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海岛区台风与季风近地层实测风特性比对研究

工程力学 2024年

作者：林晓波卓卫东夏丹丹王淮峰袁志群林立福州大学土木工程学院福建省风灾害与风工程重点实验室厦门理工学院土木工程与建筑学院厦门理工学院机械与汽车工程学院

为探讨沿海地区台风与季风特性的差异，本文基于同一固定梯度风观测塔长期实测的混合气候中性强风样本，对比分析了针对相同下垫层下的台风与季风近地层平均风速、湍流度及阵风系数等相关参数的变化规律。结果显示海岛区域的台风与季风... 详细信息

为探讨沿海地区台风与季风特性的差异，本文基于同一固定梯度风观测塔长期实测的混合气候中性强风样本，对比分析了针对相同下垫层下的台风与季风近地层平均风速、湍流度及阵风系数等相关参数的变化规律。结果显示海岛区域的台风与季风的实测地表粗糙度高度与平均风速剖面指数相近，但小于GB 50009-2012建议值，低估了海岛区域结构设计基本风速；台风气候样本的湍流度小于季风样本，但二者顺风向湍流度均大于GB 50009-2012的建议值；两种气候下的阵风系数由大到小依次均为顺风向、横风向和垂直向，且与湍流度存在明显的线性关系，台风气候下表征该关系的峰值因子大于季风气候数值，但均小于GB 50009-2012的建议值；气候条件对于海岛区域顺风向竖向高度的相干函数的参数影响有限。结论补充了规范在台风频袭的海岛地区的风参数取值，为海岛区域工程结构抗台风设计提供参考。

关键词：台风风特性现场实测海岛平均风速剖面湍流特性

基于3D打印的柔性三频微带天线的设计与加工

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压电与声光 2024年第2期46卷 241-245页

作者：钟智东舒霞云常雪峰唐毅泉诸世敏厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 精密驱动与传动福建省高校重点实验室(厦门理工学院) 福建厦门361024 福建省绿色智能清洗技术与装备重点实验室福建厦门361024 集美大学海洋装备与机械工程学院福建厦门361021

为解决可穿戴设备在复杂应用场景中无线信号响应范围较窄的问题,该文提出了一种柔性三频微带天线,在2.5 GHz、3.5 GHz、5.4 GHz微波频段采用双“T”型+双“L”型表面结构实现天线的谐振,采用聚酰亚胺为基底材料,纳米银为辐射贴片及接地... 详细信息

为解决可穿戴设备在复杂应用场景中无线信号响应范围较窄的问题,该文提出了一种柔性三频微带天线,在2.5 GHz、3.5 GHz、5.4 GHz微波频段采用双“T”型+双“L”型表面结构实现天线的谐振,采用聚酰亚胺为基底材料,纳米银为辐射贴片及接地面的导电材料以实现柔性化。使用ANSYS HFSS对天线进行建模并进行仿真分析,使用微滴喷射3D打印工艺对其加工,有效地解决了传统微机电系统(MEMS)加工在柔性电子领域上成本高及步骤复杂等问题。最后使用场发射扫描电镜分析打印面形貌,并使用矢量网络分析仪分别测试天线成品的回波损耗、可弯折性及弯折抗疲劳性,测试结果与仿真结果基本一致,且天线具有较好的弯折性能。

关键词：柔性微带天线聚酰亚胺微滴喷射多频段纳米银

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激光修整青铜金刚石砂轮预测模型与优化研究

激光技术 2024年第3期48卷 405-410页

作者：黄佳成陈根余周伟朱毅王昊湖南大学激光研究所长沙410082 湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082 厦门理工学院机械与汽车工程学院厦门361024

为了根据实验规律获得更多激光修整青铜金刚石砂轮的工艺参数,采用反向传播(BP)神经网络和粒子群遗传混合优化算法(PSO&GA),建立了激光修整青铜金刚石砂轮的预测模型。首先通过分析激光修整的原理得出砂轮型面角度、激光偏转角度、入射... 详细信息

为了根据实验规律获得更多激光修整青铜金刚石砂轮的工艺参数,采用反向传播(BP)神经网络和粒子群遗传混合优化算法(PSO&GA),建立了激光修整青铜金刚石砂轮的预测模型。首先通过分析激光修整的原理得出砂轮型面角度、激光偏转角度、入射角度和光斑重叠率为主要影响参数,并以砂轮型面角度误差和峰谷(PV)值为评价指标修整了192组工艺实验数据;建立了4×9×2的3层BP神经网络预测模型,通过PSO&GA混合优化算法对预测模型进行训练优化;最后选取16组实验数据测试BP神经网络预测模型,预测结果比较准确;并对比了梯度下降法(GD)、粒子群优化算法(PSO)和遗传算法(GA)的BP神经网络的训练效果。结果表明,经PSO&GA-BP预测模型角度误差预测偏差在0.2°以内,PV值预测偏差在1.6μm以内,相较于其它优化算法,收敛速度更快、精度更高。该研究为激光修整青铜金刚石砂轮提供了良好的预测模型。

