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超声波测距数字电路实验装置的设计

实验技术与管理 2007年第7期24卷 59-60,66页

作者：晁沛荫郭宏王晓玲朱昊清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 北京机械工业学院电子信息工程系北京100085

该文设计了一种超声波测距数字电路实验装置，使用非单片机的方法设计了一个完整的超声波测距电路，包括超声波发射电路、接收整形电路、时钟电路、计数和显示电路。其中发射电路采用晶体振荡和超声波传感器2种方法，可以提高发射频率... 详细信息

该文设计了一种超声波测距数字电路实验装置，使用非单片机的方法设计了一个完整的超声波测距电路，包括超声波发射电路、接收整形电路、时钟电路、计数和显示电路。其中发射电路采用晶体振荡和超声波传感器2种方法，可以提高发射频率的稳定性及系统工作的准确性。

关键词：超声测距实验装置晶体振荡频率稳定性

材料微区动态力学性能检测技术研究进展——从压痕硬度测量到仪器化压入测试

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力学学报 2024年第12期56卷 3537-3552页

作者：赵守明朱远泉彭光健张泰华北京航空航天大学航空科学与工程学院强度与结构完整性全国重点实验室北京100191 浙江工业大学机械工程学院杭州310023

针对材料微区动态力学性能检测技术,阐述压痕硬度测量和仪器化压入测试的原理和机制,分析动态压入测试的潜在问题,介绍静态和动态压入载荷测量原理、压入应变率含义、撞击压入的动态特征和沉积热量影响.梳理动态压入技术的两条发展路径... 详细信息

针对材料微区动态力学性能检测技术,阐述压痕硬度测量和仪器化压入测试的原理和机制,分析动态压入测试的潜在问题,介绍静态和动态压入载荷测量原理、压入应变率含义、撞击压入的动态特征和沉积热量影响.梳理动态压入技术的两条发展路径:基于击杆和落/摆锤等低速撞击、分离式霍普金森压杆撞击及微粒高速撞击等传统动态加载技术,发展宏观压痕硬度测量技术;基于纳米压入仪测量的动态校正、载荷直接测量和载荷间接测量等,发展动态纳米压入测试技术.仪器化压入测试分析方法对压入载荷-深度测量信噪比要求高,传统动态加载的测量技术不能满足要求,目前需要基于测量系统动力学模型,提高纳米压入技术的仪器动态特性和测量信噪比.未来发展动态仪器化压入测试技术,需关注仪器动力学相应设计理论、动态微力和位移测量原理技术和测量影响因素校准检验方法,重点在于提高压入仪器的动态测量信噪比、发展鲁棒的参数识别分析方法,并加强动态仪器压入基础问题研究.

关键词：仪器化压入动态压入硬度材料参数力学性能测试

基于小波降噪和EMD-SVM的加工中心主轴系统状态监测技术

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航空制造技术 2019年第6期62卷 47-52页

作者：李国发王大川张新戈杜乐董精华吉林大学机械工业数控装备可靠性技术重点实验室长春130025 北京北一机床股份有限公司北京101300

主轴系统是数控机床的重要功能部件,其运行状态直接影响机床的可靠性与加工精度。为了实现状态实时监测、故障预警和维修策略优化,针对加工中心主轴系统,设计了状态监测方案,研制和搭建了加工中心状态监测平台的硬件系统和软件系统。集... 详细信息

主轴系统是数控机床的重要功能部件,其运行状态直接影响机床的可靠性与加工精度。为了实现状态实时监测、故障预警和维修策略优化,针对加工中心主轴系统,设计了状态监测方案,研制和搭建了加工中心状态监测平台的硬件系统和软件系统。集成小波降噪方法和经验模态分解-支持向量机(EMD-SVM)算法对采集信号处理与分析,实现加工中心主轴系统的状态实时监测,进而对主轴系统典型故障状态进行识别与诊断。基于研制的加工中心主轴状态监测系统,进行了主轴系统皮带松动故障监测试验分析,验证其对主轴系统的典型故障状态识别的准确度。

关键词：主轴系统状态监测经验模态分解(EMD) 支持向量机(SVM) 故障识别

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改进型微热管平板太阳能空气集热器性能分析

新能源进展 2019年第2期7卷 176-183页

作者：季文寒刁彦华赵耀华陈传奇王泽宇朱婷婷北京工业大学绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室北京100124 天津商业大学机械工程学院天津300134

