检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张友奎天津理工大学

学位级别：硕士

随着生活节奏的加快和生活压力的增大,导致人们心率失调、睡眠障碍等亚健康问题更加普遍,为此,生命体征的监测和及时预防成为人们研究的重点,其中能够实现准确、高效和易操作的监测脉搏信号和呼吸信号成为了重点研究对象。本文基于Lab V... 详细信息

随着生活节奏的加快和生活压力的增大,导致人们心率失调、睡眠障碍等亚健康问题更加普遍,为此,生命体征的监测和及时预防成为人们研究的重点,其中能够实现准确、高效和易操作的监测脉搏信号和呼吸信号成为了重点研究对象。本文基于Lab VIEW的数据采集功能,以塑料光纤作为传感器设计了集信号采集、放大滤波及波形显示功能于一体的脉搏-呼吸监测系统,为医疗诊断和居家监测供了一种可行的解决方案。本文的主要研究内容如下: 1、基于锥形塑料光纤的光学特性,提出了基于光学干涉信号调制的锥形塑料光纤传感器。为消除传感器的系统误差,实验前先对锥形塑料光纤传感器做数据标定。在实验中,该传感器可以实现准确的监测人体的脉搏信号和呼吸信号,并且实验结果表明该传感器具有良好的线性度,R2为0.999。并对锥形塑料光纤传感器做了重复性测试,测试结果表明误差范围在0.002Hz左右。在此基础上,根据塑料光纤的宏弯理论,将锥形塑料光纤设计成宏弯结构,且该结构所测波形的振幅明显提高。 2、根据传感器采集到的脉搏信号和呼吸信号中有效信号的幅值、频率以及噪声特性,设计了适用于处理毫伏级生命体征信号的放大滤波电路。基于AD620仪表放大器低输入失调电压、低输入失调电流和高共模抑制比的优势,经计算将放大增益电阻Rx设置为300Ω,实现了将脉搏-呼吸信号放大165倍的效果。放大后的信号通过含正反馈的压控电压源二阶低/高通滤波电路,在输出端获得了1.3V且滤波效果良好的信号。 3、锥形光纤塑料光纤传感器获得的微弱信号经放大滤波处理后,一路采用电压比较电路输出方波信号,结合单片机实现计数功能;另一路利用Lab VIEW的可视化编程和数据采集卡相结合,完成了人体脉搏和呼吸信号的可视化监测系统设计。通过对登录界面和监测系统显示页面的设计,进一步实现了集锥形塑料光纤传感、微弱信号放大滤波处理和基于Lab VIEW的信号可视化处理等功能于一体的光纤传感监测系统。

关键词： labview数据采集脉搏-呼吸监测塑料光纤传感器放大滤波电路

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金属件的温度场和应力场仿真与测试

金属件的温度场和应力场仿真与测试

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作者：张培雨北京邮电大学

学位级别：硕士

随着我国在机械制造领域的快速发展,在一些关键领域都受到了国外技术上的封锁,为了攻克技术壁垒,国内开始加大对先进制造业的研究,在先进制造业中,金属件加工的温度场和应力场检测是解决加工精度的关键技术之一。金属件温度场产生的热... 详细信息

