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基于一齿差式周期变化瞬时角速度传感器的设计原理及其实际应用

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中国机械工程 2010年第15期21卷 1798-1800页

作者：韩少军张丙伟武汉理工大学武汉430070

提出一种对周期性变化的瞬时角速度采用一齿差的原理进行测量的方法并对其原理进行介绍,该测量方法可延长计算机的读取间隔时间、降低编码器的分辨率要求、降低传感器的制造成本和提高测量精度,并在链传动的瞬时角速度实测中进行了实验... 详细信息

提出一种对周期性变化的瞬时角速度采用一齿差的原理进行测量的方法并对其原理进行介绍,该测量方法可延长计算机的读取间隔时间、降低编码器的分辨率要求、降低传感器的制造成本和提高测量精度,并在链传动的瞬时角速度实测中进行了实验验证。

关键词：周期性瞬时角速度测试一齿差

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平行板传输线法校准表面电流探头

东南大学学报（自然科学版） 2011年第4期41卷 723-728页

作者：张丙伟赵才军东南大学机械工程学院南京211189

为测量金属结构件表面的传导电流,设计了耦合面为平面结构的电流探头.根据传输线理论设计并制作了平行板传输线校准装置,以获取探头的传输阻抗曲线.使用矢量网络分析仪测量探头放入前后装置输入端的电压驻波比均小于1.3.建立了电流探头... 详细信息

为测量金属结构件表面的传导电流,设计了耦合面为平面结构的电流探头.根据传输线理论设计并制作了平行板传输线校准装置,以获取探头的传输阻抗曲线.使用矢量网络分析仪测量探头放入前后装置输入端的电压驻波比均小于1.3.建立了电流探头信号检测的等效电路模型,并由此推导出传输阻抗的计算公式,测试值曲线与计算式得出的趋势吻合.从装置板宽和板长2个方向对传输阻抗测量结果的有效性进行了实验验证.结果表明,边缘效应会影响传输阻抗的测量结果;不满足"1/3准则"的区域不适于传输阻抗的测量.通过测试合理确定校准区域,以有效进行表面电流探头传输阻抗的测量.

关键词：平行板传输线表面电流探头校准传输阻抗

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基于改进BP算法的中频淬火工艺参数预测

江苏大学学报（自然科学版） 2007年第6期28卷 495-499页

作者：周伯荣张丙伟东南大学材料科学与工程学院东南大学机械工程学院江苏南京211189

以钢的中频淬火工艺参数为研究对象,构造人工神经网络模型,采用3-4-2-2两层前向BP神经网络结构.模型输入参数为设备频率、淬硬层深度、零件尺寸,输出参数为加热时间、比功率.采用改进的BP网络算法——Levenberg-Marquardt算法,隐层、输... 详细信息

以钢的中频淬火工艺参数为研究对象,构造人工神经网络模型,采用3-4-2-2两层前向BP神经网络结构.模型输入参数为设备频率、淬硬层深度、零件尺寸,输出参数为加热时间、比功率.采用改进的BP网络算法——Levenberg-Marquardt算法,隐层、输出层传输函数分别为log-sig-moid函数和线性函数,经1 500余次训练,达到平方误差和<0.01.预测值与实际值的相对偏差在±4%以内.该算法能够较好地满足生产实际需要,具有较高精度.

关键词：感应淬火中频淬硬层 BP神经网络 Levenberg-Marquardt算法

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微动抛光工具系统控制方法与抛光实验研究

微动抛光工具系统控制方法与抛光实验研究

作者：张丙伟吉林大学

学位级别：硕士

在科学技术高速发展的时代,各个热点领域对于自由曲面零件的精度要求越来越高,如生物医学、绿色能源和光学仪器等领域,因此,自由曲面的设计和加工成为了目前各国科技角逐的焦点,同时,自由曲面零件的质量和精度也是国家科学技术水平的重... 详细信息

