不同产地叶蜡石的传压特性

作为密封传压介质,叶蜡石已被广泛应用于实验室和工业的高压合成中。然而,叶蜡石中矿物成分的改变将影响其传压效率及密封性。本研究中在6×8 MN大腔体六面顶压机中完成4种不同产地叶蜡石在室温下的压力标定工作,并通过X射线衍射研究叶蜡石中矿物组成的变化对传压效率的影响。结果表明:叶蜡石中含有较高硬度的矿物(如水铝石、勃姆石、白云母和高岭石),可有效提升叶蜡石的传压效率;随着腔体压力提升,叶蜡石的传压效率逐渐降低,施加更高的实际加载力(油压)也不能明显地提高腔体压力;高压处理后的叶蜡石4比叶蜡石2有更好的传压效率,但受矿物成分变化的影响,叶蜡石4容易发生密封失效,而叶蜡石2有良好的弹性回复效果和密封性,能够稳定完成升压卸压过程。综合考虑传压效率和密封效果,叶蜡石2具有最佳的应用价值和经济效益。

力传感器的动态重复性、线性度与性能改进的研究

提出了传感器的动态重复性与动态线性度（包括动态校准、建模、动态性能、重复性与线性度）的计算方法，介绍了用有源模拟滤波器改善力传感器动态性能的方法，包括力传感器动态数学模型、动态补偿模拟滤波的设计方法、力传感器动态模拟器及共电路、滤波器的电路、动态性能改善（包括时间域和频率城）的实验结果。

称重传感器在精准农业装备中的应用研究综述

传感器是提升我国精准农业产业化水平的关键技术之一.在整个精准农业生产周期中,称重传感器在其中每个环节都有潜在的应用领域,文中从精准农业实施的4个不同阶段:土地准备、精准播种、作物管理、精准收获,对称重传感器在精准农业装备中应用和研究现状进行了总结.在此基础上,进一步分析了当前称重传感器在精准农业实际应用中亟待解决的3个主要关键问题:可靠性、稳定性和动态测量精度.最后,对解决这些问题背后所涉及的关键共性技术,包括敏感机理、制造工艺和计测技术等作了进一步阐述.

基于车轮力传感器的道路载荷谱采集系统设计

针对道路载荷谱采集系统多采用加速度传感器等间接测量方式导致测量误差较大等问题,通过自主研发的车轮力传感器对道路载荷谱进行直接测量,并依此构建了采集系统.设计了单向并行总线实现了高速数据传输,设计了双向串行总线实现了个模块间控制信息的传输.系统硬件上采用CAN总线和基于cPCI的传感器-集成数据采集系统-上位机的构架方案,对WFT中的车轮力传输模块采用无线传输方式;软件上对采集的原始载荷谱采用AR建模结合Kalman滤波的方法进行去噪处理.实车试验分别采集了水泥和沥青路面数据,试验结果表明:采用滤波算法后,既保留了路面起伏的原貌,又去除了细小的波动,较准确地得到了路谱数据,系统是稳定可靠的.

车轮力传感器的侧向力动态标定方法

车轮力传感器(WFT)在汽车道路试验中起着非常重要的作用,其动态特性是评价传感器的重要指标,但在国内尚缺乏研究。文中以零成本的方式,设计了WFT中的侧向力传感器的动态标定装置。用负阶跃加载的方式,进行了侧向力的动态标定,通过对试验数据进行分析,得到了传感器的传递函数。试验结果表明:用负阶跃加载的方式对WFT进行动态标定是可行的,侧向力的动态标定为其余五维力的动态标定奠定了基础。

整体四柱式力传感器弹性体的有限元分析

整体四柱式力传感器因其弹性体结构具有诸多优点,近年来国内有少数力和称重传感器厂家开始设计并生产此类产品,但是因其制造及贴片工艺要求较高,传感器整体准确度呈现较大的离散性,难以生产出大批量的高精度产品。通过建立整体四柱式弹性体结构的三维模型,运用有限元分析软件Algor分析了该结构的线性特性和偏载时的应力应变情况,并根据分析结果提出了在设计过程中的几点改进建议,为对该结构进行进一步研究和对传感器生产厂家改进工艺等提供了参考。