随着我国在机械制造领域的快速发展,在一些关键领域都受到了国外技术上的封锁,为了攻克技术壁垒,国内开始加大对先进制造业的研究,在先进制造业中,金属件加工的温度场和应力场检测是解决加工精度的关键技术之一。金属件温度场产生的热应力和加工成形后的残余应力都会对加工质量和精度产生影响,因此,为了提升工件加工质量和加工精度,优化加工工艺,提升我国先进制造业水平,有必要对金属件加工后的温度场和应力场进行深入研究。本课题首先建立了钻削刀具和工件的三维实体模型,根据实际钻削加工参数,设计了钻削加工仿真实验方案,通过ABAQUS有限元分析软件对金属件钻削加工进行仿真,并对金属件钻削后的温度场和应力场进行数据处理,针对不同钻削参数下的仿真数据,进行了数据分析,并根据温度场和应力场的变化特点,对钻削加工参数进行优化,研究结果表明:当以平均应力作为孔表面加工质量指标时,提高小孔内表面的加工质量就要在有效钻削参数下降低转速并适当提升进给速度;在温度场的影响下小孔的平均应力值上升,最大应力值下降。其次,为了提升温度场检测精度,根据实际加工环境,对红外辐射传播机理进行深入分析,建立红外测温数学模型,并模拟含有雾化切削液的加工环境,搭建了实验平台,对红外测温数学模型进行了验证。红外测温模型中的大气透射率是主要的使用参数,课题中使用单图像暗通道算法对大气透射率进行了求解,根据求解结果可以使用模型计算被测物体表面实际温度。在模型可用性的基础上,进行了金属件钻削加工实验,并使用红外热像仪进行了温度场测量,利用红外测温数学模型计算了金属件表面实际温度,得到了金属件表面的真实温度场,然后根据本次钻削加工实验参数进行了有限元仿真分析,并结合理论计算温度场数据,对ABAQUS有限元仿真的可靠性进行了验证。最后,为了实现温度场和应力场的同步测量,根据课题要求,搭建了温度场和应力场检测系统,并进行了硬件设计和软件程序设计。在硬件设计中,本课题选择了红外测温仪、X射线应力检测仪、力传感器、数据采集卡等仪器进行设计;在软件设计中,本课题利用labview和MATLAB进行混合编程,设计了软件系统的前端页面,并实现了温度场和应力场及其相关物理量的测量、数据显示和数据保存等功能。本课题基于ABAQUS钻削加工有限元仿真对温度场和应力场进行了初步分析,然后通过理论模型和实验提升了温度场测量精度,最后搭建了温度场和应力场的测量系统,实现了对金属件的温度场和应力场的仿真和有效测试。

关键词： ABAQUS 仿真温度场和应力场测量大气透射率 labview数据采集

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芳纶蜂窝材料的超声振动铣削力特性研究

芳纶蜂窝材料的超声振动铣削力特性研究

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作者：孟磊长春工业大学

学位级别：硕士

自芳纶蜂窝材料问世以来,就以传统材料所不具备的优点,在航空、航天等领域大放异彩。特别是近几年,蜂窝材料的发展更为迅速,其应用领域也得到进一步的拓展。但由于其正交各项异性的力学性能,传统加工方式易造成蜂窝芯变形,加工质量差,... 详细信息

自芳纶蜂窝材料问世以来,就以传统材料所不具备的优点,在航空、航天等领域大放异彩。特别是近几年,蜂窝材料的发展更为迅速,其应用领域也得到进一步的拓展。但由于其正交各项异性的力学性能,传统加工方式易造成蜂窝芯变形,加工质量差,良品率低。超声振动辅助铣削作为将超声振动与传统铣削加工方式相结合的一种新型加工方法,具有动态铣削力小、一次曲面成型、加工表面质量高等优势,特别适合难加工材料的加工。为了探索芳纶蜂窝材料超声振动辅助加工的铣削力特性,本文对芳纶蜂窝材料超声振动辅助加工方法展开了理论分析和实验研究,依托课题组设计、搭建的超声振动辅助铣削测试平台,进行铣削力分析。主要研究内容如下:本文针对所选用的蜂窝材料本构模型进行了推导,为后续仿真分析中蜂窝材料的属性设置提供理论依据。进行直刃刀和圆盘刀超声振动辅助铣削芳纶蜂窝材料的运动学分析,研究了刀刃运动轨迹,推算出铣削力表达式。通过理论计算,表明超声振动可以有效降低芳纶蜂窝材料加工过程中的铣削力。依据数控机床和超声振动发生系统的要求,进行了超声加工直刃刀和圆盘刀两款刀具的结构设计和仿真验证,并进行了铣削力测试平台的搭建。在深入分析芳纶蜂窝材料本构模型和铣削加工工艺特点的基础上,采用理论分析与实验研究相结合的方法,对芳纶蜂窝材料进行超声振动辅助铣削和普通铣削两种加工方法的仿真模拟研究和加工试验。依靠搭建的测试平台,进行了铣削加工试验,设计了圆盘刀的三因素四水平正交试验,对进给速度、机床主轴转速、铣削深度在普通铣削和超声振动辅助铣削条件下对铣削力的影响程度进行了探究,并用自编Lab VIEW程序进行数据采集。选取N16组实验参数进行了有、无超声振动辅助铣削芳纶蜂窝材料的加工过程有限元仿真分析,通过对比分析实验数据和仿真数据可以看出,在施加超声振动之后,进给速度在三向分力中占主要因素,铣削深度和机床主轴转速所占权重上升。