在科学技术高速发展的时代,各个热点领域对于自由曲面零件的精度要求越来越高,如生物医学、绿色能源和光学仪器等领域,因此,自由曲面的设计和加工成为了目前各国科技角逐的焦点,同时,自由曲面零件的质量和精度也是国家科学技术水平的重要体现。在自由曲面零件加工制造过程中,抛光过程直接决定了零件的表面精度与质量。目前,在确定性抛光理论的基础上计算机控制抛光技术可以对曲面抛光实现可预见性,这大大提高了抛光的质量和效率。本文从理论上研究不同抛光轨迹下的材料去除规律;基于微动抛光工具系统在理论上对其进行运动学分析;基于Simulink设计微动抛光工具系统的控制程序;应用simulink程序控制微动抛光工具系统进行抛光实验,验证不同抛光轨迹下材料去除规律和控制程序的可靠性。在实验过程中,工具头以不同抛光轨迹进行抛光主要由工具系统四组气动杆控制实现,因此,在运动学分析中主要研究不同抛光轨迹下四组气动杆的运动规律,研究的抛光轨迹分为直线抛光轨迹和曲线抛光轨迹,通过运动学分析得到两种抛光轨迹下气动杆变化规律。基于Simulink设计微动抛光工具系统的半实物仿真程序。编写控制程序中所需自定义S函数以及相应的TLC文件,通过代码生成将控制程序生成C代码,使得控制程序与硬件连接进而可以进行信息传输,根据硬件属性设置控制程序模块参数以达到控制效果。根据工程法整定改进后的PID控制参数,选出控制四组气动杆的最优PID参数。利用控制程序对微动抛光工具系统进行控制实验,实验分为直线轨迹抛光实验和曲线轨迹抛光实验,实验结束后对比理论与实际气动杆变化规律验证控制程序的可行性;分析实验工件的材料去除廓形和材料去除深度验证理论材料去除规律,其中,曲线轨迹抛光实验根据接触圆半径与轨迹圆半径的大小分为两组实验,分析轨迹半径大小对材料去除深度和廓形的影响;根据实验优化工具系统抛光力工作范围,提升微动抛光工具系统的抛光精度。

关键词：自由曲面运动学分析半实物仿真控制材料去除深度和廓形

深层强夯置换法在风帆蓄电池厂第二主厂房的研究应用

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深层强夯置换法在风帆蓄电池厂第二主厂房的研究应用

作者：张丙伟天津大学

学位级别：硕士

采用强夯置换法处理淤泥或淤泥质土在《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002及一些行业规程中均己涉及。国内外沿海及软土地区己有较多工程实例。根据一些资料及论文反应,强夯置换法多用于承载力要求不太高,而且软土位于近地表的工程中。 ... 详细信息

采用强夯置换法处理淤泥或淤泥质土在《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002及一些行业规程中均己涉及。国内外沿海及软土地区己有较多工程实例。根据一些资料及论文反应,强夯置换法多用于承载力要求不太高,而且软土位于近地表的工程中。强夯置换法处理软土地基具有质量可靠、简单易行、经济高效等特点,因此引起了许多工程界人士及专家学者的关注。由于场地条件和工程要求的不同,强夯置换法的具体实施方式也不同,针对不同环境条件和工程要求,这一方法的实现方式具有较广阔的探索空间。通过研究发现,强夯置换法用于处理含有淤泥土层深坑的工程实例并不多见,在论文资料中也很少提及。本文通过对风帆蓄电池厂第二主厂房工程地质情况的分析、研究,决定采用换填和强夯置换相结合的地基处理方法,开始进行淤泥深坑中强夯置换法的研究工作,并最终确定了“深层强夯置换法在风帆蓄电池厂第二主厂房工程的研究应用”这一课题。课题的研究过程为:可行性研究、构思、试算、设计、施工方法研究、施工组织设计、施工、检验。课题研究成功后应用到风帆蓄电池厂第二主厂房工程中,采用深层强夯置换法处理后经过检测,该工程的淤泥深坑得到加固,地基承载力、沉降和沉降差能够满足上部结构的使用要求。经过工程实践证明,该方法能够解决淤泥深坑中的地基承载力和变形问题,且经济效益和社会效益显著,能给国家建设节约投资。

关键词：换填法强夯置换法深层强夯置换法淤泥深坑

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基于视频的人体动作识别研究

基于视频的人体动作识别研究

作者：张丙伟重庆大学

学位级别：硕士

基于视频的人体动作识别是计算机视觉领域一个备受关注的研究课题，近些年来，人体动作识别研究取得了较大的发展，已经有越来越多的成果应用于现实生活中，如智能监控、人机交互、虚拟现实等。针对传统人体运动信息的表征大多以背景剪... 详细信息

