利用声发射信号进行轴承的故障检测，能减少噪声和工况的干扰，能够在低速轻载下有效检测货车辆轴承的故障。实践证明，该检测仪原理清晰，实施简便，可靠性高，达到了实时监测的目的。

研制了基于现场可编程门阵列（FPGA）、可编程延迟线（DS1020）和脉冲集成放大电路（HV732）的8通道、高精度、脉冲数字式超声相控阵发射系统;分析了关键技术并提出了解决方案。该系统适用于中心频率为0.1-10MHz的换能器,延迟精度为1ns,根据检测的不同要求,可以分别控制各个通道的延迟时间和脉冲宽度。

设计了一种应用DDS技术的多路超声相控阵列激发电路,该电路可以产生任意波形的激励信号.同时还利用FPGA设计了相控阵的相位延时数字逻辑电路,利用该电路可以方便的实现高精度的相位延时.经实验室验证,该电路成功的达到了设计要求.

利用空耦超声换能器发射孔径的空间脉冲响应计算平面换能器的声场分布特性。该方法基于线性声学理论的假设,利用孔径表面发射的球面脉冲波的叠加来获得空间中任意点的脉冲响应。由于空气介质中超声的吸收衰减对于声场分布影响较大,并且衰减随着频率的增大而增大,所以在频域计算中引入传播衰减函数,并通过与换能器激励脉冲的卷积获得该场点的声压分布。利用多轴扫描系统及微小孔径接收器空耦换能器的声场分布情况进行试验测量,并与声场的理论计算结果进行对比,两者取得很好的一致性。试验研究不同尺寸的接收孔径对声场测量结果的影响,结果表明,由于空气耦合中转换效率、界面损耗等原因,其声场测量时的接收孔径选择是分辨率和信噪比的权衡结果,在接收增益和信噪比允许的情况下尽量减小接收孔径,可以提高声场测量的精度。

为了研究超声换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的特性,对超声检测系统中的超声信号发射和接收过程进行建模分析,研究了电缆特性对换能器电阻抗的影响,推导了换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的计算公式和考虑电缆特性时的电阻抗计算公式,研究了换能器在发射和接收超声信号时电阻抗的关系。分析和实验表明,电缆特性对换能器电阻抗有很大影响;换能器在发射和接收超声信号时的电阻抗相等。

利用多目标优化设计方法寻求最优的超声相控阵换能器参数，分别以最大偏转方向上的归一化主瓣宽度与归一化远场声压的差值和相控阵峰值旁瓣与主瓣的振幅比为目标函数，建立超声相控阵换能器多目标优化设计的数学模型，对超声相控阵主要的几何参数进行优化设计。结果表明，利用优化设计方法计算的几何参数满足了设计优化的目标。

表面轮廓、几何尺寸、各种模具及自由曲面的精确测量是提高零件数字化制造水平的重要环节。对光学非接触测量方法及其关键技术进行了分析。介绍了光学非接触廓形测量的两种方法:光学被动式廓形测量法和光学主动式廓形测量法。对光学非接触廓形测量常用方法进行了分析。论述了光学非接触测量的关键技术和发展趋势。

详细分析了小波包滤波原理.在大量实验分析和理论分析的基础上,提出了使用基于特征频率的小波包滤波方法.从而解决了由噪声引起的检测故障滚动轴承误判的问题,并为下一步的信号特征提取打下了坚实的基础.

提出了一种适用于非球曲面光学零件数控加工的“步长伸缩双圆弧插补”的插补算法,采用转角平分法在非圆曲线两相邻节点之间构造两相切圆弧进行拟合。该算法可根据加工精度要求自动调节插补步长,能在满足加工精度的要求下获得最少的拟合圆弧段,从而提高了加工效率,且计算相对简单。

在超声相控阵检测过程中，为消除栅瓣，降低旁瓣，减小主瓣角宽度，通过仿真的方法系统地讨论了超声相控线阵探头的阵元数、阵元间距、偏转角度和阵元宽度对指向性和声场的影响。得到了线列参数与指向性的关系，为超声相控线阵探头的设计优化提供了依据。