关键词： NOMEX蜂窝材料超声振动有限元仿真 labview数据采集

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基于试验台架的电动汽车电液复合制动系统的设计与开发

基于试验台架的电动汽车电液复合制动系统的设计与开发

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作者：梁光成长安大学

学位级别：硕士

随着环境污染与能源危机问题日益严峻,清洁节能的电动汽车越来越受关注,成为世界各国研发的重点。电动汽车的制动系统由电机制动和机械液压制动组合而成,称为电液复合制动系统(EHHB,Electro-Hydraulic Hybrid Braking System)。相比于... 详细信息

随着环境污染与能源危机问题日益严峻,清洁节能的电动汽车越来越受关注,成为世界各国研发的重点。电动汽车的制动系统由电机制动和机械液压制动组合而成,称为电液复合制动系统(EHHB,Electro-Hydraulic Hybrid Braking System)。相比于传统制动系统,EHHB具有较多的优势,但同时也增加了系统的复杂性。如何协调两种制动力之间的工作过程,成为当今电动汽车制动系统的重点研究课题。本文首先通过分析电动汽车的制动过程,以制动动力学理论为基础,设计了电动汽车电液复合制动试验台架的结构方案。根据电机再生制动及制动力矩原理、高速开关阀的结构和工作原理、液压制动力的调节原理等,设计了试验台架的关键零部件,并按结构方案组装零部件完成了试验台架的搭建。该试验台架主要包括电机制动子系统、液压制动子系统和电源子系统等。然后基于试验台架的硬件结构设计了增压、减压和保压的液压回路,并通过分析各典型制动力分配策略的特点,设计了制动力分配策略。基于STM32单片机设计了试验台架的控制电路,主要包括上层控制器、关键零部件的驱动电路和信号采集电路等。设计了系统的控制方案,并根据控制方案在Keil u Vision5中采用C语言编写EHHB的控制程序。为了采集试验数据并分析试验结果,本文以单片机作为下位机、以Lab VIEW作为上位机,采用串口通讯的方式,开发了试验台架的数据采集系统。为了验证试验台架的性能,对台架进行了相关试验,包括液压回路验证试验、跟随性试验和复合制动试验。试验结果表明,试验台架工作时的实际液压回路与本文设计的回路一致,所搭建的液压制动子系统控制性能优良,可以较好地跟随期望压力的变化,且电机制动子系统和液压制动子系统之间的工作协调性较好,液压制动力可以随着电机制动力的变化而实时调整,整个台架具有良好的控制性能,达到了设计目标。

关键词：电动汽车电液复合制动试验台架 STM32单片机 labview数据采集

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介电弹性体发电机测试系统设计及能量转换效率提高理论研究

介电弹性体发电机测试系统设计及能量转换效率提高理论研究

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作者：程恒通南京理工大学

学位级别：硕士

介电弹性体(DE)作为一种新兴电活性聚合材料,其独特的介电特性和力学性能(如电致应变特性,高能量密度和高能量转换效率),广泛应用于航空航天、材料学、机械、化学、仿生学等多个学科领域。在发电模式下可以从宇航员人体运动,航天器运动... 详细信息

