绿化带对道路交通噪声的影响实测与分析

通过对城市道路和公路多种形式绿化带的降噪效果的实测,对城市道路和公路的绿化带的降噪效果和不同绿化带形式的降噪效果进行了比较分析,发现绿化带不仅对林带后有降噪效果,对林带前也有降噪效果,绿化带前的降噪效果大约有1dB,公路绿化带后的降噪效果有大约4dB。对于城市道路来说,由于有背景噪声的干扰,虽然绿化带后的降噪效果只有0.9dB,但是可以认为城市道路和公路的绿化带对交通噪声的降噪能力是相同的。

活塞式加料器多目标优化设计研究

通过分析活塞式加料器的最小传动角随杆长比的变化趋势、曲柄和滑块的位移关系、滑块加速度随曲柄转角的变化趋势、以及曲柄在最大加速度位置处加速度随杆长比的变化趋势,建立了多目标线性加权和法优化数学模型,以杆长为设计变量,以最小传动角最大、连杆长最小和滑块最大加速度最小做为目标函数,使活塞式加料器能满足运动平稳,传动效率高,结构尺寸小等多重要求,并应用统一目标的线性加权法,对其各杆长度进行了多目标优化设计,得到了最佳机构.

基于GPS/GIS的交通数据采集方法

介绍一种基于短周期(1s间隔)的将探测车采集的道路交通数据——GPS数据转换为GIS电子数据的方法(简称为采集方法),主要包括坐标转换、地图匹配和道路交通信息统计。通过对GPS点进行跟踪匹配,可以准确地将GPS点匹配到各个路段上,从而获得准确的交通数据。

光声光谱遥测装置中音叉光激励振动的数值模拟

针对光声光谱遥测装置中不同功率激光器和空气阻尼对石英音叉光激励振动过程的影响问题,采用数值模拟的方法研究了石英音叉的前四阶振型并对各振型进行了分析,建立了激光热激励石英音叉振动谐响应分析模型,模拟了由不同功率激光器发射的激光,经被检测物吸收和凹面镜收集后照射到音叉上时对音叉振动产生的影响,发现照射到音叉的激光能量与激励起音叉的共振振幅成线性关系。此外,还考虑了不同空气阻尼对音叉振动的影响,通过比较分析可知:激光器的功率不能小于10mW,否则音叉的共振振幅太小,产生的压电信号会更小,不利于微弱信号探测;采用真空封装消除空气阻尼影响和增加激光器功率均可提高音叉的共振振幅,但前者的影响更大。上述结论可为光声光谱分析的后续研究提供理论指导。

混杂纤维喷射混凝土的弯曲韧性

为了研究混杂纤维喷射混凝土的弯曲韧性,采用不同掺量的钢纤维和聚丙烯纤维混杂以及高炉微粉复合超叠加的方法制备600mm×600mm×100mm混杂纤维喷射混凝土方板并置于刚性支撑架上,选用等位移控制对方板进行中心加载。通过生成的荷载—挠度曲线及对其进行积分所得的能量吸收值综合评价各组方板的弯曲韧性,同时,通过破坏过程评价各板裂缝控制能力。试验结果表明:掺入1.2%钢纤维和0.11%聚丙烯纤维的喷射板试件的弯曲韧性优于掺入0.8%钢纤维和0.11%聚丙烯纤维的喷射板,其最大峰值荷载提高了18%,板中心挠度至25mm时的能量吸收值也提高了25.6%;对于仅掺入0.8%单一钢纤维的板,混杂了0.11%聚丙烯纤维后,两种纤维间的正混杂效应使得板中心挠度至25mm时的能量吸收值提高了28.5%;高炉微粉掺量的增加能提高混杂纤维喷射混凝土板的弯曲韧性;混杂纤维喷射混凝土板均展现出了良好的裂缝控制能力,板整体呈现裂而不断的延性破坏。

