基于DSP的EASI十二导联多功能Holter系统

一种以数字信号处理器(DSP)为核心,具有实时检测、无线传输和24小时心电数据连续记录功能的多功能Holter系统。在该系统中,通过EASI导联系统模块采集心电信号,然后采用小波变换算法对心电信号进行实时特征提取,并将心电数据存入MicroSD卡实现24小时心电数据记录;或者通过Zigbee无线传输模块将心电数据传输到电脑进行远程实时监测及十二导联心电数据的推导。

激光选区熔化Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展性能研究

采用激光选区熔化技术制备了Ti-6Al-4V钛合金紧凑拉伸试验件,对部分试验件进行热处理或热等静压处理,并分别对沉积态、热处理态和热等静压态的部分试验件进行表面机械加工,通过试验获取了不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4V的裂纹扩展性能数据,对比研究了不同后处理方式的影响。结合对试验件微观组织及断口形貌的观测,分析了裂纹扩展性能变化的可能原因。研究结果表明,沉积态Ti-6Al-4V中针状马氏体α组织导致其韧性相对低,且由于成形残余应力的存在,其裂纹扩展性能明显低于常规成形材料。热处理和热等静压处理都在一定程度上实现了α相的粗化及β相含量的提高,结合成形残余应力的降低甚至消除,显著提升了材料的裂纹扩展性能,使其裂纹扩展速率与常规成形材料相当。当裂纹尺寸和应力强度因子超过一定范围时,表面机械加工处理对裂纹扩展性能几乎无影响。

基于OMAP3530的多参数监护仪设计

以美国德州仪器公司最新双核处理器OMAP3530为核心设计了一个新型多参数监护仪,用于监测人体心电、血氧饱和度、无创血压、呼吸及体温等生命体征参数.重点讨论了基于小波变换的心电检测算法,简要介绍其他参数采集模块.样机测试结果表明,该监护仪系统性能稳定,能实时监测和远程传送,正确完成对各项生命体征参数的监测.

粗糙元覆盖对土壤风蚀的控制作用

应用湍流边界层中粗糙壁面的阻力分解规律研究土壤风蚀中的临界侵蚀风速、输沙率和风蚀率,建立了一个揭示地表粗糙元对土壤风蚀控制作用的理论模型。该模型给出了临界侵蚀风速与盖度之间的指数关系,临界侵蚀风速与农田茬高之间的指数关系,以及反映输沙率(或风蚀率)与盖度(或茬高)、风速之间依赖关系的理论公式。然后应用天然地表风蚀和农田风蚀的多家实验数据,对这些理论公式进行了广泛地检验和评价,发现具有很好的普适性。

基于TI OMAP3平台的多参数监护仪设计与实现

设计及实现了一个以美国德州仪器公司的OMAP3平台为核心,用于检测人体心电、心率、血氧、血压、呼吸频率及体温6个基本生命参数的新型多参数监护仪。系统采用ARM+DSP的双核芯片OMAP3530作为核心处理器,以Google Android 2.1为操作系统,扩展参数采集前端、触摸屏、SD卡存储电路和网络接入电路等模块,实现了对人体6个基本生命参数的测量、显示、存储和网络传送等功能。

一种冲压件毛坯组合优化排样算法

利用冲压件在形状上的互补性,通过对两个不同形状的冲压件进行组合排样,可进一步提高材料利用率。提出了一种基于区间法的组合排样算法,包括毛坯零件的旋转、平行线分割、高度区间表的建立和移动位置计算等4个步骤。通过比较不同旋转角度、高度偏移情况下的材料利用率,可获得最优的排样方案。在此算法的基础上,作者开发了一个基于AutoCAD平台的冲压件毛坯优化排样软件。实际应用显示,利用本算法在两种零件形状具有互补性的情况下,可获得比单种零件排样更高的材料利用率。

