数字式测高仪的测量速度、定位精度和测量力是表征其动态特性的3个主要方面.为此,论述了它们的具体测量方法,以某数字式测高仪为对象,采用微平面镜激光干涉仪、精密测力计等器具进行动态特性测试,给出了测试结果,分析了误差来源及其变化规律,其中,对测高仪定位误差的测试与分析是新的尝试.测试结论对改进测高仪的设计、提高测量精度具有实际价值.

为了实现对板类结构的主动健康监测，采用附着在结构上的压电陶瓷晶片激励和接收导波模态，选取合适模态用于板中缺陷的识别和评估．理论分析结果表明，在低频范围内，相对于A0模态，以面内位移为主、频散小的S0模态更适合于铝板的缺陷检测．利用直径11mm，厚0．4mm的压电陶瓷晶片在1mm厚的铝板上激励和接收得到适合缺陷检测的频率300kHz的S0模态．在此基础上，在铝板中加工-孔状缺陷，分析了S0模态的缺陷榆测能力，并进一步研究了缺陷直径对接收到的导波信号幅度的影响．实验结果表明，利用-发-收法得到的Lamb波模态可以用于铝板中的缺陷检测，并且缺陷回波的幅度可实现对缺陷大小的表征．

基于三维轴对称模型的弹性理论方法对螺栓连接中被连接件进行了建模,用均匀分布的环形力来模拟螺栓头部对被连接件的作用力,给出了被连接件的刚度的理论解析.实例计算结果表明提出的计算方法具有较高的精度.得到的被连接件刚度计算方法不需要进行太复杂的运算,适合螺纹连接设计中较为准确地计算被连接间的刚度,具有较好的工程实用性.基于三维弹性理论解析解的方法对被连接件的刚度进行求解,不需假设应力分布,也不需要对最佳的半锥角进行实验或有限元统计.

为了取代全口义齿传统经验型的手工制作方法,将数字化技术与中性区理论相结合,研发了全口义齿的数字化设计系统.该系统附带完全类型的人工牙数据库,采用"人工牙库=人工牙三维模型库+患者个性生物特征库"的知识结构描述方法,不仅重建了三维牙模,而且增了点、轴、坐标系等生理特征几何基准,建立起人工牙与选牙、排牙决策方案的相关性.排牙时,系统基于无牙颌模型的曲率特征,自动创建上前牙、下前牙、上后牙、下后牙的排牙线,同时制定了区域参数化排牙法则,实现了人工牙在排牙线上的个性化就位.最后基于特征曲面造型法,完成基托的设计.本系统以SCOLL语言为平台开发,界面友好,在任意设计阶段都可穿插人机交互,实现了个性、自动而又不失人性化的数字化设计流程.

为了提升气动阀控微液滴产生系统的液滴产生频率,研究了腔体结构和电磁阀控制对系统最高稳定液滴产生频率的影响.该系统主要部件包括腔体、腔体底部微米直径喷嘴、以高速电磁阀和放气管为核心的气路,以及液滴拍照装置.该系统利用高速电磁阀短暂导通在储液腔内产生气体压强脉冲,迫使储液腔内液体从喷嘴喷出,形成微液滴;气体随后经放气管排出,恢复储液腔内气压平衡.研究发现,缩小储液腔体体积和缩小电磁阀开启电压脉冲宽度,可以大幅度提高该系统最高稳定液滴产生频率.基于优化后的微液滴产生系统,研究了不同液滴产生频率下液滴速度.液滴初速度具有随液滴产生频率增加而加快的趋势,但是伴有较大的非单调涨落.随着电磁阀开启电压脉冲宽度的缩短,液滴直径有较大幅度的缩小,可有效提高该系统用于样品施加的控制精度.