尺寸误差对转子系统摩擦功率的影响

针对滑动轴承转子系统存在的尺寸误差,建立了非线性油膜力模型,着重研究了滑动轴承与轴颈直径误差及其交互作用对系统动力学特性、承载能力和稳定性的影响,并利用稳定性临界转速对应的偏心率,定量分析了偏心率对滑动轴承转子系统摩擦功率损失的影响。图形曲线分析表明,各种尺寸变化对系统会产生不同程度的影响,摩擦功率随着偏心率的增大而减小,当偏心率在0.6948附近时摩擦功率达到最小。研究结果为减小系统功耗、合理设计系统参数提供了可靠的依据。

基于虚拟仪器的滑动轴承转子动平衡系统检测

介绍将虚拟仪器技术应用于动平衡测试系统的基本方法,该方法结合图形用户界面技术、虚拟仪器、数字图像处理技术等,将需要硬件完成的电路软件化、虚拟化,降低了实验系统的成本。介绍整个实验装置的构成、虚拟仪器动平衡的实现,以及转速、相位、幅值的检测方法,实验结果表明该方法可行且具有高精确性。

基于土壤压缩破坏理论的挖掘铲的设计与分析

对影响木薯收获的因素进行分析,借鉴马铃薯收获机挖掘铲的设计思想,在铲面受力分析的基础上,引入了土壤压缩和破坏理论,建立了运动条件下挖掘铲的碎土性能分析模型。应用Matlab软件对该模型进行了数值计算,并对平面挖掘铲进行了碎土性能分析,得到了最佳的平面铲倾角,提高了木薯挖掘铲的碎土性能,为木薯挖掘铲的设计提供了理论参考。

激光激励下石英音叉的振动分析与测量

针对民航客机微量爆炸物的检测这一难题,对采用石英音叉的光声信号探测原理进行了分析,对光声光谱遥测的光路进行了简化,减少了激光能量的损失,然后建立了实验系统,对石英音叉在激光直接激励时的幅频特性进行了测试,探讨了激光光照位置对于石英音叉振幅的影响。结果表明,当激光光斑在石英音叉叉臂根部偏上约0.2mm处时,石英音叉振幅达到最大值,激光光斑继续向上移动,石英音叉振幅减小,验证了石英音叉振幅与激光功率成正比这一论点。该研究为后续开展远距离光声光谱遥测奠定了基础。

木薯收获机二阶曲面铲的有限元静力学分析

针对木薯收获机中的新型挖掘铲,引入了虚拟倾角,建立二阶曲面铲的阻力模型;利用ANSYS软件对不同倾角组合下的铲面进行了有限元静力学分析,获得了二阶曲面铲应力和变形的分布云图,并进行了强度校核;最后,分析了倾角变化对应力和应变的影响,为二阶曲面铲的设计提供理论参考。

基于机器视觉的棉花颜色检测方法

针对国内目前通过图像处理测量棉花颜色等级方法较少的现状,设计了一种基于机器视觉的棉花颜色检测方案。为提高棉花样本的拍摄质量及高效性,使用Halcon软件连接CMOS工业相机进行实时采集。首先对采集的棉花样本图进行预处理,通过阈值分割算法将棉花样本图转化为二值图像,且使用高斯滤波去噪声从而去除棉花中的杂质信息,并对预处理后的图像进行区域划分。然后通过RGB值转换为CIE XYZ颜色空间值,得到各子区域棉花颜色参数值,并引入K均值算法聚类各子区域颜色值以确定棉花最终颜色参数值,从而确定棉花颜色等级。最后通过实验验证及数据分析,将本文检测方法与MCG-1棉花检测仪器检测结果进行对比,结果表明2种方法检测结果一致;并通过在不同时间下持续对棉花样本进行数据检测,验证了本文方法的稳定性和精确性。本文检测方法可行且检测成本较低,可代替昂贵的仪器检测方法供企业使用。

