惠斯通电桥灵敏度的分析与验证

推导了惠斯通电桥灵敏度的公式.利用实验,从电源电压、检流计灵敏度、检流计内阻、检流计和电源接入线路的位置、电桥桥臂参数等几个方面探讨分析了影响电桥灵敏度的各个因素,得出电桥灵敏度和各因素之间的关系,从而得到提高电桥灵敏度的方法 .     

MADM中多属性值发生变动下的灵敏度分析

针对目前在多属性决策(MADM)问题的灵敏度分析中多考虑一个参数变化的特点,通过改进现有灵敏度分析模型,研究了多个属性值同时发生变动情况下的灵敏度问题,得出了保持原方案各排序结果不变的一个属性值稳定区间的一种定量化计算方法.最后,通过算例进行了验证,并在此基础上对灵敏度分析模型作进一步深入探讨,为多属性决策的灵敏度分析问题提供了一种新方法.     

激光三角法中工作角对系统灵敏度的影响

通过推导激光三角测量系统的灵敏度公式,分析了光学结构参数对系统灵敏度的影响,主要包括被测表面起伏量、成像系统的放大倍率与工作角。建立表面粗糙度的激光三角测量系统,重点针对工作角对灵敏度的影响关系进行实验研究。结果显示,较大的工作角能够获得更高的系统灵敏度。但是当工作角较大时,需考虑工作角与系统放大倍率对灵敏度的综合影响,并保证光接收器上的光强大于其灵敏度。对于文中采用的测量系统,最高的系统灵敏度所对应的工作角约为70°左右。     

压电质量传感器检测灵敏度分析

压电质量传感器是一种利用压电谐振器对质量的敏感性,通过谐振器吸附待测物后频率的变化实现对被测物质进行检测的传感器。由于附着物质引起的质量变化很小,因此测试精度将强烈依赖于结构频率对质量变化的敏感程度,而敏感程度与传感器感知部分的几何尺寸密切相关。本文主要研究压电材料悬臂梁式质量传感器的检测敏感度分析问题,推导传感器自振频率变化对质量变化的灵敏度与传感器各部分结构几何尺寸设计参数依赖关系的计算格式,并讨论了结构尺寸、截面形状以及谐振模态对传感器检测灵敏度的影响。     

基于D-P准则的压力相关材料结构拓扑优化

基于描述材料力学行为的Drucker-Prager(D-P)屈服准则, 研究了压力相关材料连续体结构拓扑优化设计问题的数学模型和数值算法. 以单元材料人工密度为设计变量, 结合SIMP惩罚模型和多孔微结构局部应力插值模型, 建立了以材料体积最小化为目标、考虑材料D-P屈服条件约束的优化问题数学模型. 利用\varepsilon-松弛方法消除奇异解现象, 采用伴随法有效推导约束函数灵敏度计算公式, 运用基于梯度的连续变量优化算法迭代求解优化问题. 数值算例验证了优化模型的正确性及数值算法的有效性, 并通过与von Mises应力约束优化结果的比较, 说明了材料的压力相关特性会对结构最优拓扑产生重要影响. 该方法设计出的最优拓扑由于充分利用了压力相关材料的抗压能力, 因而更为合理和实际.      

对称抛物型模糊变量下的可靠性及灵敏度分析

当模糊变量的隶属函数为正态型时,可以将模糊随机可靠性及可靠性灵敏度转化为随机可靠性及可靠性灵敏度,并利用复合函数求导法则求解模糊随机失效概率对正态型隶属函数分布参数的灵敏度.对于对称抛物型隶属函数,文中提出了"改进最大最小"法和"改进等面积"法两种近似等价正态化方法,从而将模糊随机可靠性问题转换为随机可靠性问题,并利用线抽样方法分析之.算例结果表明,由于"改进最大最小"法所得的等价正态型隶属函数能在函数图形尾部更好地近似对称抛物型隶属函数,因而"改进最大最小"法更适用于模糊变量的隶属函数为对称抛物型分布时模糊随机可靠性及可靠性灵敏度的近似计算.     

具有强非线性状态方程的机械零部件可靠性灵敏度分析方法

基于可靠性灵敏度设计的随机摄动技术,结合可靠性分析的矩方法、矩阵微分理论和Kronecker代数的相关理论,讨论了实际中存在着高度非线性极限状态方程结构的可靠性灵敏度问题．在已知随机变量前4阶矩的前提下,对基于摄动法的可靠性灵敏度计算方法进行了修正,提出了具有高度非线性结构的可靠性灵敏度计算方法．并结合实例证明了采用此方法大大提高了可靠性灵敏度的计算精度,并为工程实际提供了更加可信的理论依据．     

一种用于表面等离子体共振传感器的纳米多孔金膜

为了打破传统的表面等离子体共振(SPR)生物传感器灵敏度不高的限制,近年来纳米材料在SPR生物传感器中的运用得到广泛的研究。但是纳米材料的制备一般都比较困难而且费用高昂,这给研究带来了困难。笔者采用化学腐蚀法制备出一种纳米多孔金膜,利用扫描电子显微镜和光谱仪等测试手段对该金膜的结构和光学性质进行了分析,并将该金膜用于SPR生物传感器实验研究。结果表明,与传统的平面金膜相比,该纳米多孔金膜具有独特的局域表面等离子体共振效应。装配有该金膜的SPR生物传感器在对生物试剂的检测中灵敏度有了一定程度的提高,且该金膜的制备方法简单,成本低廉,完全可以替代传统的平面金膜使用。     

结构损伤识别的柔度灵敏度方法

 提出了结构损伤识别的柔度灵敏度方法。首先根据Neumann级数展开来推导结构柔度矩阵关于单元刚度损伤参数的灵敏度公式,以此为基础建立结构的损伤识别方程,通过矩阵拉直运算将矩阵方程转化为线性方程组来求解各单元损伤参数。指出了柔度矩阵灵敏度方法优于特征对灵敏度方法的几个显著特点。最后用一个桁架结构模型对所提方法作了验证。     

单总线温控和电解质溶液加热技术在水浴系统中的应用

 水浴系统设计主要考虑两个问题,即系统的精度与灵敏度。系统的精度主要由温度传感器的精度决定,系统的灵敏度主要与加热源及传热介质有关。传统热电偶精度较低,使得水浴系统的精度不高;传统加热源和导热介质使热量的时空分布不均匀,严重影响了水浴系统的灵敏度。利用单总线温控传感器DS18B20,通过硬件电路与软件程序相结合的温控设计,提高了水浴系统的温控精度;同时,利用电解质溶液加热技术提高了水浴系统的温控灵敏度。设计实验对该水浴系统温控精度进行测试,结果表明其温控精度可达0.05℃;通过电化学理论与实验对该系统的温控灵敏度进行测试,结果证明加热介质的温度变化与传感器指示的温度值能基本保持时间与空间上的同步。