近年来,以空气作为换热介质的太阳能集热器越来越受到重视。本文以微热管阵列为核心传热元件,设计并搭建了改进型微热管平板太阳能空气集热器性能测试系统。通过实验研究了不同空气流量和不同进口温度对集热器集热性能的影响,获得相应... 详细信息

近年来,以空气作为换热介质的太阳能集热器越来越受到重视。本文以微热管阵列为核心传热元件,设计并搭建了改进型微热管平板太阳能空气集热器性能测试系统。通过实验研究了不同空气流量和不同进口温度对集热器集热性能的影响,获得相应参量对集热器的出口空气温度、集热效率和微热管阵列蒸发段温度的影响特性,分析对比了改进前后集热器的集热性能,得到了集热器效率的归一化曲线。实验结果表明,改进型微热管平板太阳能空气集热器在夏季240 m^3/h空气流量时集热性能最佳,改进后的集热器相比原集热器在夏季的平均集热效率最高同比提升13.8%;在240 m^3/h风量下的平均集热效率最高达到了74%,对应集热器的压降为9.2 Pa。

关键词：微热管阵列太阳能空气集热器进口温度空气流量归一化曲线压降

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基于视觉的茭白自动分级包装设备研究与开发

中国农机化学报 2021年第12期42卷 114-120页

作者：张文蓉王朋钟鸣黄博曹景军柴秀娟中国农业科学院农业信息研究所北京市100081 农业农村部农业大数据重点实验室北京市100081 哈尔滨工业大学(威海) 山东威海264209

为降低茭白品质分级的劳动成本,建立统一分级标准,提高茭白分级包装的准确率及效率,开发一种基于机器视觉的茭白自动分级包装设备,利用深度学习技术获取茭白大小、形状、颜色、病虫害情况等表型特征对茭白进行品质分级。设备包含控制系... 详细信息

为降低茭白品质分级的劳动成本,建立统一分级标准,提高茭白分级包装的准确率及效率,开发一种基于机器视觉的茭白自动分级包装设备,利用深度学习技术获取茭白大小、形状、颜色、病虫害情况等表型特征对茭白进行品质分级。设备包含控制系统、上料模块、品质分级模块、分拣包装模块,具备自动分料、传输、品质分级、分拣包装功能。完成分料移送机构和归整机构设计以约束茭白位置实现单根有序稳定传输。机械臂4自由度协同控制确保茭白分拣包装有序进行。经现场测试,茭白品质分级的准确率为95.62%,分级包装效率达3 s/根,且稳定性良好。结果表明,该设备能自动、准确地完成茭白的品质分级和分拣包装,可为实现"机器换人"的转化和提升农业智能化水平提供技术支撑。

关键词：茭白品质分级机器视觉分拣包装

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数字孪生标准体系

计算机集成制造系统 2019年第10期25卷 2405-2418页

作者：陶飞马昕胡天亮黄祖广程江峰戚庆林张萌刘蔚然张贺王尚刚薛瑞娟黎晓东韦莎刘默刘棣斐周剑张健李勤欧阳劲松胡雯葛军闫丽娟贺东东陈录城徐慧刘魁易旺民陈虎北京航空航天大学自动化科学及电气工程学院北京100191 山东大学机械工程学院山东济南250061 国家机床质量监督检验中心北京100102 北京机械工业自动化研究所有限公司北京100120 中国电子技术标准化研究院物联网研究中心北京100007 中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所北京100191 国家工业信息安全发展研究中心系统所北京100040 中机生产力促进中心北京100044 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所北京100055 联想(北京)有限公司北京100085 北京无线电计量测试研究所北京100854 高端工程机械智能制造国家重点实验室江苏徐州221004 树根互联技术有限公司广东广州440105 海尔智家股份有限公司山东青岛266103 北自所(北京)科技发展有限公司北京100120 中国航空发动机研究院北京101300 中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所北京100094 科德数控股份有限公司辽宁大连116600

数字孪生(Digital Twin)作为实现数字化、智能化、服务化等先进理念的重要使能技术,当前备受学术界和工业界关注,如何在各领域落地应用更是关注的重点。但在数字孪生理论研究与落地应用过程中,发现缺乏数字孪生相关术语、系统架构、适... 详细信息