基于多尺度Laws纹理能量和低秩分解的织物疵点检测算法

为提高织物疵点检测算法对简单纹理织物、模式纹理织物及条纹纹理织物检测时的普适性和准确性,提出了一种基于多尺度Laws纹理能量和低秩分解的织物疵点检测算法。首先,对织物图像进行直方图均衡化并将处理后的图像均匀划分为子图像块;其次,对每个子图像块提取28个纹理能量特征(利用7个Laws滤波模板在4个尺度上提取),计算所有子图像块提取到的特征均值并组成特征矩阵;然后,利用特征矩阵构建低秩分解模型,通过方向交替方法(ADM)优化求解,得到低秩部分和稀疏部分;最后,由稀疏部分生成疵点显著图,采用迭代阈值分割法对其进行分割,得到织物疵点检测结果。为验证该算法的有效性,在织物图像数据集选取了包含错纬、断经、跳花、破洞等常见疵点的织物图像,并将实验结果与已有3种算法进行了对比。实验结果表明,该算法在简单纹理织物、模式纹理织物及条纹纹理织物检测上具有更好的普适性和准确性,且检测效率具有一定优势。

精密织针针舌冲压模具曲面的设计与有限元分析

为解决手工打磨的针舌冲压模具质量参差不齐导致不同批次的织针质量不一致的问题,课题组选取舌勺曲面加工质量高的织针进行了研究。通过CT扫描获取舌勺的三维点云数据,然后对特征曲面的三维点云坐标数据进行多项式曲面拟合;然后根据特征曲面的方程设计织针舌勺冲压模具,并运用ABAQUS软件对模具进行显式动力学有限元分析。结果表明:特征曲面拟合决定系数R^(2)为0.994,拟合精度符合拟合要求;应力均匀分布在冲压模具的接触曲面上,其最大应力值约为750 MPa,静强度和疲劳分析结果满足使用要求。该研究为国内织针舌勺冲压模具的自动化加工提供了一定的参考依据。

刮涂法制备GR/CNTs/PDMS柔性应变传感器

针对柔性应变传感器的稳定性差、灵敏度低等问题,课题组研究采用石墨烯(graphene, GR)和碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)作为导电层,聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)作为基底,利用刮涂法制备了一种三明治型的柔性应变传感器。研究过程中,在导电材料质量分数为4%,石墨烯与碳纳米管质量比为3∶2的条件下,通过拉伸试验机对柔性应变传感器的力学性能、灵敏度和稳定性进行了测试。结果表明:在0~20%应变范围内,传感器具有良好的线性度,应力-应变线性相关系数为0.997 03;在0~20%应变范围内,随着应变的增加,灵敏度保持不变;此外,经过200次拉伸、放缩实验后,传感器仍保持良好的稳定性。

采用石墨烯/聚二甲基硅氧烷的可调光栅设计及仿真计算

针对氰化氢气体在近红外波段具有吸收峰这一现象,设计了一种基于石墨烯(GNP)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合材料和PDMS材料的近红外光驱动可调透射光栅。采用数值模拟的方法研究了在近红外光驱动条件下光栅周期和衍射波长的变化规律,建立了光驱动部分与光栅部分为一体的光栅模型,模拟了在不同方向进行光驱动时光栅周期受到的影响。研究结果表明:栅线方向与驱动方向一致时,光栅周期随光驱动时间的增加而减小,且在光栅中部的变化幅度高于两侧,最大可调范围达到21.3 nm;栅线与驱动方向垂直时,光栅周期随光驱动时间的增加而增大,且在光栅中部的变化幅度低于两侧,最大可调范围达到100.98 nm;两种方式均能满足对氰化氢气体的检测,但栅线垂直于驱动方向的可调光栅的光栅周期变化幅度更大。

基于CiteSpace的中国大学生创新创业教育可视化研究

近些年大学生创新创业教育成为高校及社会广泛关注的热点话题,为了探索我国高校创新创业教育研究的发展状况,运用CitespaceR5.1软件作为分析工具,以中国知网(CNKI)2000年~2018年期刊数据库,刊载的“主题=大学生创新创业”为研究对象,对文献量年度分布、研究作者、研究机构、关键词知识图谱等方面进行统计及知识图谱分析。可视化分析结果表明,中国大学生创新创业教育研究经历了三个阶段,大学生创新创业教育研究的热点趋于多元化,“创新创业教育”、“创新创业”、“创新创业能力”始终是研究的热点,但是研究机构主要是高校,研究机构和作者之间合作关系较弱,且具有明显的地域性,交流合作有待加强。此外,大学生创新创业教育需要在社会效益、生态系统、体制等方面加强研究。

