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基于matlab的机械零件拓扑优化结果几何重构研究

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机械科学与技术 2013年第11期32卷 1620-1623页

作者：覃琨方宗德卞翔侯祥颖高扬西北工业大学机电学院西安710072

通过matlab的IGES工具箱,将拓扑优化结果输出的IGES几何文件在matlab中进行数据处理,把文件中不规则的几何信息进行参数化规整,用最基本的几何图形如直线、圆弧等去逼近拓扑优化结果。利用matlab将处理后的几何信息数据,生成特定CAD软... 详细信息

通过matlab的IGES工具箱,将拓扑优化结果输出的IGES几何文件在matlab中进行数据处理,把文件中不规则的几何信息进行参数化规整,用最基本的几何图形如直线、圆弧等去逼近拓扑优化结果。利用matlab将处理后的几何信息数据,生成特定CAD软件的可识别文件,如UG的grs文件,将其导入CAD中,半自动重构获优化结果 CAD模型。matlab数据处理时,先利用轮廓特征进行分段,然后利用简单几何特征逼近原始图形,大大减少数据计算量,节省时间,快速得到预期结果。

关键词：拓扑优化参数化几何模型重构 matlab数据处理 IGES格式

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液压数据传输与测控系统实现

机床与液压 2017年第22期45卷 154-156页

作者：王宝仁宋洪亮桑运晓山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590

为了研究机床工作过程中液压数据的变化规律,设计液压检测与数据采集传输系统,实现了机床压力数据实时在线监控,并借助matlab绘制出液压曲线图,对数据进行处理、分析,方便对机床液压特性的研究。经实验验证:系统能够实现对液压值的实时... 详细信息

为了研究机床工作过程中液压数据的变化规律,设计液压检测与数据采集传输系统,实现了机床压力数据实时在线监控,并借助matlab绘制出液压曲线图,对数据进行处理、分析,方便对机床液压特性的研究。经实验验证:系统能够实现对液压值的实时检测传输,同时matlab能够很好地实现数据处理,具有一定的可行与实用性。

关键词：液压数据 matlab数据处理液压测控

月表散射对月壤亮度温度影响的研究及微波探测仪数据处理

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月表散射对月壤亮度温度影响的研究及微波探测仪数据处理

作者：时莉中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）

学位级别：硕士

探测月壤厚度是嫦娥一号月球探测卫星要实现的科学目标之一,月壤中含有丰富的氦-3等可利用的资源,进行月壤厚度探测对月球资源的勘探、开发和利用,尤其是评估氦-3资源量和分布具有重要意义。实现月壤厚度探测的有效载荷是微波探测仪,... 详细信息

探测月壤厚度是嫦娥一号月球探测卫星要实现的科学目标之一,月壤中含有丰富的氦-3等可利用的资源,进行月壤厚度探测对月球资源的勘探、开发和利用,尤其是评估氦-3资源量和分布具有重要意义。实现月壤厚度探测的有效载荷是微波探测仪,主要通过多通道微波辐射接收机接收来自月球表层不同深度月壤和月岩的微波辐射能量,由此推算其不同深度的亮度温度,进而由亮温反演出月壤厚度。我国利用微波辐射计对月球探测在国际上尚属首次。为了有效的反演月壤厚度信息,本文在月壤分层结构的基础上,分析了月表粗糙度对月壤辐射微波亮度温度的影响;微波探测仪在轨运行后,为了监测探测仪下传数据的有效性,本文还编写并优化了微波探测仪数据处理程序。月球表层可近似视为由月壤和月岩组成的双层结构。要对月球进行微波辐射探测,首先需要了解月壤和月岩的电磁散射和辐射特性。反演月壤厚度信息需要建立科学的月壤亮温辐射模型,本文主要介绍了两种亮温模型:半空间具有温度和介电常数分布廓线的非均匀的微波辐射模型和多层月壤月岩的微波辐射模型。本文忽略月壤颗粒散射作用,选用一层月壤亮度温度模型。由于微波探测仪的观测角为0 ,因此利用Kirchhoff近似下双站散射的几何光学解求解了月表发射率,建立了月壤亮温与月表坡度之间的关系,进而分析了月表粗糙度对月壤亮度温度的影响。最后本文依据工程要求,利用matlab编写了微波探测仪数据处理程序,以便及时判断微波探测仪的在轨工作情况。另外,为了提高程序处理大批量卫星数据的效率,本文还提出对程序进行优化的方法。

