国家自然科学基金(51305409)
- 作品数：33 被引量：100H指数：6
- 相关作者：吕海峰赵河明鲁旭涛李静韩广超更多>>
- 相关机构：中北大学长春理工大学山西省财政税务专科学校更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省青年科技研究基金山西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 亥姆霍兹效应和文丘里效应复合型换能器设计被引量：1
- 2021年
- 为合理地从环境中获取能量为无线传感网络和微电子低功耗设备提供能量,该文提出了一种亥姆霍兹效应和文丘里效应复合型的换能器结构,收集环境中的能量转换为电能。该装置主要由文丘里管和亥姆霍兹共振器组成。声-结构-电多域耦合仿真,结果表明:换能器传递损失峰值以及电能最大值均发生在245 Hz处,系统共振时,能量转换效率最高。设计了整流桥调理电路与超级电容储能电路,开展了换能器的驱动能力测试,结果表明:换能器所产生的最高电压出现在结构的固有频率245 Hz处,计算得到功率为128.79µW,实验与理论计算偏差为3.36%;换能器单元在空气压缩机气压为2 kPa的气流作用下可产生0.1148 V电压。
- 叶俊杰吕海峰马智宇张文辉余瀚海
- 关键词：文丘里管亥姆霍兹共振器换能器
- 双局域共振效应声学超材料消声性能被引量：2
- 2020年
- 为了有效控制低频宽带噪声,提出了一种基于亥姆霍兹共振器的双局域共振效应声学超材料。声学超材料将亥姆霍兹共振效应与弹簧质量共振效应结合,通过驱动电压控制薄膜变形,实现两个系统的共振频率同时发生变化。在建立系统数学模型的基础上,计算得到亥姆霍茨共振系统固有频率为414.1Hz,柔性薄膜系统固有频率为28.68Hz,与柔性薄膜的共振频率理论计算偏差为4.4%,与亥姆霍兹共振腔的共振频率理论计算偏差为0.97%。利用COMSOL软件的声固耦合物理场研究了声学超材料的声学性能,采用双负载法对声学超材料进行测试。结果表明:该声学超材料在低频范围内有良好的噪声控制效果,产生两个传递损失峰值,形成了双局域共振效应,可以同时对两个频率范围内的噪声进行控制。当驱动电压从0V增加至350V时,弹簧质量系统传递损失峰值频率从30Hz偏移到110Hz,变化率为22.8%,可以实现噪声的自适应控制,为声学超材料主动控制及优化提供一种方法。
- 张晓光吕海峰吕传茂张文辉
- 关键词：低频噪声消声性能
- MDCNet轴承智能故障诊断方法研究
- 2023年
- 目的为解决轴承故障特征时频图像难以识别的问题,在进行时频图像训练和学习故障特征的基础上,提出新的故障诊断方法。方法本文提出一种MDCNet网络,该网络由多尺寸卷积核模块(Multi-Size Convolution Kernel Module)、双通道池化层(Dual-Channel Pooling Layer)和跨阶段部分网络(Cross Stage Partial Network)组成。首先,将采集的振动信号经过同步压缩变换,得到信号的瞬时频率图像,然后输入神经网络获得故障诊断结果。结果将提出的方法在西储大学轴承数据集进行预测,准确率达到了99.9%。与AlexNet、VGG-16、Resnet等传统方法进行对比试验,结果表明MDCNet方法分类精度可达99.9%,高于传统方法的分类精度(95.70%、98.51%、97.64%)。结论结果表明,本文所提出方法的预测准确率高于其他方法的,验证了该方法在包装机械故障诊断中是可行的。
- 方群玲马智宇张锐陈创张晏晴
- 关键词：故障诊断神经网络
- 基于尾焰光谱分布特性分析的高速目标识别系统被引量：4
- 2017年
- 为了实现对高速运动目标的快速识别,设计了一种基于尾焰光谱分布特征分析的识别系统。系统由跟踪成像模块和光谱分析模块组成,跟踪成像模块用于对准目标,光谱分析模块用于目标识别。在此基础上,研究了基于多特征波段峰均值与谷均值比例的区分因子识别算法。该算法设置了有效区分区间,并通过区分因子比例关系实现高速目标的识别。分析了目标高速运动对光谱获取的影响,给出了决定光谱偏移量大小的径向和切向速度的函数关系。实验采用少量火箭弹燃烧部作为被测目标,在距探测系统0.5 km、1.0 km、2.0 km以及4.0 km处分别以10.0 m/s^100.0 m/s的速度进行光谱探测实验。实验结果显示,对于不同速度的被测目标而言,在相等的采样周期内系统检测的光谱分布产生了明显的光谱偏移,但其光谱分布形态基本一致;对于不同测试距离而言,距离越远能量衰减越强,虽然光谱整体振幅差异很大,但光谱形态无明显变化。通过计算相应波段上峰均值和谷均值的区分因子与区分区间的包含关系,完成了对被测目标的有效识别。
