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铂-全氟磺酸复合材料的传感性能

复合材料学报 2015年第5期32卷 1510-1516页

作者：顾娜安逸熊克裘进浩南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京工业大学力学部南京211816 南京理工大学发射动力学研究所南京210094

为研究铂-全氟磺酸(Pt-PFSA)复合材料的传感特性,首先,测试了在阶跃激励和正弦激励下,Pt-PFSA复合材料的响应输出电压;然后,采用化学镀方法,将铂原子沉积在由Nafion溶液制备的0.4mm厚的Nafion阳离子交换膜的两个表面上;最后,考察了含水... 详细信息

为研究铂-全氟磺酸(Pt-PFSA)复合材料的传感特性,首先,测试了在阶跃激励和正弦激励下,Pt-PFSA复合材料的响应输出电压;然后,采用化学镀方法,将铂原子沉积在由Nafion溶液制备的0.4mm厚的Nafion阳离子交换膜的两个表面上;最后,考察了含水量对Pt-PFSA复合材料输出电压的影响,预测了正弦激励下PtPFSA复合材料的传感性能,进行了不同频率的正弦激励实验。结果表明:采取保湿措施后,含水量变化导致的输出电压降低幅度低于5%;在阶跃激励信号下,当Pt-PFSA复合材料的应变为0.1%时,输出电压具有时延;给出了Pt-PFSA复合材料的灵敏系数表达式,当正弦激励信号频率为5.9Hz时,复合材料的灵敏系数为3.555 8mV/0.2%,得到的实验结果与预测吻合较好。研究为Pt-PFSA复合材料传感性能模型的建立奠定了基础。

关键词：铂-全氟磺酸阶跃响应谐波激励传感性能灵敏系数复合材料

耦合Helmholtz共振消声器的设计及参数分析

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振动．测试与诊断 2022年第5期42卷 848-855,1029页

作者：韩雷季宏丽裘进浩南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

基于传统Helmholtz共振消声器提出了一种机械耦合式共振消声器结构,以改善传统共振消声器的声学性能。该消声器的共振腔中内置附加有质量块的柔性板结构,将共振腔分隔为上下2部分腔体。入射的声波激励起柔性板结构的振动,与上下腔体相... 详细信息

基于传统Helmholtz共振消声器提出了一种机械耦合式共振消声器结构,以改善传统共振消声器的声学性能。该消声器的共振腔中内置附加有质量块的柔性板结构,将共振腔分隔为上下2部分腔体。入射的声波激励起柔性板结构的振动,与上下腔体相互耦合形成新的2自由度系统,从而将传统Helmholtz共振器的共振峰一分为二。基于理论分析柔性板附加质量块,以使其振动特性更具有可调性。同时,借助有限元软件分析其结构参数对消声器声学特性的影响规律,并通过实验验证结构的有效性。

关键词：耦合Helmholtz消声器柔性板结构附加质量块双传递损失峰结构参数分析

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一种损伤反射波波场可视化的改进方法

中国激光 2014年第3期41卷 149-156页

作者：吴郁程裘进浩张超朱孔军季宏丽南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

基于频率波数域过滤的波场分离方法场常被用来从波场数据中提取反射波的波场,但由于检测误差的存在,该方法获得的反射波波场中噪声较多。利用高分辨率的激光超声检测,实现了铝板中超声导波波场的可视化,并将波场中相邻信号时间匹配后做... 详细信息

基于频率波数域过滤的波场分离方法场常被用来从波场数据中提取反射波的波场,但由于检测误差的存在,该方法获得的反射波波场中噪声较多。利用高分辨率的激光超声检测,实现了铝板中超声导波波场的可视化,并将波场中相邻信号时间匹配后做差以弱化入射波,而后使用频率波数域过滤的方法对入射波进行深度过滤,对反射波波场进行有效提取。实验结果表明,利用该手段进行二次过滤提取的反射波波场轮廓清晰,所含噪声少。

关键词：激光技术超声波场可视化频率波数域无损检测

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半电极含金属芯压电纤维的动态微力传感器

传感技术学报 2011年第10期24卷 1391-1395页

作者：边义祥裘进浩扬州大学机械工程学院江苏扬州225127 南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室南京210016