关键词：辐射亮度温度月壤微波特性 Kirchhoff近似面散射 matlab数据处理

1880热轧支承辊有限元分析及磨削规律研究

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1880热轧支承辊有限元分析及磨削规律研究

作者：程凡强东北大学

学位级别：硕士

在工程实际中,支承辊在正常的工作条件下,要定期下机架修磨,以消除表面裂纹及次表层萌生裂纹。如果磨削量过小,在随后的使用期间就可能发生裂纹扩展、掉块、剥落等失效模式,造成重大经济损失。如果磨削量过大,则支承辊的有效使用寿命就... 详细信息

在工程实际中,支承辊在正常的工作条件下,要定期下机架修磨,以消除表面裂纹及次表层萌生裂纹。如果磨削量过小,在随后的使用期间就可能发生裂纹扩展、掉块、剥落等失效模式,造成重大经济损失。如果磨削量过大,则支承辊的有效使用寿命就会降低,经济上也是一种损失。本课题的目标就是研究支承辊在正常工作条件下的合理磨削制度。本文通过建立和分析ABAQUS辊系模型、利用matlab处理有限元模型数据、研究例题载荷谱作用下辊内和辊间接触应力分布规律及其归一化处理规律、建立基于支承辊内累积疲劳损伤度的磨削规律研究思想、利用matlab准确模拟支承辊磨削过程等方法和步骤,获得了在例题载荷谱作用下支承辊新磨削制度的整体思想,并利用1880机组F1机架的实际统计载荷谱进行了验证,最终提出了实际使用情况下(随机换辊吨数、随机使用机架)的支承辊新修磨制度。本文研究并获得结果的主要内容如下：①建立并分析ABAQUS辊系有限元模型。在保证模型结果正确性的前提下,充分考虑了辊型曲线、端部倒角、PC交叉角、温度场和轧制力矩等因素对模型的影响;②利用matlab软件对模型应力结果进行数据处理。与Hertz理论对比确定导致支承辊破坏的主导接触应力,并获得其在支承辊内的周向、径向和轴向的分布规律;③根据不同载荷情况对支承辊内应力分布规律的归一化处理关系,获得例题载荷谱表格中每个位置处的应力分布规律,通过S-N曲线转化,得到疲劳损伤度及累计疲劳损伤度在支承辊内的分布规律;④利用matlab编制支承辊模拟磨削程序。在获得理想情况(固定换辊吨数和机架)的稳态磨削制度前提下,通过研究F1-F4机架换辊吨数与支承辊磨削量的关系获得实际情况(随机换辊吨数和机架)的支承辊新修磨制度;⑤利用1880机组F1-F4机架实际统计载荷谱验证支承辊新修磨制度的正确性。

关键词：支承辊磨削规律 ABAQUS有限元 matlab数据处理累积疲劳损伤

恒稳流场下高分辨率输沙率的时空变化趋势研究

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恒稳流场下高分辨率输沙率的时空变化趋势研究

作者：南宁西安工程大学

学位级别：硕士

目前,对于输沙率研究的理论分析、数值模拟等方面主要针对在相对时间条件下的平均输沙率,而对处于恒稳流场下高分辨率瞬时输沙强度变化的研究较少,而瞬时输沙运动是揭示风沙流输沙率变化的本质关键,因此我们在风洞实验中运用高速摄影仪... 详细信息

目前,对于输沙率研究的理论分析、数值模拟等方面主要针对在相对时间条件下的平均输沙率,而对处于恒稳流场下高分辨率瞬时输沙强度变化的研究较少,而瞬时输沙运动是揭示风沙流输沙率变化的本质关键,因此我们在风洞实验中运用高速摄影仪拍摄风沙流沙粒的瞬时运动过程,分析在高分辨率情况下瞬时输沙强度的变化情况及沙粒跃移轨迹过程来揭示瞬时输沙强度在某一时刻出现大于偏差的峰值变化的原因,得出如下结论:(1)利用相邻两帧近床面图像自动分割算法计算出在不同时间序列下的沙粒跃移水平与垂直坐标,统计得出瞬时输沙强度变化情况,发现当出现瞬时输沙强度大于其测量区间内平均输沙强度一倍偏差值时,相邻两个峰值出现的时间间隔多在0.0015 s以下,随着测量距床高度范围的增大,间隔时间呈现先增大后减小的变化,且出现相同峰值变化值时所对应距床面高度范围不同,随着距床测量范围的增大,其峰值大小也随之增大。在床面下垫面0 mm和1 mm处,瞬时输沙强度峰值多为1000000之间,分布概率分别为63.9﹪和56.1﹪,随着距床高度测量范围的增大到00 mm,瞬时输沙强度峰值也相应增大,多为4000以上,分布概率分布为84.2﹪。(2)运用matlab图像处理软件与人工判读相结合方式记录沙粒跃移轨迹坐标,计算不同时间序列下跃移沙粒起跳水平速度、垂直速度、合速度及起跳角度的概率分布,得到瞬时输沙率出现峰值情况时对应沙粒的起跃速度及起跳角度的概率分布在形式上是确定的,水平速度为偏正态态分布,垂向速度为偏负指数分布,合速度分布不是单一的形式,有可能是几种分布形式的耦合,这有待进一步研究。(3)在出现瞬时输沙强度变化峰值情况时,沙粒在跃移过程中到达指定距床高度范围上,其跃移轨迹存在一种类似“跃移接力”现象,这种现象表现出随机性与多样性,这与沙粒跃移方式的多样性及运动沙粒群的动量亏损不稳定性等因素有关,在这些因素的共同作用下,沙粒跃移轨迹总是处在动态随机演化过程中,瞬时输沙率呈现不稳定变化。

