不同电极数石英谐振器集群力敏特性分析

为了提高石英力敏谐振器的力-频转换系数,根据石英晶体压电效应及各向异性特性,利用Matlab数值计算方法,研究了径向力作用时AT切石英晶体薄圆片内各点的应力分布特点,设计了不同基频及不同电极数的石英力敏谐振器集群,并对其力敏特性进行了测试。结果表明:谐振器的力敏特性与谐振器的谐振频率、电极位置及力作用方位有关;集成于同一晶体基片不同位置的谐振器谐振频率作差频处理,得到的差频信号仍具有显著的力敏特性,同时差频信号中材料自身干扰因素的影响得到了抑制;在非耦合状态下,同一晶体基片上电极集成数越多,差频组合形式越多,得到的叠加信号的力敏特性越显著;经差频及叠加处理,集成式石英六电极谐振器的力-频转换系数可达8655.8 Hz/N。这种结构的力敏谐振器可用于高稳定的数字式力传感器及相关姿态检测控制系统。

石英谐振器力频特性的ANSYS分析及实验对比

利用ANSYS有限元理论模型,对AT切石英晶体受沿x轴方向的对径力作用时,晶片内的应力分布进行了分析计算;通过在不同区域蒸镀电极的方法对石英晶体的力频特性进行了实验检测。结果表明,ANSYS理论计算结果与实验结果近乎一致,最大误差约为4%。

煤炭三向截割力传感器特性研究

对新型应变式三向力传感器结构 ,采用三维应力有限元法 ,得到弹性元件的应力分布特性 ,确定出测取三向分力的剪切应变区的位置 .分析和试验证实 ,三向分力测量没有原理上的互干扰 ,也不受三向分力矩的影响 。

差动石英谐振式力传感器的温度特性及其温度自测

推导出了差动石英谐振式力传感器的一种输出表达式,考虑温度的影响进一步得到了温度影响下的传感器输出特性。并找到了一种新的温度自测方法———差动式温度自测法。结果表明:选择较高的泛音次数、合适的作用力方位,能够提高传感器的测力灵敏度,可使其达到单敏感型传感器的4 1倍;温度是影响传感器输出特性的一个主要因素,温度越高,影响越大,必须对输出特性进行补偿。选择合适的泛音次数、作用力方位能提高温度自测的灵敏度,可使其达到双频温度自测的2 7倍。

板式橡胶支座压剪性能试验研究

桥梁支座是连接桥梁上、下部结构的重要构件,对桥梁墩台的受力状态、梁的水平位移、转角都起着十分重要作用,板式橡胶支座广泛应用于各种形式的桥梁。通过对常用的板式橡胶支座压剪性能的试验,分析支座静摩擦系数、动摩擦系数、剪切刚度与压应力和水平力的频率拟合函数表达式,对支座使用时的受力状态、破坏前临界力的分析计算具有一定的参考性。

薄圆片石英晶体应力分布及谐振器力频实验

利用ANSYS有限元理论模型分析AT切石英晶体受沿x轴方向的对径力作用时晶片内的应力分布情况,并计算三电极位置处的应力变化比值。测试了三电极谐振器的基频振荡频率,并计算其相应的力频系数。通过比较ANSYS仿真分析的结果和实验所得结果,表明ANSYS仿真分析计算结果与实验结果基本一致,从而证明ANSYS仿真分析是可行的。因此,在同一晶体基片上设计谐振器时,可借助有限元分析手段,根据晶片内的应力分布情况,在有限空间范围内初步选择应力变化差异较大的位置设置电极,以此获得力频敏感特性显著的集成式石英晶体谐振器。

桩基布置对高桩码头撞击力分配的影响

通过建立包含船、护舷、码头的有限元模型，给定船舶的靠泊速度模拟了船舶靠泊的全过程，得到更符合实际情况的船舶撞击力变化曲线和码头结构的动力反应。研究发现因为又桩扭角的影响，横向的船舶撞击力在码头较薄弱的纵向也会产生较大的纵向力，最大可达撞击力峰值的6％～8％，这是规范所不曾考虑的。通过对比5种不同的桩基布置方式的分配系数，可得出全对称布置方式优于非对称布置方式的结论。

FeCuNbSiB系列纳米晶软磁合金应力敏感性的研究概述

介绍纳米晶软磁合金的磁致伸缩系数和带绕铁芯应力敏感性的研究情况。

基于接触分析的螺纹连接仿真研究

以M22螺栓为例,通过有限元法按照三维有摩擦的接触模型,对其进行了准静态仿真计算.根据计算结果,给出了螺纹轴向力的分布曲线,以及螺栓和被连接件的应力分布规律,并分析了有限元单元尺寸对应力计算结果的影响.