球头副曲率半径对力传感器方位误差的影响

对不同接触形式的球头副的载荷偏心量和接触应力进行了分析,并设计了9对不同接触形式、不同结构尺寸的球头副进行方位误差测量。实验结果发现,相对于球面球面点接触形式球头副,球面平面点接触形式球头副的方位误差更小,球面球面完全接触形式球头副与球面平面点接触形式球头副的偏心载荷相当;调整角度较小时,可以选用球面球面点接触或球面球面完全接触,调整角度较大时,宜采用球面平面点接触或半径较小的球面球面完全接触。

柱式测力传感器计算机辅助优化设计

本文以柱式传感器为例,阐述了柱式传感器主要参数的CAD设计过程,在有限元建模的基础上对结构参数进行优化设计.

基于力控制的轿车后桥道路模拟试验研究

基于远程参数控制技术的道路模拟试验在汽车开发过程中起着日益重要的作用.以测量轮实测试验场道路力载荷谱作为迭代控制信号,在 MTS 八通道试验台上对某轿车后桥进行了道路模拟试验.迭代结果与道路试验结果基本一致,说明在台架上可靠地复现了道路实际载荷.

电磁力平衡传感器非线性的温度影响与补偿

电磁力平衡传感器的非线性输出主要由动圈附加磁场的影响产生,且随温度变化较大,远不能满足0.1 mg及以下分辨力的电子天平分析称量要求。分析了电磁力平衡传感器非线性产生机理,细致探究了温度对非线性输出的影响,提出了基于双磁钢的新型电磁力平衡传感器温度补偿方法,利用磁路结构的对称性将动圈产生的附加磁场分为上、下两部分形成对消,大大降低了传感器非线性输出。在单温度点下通过对传感器进行非线性校正,能快速、有效地减小补偿误差。实验结果表明,本文采用上述方法研制的电磁力平衡传感器在20℃温度下进行校正后,在温度范围为10-30℃、温度变化速率小于0.3℃/h的恒温室中进行量程50 g、分辨力0.01 mg的半微量分析称量,传感器的示值误差峰值不超过0.05 mg,大大降低了非线性补偿的计算复杂度。

壳聚糖载药纳米微球对人肝癌细胞的杀伤作用及AFM探测

本文以5-氟尿嘧啶(5-Fu)为抗肿瘤药物模型,壳聚糖为载体,制备平均粒径约为250nm的5-氟尿嘧啶/壳聚糖(5-Fu/Cs)载药纳米微球。采用MTT法评价载药纳米微球在体外对人肝癌细胞BEL7402的杀伤率,并采用原子力显微镜探测用药处理前后的肿瘤细胞表面超微结构的变化。结果表明,载药纳米微球对肿瘤细胞的杀伤率在量效和时效上明显比同剂量单独5-Fu作用的杀伤率高;AFM结果显示5-Fu与载药纳米微球对人肝癌细胞BEL7402作用后的细胞膜表面超微结构的变化存在较大差异,载药纳米微球在肿瘤细胞表面的吸附作用或内吞作用,导致载药纳米微球在细胞表面的释药机制不同于单独药物的扩散模型。

力值计量标准现状及研究进展

在对比分析国际上各类力标准机计量性能的基础上,阐述了我国力值计量标准的研究现状及应用关键技术的先进性。提出并研制了基于静重式力标准机"独立加码"的技术与方法,解决了力标准机砝码逆程交换带来的负荷波动性过大的问题,为进一步研究砝码逆程交换产生的"逆负荷现象"提供了一种有效的技术方法。提出并研制了利用机械传动加载方式的叠加式力标准机,力传感器分组并联延伸力值的试验方法,以及力标准机参考标准量值溯源的方法,对研究建立新的大力值计量标准,具有参考和借鉴意义。

十字型称重传感器

针对称重传感器应用中,存在抗侧向力不足,或侧向力过大引起形变,导致传感器失效或损坏的缺点,提出了十字型传感器的设计方案,包括尺寸计算、图纸绘制等关键性技术,用有限元分析了传感器弹性体应力和贴片盲孔的应力,制作了30 t十字形称重传感器样件并进行测试实验,测试结果表明了设计方法的有效性。