介电弹性体(DE)作为一种新兴电活性聚合材料,其独特的介电特性和力学性能(如电致应变特性,高能量密度和高能量转换效率),广泛应用于航空航天、材料学、机械、化学、仿生学等多个学科领域。在发电模式下可以从宇航员人体运动,航天器运动,卫星高频机械震动,风等其他形式机械能中获取能量,并转换为电能。目前基于DE材料的发电循环测试系统多处于功能验证阶段,且发电装置能量密度小,能量转换效率低,电能转换量远低于理论预期;另外部分预测弹性体应变能的本构模型不能精确的表征其机电耦合行为,导致理论预测值远偏离实际所获得的能量密度。为解决上述问题,本文基于VHB4905聚丙烯酸弹性体设计了一套发电循环测试系统,并采用Gent、Yeoh超弹性本构模型分别对一次发电循环下最大电能转换量进行理论预测。根据发电测试系统功能要求和性能指标,对发电循环测试系统整体性设计,包括发电循环台架、相关测试电路和数据采集系统。合理的发电循环结构和高效的测试电路是研发高性能DE发电循环系统电能收集装置的必备,另外基于labview实现仪器循环控制和实验数据采集,并实现数据的示波、整理、存储和报表功能。对发电循环实验特性进行了研究,在加载电压3 kV,加载电流300?A的实验条件下,实现一次发电循环能量密度高达661 J/kg,能量转换效率达20%。同时发现随着连续发电循环次数的增加,能量密度和能量转换效率略有波动;另外研究了加载电压和拉伸比范围对DEG能量密度和能量转换效率的影响。实验发现,提高发电循环能量密度将有效地提高能量效率,因此采用较高的加载电压和较大的拉伸比范围将有效提高介质弹性体发电机的能量转换效率。基于热力学自由能理论建立丙烯酸VHB弹性体力电耦合发电循环模型,用于解释介电弹性体力电耦合能量循环机制,从理论上预测计算VHB聚丙烯酸弹性体在机电不稳定性(EMI)、电击穿(EB)、失去张力(LT)和拉伸破坏四种失效约束条件下发电循环所能收集的最大电能。将四种约束曲线分别绘制在弹性体电压-电荷坐标系上,曲线围成的封闭区域代表了VHB弹性体一次发电循环下理论电能收获量,经过计算,基于Gent模型和Yeoh模型所获得的最大能量密度分别为1800 J/kg和1330 J/kg。理论最大能量密度设置了弹性体一次发电循环下可收获电能的上限,对实际发电循环实验的优化和提升具有指导意义。

关键词：介电弹性体发电机 labview数据采集能量密度能量转换效率理论预测 Gent模型 Yeoh模型

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热膜式风速测量系统的设计研究

热膜式风速测量系统的设计研究

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作者：张玉妮内蒙古农业大学

学位级别：硕士

风是人类日常生活中随处存在的自然现象,空气在单位时间内流动的距离称之为风速。现代常用的风速测量方式有风杯式、风压式、热线式以及超声波式等,其中热线式风速仪由于体积小和响应快等特点,广泛应用于管道内的风速测量。本论文针对... 详细信息

风是人类日常生活中随处存在的自然现象,空气在单位时间内流动的距离称之为风速。现代常用的风速测量方式有风杯式、风压式、热线式以及超声波式等,其中热线式风速仪由于体积小和响应快等特点,广泛应用于管道内的风速测量。本论文针对热线式风速计的热线易折断和传感灵敏度低等问题,设计了一套以FS5热膜探头为敏感元件,基于恒温差测量方法的热膜风速测量系统,并通过数据采集卡和labview工具开发了风速测量系统的软件。在微型低速风洞中进行传感器标定试验,在-10～30℃的温度范围内,以2～3℃为间隔,共选取17个不同的环境温度测点,风洞中心风速在0.5～15m/s的范围内,取0.5 m/s为标定间隔,共选取30种不同的中心风速进行标定试验,分析环境温度对热膜测量系统的影响。利用幂函数对标定试验数据的结果进行拟合,采用多元线性回归、CTA反函数系数修正法和幂函数系数修正法3种算法对热膜风速测量系统进行软件温度补偿,通过误差分析对比,得到了较好的温度补偿算法。经试验分析表明温度补偿后风速测量系统所测风速值与标准风速值误差基本4%以内,验证幂函数系数修正法算法对本文所设计的风速测量系统有很好的温度补偿效果。