为了提高气动阀控式微液滴产生装置打印过程中的细胞活性,利用自建气动阀控式微米按需液滴(drop-on-demand,DOD)产生装置,在10~70Hz微液滴产生频率下对2种人体活细胞做喷射实验.2种细胞分别是人外周血单个核细胞(hPBMCs,直径10~15μm)和人支气管上皮细胞(hBECs,直径50~70μm).该喷射装置的喷嘴直径为100μm,微液滴直径180~200μm.实验中,将未经喷射细胞悬液记为对照组,每种频率下向加有磷酸盐缓冲液的样品管中喷射大约6000滴细胞液.随后以7-AAD试剂进行荧光抗体染色,并用流式细胞仪进行细胞活性检测.结果显示,hPBMCs和hBECs喷射后的细胞相对成活率分别为0.991±0.009和0.996±0.014.经分析,喷射频率对细胞活性无显著影响.气动阀控式打印后的细胞活性较高,归因于打印的细胞悬液黏度较低,细胞喷射过程中产生的剪切应力较小.气动阀控微液滴产生技术有望应用在生物细胞打印...

直线电机驱动柱塞泵(简称直驱泵)系统具有较强的非线性,且系统在运行过程中需要根据不同的流量需求及负载状况改变直线电机的运动状态.传统PID控制策略的控制参数需要人工手动调节且整定后不会随工况改变做出相应调整.针对传统PID控制算法控制效果不佳的缺点,提出了一种基于可编程多轴运动控制器(programmable multi-axes controller,PMAC)的单神经元PID+前馈控制策略.单神经元PID+前馈控制以单神经元模块的输出作用律作为控制量的补偿量加入到控制算法中,具有神经网络的学习能力、适应能力和PID控制的广泛适应性.对神经元比例系数K1采用人工调整的配置方式进行改进,使K1可根据误差绝对值自动在线调节并将K1值限定在一个合适的范围内.通过MATLAB/Simulink建模仿真并利用Turbo PMAC运动控制器的“开放伺服”功能在直驱泵控制系统平台对此控制策略进行试验验...

为了研究双锥对置锥螺杆海水液压泵的运动特性,建立了锥螺杆球断面中心点及其外表面上点的位移方程及速度方程,并对锥螺杆-衬套副的运动学特性进行了仿真分析.结果表明：锥螺杆基锥半锥角越小,其球断面中心点的运动轨迹越趋于一条直线;锥螺杆外表面上不同点的运动轨迹为大小不同的“球面椭圆”;锥螺杆球断面中心点及外表面上点的位移、速度沿各坐标轴方向的分量均呈周期变化,沿x、y轴方向的变化周期为锥螺杆运动一周的时间,沿z轴方向的变化周期为锥螺杆运动半周的时间;当锥螺杆球断面中心点及其外表面上点的位移幅值最小时,其运动速度达到最大,反之最小.

利用Rebrouck建模方法，建立了液压减振器的动力学模型，该模型反映了位移、速度、加速度、频率和温度等因素对减振器阻尼力的影响．使用Levenberg—Marquardt优化算法，利用某型号ATV（all terrain vehicle）右后减振器试验数据对活塞阀特性参数进行了辨识，模型计算值和试验数据吻合良好．将该减振器动力学模型以S-function的形式集成到Carsim^TM的某E-class整车模型中，在扫频路面和双移线工况下研究了减振器动力学模型和速度一阻尼力曲线模型对车辆动力学响应的影响．

首先阐述前驱液压混合动力汽车的工作原理，并应用SimulationX软件对其制动过程进行了仿真，然后引入能量回收强度的概念，对汽车的制动性能进行了理论分析．结果表明：该液压混合动力汽车能短时间内有效地回收车辆的制动能量，且制动过程平稳；相对于传统车辆，液压混合动力汽车具有较大的同步附着系数，提高了车辆制动时的方向稳定性，在较大附着系数路面上制动时，路面的附着条件发挥得更充分，但在附着系数小于γ0的极端路面上，不适合采用液压系统回收车辆的制动能量．