半电极含金属芯压电纤维(HMPF)是一种新型压电传感器。建立了HMPF的动态微力传感理论模型。根据第一类压电方程,基于振动理论,用平均电荷方法,推导出悬臂梁结构HMPF自由端受到垂直动态微力作用后,产生电荷的解析表达式;分析了长度和半... 详细信息

半电极含金属芯压电纤维(HMPF)是一种新型压电传感器。建立了HMPF的动态微力传感理论模型。根据第一类压电方程,基于振动理论,用平均电荷方法,推导出悬臂梁结构HMPF自由端受到垂直动态微力作用后,产生电荷的解析表达式;分析了长度和半径比对产生电荷的影响。实验结果表明,HMPF可以测量动态微力的频率和幅值,具有较高的动态微力传感灵敏度。

关键词：半电极金属芯压电纤维传感器动态微力

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复合材料薄板结构中的声学黑洞效应探究

航空学报 2023年第1期44卷 286-295页

作者：郑锋黄薇季宏丽裘进浩南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京理工大学机械工程学院南京210094

声学黑洞(ABH)作为一种新型波操控技术,通过裁剪结构厚度以实现波能量的聚集与耗散,在工程结构的减振降噪、能量回收等方面具有很好的应用前景。碳纤维复合材料(CFRP)具有质量轻、高比强度和比模量的特点,广泛应用于航空工程结构中。为... 详细信息

声学黑洞(ABH)作为一种新型波操控技术,通过裁剪结构厚度以实现波能量的聚集与耗散,在工程结构的减振降噪、能量回收等方面具有很好的应用前景。碳纤维复合材料(CFRP)具有质量轻、高比强度和比模量的特点,广泛应用于航空工程结构中。为了探究复合材料结构中的ABH效应,本文针对内嵌式的碳纤维复合材料ABH薄板结构(CFRP-ABH),利用有限元方法验证了其能量聚集效应,并探究了铺层角度对能量聚集效应的影响。另外,通过仿真计算和实验测试,研究分析了CFRP-ABH结构的动力学特性。结果表明,在200~3000 Hz的频率范围内,CFRP-ABH结构的振动水平相对于均匀厚度板有5~18 dB的降低,表现出优秀的宽频减振性能。

关键词：声学黑洞碳纤维复合材料各向异性宽频带振动抑制

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基于数值模拟的有限翼展吹气控制研究

应用力学学报 2014年第4期31卷 489-495,1页

作者：李大伟裘进浩季宏丽聂瑞南京航空航天大学航空宇航学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

以大攻角下增加升力、减小阻力为目的,采用计算流体力学方法,针对在有限展长的三维机翼模型上进行的局部开口吹气控制进行了数值研究。利用结构网格及相应的非定常流计算方法对吹气流动控制进行了数值仿真,分析了吹气动量系数、吹气位... 详细信息

以大攻角下增加升力、减小阻力为目的,采用计算流体力学方法,针对在有限展长的三维机翼模型上进行的局部开口吹气控制进行了数值研究。利用结构网格及相应的非定常流计算方法对吹气流动控制进行了数值仿真,分析了吹气动量系数、吹气位置等参数(重点研究吹气口展向位置)对气动特性的影响。研究表明:应用吹气技术可获得较好的气动特性,且能延迟边界层的分离;当吹气动量系数为0.000216且吹气口位于0.2c～0.205c时,二维模型升力系数增加8.2%,阻力系数减小17.2%;当开口长度是有限三维模型翼展的1/5、吹气动量系数为0.003,并在z为2.1～2.4m处引入吹气控制时,三维模型的升力系数增加22.6%,升阻比增加9.5%;对于本文的三维有限翼展机翼模型,当吹气口位于z为2.1～2.4m时可以获得最好的控制效果。

关键词：吹气控制结构网格动量系数 SST K-ω

柔性转子弹性对行波旋转超声电机接触特性的影响

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 1-9页

作者：陈虎城季宏丽赵盖裘进浩南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

转/定子间动态接触过程决定行波旋转超声电机(TRUM)的输出性能,但是柔性转子弹性在以往界面接触特性研究中常被忽略.本文中基于建立的考虑柔性转子和摩擦层三维弹性的转-定子动力学耦合模型,从接触界面的接触状态、速度、接触应力、摩... 详细信息