关键词：热膜风速传感器 labview数据采集风洞标定温度补偿

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聚氨酯基柔性应力应变传感器的制备及研究

聚氨酯基柔性应力应变传感器的制备及研究

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作者：闫绍村石河子大学

学位级别：硕士

随着智能终端的普及,柔性电子产品呈现出巨大的市场前景。柔性应力应变传感器是一种新型的电子设备,灵活可变形的传感器可以使机器之间友好的互连成为一个新兴的领域,发展迅速。柔性应力应变传感器的优势包括灵活性,质量轻,多重功能和... 详细信息

随着智能终端的普及,柔性电子产品呈现出巨大的市场前景。柔性应力应变传感器是一种新型的电子设备,灵活可变形的传感器可以使机器之间友好的互连成为一个新兴的领域,发展迅速。柔性应力应变传感器的优势包括灵活性,质量轻,多重功能和低成本,在可穿戴电子、人体运动监测、个人健康、人工智能等领域备受关注。本文从柔性应力应变传感器出发,开展了如下工作:(1)采用异氟尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇400为原料,制备了聚氨酯乳液。将苯胺单体加入到聚氨酯乳液中制备了聚苯胺/聚氨酯复合材料。采用SEM、FT-IR等检测方法对聚苯胺/聚氨酯的形貌结构进行表征。通过改进的Hummers方法合成氧化石墨烯(GO)溶液,采用Raman对氧化石墨烯的结构进行表征。(2)以聚苯胺(PANI)/聚氨酯(PU)复合材料为柔性基质材料,及微米银片(AgMFs)为导电填料,通过简单的混合固化工艺制备了AgMFs/PANI/PU柔性应力应变传感器。AgMFs/PANI/PU柔性应变传感器具有灵敏度高(GF=173.66),响应时间短(10 ms),循环稳定可靠(>4000次)的优势。传感器性能显示了其健康监测潜力,如关节运动,眨眼,声带,呼吸和脉搏跳动。(3)通过一种复刻的方式,将原模板的规则结构很好的印在聚氨酯薄膜上,得到表面凹凸不平的PU薄膜。通过滴涂和热还原的方式得到还原氧化石墨烯(rGO)/聚氨酯(PU)薄膜。通过SEM,AFM,Raman等检测方法对rGO/PU薄膜的尺寸和结构进行表征。以导电铜箔胶带为导线,聚酰亚胺胶带为封装材料,得到rGO/PU应力应变传感器。测试了rGO/PU应力应变传感器弯曲的循环稳定性(>500次),并且将传感器用在手指不同弯曲角度的监测和脉搏跳动的监测上。(4)将labview数据采集系统与数字万用表以及自制夹具相结合,设计了循环拉伸机。通过labview数据采集系统在循环拉伸机中的应用测试了柔性应力应变传感器的弯曲,扭曲,拉伸等循环检测,最高得到柔性应力应变传感器循环4000次的电阻变化情况。

关键词：柔性应力应变传感器聚氨酯石墨烯健康监测 labview数据采集

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瞬时对称分量法在负序电流检测中的应用与实现

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测控技术 2018年第10期37卷 49-53,59页

作者：林润达杨宇汪勇邓志成上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

针对传统对称分量法无法对汽轮发电机组不对称故障进行瞬时分析的不足,根据改进型瞬时对称分量法的原理思路,结合以CompactDAQ为硬件基础的labview数据采集监测平台,通过编程构建了瞬时负序电流的提取方法,同时发现了该瞬时对称分量法... 详细信息