基于视频的人体动作识别是计算机视觉领域一个备受关注的研究课题，近些年来，人体动作识别研究取得了较大的发展，已经有越来越多的成果应用于现实生活中，如智能监控、人机交互、虚拟现实等。针对传统人体运动信息的表征大多以背景剪除、目标跟踪为前提、容易受动态背景噪声、光照变化、阴影、遮挡等干扰的问题，本文采用3-D Harris时空角点与3-D HOG局部时空特征描述子相结合的方法来表征视频中人体动作运动特性，实现了不同人体动作的分类识别。3-D Harris角点能够给出视频数据紧凑的表达以及对时空事件进行准确的定位，3-D HOG时空描述子能够对人体动作的运动信息进行全方位表征。通过词袋模型，为每个动作视频建立了表征人体动作的词频直方图。本文采用K均值聚类算法为词袋模型生成视觉单词，针对经典K均值聚类算法中聚类结果会随着初始聚类中心不同而不同的问题，提出了一种改进初始聚类中心选择的方法。对于具体样本集合，以初始聚类中心之间距离最大化为原则，设定一个符合样本之间距离的合适阈值T，在满足所有初始聚类中心两两之间距离大于T的条件下，进行迭代聚类。实验表明，改进算法的聚类结果能够反映真实的类别差异，并且更加稳定。本文采用k近邻分类器和支持向量机两种分类方法对提取的人体动作特征进行分类，并比较了两种分类器的分类性能。本文在Weizmann和KTH两种视频库上进行仿真实验，对于Weizmann视频库，采用了留一交叉验证方法，由于KTH视频库样本视频数量较大，采用了K交叉验证方法。实验结果表明，本文提出的人体动作识别方法能够得到较好的识别率。

关键词：人体动作识别时空兴趣点 K均值聚类词袋模型支持向量机

高校女子篮球运动员弹跳力训练模式及评价方法研究

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高校女子篮球运动员弹跳力训练模式及评价方法研究

作者：张丙伟曲阜师范大学

学位级别：硕士

高校女子篮球队员弹跳力训练模式及评估方法研究篮球运动的主要特点之一是大量的动作需要在空中完成。篮球运动员要想成功地完成各种空中动作并获得空中优势,就必须拥有良好的弹跳力。目前,我国女子篮球运动员的弹跳力水平同世界优秀运... 详细信息

高校女子篮球队员弹跳力训练模式及评估方法研究篮球运动的主要特点之一是大量的动作需要在空中完成。篮球运动员要想成功地完成各种空中动作并获得空中优势,就必须拥有良好的弹跳力。目前,我国女子篮球运动员的弹跳力水平同世界优秀运动员相比还有很大的差距,高校女子篮球运动员的弹跳力水平差之更甚。高校女子篮球作为我国女子篮球运动发展的一个重要环节,在对运动员进行训练的过程中,没有把弹跳力的训练提到相应高度,存在着随意性、盲目性等现象,缺乏针对性和科学性。因此,应该高度重视对高校女子篮球运动员弹跳力的培养,使之得到系统、规范和科学的训练。如何对高校女子篮球运动员弹跳力进行训练、监控和测评,以及使其训练过程最优化、科学地提高其弹跳力等问题就显得尤为重要。本研究运用了文献资料法、专家访谈法、测量法及数理统计法等方法,依据体育测量与评价的理论、逻辑方法,以及篮球运动员比赛中技术运用情况的研究成果,设计出一种较为科学合理、简便易行和操控性强的测定高校女子篮球运动员弹跳力的方法。并在此基础上,以现代运动训练控制理论为指导,依据其生理解剖特点,结合高校的实际训练条件,借助多元统计方法,从影响弹跳力的有关身体素质因素入手,限定性地展开对弹跳力具有影响效力的诸素质因素的定量分析,并探讨其影响效应强度序列,遴选与确定反映高校女子篮球运动员弹跳力发展水平的检查性测验项目体系,构建了高校女子篮球运动员弹跳力训练发展的动态数字模型,以及训练水平的评定标准体系,并得出以下结论:结论:1、通过逐步回归法和定性分析,确定了三级跨跳、双摇跳绳、负重半蹲、30m冲刺跑和提拉杠铃5项指标,可作为高校女子篮球运动员弹跳力水平的检查性项目,并作为可控因素,在弹跳力训练水平的检查评定中实施。2、通过回归分析法,建立高校女子篮球运动员群体的弹跳力成绩预测回归数学模式,该模式具有可靠性和稳定性,预测效应显著且精度较高,可以用之推测运动员弹跳力训练成绩,把握运动员的弹跳力训练过程。3、依据统计学中的正态分布原理,制定了弹跳力训练水平评定标准分数量表,评定方法与标准值域,可作为评定高校女子篮球运动员弹跳力训练水平的参考依据。4、所建高校女子篮球运动员弹跳力发展的动态数字目标模式系统,可为教练员实施弹跳力数字训练,进行前瞻性训练目标分析与决策,科学调控弹跳力训练过程,纠正偏差,提供参考依据。5、弹跳力训练受多种因素影响、由多层次结构组成的复杂系统,从理论角度上对其训练过程和方法进行综合研究是困难的。因此,本文仅从方法论的角度,从影响弹跳成绩发展的身体素质因素入手,对高校女子篮球运动员弹跳力数字训练模式系统及其运用方法进行初步的、限定性的探讨。

