射声压分布以及指向性公式。并绘出了辐射声压的远场指向性图,同时与圆形环状活塞声源的指向性作了对比．结果表明,当方形环状活塞的尺寸一定时,辐射频率增大,辐射声场指向性增强;在同一声波频率以及相同尺寸的情况下,方形环状活塞要较圆形环状活塞的远场指向性更尖锐．