一种提高并条机出条速度的方法研究

科技的发展进步要求并条机能够实现高速化,但国内并条机大都达不到高速化要求,因此需研究一种提高并条机出条速度的方法。首先提出一种通过增大牵伸机构前罗拉直径以提高出条速度的方法,接着通过对并条机牵伸机构牵伸性能的分析计算,验证该方法的可行性和对牵伸性能的影响程度,最后采用Ansys软件进行前罗拉的模态分析,得到前罗拉的前六阶固有频率,并和前罗拉工作频率进行对比分析。结果表明:在保证牵伸效果的前提下,牵伸机构前罗拉直径可从35 mm增大到48 mm;以出条速度600m/min为例,保持原角速度运转,直径增大后出条速度可达823m/min,增幅高达37.17%;前罗拉直径增大前后,均不会发生共振,不会出现前罗拉的破坏。

基于OFDM的大气激光通信湍流抑制关键技术研究

文章在分析无线激光通信(FSO)存在两种主要的大气信道问题的基础上,针对激光大气信道问题尤其是在复杂湍流环境下的频率选择性衰落问题和多径效应问题,提出了基于正交频分复用(OFDM)的湍流效应抑制方法,构建了FSO-OFDM系统,研究了该系统的基带模型以及信号的多载波调制与解调方法。分析了无线激光通信中存在复杂湍流环境下的大气信道问题,讨论了大气湍流影响下的平面波激光通信系统模型,建立了大气湍流影响下对数正态湍流通道的高斯光束空间光通信系统模型,推导了光波强度的概率密度函数,研究了利用信噪比概率密度函数分析各种大气湍流效应对系统性能影响的方法;设计了无线光通信系统的OFDM多载波调制方案,构建了FSO-OFDM系统基带模式模型,并基于该模型研究了其信号的调制与解调原理。最后,采用MATLAB编程实现FSO-OFDM系统,对多径干扰下的FSO通信系统进行仿真实验,进行了不同保护间隔下的误码率特性实验,验证了FSO-OFDM系统具有很强的抗多径干扰和频谱选择性衰落能力以及良好的BER性能,可有效解决码间干扰大、链路不可靠的问题,具有非常广泛的应用前景和使用价值。

融合蚁群-A *算法的移动机器人路径规划

针对蚁群算法进行路径规划时,收敛速度慢,容易陷入“自锁”,且不易寻找到最优路径等问题,提出了一种融合蚁群-A*算法来进行求解。引入A*算法的估价函数,对蚁群算法的启发函数和信息素更新方式进行改进调整,降低其陷入“自锁”的可能性,从而能够快速寻找到最优的路径。最后用Matlab进行仿真实验,实验结果表明:算法在收敛速度上提高了近40%,并且在环境模型1和2中的最优路径分别为35.6706 m和29.7990 m,优于蚁群算法的37.7990 m和32.2132 m。

自适应遗传算法在移动机器人路径规划中的应用

针对传统遗传算法在路径规划时易产生不可行路径和陷入局部最优,转折次数太多等缺点,提出一种改进的自适应遗传算法。采用先验知识优化初始种群,得到不包含与障碍物相交的初始种群;设计了交叉和变异概率公式,避免了算法陷入局部最优,以提高收敛速度;在适应度函数中引入路径平滑度和路径最短作为评判标准,使规划的路径更加高效。仿真结果表明:相较于基本算法,改进算法在障碍物个数为20时,路径减少了4.2%;在障碍物为115时,路径减少了25.1%。随着障碍物不断增加,路径减少百分比呈现上升趋势,且算法迭代次数和路径中转折点个数均优于基本遗传算法。