转/定子间动态接触过程决定行波旋转超声电机(TRUM)的输出性能,但是柔性转子弹性在以往界面接触特性研究中常被忽略.本文中基于建立的考虑柔性转子和摩擦层三维弹性的转-定子动力学耦合模型,从接触界面的接触状态、速度、接触应力、摩擦应力驱动和阻碍子区等空间分布角度,研究了柔性转子弹性对TRUM摩擦界面的动态接触行为和摩擦损耗的影响.结果表明:柔性转子在轴向、径向和切向均呈现出一定的振动速度,且在接触界面沿圆周方向与定子各向速度形成一定的相位关系,显著影响界面动态接触特性、摩擦特性和摩擦损耗;柔性转子与定子轴向位移分布的相位一致性表明,定子与摩擦层的接触界面具有类齿轮啮合机制;与以往中间驱动两端阻碍的分布结果不同,考虑转/定子动力学耦合的接触区摩擦应力分布为一端驱动和一端阻碍的新机制.计算结果表明在建模过程中忽略柔性转子弹性得到的界面摩擦损耗要比考虑柔性转子弹性获得的摩擦损耗大得多,主要原因:(1)柔性转子径向刚度小,摩擦力作用下接触区的运动方向与定子相同,从而减小了径向速度差和径向摩擦损耗;(2)柔性转子界面的切向振动特性,改变了接触界面黏-滑子区分布,使得行波远离端的摩擦应力阻碍子区消失,且摩擦层界面切向剪切变形长度增大,从而减小了切向滑动和摩擦损耗.研究结果将有助于更好地理解TRUM中的动态接触特性,并指导摩擦界面的设计.

关键词：超声电机柔性转子转子弹性接触特性动态接触摩擦损耗

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基于层叠式PVDF作动器的混合隔振器的设计与特性研究

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振动与冲击 2015年第9期34卷 141-148页

作者：高俊季宏丽裘进浩南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

设计了一种层叠式PVDF作动器并通过理论和实验的方法对其特性进行了研究,将PVDF作动器和橡胶元件相结合设计了一种新型主被动混合隔振器。在研究了比例反馈控制理论和Bang-Bang控制理论的基础上,提出一种改进的Bang-Bang控制方法并将其... 详细信息

设计了一种层叠式PVDF作动器并通过理论和实验的方法对其特性进行了研究,将PVDF作动器和橡胶元件相结合设计了一种新型主被动混合隔振器。在研究了比例反馈控制理论和Bang-Bang控制理论的基础上,提出一种改进的Bang-Bang控制方法并将其应用于作动器的控制。提出了混合隔振器的力学模型并通过仿真和实验的方法研究了其传递率特性。最后利用混合隔振器搭建实验平台进行实验,实验结果表明对于幅值不太大的振动扰动,混合隔振器可以比单纯被动隔振器取得更好的隔振效果,特别是在系统自然频率附近效果尤其明显,实验结果同时表明改进的BangBang控制方法相对比例反馈控制方法更加有效。

关键词：层叠式PVDF作动器主被动混合隔振器控制方法

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支柱式起落架载荷标定数据工程处理方法

振动．测试与诊断 2020年第2期40卷 248-254,416页

作者：黄祎丰裘进浩刘克格南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 北京市技术创新服务中心北京100027 国机集团北京飞机强度研究所北京100083

为提高飞机起落架载荷实测精度,以支柱式起落架结构为研究对象,探讨处理其载荷标定数据的工程方法。首先,对实际受载情况和单向加载工况标定数据的分析,挖掘出三向载荷、缓冲支柱压缩行程与应变码值间的数学关系,将预测的数学关系代入... 详细信息

为提高飞机起落架载荷实测精度,以支柱式起落架结构为研究对象,探讨处理其载荷标定数据的工程方法。首先,对实际受载情况和单向加载工况标定数据的分析,挖掘出三向载荷、缓冲支柱压缩行程与应变码值间的数学关系,将预测的数学关系代入到多向工况的标定数据中,验证了它们的准确性;其次,根据两种标定数据回归方法,提出了对应使用的支柱式起落架载荷-应变标定方程的数学模型;最后,将两种标定方程代回到标定数据中,计算起落架三向载荷,所有反算载荷的误差均在可控范围内,表明标定方程满足精度要求。将标定方程代入实测数据中,实测曲线符合变化规律。该处理方法的应用能有力提高支柱式起落架的起飞-着陆载荷实测和载荷谱编制的准确度。

关键词：起落架载荷实测标定方程回归方法