关键词：高校女篮弹跳力训练模式评价

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微车主减速器齿轮的振动测试与动力学分析

微车主减速器齿轮的振动测试与动力学分析

作者：张丙伟武汉理工大学

学位级别：硕士

在现代微型汽车的后桥主减速器上,应用最广泛的齿轮是准双曲面齿轮。该齿轮的特点是主、被动轮的轴线不相交而呈空间交叉,空间交叉角采用90°,主动轮相对于被动齿轮轴线有向上或向下的偏置。准双曲面齿轮与普通圆锥齿轮相比,具有重合度... 详细信息

在现代微型汽车的后桥主减速器上,应用最广泛的齿轮是准双曲面齿轮。该齿轮的特点是主、被动轮的轴线不相交而呈空间交叉,空间交叉角采用90°,主动轮相对于被动齿轮轴线有向上或向下的偏置。准双曲面齿轮与普通圆锥齿轮相比,具有重合度大、齿面接触应力低、传动平稳、冲击和噪音小、承载能力高和寿命长等优点。随着汽车技术的迅猛发展,人们对微车的舒适性要求越来越高,微型车的生产制造对后桥主减速器的振动也提出了更高的要求。准双曲面齿轮作为主减速器中的重要传动零件,在传递转矩的时候,工作情况复杂,载荷波动范围大,轮齿受到的齿面接触应力和齿根弯曲应力很大。如果该对齿轮的零件加工制造、装配调整和跑合未达到设计要求时,微车齿轮副在啮合工作过程中,会产生振动和噪声,严重时会影响车辆运行的平稳性及乘员乘坐的舒适性。本文针对准双曲面齿轮的装配调整环节引起后桥振动问题做了一些研究,此研究结果对于降低微车后桥主减速器的振动和噪声具有十分重要的意义,本文对后桥主减速器采取的研究方法在国内尚属首次。本文对主动轮的中心距按照正常、向左和向右三种情况下进行装配,研究其对微车后桥振动的影响。文章首先介绍了振动测试系统,其中包括测试试验台架的设计和软件系统的简介,并利用振动测试系统对三种装配下的主减速器进行测试与分析,得出齿轮的装配调整影响微车主减速器的振动。接着阐述了准双曲面齿轮的切齿原理及加工方法,利用其加工方法与啮合原理对主减速器准双曲面齿轮进行了三维实体建模、三种装配情况下的虚拟装配、干涉检查分析。然后利用虚拟样机技术对三种装配情况下的准双曲面齿轮进行运动学和动力学仿真,进而在理论上分析出主减速器准双曲面齿轮的转速、角加速度和啮合力的时域或频域图。论文最后将理论分析结果和生产现场实际测试结果进行分析比较,用理论分析来验证实际测试结果的正确性。本文的理论研究和实验结果都说明了齿轮的装配调整是影响主减速器振动和噪声大小的重要因素。

关键词：准双曲面齿轮振动测试实体建模 ADAMS 动力学分析

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金卤灯电弧管泡壳成形设备监控系统的研究

制造业自动化 2006年第11期28卷 57-60页

作者：张丙伟赵坚玉东南大学机械工程学院南京210096 东南大学电光源研究中心南京210096

对金卤灯生产线中电弧管的泡壳成形设备的监控系统进行了研究,提出了以PLC为控制核心、触摸屏为人机交互界面的泡壳成形设备的监控系统,并设计、开发了本监控系统。本文着重介绍了PLC的程序设计、触摸屏与PLC联动程序设计、人机交互界... 详细信息

对金卤灯生产线中电弧管的泡壳成形设备的监控系统进行了研究,提出了以PLC为控制核心、触摸屏为人机交互界面的泡壳成形设备的监控系统,并设计、开发了本监控系统。本文着重介绍了PLC的程序设计、触摸屏与PLC联动程序设计、人机交互界面设计等关键技术。本文开发出的系统控制界面友好、简单直观、便于操作,提高了金卤灯生产线自动化水平以及柔性加工能力。

关键词：泡壳成形 PLC控制触摸屏人机交互界面