基于断面基准面点云模型的隧道管片分割与断面提取

隧道变形的精确测量对于掌握隧道衬砌结构的变化及其发展规律、保障隧道的安全运行具有重要意义。本文首先借助轨载移动三维激光测量系统获取地铁隧道的激光点云,结合隧道呈柱面的几何特点,提出一种基于断面基准面投影的盾构隧道点云模型构造方法;然后利用断面基准面点云的高度梯度与三维特征分割隧道管环并提取隧道断面,从而获取盾构隧道的连续横断面,为隧道变形监测提供基础。

含纵向裂纹机身壁板损伤容限性能试验与分析

对民用飞机含纵向裂纹机身加筋壁板在增压和轴向拉伸联合载荷作用下进行损伤容限试验和数值仿真分析。通过试验深入研究了机身壁板的裂纹扩展规律和剩余强度特性,借助Ansys有限元软件计算了不同裂纹长度下的应力强度因子,对裂纹扩展寿命进行了预测,基于线弹性断裂力学给出了剩余强度特征曲线,并进行了试验结果和计算分析的对比。研究结果表明:数值分析与试验结果吻合良好,可为机身壁板损伤容限设计及评定提供依据。

含多相似疲劳细节结构的细节疲劳额定值的估算模型

细节疲劳额定值法(DFR法)是一种已在飞机寿命估算及耐久性分析中广泛使用的结构疲劳分析方法。为了将DFR法应用于含多相似疲劳细节的复杂结构的疲劳分析,克服结构DFR值的传统评估模型的不足,以得到更准确的评估结果,分别将复杂结构考虑成一个由相似疲劳细节群组成的串联、并联或串并混合联的结构系统,依据DFR法和系统可靠性模型,建立含多相似疲劳细节结构的细节疲劳额定值的估算模型。

基于紧凑拉伸剪切结构的复合型疲劳裂纹扩展研究

针对含I-II型复合裂纹的紧凑拉伸剪切(CTS)试样,研究了不同加载角度下的裂纹扩展路径及裂纹扩展寿命,通过实验数据给出了适宜于CTS试样的等效应力强度因子关系式,并基于此提出了一种新的I-II型复合裂纹扩展模型。研究表明,CTS试样的裂纹沿与加载方向近垂直的方向扩展,基于Tanaka公式的等效应力强度因子更适合于本文CTS试件的裂纹扩展寿命评估。当加载角度处于0°~45°之间时,提出的复合型裂纹扩展模型预测误差控制在5.49%之内,验证了分析模型的可行性和准确性。

机身加筋壁板环向裂纹损伤容限试验与分析

机身壁板是飞机结构中的主要承力构件,也是损伤的主要产生部位,研究机身加筋壁板的裂纹扩展规律和剩余强度特性具有重要意义。在轴向拉伸载荷作用下,对含环向裂纹的机身加筋壁板进行损伤容限试验;利用ANSYS有限元软件对试验件进行应力强度因子分析,估算裂纹扩展寿命;基于线弹性断裂力学准则和线弹性断裂力学加塑性修正准则,计算剩余强度特征曲线,并对比分析计算结果和试验结果。结果表明:计算得到的裂纹扩展寿命与试验结果的相对误差为6.3%,满足工程要求;线弹性断裂力学加塑性修正准则估算的剩余强度更为合理,误差仅为2.6%,且偏安全。

基于表观断裂韧性的Ⅰ-Ⅱ型复合断裂准则分析

以Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹结构为研究对象,对紧凑拉伸剪切试样(CTS)的剩余强度及开裂方向进行了理论分析及试验研究,推导出了仅与CTS结构加载角度相关的破坏载荷公式,并建立有限元模型(FEM),获取结构的表观断裂韧性值,试验验证了模型的可行性。通过对比不同断裂准则在开裂角、临界载荷及复合断裂韧度方面的工程适用性,表明基于von Mises应力的复合型断裂准则更有利于工程分析,为结构的承载能力评估提供了技术支持。