关键词：风洞实验瞬时输沙率风沙跃移运动摩阻风速 matlab数据处理

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水声信号编码与传输特性研究

水声信号编码与传输特性研究

作者：杜坤坤中北大学

学位级别：硕士

随着我国社会主义现代化建设的不断发展,对海洋资源的开发越来越引起人们的重视。对海洋工程而言,人们关心在什么位置发生什么样的事情,但是如果不能确定传感器所在基站的位置,采集到的信息并没有实际意义。因此必须研究对无线传感器网... 详细信息

随着我国社会主义现代化建设的不断发展,对海洋资源的开发越来越引起人们的重视。对海洋工程而言,人们关心在什么位置发生什么样的事情,但是如果不能确定传感器所在基站的位置,采集到的信息并没有实际意义。因此必须研究对无线传感器网络所组成的基站进行定位。另外,由于海洋环境复杂多变,受到海风、海浪、潮汐和气候等因素的影响,浮标基站的位置会随时发生变化,其位置的改变与时空场信息的重建密切相关,如何精确地定位浮标基站的位置就成为一个亟待解决的问题。本文首先介绍了漂浮式基站自主定位系统的基本原理和总体结构,然后通过介绍水声信号传播规律和特性,研究了定位信号的编码与传输方式。在此基础上重点设计了自主定位系统的核心部分——水声定位信号收发系统,并且对定位信号的处理进行了研究。水声定位信号收发系统采用波形存储的原理,能够完成在频分复用模式下基站的自主定位;同时在理论上该系统支持基于码分复用模式的定位信号的发射,具有一定的扩展能力。在对定位信号进行分析时,文章提出了一种基于采样点数差的数据处理方法,实验证明该处理方法能够得到较高的定位精确度。最后在河流中进行了系统的测试,通过实验证明:在一定的距离范围内,采用本论文设计的定位系统能够实现漂浮式基站的自主定位,且定位距离在200米×200米以内;采用本论文提出的数据处理方案可以把定位精度控制在0.2毫秒以内。定位系统低功耗、高精度的特点使得系统在海洋环境观测、资源勘探和水下通信中都将占有一席之位。

关键词：基站的自主定位波形存储频分复用 matlab数据处理无线传感器网络

风沙两相流水平沙面沙粒起动形式及机制的实验研究

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风沙两相流水平沙面沙粒起动形式及机制的实验研究

作者：王磊西安工程大学

学位级别：硕士

土地沙漠化是当今人类面临的全球性重大环境问题之一。风作用于沙质地表产生土壤风蚀、风沙流、风沙沉积和沙丘前移等一系列地质地貌。地表颗粒运动是土地沙漠化的根本原因，是产生沙害的主要原因。研究多因素驱动下风沙颗粒起动的动态... 详细信息