针对传统对称分量法无法对汽轮发电机组不对称故障进行瞬时分析的不足,根据改进型瞬时对称分量法的原理思路,结合以CompactDAQ为硬件基础的labview数据采集监测平台,通过编程构建了瞬时负序电流的提取方法,同时发现了该瞬时对称分量法在应用于实际数据采集平台时所带来的不可避免的纹波误差。针对相应计算环节进行滤波处理后,最终实现了对于电力系统不对称故障中负序电流量的实时检测。利用实时电量模拟输出仿真平台,验证了该方法具有检测结果精度高、实时性好的优点,从而证明了基于瞬时负序电流量计算、检测思路的Lab VIEW设计方法可实际运用于测量现场中。

关键词：瞬时对称分量法负序电流测量 labview数据采集纹波滤除

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仿生沙基机器人二维运动C形腿环形实验平台的设计及控制策略的研究

仿生沙基机器人二维运动C形腿环形实验平台的设计及控制策略的研究

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作者：郭辉宁夏大学

学位级别：硕士

轻巧灵便的沙基机器人不但可以完成沙漠、草原、山脉等复杂地形的探险、营救和军事侦察工作,还可以用于月球和火星表面的探测。为进一步探知仿生沙基机器人二维C形腿轮缘与沙基作用的应力分布,设计了二维运动C形腿环形实验平台。实验台... 详细信息

轻巧灵便的沙基机器人不但可以完成沙漠、草原、山脉等复杂地形的探险、营救和军事侦察工作,还可以用于月球和火星表面的探测。为进一步探知仿生沙基机器人二维C形腿轮缘与沙基作用的应力分布,设计了二维运动C形腿环形实验平台。实验台总共分为三大模块:机械装置、控制系统、数据采集系统。环形平台作为机械装置的主要框架,中心立柱为支撑点,三条C形腿轮协调运行,绕中心立柱做旋转运动,节省空间、方便数据采集,其中,C形腿采用反装曲柄连杆机构实现二维运动;以西门子S7-200 PLC为核心搭建环形实验平台控制系统,利用PLC自带Modbus RTU协议与伺服电机控制器通信,以C形腿角位移为基准实现环形实验平台三条C形腿轮协调运行。测试C形腿轴上安装有四分力传感器,用以测量C形腿所获得的支持力、牵引力和驱动力矩,该C形腿轮缘上安装6组传感器(每组包括正应力和剪应力传感器各一个),用以测量C形腿轮缘所受到的正应力和剪应力;以labview数据采集软件搭建高速数据采集系统,利用无线切换开关、导电滑环、信号调理电路、对原始数据进行动静变换、标准信号转换以及滤波,高速数据采集卡、高精度时钟、labview虚拟软件对标准信号做同步、存储等处理。环形实验平台采集到的数据可分析C形腿机器人在松软沙基行走时的受力情况,为优化C形腿轮尺寸和轮刺结构,研究C形腿在入沙和出沙时的转角与速度及在蹬沙过程中的蹬沙速度等对支持力和牵引力的影响,为寻找C形腿沙基机器人在沙基行走时的最优控制方案(耗能最小,运行速度最快)提供了理论依据。

关键词： C形腿轮二维运动分布式控制 labview数据采集

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基于labview的程控步进衰减器可靠性测试系统设计

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商品与质量 2017年第43期 31-31页

作者：谷帆中电科仪器仪表有限公司山东青岛 266555

介绍一种基于labview和NI数字I/O卡、数据采集卡的程控步进衰减器可靠性测试系统设计,具有结构组成简单、系统成本较低、测试效率高的特点.对程控步进衰减器的研发生产有较大的指导意义.有效地把控了程控步进衰减器产品质量一致性.

关键词： labview数据采集可靠性质量

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