焊接参数对FGH96惯性摩擦焊接头组织和高温拉伸性能的影响

固定转动惯量,使用不同的转速和摩擦压力,对FGH96高温合金进行惯性摩擦焊(IFW),分析接头组织和焊核区宽度,研究焊接参数对接头高温拉伸性能的影响。结果表明:接头焊核区(WNZ)为等轴细晶组织,热力影响区(TMAZ)粗、细晶共存,接头焊核区的细晶组织中基本没有γ′强化相;接头高温拉伸性能随转速变化较小,而随摩擦压力的增大而增加,且焊核区宽度随摩擦压力的变化规律与拉伸性能吻合,这与焊接热输入量、材料塑性流动有关;高温拉伸试件均断裂于焊核区,这是由于焊核区γ′强化相完全溶解于基体导致接头强度下降。

上下表面平整度对型材压损破坏载荷的影响

以应变片测量值确定"Z"型和"2"型长桁上下表面平整程度,并分析其对长桁压损破坏载荷及破坏形式的影响情况。"Z"型长桁上下表面平整度好,试件的破坏载荷最大分散性达到2.6%,而上下表面平整度差的"2"型长桁分散性达到3.5%,二者差别甚小。在破坏形式上,通过对同种类型的长桁形式进行组内对比,发现同种类型试件的破坏形式基本相同;而对于变形曲线,上下表面平整程度会起到影响作用,"Z"型长桁的所有区域(应变片区域)的变形曲线基本相当,而"2"型长桁相差较大。最后得到结论,长桁压损试验目的是在于确定长桁的压损破坏载荷,此时可以在有限范围内,无需调节上下表面的平整度,若考虑观察中间变形过程,则要对上下表面进行调平或再加工。

5A06铝合金TIG焊搭接接头拉剪性能研究

设计了5A06铝合金钨极氩弧焊(TIG)搭接试验件两类,并通过试验获得了不同厚度和宽度的5A06铝合金TIG焊搭接接头的拉伸和剪切力学性能。试验表明,5A06铝合金TIG焊搭接接头的拉伸和剪切强度随板厚增加而明显降低。其中,2mm厚试验件的拉伸强度和剪切强度分别达到了母材抗拉和剪切强度的67%和73.5%。采用扫描电镜对不同受力状态试验件的断口形貌进行观察,对比其形貌特点发现,拉伸试验件的焊缝韧性较好。本文的研究结果对5A06铝合金TIG焊接结构设计提供了试验依据和重要参考。

机身加筋壁板复合加载损伤容限性能试验

为研究机身加筋壁板裂纹扩展规律和剩余强度特性,按照机身壁板承受内压和轴拉载荷边界条件的要求,设计并制造试验装置,通过静力试验验证了试验方案的正确性和合理性。损伤容限试验结果表明:纵向裂纹沿直线扩展,左右两侧裂纹扩展对称性较好,半裂纹长度小于80mm时呈缓慢裂纹扩展特性,该裂纹可检性好,检出概率较高;纵向裂纹失稳扩展导致最终破坏,在最远的框处呈现"T"字状的裂纹扩展破坏模式。研究结果可为新型客机机身结构损伤容限分析与设计提供数据支持。

整体加筋壁板轴压稳定性试验与分析

以机翼整体壁板为分析对象，介绍了整体壁板轴压许用应力的工程计算方法，并通过对轴压许用值的试验结果和计算结果进行对比分析，确定了适用于此类整体加筋壁板构型的轴压许用值的工程计算方法。

新型制造技术-搅拌摩擦焊的研究现状、应用及趋势

结合我所承担的某科研项目分析了近年来搅拌摩擦焊技术发展状况，涉及搅拌摩擦焊机理、焊接工具、工艺参数、微观组织及力学性能，并对技术研究方向作了概括，最后介绍了搅拌摩擦焊在航空工业中的应用情况。