压电式微滴按需喷射的过程控制和规律

微滴喷射增材制造技术中沉积微滴的大小与均匀性是影响成型件质量的关键因素.本文设计了一种用于生成均匀微滴的压电驱动式微滴喷射装置,通过压电材料带动柔性膜片振动,将液体从喷嘴中喷出生成微滴,采用数值模拟和实验相结合的方法,研究了不同控制参数下膜片振幅及其对生成微滴尺寸和均匀性的影响.研究结果表明:膜片振幅大小受到驱动电压和压电频率的共同影响,压电频率是导致膜片中心点振幅实验测量值小于理论计算值的主要原因,膜片振动会导致喷嘴内部压力发生变化从而影响微滴生成尺寸.在相同驱动电压条件下,压电频率为10 Hz时存在压电膜片振幅最大值.随着膜片振幅的增大,喷孔处液体速度和液柱长度增大到临界值时可以生成微滴,当喷孔处的液柱长度超过临界值时,会形成卫星液滴. 当膜片振幅区间在30 $\mu$m$\sim $42 $\mu $m可以稳定生成微滴,生成最小微滴尺寸为339.8$\mu$m,直径最大变化率为0.29%,相邻两微滴间距最大变化率为2.67%,生成微滴的尺寸及均匀性较好.研究结果有助于提高压电式微滴喷射装置的液滴生成质量.      

非谐和间歇滑动输送机振幅优化设计

文章介绍和研究了非谐和间歇滑动输送机的工作原理;分析了物料在间歇滑动输送机上运动的特征,得到了物料滑动的平均速度;进一步讨论了物料运动参数的优化,以达到既能提高输送效率,又可减少磨损、降低能耗的目的,为该类输送机的设计生产提供理论依据和参数。     

侧抑制网络在图像增强中的应用

侧抑制网络具有突出边框、增强反差的作用,但抗噪性差。其在增强图像的同时,噪声点也相应地得到了增强,这对后续处理十分不利。构造一个可能性度量因子,用来判定某一突变是噪声的突变还是有效信号的突变,将该因子引入到侧抑制网络中,使侧抑制网络具有一定的抗噪能力。改进后的网络既保留了原有网络的增强功能,又添加了抗噪性能。对改进后的网络进行理论分析和实验仿真表明:该网络在图像增强的同时对噪声具有一定的抑制作用。     

Entropy Could Quantify Brain Activation Induced by Mechanical Impedance-Restrained Active Arm Motion: A Functional NIRS Study

Brain activation has been used to understand brain-level events associated with cognitive tasks or physical tasks. As a quantitative measure for brain activation, we propose entropy in place of signal amplitude and beta value, which are widely used, but sometimes criticized for their limitations and shortcomings as such measures. To investigate the relevance of our proposition, we provided 22 subjects with physical stimuli through elbow extension-flexion motions by using our exoskeleton robot, measured brain activation in terms of entropy, signal amplitude, and beta value; and compared entropy with the other two. The results show that entropy is superior, in that its change appeared in limited, well established, motor areas, while signal amplitude and beta value changes appeared in a widespread fashion, contradicting the modularity theory. Entropy can predict increase in brain activation with task duration, while the other two cannot. When stimuli shifted from the rest state to the task state, entropy exhibited a similar increase as the other two did. Although entropy showed only a part of the phenomenon induced by task strength, it showed superiority by showing a decrease in brain activation that the other two did not show. Moreover, entropy was capable of identifying the physiologically important location.     

花岗岩单轴压缩侧向变形及脆性破坏机制实验研究

为研究花岗岩侧向变形及脆性破坏机制,对花岗岩试件进行单轴压缩实验。利用动态应变采集系统、数字散斑相关方法(DSCM)和显微观测手段,记录并分析花岗岩试件在单轴压缩过程中的宏观侧向应变、局部侧向应变以及破裂面形貌,并与水泥砂浆试件的破坏过程对比,讨论了花岗岩脆性破坏机制。实验与分析结果表明:(1)花岗岩试件在加载初期发生侧向收缩变形,产生并发展于压密阶段,消失于线弹性阶段初期,这主要由于试件内部裂纹闭合造成的;此后,宏观侧向应变持续增长,当侧向应变与轴向应变之比接近0.5时试件破坏;(2)在峰值载荷前很长一段时间内,局部侧向应变在一定范围内波动,临近试件破坏时局部侧向应变最大值和最小值均出现较大幅度的波动,二者差值迅速增大,试件不均匀程度增大,最终导致试件破坏;(3)在峰值载荷前有无塑性屈服阶段是峰值载荷后脆性破坏程度的重要影响因素,而宏观裂纹的贯通程度是峰值载荷后应力降大小的决定因素。     

水泥聚苯模壳格构式混凝土墙体的抗侧性能试验及分析

论文介绍6片不同高宽比的水泥聚苯模壳格构式混凝土墙体在轴压力和水平往复侧推力作用下的试验,分析这种墙体的抗侧强度、刚度和延性等力学性能.试验表明,高宽比大于1的墙体破坏时表现为墙体跟部的单一水平裂缝,其他部位完好;高宽比3∶4的墙体破坏时存在多条通过格构梁柱的斜向裂缝,墙体裂缝分布密集,变形能力好.     

潜艇侧推无位置传感器永磁同步电机控制系统

为满足潜艇侧推系统快速启动性和高可靠性要求,解决机械传感器的海水密封问题,研究了扩展卡尔曼滤波器无位置传感器永磁同步电动机控制系统,建立了标幺制下的EKF位置和转速估算模型,使应用扩展卡尔曼滤波器估算电机位置和转速时,矩阵的参数不依赖于电机参数,具有更广范围的适用性,降低了使用难度.针对电机初始位置误差造成EKF估算失败的问题提出了一种修正方法,仿真和实验证明了该方法的有效性.     

散体材料桩复合地基承载力计算

在探讨散体材料桩承载机理的基础上,针对其受力和变形特性,考虑散体材料桩侧向变形、不同布桩方式及时间效应等对复合地基承载能力的影响,导出了基于面积比的散体材料桩复合地基承载力计算公式.通过一工程实例验证了本文方法的可行性,并对该复合地基的承载力进行了时效分析,结果表明,在进行散体材料桩复合地基的承载力计算时考虑时效是很有必要的.     

功能梯度材料中SH波的传播

对功能梯度材料中SH波的传播问题进行了研究.建立了功能梯度材料中SH波的变系数微分方程.利用WKBJ理论对变系数微分方程进行了求解,给出了功能梯度材料中位移的解析解.以功能梯度材料剪切弹性模量和质量密度均呈抛物线变化为例进行了实例计算,得到了功能梯度材料中SH波的波速、波幅变化曲线,分析了功能梯度材料中SH波传播的一般性质.     

垂直悬挂质点弹簧系统的振动

讨论了振动的振幅与周期的变化规律,给出了当质点质量m0与弹簧质量m之比趋于零与趋于无穷大以及系统水平放置时的振动解.