- 张海馨张正龙李晓奇孔祥雨刘智超
- 关键词：高速运动目标光谱分析
- 四元十字麦克风阵声源定位算法研究被引量：13
- 2020年
- 为对声源进行精确定位,该文设计一种基于广义互相关法时延估计的四元十字麦克风阵的声源定位算法。推导目标声源的方位角、俯仰角以及距离的计算公式,搭建实验和仿真平台,将该算法运用于平面声源定位中进行验证。采用LabVIEW软件进行算法的三维空间仿真实验,通过对各麦克风采集信号进行相关分析和处理,实现声源的定位,测试该系统在实际应用中的性能。二维平面定位实验结果声源距离的误差范围在0.01~0.02 m之间,距离偏差百分比误差范围在5.5%之内,仿真结果坐标与实际声源坐标的结果误差范围在10%~15%,该系统的坐标偏差误差在7%之内,距离偏差百分比误差范围在4%之内。搭建实验平台进行三维空间定位测试,实验结论表明,距离偏差百分比低于9%,表明该系统对声源定位速度较快,误差在合理范围内,精度理想,能够比较准确地对声源进行定位。
- 张晓光吕海峰吕传茂王普浩韩冬陈龙虎
- 关键词：广义互相关时延估计声源定位
- 基于Padé近似法的零阶保持器幅频特性仿真被引量：2
- 2017年
- 针对目前零阶保持器幅频特性只给出理论性的分析,以及一般性的结论,分析较模糊,提出了基于Padé近似法的零阶保持器幅频特性仿真。该方法对零阶保持器的传递函数进行了改进,得到了分子与分母同阶次的有理传递函数。通过MATLAB控制系统工具箱提供的freqs()以及nyquist()函数,绘制了幅频特性曲线以及奈奎斯特图;并对其进行了详细的分析。对零阶保持器幅频特性仿真结果表明:运用该方法得到的结果与理论性分析的结论一致,解决了目前未能清晰直观的展示零阶保持器幅频特性变化的问题,同时零阶保持器具有低通以及相角滞后的特性。
- 曾繁明吴晓军赵河明韩广超
- 关键词：伯德图MATLAB
- 螺旋护套自动缠绕装置设计被引量：1
- 2020年
- 目的为了提高螺旋护套缠绕效率,降低劳动强度,提出一种螺旋护套自动缠绕装置。方法该装置由夹持旋转机构和导向机构组成。夹持机构通过气动控制实现管段的固定,并通过同轴传动实现管段旋转。螺旋护套在导向机构的限制作用下,通过螺旋传动的方式,完成自动缠绕。采用有限元分析法对管段在夹爪夹持过程中的变形进行分析,为夹持机构对管段夹持是否造成损伤提供依据。结果测试结果表明,装置可完成直径6~14 mm直管段的螺旋护套的缠绕,在保障缠绕质量的情况下,缠绕效率较人工提高了7.2倍。结论此装置的设计实现了在直管段螺旋护套的自动缠绕,降低了劳动成本,提高了螺旋护套缠绕的生产效率。
- 韩冬刘静彭小明张晓光陈龙虎张文辉
- 关键词：直管段自动化
- 可调频Helmholtz共振器声学性能被引量：6
- 2018年
- 传统的Helmholtz共振器属于被动消声结构,只要结构确定,其消声频率就被确定,然而,实际噪声环境中,频率经常发生改变。针对这种情况,设计出一种可调频Helmholtz共振器。利用压电陶瓷替代Helmholtz共振器的刚性背板,通过调节施加在压电陶瓷上的电压,改变其腔体体积,使得消声频率偏移。结果表明,压电陶瓷在施加400V电压后,可以产生0.515mm的位移;Helmholtz共振器在不同电压下,共振频率偏移了80Hz;设计的自适应控制程序可适应频率多变的噪声环境。
- 安君吕海峰耿彦章韩彦南
- 关键词：共振器消声压电陶瓷
- 随机起爆子弹引信空气动力保险机构设计
- 2015年
- 在有限的子弹空间内布置各引信机构是随机起爆子弹引信设计的关键和难点,根据某随机起爆子弹药的工作要求,在研究引信工作过程的基础上,设计了由降落伞、保险筒、尾翼、扭转体和扭转簧组成的空气动力保险机构,并对扭转簧8个参数进行了理论计算,结合工程实际,得出了扭转体解除保险时间。结果表明,所设计的随机起爆子弹引信空气动力保险机构科学合理。
- 彭志凌孙健赵河明
- 关键词：子弹引信
- 有机肥施耕一体机设计
- 2017年
- 为解决有机肥施撒不均匀、费时、费力以及缓解土壤板结、酸化等问题,设计一种有机肥施耕一体机。该机通过接地驱动轮与地面的摩擦转动,带动料斗内搅拌轮的转动,对料斗内有机肥料进行一定程度的搅拌,同时电机在不同行进速度下转开不同角度,漏料口打开,肥料均匀撒落,在肥料撒落到地面的同时被旋耕机耕耙到土壤中,最终实现施肥、耕、耙机械化。该一体机结构简单、操作方便,能均匀撒落有机肥料,制造成本低,省时又省力,对农业机械设计有一定的借鉴意义。
- 曾繁明吴晓军赵河明张锋韩广超
- 关键词：有机肥旋耕链传动