Nd:YAG微片激光力传感器横截面上的频差分布

针对谐振腔内含有圆盘形应力双折射元件的平平腔Nd:YAG微片激光力传感器,依据较成熟的光弹性理论,研究了对径加力情况下整个腔内应力双折射圆盘横截面上各点对应的激光频差分布特性,并给出了相应的激光频差计算公式.激光频差的实验测量结果与数值模拟结果基本一致.本研究为大幅提高其传感灵敏度提供可能,也为计算激光照射位置偏离圆盘圆心(或其他目标)时的传感灵敏度及误差提供依据,为发展基于腔内应力双折射效应及不同激光照射位置的新型小加力、大频差可调谐双频激光器开辟了新途径.

一种新的修正Mel频率映射的应力影响下变异语音识别方法

Based on the spectrograms analysis and the individual frequency bands of speech under G-force, in this pa-per, a new Mel frequency scale is proposed, and the related MFCC (Mel Frequency Cepstrum Coefficient) is adoptedas the features for recognition of stressed speech under G-force. It is shown from the experiments that the proposedmethod is better than other methods of Mel-based features for stressed speech recognition.

钢管柱加固人防主体结构受力性能试验研究

后加柱技术是提高人防工程主体结构抗力等级的一种实用方法,钢管柱亦是一种易加工、易安装的后加柱形式。文章通过对一榀单层单跨钢筋混凝土框架结构试件进行静载试验,研究分析了该试件在钢管柱加固前后的受力分布。结果表明:增加支承柱后,梁的支座负弯矩和跨中正弯矩明显减小,后加支承柱施加预反力将使支座负弯矩和跨中正弯矩更加减小,预反力越大内力变化幅度越大;后加柱钢管直径越大,内力变化越大;后加柱施加预反力后,试验值与理论值的差别减小,故在理论分析时应该考虑后加柱的轴向变形;给出了后加钢管柱法进行人防工程主体结构加固设计时的内力调整系数。

基于预防性养护的路面性能评价及决策方法研究

详细梳理了我国现行《公路技术状况评定标准》中路面性能如抗滑能力、行驶质量和结构强度的评价方法和指标,结合山西省路面预防性养护的实际需求,提出合理的量化评定标准,在山西省大量路面检测数据和国内外成功经验的基础上,基于路面摩擦系数、平整度和弯沉检测数据累计频率分布曲线,提出预防性养护决策简化方法,实际应用更为便捷、直观。

侧面抽运板状激光介质的热汇冷却

高热负荷固体激光介质的热效应已经成为制约激光器功率进一步提高的严重障碍,只有对激光介质进行有效的冷却才能保证其安全运行。以不均匀换热系数模型为基础,研究了具有非均匀内热源的侧面双向抽运板状激光介质在狭窄通道强制对流冷却情况下的耦合换热问题,对热汇冷却方案下介质的温度分布和热应力分布进行了数值模拟和分析,并对复合介质、蓝宝石和金刚石三种热汇材料进行对比。结果表明,忽视换热系数的非均匀性将导致应力计算结果偏低。对于侧面抽运、侧面冷却的激光介质,金刚石热汇冷却方案最佳,蓝宝石热汇方案次之,而复合介质方案不宜采用。

自溯源型MOEMS加速度计谐振子设计仿真研究

MOEMS加速度计是加速度传感器未来的发展趋势之一,光学位移检测手段是决定测量精度的核心因素,与之配套的谐振子设计、匹配关系是充分发挥其性能的关键要素。自溯源光栅干涉仪是一种超精密位移测量方法,具有测量直接溯源、精度高、小型化等优势,非常契合MOEMS加速度计的位移测量需求。结合自溯源光栅干涉仪特性,计算、设计并仿真了自溯源型MOEMS加速度计谐振子。基于谐振子力学理论模型,计算了谐振子刚度和固有频率,采用COMSOL软件仿真了谐振子谐振模态、不同轴向的灵敏度与应力分布,设计了位移灵敏度高达10.01μm/g,同时具有超低横向串扰的谐振子,对直接溯源型高精度加速度测量方案的技术研发与性能优化具有重要意义。