数字孪生(Digital Twin)作为实现数字化、智能化、服务化等先进理念的重要使能技术,当前备受学术界和工业界关注,如何在各领域落地应用更是关注的重点。但在数字孪生理论研究与落地应用过程中,发现缺乏数字孪生相关术语、系统架构、适用准则等标准的参考,导致不同用户对数字孪生的理解与认识存在差异;缺乏数字孪生相关模型、数据、连接与集成、服务等标准的参考,导致模型间、数据间、模型与数据间集成难、一致性差等问题,造成新的孤岛;缺乏相关适用准则、实施要求、工具和平台等标准的参考,造成用户或企业不知如何使用数字孪生。为解决上述问题,亟需数字孪生相关标准来参考和指导。因此,首先从数字孪生概念的理解与沟通、关键技术研究与实施、行业落地应用3个角度对数字孪生标准的需求进行了分析。在此基础上,结合前期提出的数字孪生五维模型,与国内本领域相关标准技术委员会及应用企业(包括机床、卫星、发动机、工程机械装备等行业)共同建立了一套数字孪生标准体系架构。该标准体系主要由数字孪生基础共性标准、关键技术标准、工具/平台标准、测评标准、安全标准、行业应用标准6部分构成,期望相关工作能为数字孪生标准研究与制定人员提供参考,同时为数字孪生落地应用提供指导。

关键词：数字孪生标准体系数字孪生五维模型基础共性关键技术工具/平台行业应用

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果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试

农业工程 2017年第2期7卷 107-113,23页

作者：王丽丽范晋伟赵博韦崇峰孙小文胡小安北京工业大学机械工程及应用电子技术学院北京100124 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力... 详细信息

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明,机械臂的最大应力为8.181 8 MPa,最大形变为0.000 329 11 m,结构设计合理,强度符合要求;运动学仿真结果表明,机械臂可以精确到达目标位置,运动过程平稳;动力学仿真结果表明,各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性,对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试,结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm,平均误差±1.1 mm,带载能力3 kg,机械臂运动平稳,可以满足果蔬采摘作业要求。

关键词：机械臂拉格朗日法静力学运动学动力学果蔬采摘

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柔性轴承疲劳失效加速寿命试验方法研究

机械设计与制造 2024年第12期406卷 104-107,111页

作者：巩潇梁学修蒋杰肖科中国软件评测中心(工业和信息化部软件与集成电路促进中心) 北京100048 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对谐波减速器长寿命高可靠发展的测试评价需求,常规寿命试验周期长成本高,亟需一种谐波减速器柔性轴承加速寿命试验方法。这里采用提高转速、增大载荷保证油膜厚度一致的方法进行了加速寿命试验方法研究。首先以柔性轴承受力分析、运... 详细信息

针对谐波减速器长寿命高可靠发展的测试评价需求,常规寿命试验周期长成本高,亟需一种谐波减速器柔性轴承加速寿命试验方法。这里采用提高转速、增大载荷保证油膜厚度一致的方法进行了加速寿命试验方法研究。首先以柔性轴承受力分析、运动分析和润滑分析为基础设计加速工况;最后根据应力分析和修正SN曲线评估加速试验时间。并以SHF-25-120型谐波减速器为例对其柔性轴承加速寿命试验进行了试验设计,结果表明该设计方案能有效地提高试验效率,可为开展柔性轴承加速寿命试验提供理论参考依据。

关键词：柔性轴承受力分析运动分析润滑分析加速寿命试验

大型牛头滑枕式电火花加工机床的动态特性测试与分析

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电加工与模具 2015年第1期 54-57,60页

作者：刘建勇翟力军王敏达丁连同冯猛北京市电加工研究所北京100191 北京工业大学北京市先进制造技术重点实验室北京100124

系统阐述了典型大型牛头滑枕式电火花加工机床的动态性能测试和分析方法。用多通道信号采集分析仪对该机床在多个位姿进行了多点激励单点识振的模态测试和模拟工况下的ODS(Operational Deflection Shapes)测试。综合分析模态测试和ODS... 详细信息

系统阐述了典型大型牛头滑枕式电火花加工机床的动态性能测试和分析方法。用多通道信号采集分析仪对该机床在多个位姿进行了多点激励单点识振的模态测试和模拟工况下的ODS(Operational Deflection Shapes)测试。综合分析模态测试和ODS测试结果可知,该机床在不同行程位置处的动态性能稳定性较差,需通过对机床进行整机机械结构更合理的布局、滑动部件的轻量化设计和提高床身等部件的静刚度等措施来提高机床动态性能的稳定性。

关键词：电火花加工牛头滑枕式模态测试 ODS测试