关键词：激光技术青铜金刚石砂轮神经网络预测模型优化算法

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复杂纹理工件的位姿检测方法研究

机床与液压 2024年第2期52卷 50-56页

作者：刘建春刘轩蒋炳翔李伟厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 厦门市机器人系统与数字制造重点实验室福建厦门361024 厦门航天思尔特机器人系统股份公司福建厦门361023

针对工业检测中一类具有平面特征的复杂纹理金属工件的位姿检测问题,使用双目视觉和DLP投影仪,将工件的局部特征作为检测重点,提出一种投影差分多线结构光的方法,使差分结构光的中心线相互补偿,减少提取光条中心线出现异常点的概率。运... 详细信息

针对工业检测中一类具有平面特征的复杂纹理金属工件的位姿检测问题,使用双目视觉和DLP投影仪,将工件的局部特征作为检测重点,提出一种投影差分多线结构光的方法,使差分结构光的中心线相互补偿,减少提取光条中心线出现异常点的概率。运用极线约束特征点行对齐的特性,设计无编码双目结构光系统特征点匹配方法,提高提取平面特征点的稳定性。利用Tukey权重函数改进拟合算法,进一步提升工件被测平面拟合精度和提取工件边缘和角点的准确度,解决了传统拟合模型算法权重分配不合理的问题。经三轴精密滑台实验,并与高精度三坐标仪对比检测结果,验证该方法可以满足高精度三维测量的需求。

关键词：机器视觉差分激光 Tukey权重位姿检测边缘检测

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同轴激光辅助电纺射流检测

光学精密工程 2024年第1期32卷 24-32页

作者：叶瑞芳施哲钰孙正涛王翔崔长彩华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021 厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 华侨大学制造工程研究院福建厦门361021 福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室福建厦门361021

针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析... 详细信息

针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析有激光辅助和无激光辅助的静电纺丝射流图像的演变规律,并在此基础上探索辅助激光的最佳功率。实验结果表明,同轴激光辅助有助于增强射流的可检测性,最适于射流检测的激光功率为4 mW;在射流稳定阶段,有光辅助下射流平均可视化长度为10.79 mm,无光辅助射流平均可视化长度为5.68 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了89.81%;对于细小射流,有光辅助下射流平均可视化长度为5.36 mm,无光辅助射流平均可视化长度为3.33 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了60.74%。因此,引入同轴激光能有效提高静电纺丝射流的可检测性,为微纳喷印的实时检测提供了一种新思路。

关键词：静电纺丝同轴激光激光辅助射流检测

乘用车前部造型的改变对行人下肢损伤的影响研究

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振动与冲击 2024年第9期43卷 291-297页

作者：王丙雨刘天泉韩勇 Otte Dietmar 秦利燕李红厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 福建省客车及特种车辆研发协同创新中心福建厦门361024 福建省客车先进设计与制造重点实验室福建厦门361024 汉诺威医学院事故调查科德国汉诺威30625 国汽(北京)智能网联汽车研究院有限公司北京100029

研究了欧盟行人保护指令发布后车辆前部造型的变化,以及该变化对行人下肢损伤的影响。为此,在德国深度事故调查数据库选取了283起带有行人下肢损伤的事故案例,并将事故案例以欧洲行人保护指令发布时间为界限分为两组。首先采用描述性统... 详细信息

研究了欧盟行人保护指令发布后车辆前部造型的变化,以及该变化对行人下肢损伤的影响。为此,在德国深度事故调查数据库选取了283起带有行人下肢损伤的事故案例,并将事故案例以欧洲行人保护指令发布时间为界限分为两组。首先采用描述性统计方法统计了两组案例中各个事故车辆前部结构值,然后利用威尔科克森符号秩检验找出两组案例车型中具有显著差异的前部结构参数,最后通过二元逻辑回归分别建立两组案例车型与行人下肢严重损伤和腓骨/胫骨骨折风险曲线,分析行人保护指令发布后车辆前部造型的改变及对行人下肢损伤的影响。研究结果表明,新的车型具有更宽的前保险杠和更浅的保险杠伸出量,更高的引擎盖前缘以及更低的副保险杠下缘高度。在0~40 km/h的碰撞速度内,对于年龄不超过60岁的行人,行人保护指令发布后生产的车型对行人整体下肢严重损伤和腓骨/胫骨的保护性能相比于以往的车型均有所提高。