土地沙漠化是当今人类面临的全球性重大环境问题之一。风作用于沙质地表产生土壤风蚀、风沙流、风沙沉积和沙丘前移等一系列地质地貌。地表颗粒运动是土地沙漠化的根本原因，是产生沙害的主要原因。研究多因素驱动下风沙颗粒起动的动态演化规律，对揭示沙粒的起动形式、力学机制有着重要意义，为防治土地沙漠化和治沙固沙提供理论依据。本论文得到受国家自然科学基金（NO.40975094）和国家重点基础研究规划项目资助（NO.2006CB403701）的联合资助。实验运用环境风洞建立风沙流模拟实验系统，对自然界中的风沙现象进行室内风沙两相流模拟。通过图像采集系统对沙粒相的运动进行高速摄像，获得清晰、直观的沙粒瞬时运动图像。继而使用Motion Studio图像处理软件和matlab数据平台进行图像人工识别与后期数据处理，获得沙粒整个运动过程的起动形式、运动轨迹及各时刻速度、加速度等瞬时运动参数。最后对所得参数进行分析，得到沙粒起动形式并推测其起动机制。在实验方法和数据处理方面，本文的创新点在于：（1）运用激光光源加透镜组形成的片光作为拍摄光源，有效地解决了以往研究中因光强度不足造成的图像清晰度低的问题。（2）运用微距CCD镜头对近沙面位置进行拍摄，得到沙粒在床面附近运动的清晰图像，有效地解决以往研究中因高速摄影技术限制，无法精确拍摄近床面位置沙粒运动的问题，为研究近沙面位置沙粒运动提供数据支持，弥补了以往对近沙面沙粒运动研究的不足。（3）在实验数据处理中，主要采用图像人工识别加后期数据处理的方法。其中，图像人工识别可有效的解决传统图像处理技术对粒子浓度较高的图像数据进行处理时，所产生的沙粒运动轨迹缺失、粒子匹配错误等问题。运用图像人工识别加后期数据处理的方法有着“灵活性”与“模糊性”两方面的优势。通过对风沙两相流沙粒起动的实验数据进行处理，获得沙粒整个运动过程的运动轨迹、各时刻速度、加速度等瞬时运动参数信息。结合现有理论对实验图片进行分析，追踪并还原沙粒的运动轨迹。经统计，可得如下结论：（1）风沙两相流中，沙粒的主要起动形式为冲击起动;（2）风沙两相流中，沙粒的运动轨迹符合二次函数，呈抛物线形式;（3）风沙两相流中，沙粒起动主要受到湍流的作用，实质在于动量的传递。

关键词：风沙起动形式风沙起动机制湍流动量 matlab数据处理

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柴油机缸盖应变和单缸缸内压力的关系研究

舰船电子工程 2019年第12期39卷 215-220页

作者：李梦杰王悦民曾权海军工程大学动力工程学院

柴油机缸内压力的实时监测对保证柴油机动力系统的安全性有着极其重要的意义。论文通过采集缸盖的应变比对缸内压力变化的方法,针对柴油机缸盖应变和缸内压力两者之间的关系进行了研究,发现了缸盖应变规律与缸内压力变化规律有着高度一... 详细信息

柴油机缸内压力的实时监测对保证柴油机动力系统的安全性有着极其重要的意义。论文通过采集缸盖的应变比对缸内压力变化的方法,针对柴油机缸盖应变和缸内压力两者之间的关系进行了研究,发现了缸盖应变规律与缸内压力变化规律有着高度一致的形态相似准则,证实了通过采集缸盖应变就可以得到柴油机缸内实时压力。利用matlab分离采集的应变信号,研究在不同的转速时,柴油机缸盖应变与缸内压力变化的对应关系,使用matlab拟合工具找出柴油机缸盖应变曲线与缸内压力曲线的对应关系。论文的研究给出了一种新的柴油机缸内压力检测方法,提出了一种柴油机缸盖应变与缸内压力的一种ε-P函数,多种工况下大量的实验数据证实了论文提出方法和ε-P函数的正确性。

关键词：缸盖应变检测形态形似准则 matlab数据处理 ε-P函数

基于MSP430F169简易直流电子负载设计与实现

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办公自动化 2014年第17期19卷 59-64页

作者：方磊甘亚鹏万道玲湖北科技学院咸宁437100

该负载系统以TI公司MSP430F169为核心控制芯片,通过AD采集电流电压后经单片机处理后,经DA输出控制运放OPA2227构成的比例积分电路,控制MOS管输出的电流,构成PI控制闭环负反馈控制电路。而在对软件设计上,考虑采用高效稳定的控制电路,加... 详细信息

该负载系统以TI公司MSP430F169为核心控制芯片,通过AD采集电流电压后经单片机处理后,经DA输出控制运放OPA2227构成的比例积分电路,控制MOS管输出的电流,构成PI控制闭环负反馈控制电路。而在对软件设计上,考虑采用高效稳定的控制电路,加入了PI控制与硬件PI电路形成了"双保险"。调试软件的过程中将收集到的数据经matlab处理得到了输出数值精度达到。特别值得一提的是在原有负载的设计基础上添加了恒阻负载使得系统更加稳定。

关键词： MSP430F169 软件硬件PI控制 matlab数据处理恒阻负载