关键词：符号秩检验逻辑回归行人下肢损伤风险汽车前部结构参数

新型振动辅助粉末输送系统增材制造钴基合金/铜合金界面互锁结构

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机械工程学报 2024年

作者：唐锦荣王迪刘林青谭华李扬周伟陈国星杨永强华南理工大学机械与汽车工程学院西北工业大学凝固技术国家重点实验室厦门大学机电工程系苏州热工研究院有限公司

多材料激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion, LPBF)成形过程中，高质量的粉末输送对于保证成形稳定性并提升零件的成形质量具有重要意义。设计了一种新型超声振动辅助粉末输送系统，分析了振动辅助模块的频率特征，并研究了针头直... 详细信息

多材料激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion, LPBF)成形过程中，高质量的粉末输送对于保证成形稳定性并提升零件的成形质量具有重要意义。设计了一种新型超声振动辅助粉末输送系统，分析了振动辅助模块的频率特征，并研究了针头直径对落粉效果的影响，通过0.3mm直径的针头实现了稳定、良好的粉末输送效果。通过上述粉末输送系统LPBF成形三种具有不同界面互锁结构(齿形、正弦、矩形)的钴基合金/铜多材料零件，验证了该粉末输送系统的可行性。进一步研究了三种不同互锁结构的界面特征，分析了界面处宏观样貌、微观缺陷以及元素分布。结果表明，振动辅助模块在21 kHz频率下能正常落粉，成形零件界面出现了两种金属的混合区。齿形互锁结构的成形质量优于正弦与矩形结构，其界面处的材料结合良好。以上结果能为粉末输送系统设计以及金属多材料界面结构设计提供参考。

关键词：激光粉末床熔融多材料粉末输送互锁结构

货车-两轮车前碰撞事故中骑行者运动学响应及损伤分析

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汽车工程学报 2024年第2期14卷 294-303页

作者：张翔王丙雨杨垚聂进王平厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 福建省客车先进设计与制造重点实验室福建厦门361024 福建省客车及特种车辆研发协同创新中心福建厦门361024 娄底职业技术学院汽车学院湖南娄底417000

为探究货车-两轮车前部碰撞事故中参与双方速度对骑行者运动学响应与损伤的影响,基于MADYMO软件开展事故重建并进行了分析。建立了货车和两轮车的多体碰撞模型,对一起货车前部碰撞两轮车事故进行了事故重建;使用验证后的模型进行了25组... 详细信息

为探究货车-两轮车前部碰撞事故中参与双方速度对骑行者运动学响应与损伤的影响,基于MADYMO软件开展事故重建并进行了分析。建立了货车和两轮车的多体碰撞模型,对一起货车前部碰撞两轮车事故进行了事故重建;使用验证后的模型进行了25组不同速度下的全因子仿真试验;分析了不同碰撞速度和骑行速度对骑行者运动学响应和损伤的影响。研究结果表明,骑行者身体旋转幅度会随着两轮车及货车车速的升高而增加;当货车速度超过20 km/h时,骑行者头部损伤指标(Head Injury Criterion,HIC)与胸部3 ms加速度将超过阈值;而当货车速度超过25 km/h时,骑行者下肢接触力也超过阈值;货车速度处于30~40 km/h时,相同货车速度下,骑行者头部HIC值出现随着两轮车速度的增加而升高的趋势,而胸部加速度出现相反的趋势。

关键词：事故重建碰撞速度运动学响应头部损伤胸部损伤

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实训教学与企业项目研发的深度融合

实验室研究与探索 2024年第6期43卷 166-170页

作者：郑泽鸿罗忠琛欧建开董昌文金礼薛家祥贵州民族大学工程技术人才实践训练中心贵阳550025 贵州医科大学护理学院贵阳550025 贵州民族大学物理与机电工程学院贵阳550025 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

将企业对项目研发过程中的各环节融入数字电路实训教学中,设计项目研发实训教学方案。缩小学校实训教学与企业工作模式的差异,让学生充分体验企业项目研发模式,培养符合企业需求的人才。教学实践结果表明,学生学科竞赛及项目实践能力取... 详细信息

将企业对项目研发过程中的各环节融入数字电路实训教学中,设计项目研发实训教学方案。缩小学校实训教学与企业工作模式的差异,让学生充分体验企业项目研发模式,培养符合企业需求的人才。教学实践结果表明,学生学科竞赛及项目实践能力取得一定成效,为高校实训教学方案设计提供借鉴。

关键词：校企合作人才培养实训教学教学改革

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