双杠杆式标准力源技术方法研究

提出了一种变臂比双杠杆原理的加载方法,该方法安放试件后无需配平,加载系统由主、辅两套杠杆系统组成,主杠杆利用变臂比原理施加载荷,而由辅助杠杆实现杠杆系统的初始平衡。将系统对力的大小和加载速度控制转变为位移的精密控制,可获得较宽的力值范围、较小的力值误差和高的加载工作效率。阐述了这种方法的基本原理,并做了误差分析。对所研制的1MN变臂比双杠杆式力标准机进行了检验,给出了试验数据和检验结果。力值准确度可以达到0.01%。

风化软岩地区嵌岩桩承载力自平衡试验研究

为研究风化软岩段桩基侧摩阻力承载特性和桩基安全性,采用自平衡试桩法对某工程水稳性较差的风化软岩段3根试桩进行测试分析。结果表明:自平衡法试桩荷载箱上部桩与传统静载法试桩的桩身受力方向相反,前者比后者端阻力发挥更充分;在2倍设计荷载作用下桩顶等效竖向位移较小,桩身侧摩阻力、端阻力大部分未充分发挥,实测桩侧摩阻力可能比勘察提供的侧摩阻力值大;按照经验法和简化法得到的3根试桩的计算安全系数差别较小,均大于2.2,验证了试桩的安全性和自平衡方法的可靠性。

单箱多室波形钢腹板箱梁的横向受力分析

为研究单箱多室波形钢腹板箱梁桥在车轮荷载下的横向受力特点及有效分布宽度,建立了单箱单室、双室、三室波形钢腹板箱梁的有限元模型,对比分析了3种截面箱梁的横向应力和有效分布宽度的规律。通过缩尺模型梁试验,验证了有限元分析结果。通过研究发现,单箱多室波形钢腹板箱梁的横向受力可近似简化为单室箱梁,但按照目前规范计算波形钢腹板箱梁的有效分布宽度存在较大误差。利用有限元模型,研究了荷载横向作用位置、腹板中心间距、悬臂板长度、顶板厚度、波形钢腹板尺寸及类型等参数对单箱单室箱梁有效分布宽度的影响,结果表明荷载横向作用位置和箱室腹板中心间距是最重要影响因素。通过对参数分析结果进行曲面拟合,得到了单箱单室波形钢腹板箱梁的有效分布宽度计算公式;单箱多室箱梁有效分布宽度可按0.9倍的单室箱梁有效分布宽度计算。最后,以某单箱三室波形钢腹板箱梁桥为例,按照该文公式求得有效分布宽度,采用弹性框架法计算了横向单点和多点车轮荷载作用下箱梁的顶板横向应力,并与有限元模型、桥规方法计算结果进行了对比,发现:横向多点车轮加载时,忽略不同箱室有效分布宽度的差异会使横向应力计算结果偏不安全,建议采用该文提出的应力折减系数考虑此因素影响;按照该文方法计算的横向应力结果更精确,与规范方法相比误差可减小20%~40%。

负荷传感器试验的准静态加荷方法研究

通过对叠置加荷方式工作过程的分析，讨论了非静态加荷问题。由于传感器和仪表的静态性能与动态性能的差异、动态性能的离散性，以及测量过程中采样频率、采样间隔和数据处理等因素均会对试验的力值计量精度产生影响，因此采用非静态加荷方式进行负荷传感器负荷特性试验会产生测量误差。理论分析证明，采用非静态加荷方法提高试验工作效率、保证测量精度的关键在于加荷速度的控制和正确的采样与数据处理方法。本文提出了准静态加荷这一概念，并对准静态加荷方法的实现及其在负荷传感器试验中实施的可行性进行了理论和试验研究。结果表明，受技术条件的限制，动态加荷是不现实的，而准静态加荷确是可行的非静态加荷方法。它满足负荷传感器负荷特性试验中试验工作效率高、保证测量精度、容易实施和生产成本低的要求。

体外细胞培养的加力装置及压力测量的研究

目的:在一定力学作用下,机体的器官、组织、细胞和生物大分子会发生相应的形态和功能改变,这对于维持正常生理功能具有重要作用。细胞力学是组织工程和细胞工程的基础之一,在离体培养过程中对细胞施加不同的机械力以研究应力对细胞的影响是细胞力学的一个重要研究领域,也是细胞力学的重要研究手段。本研究是为了模拟在体细胞的力学环境,实现在体外培养的条件下对细胞施加力的作用,设计了一种力加载装置和相应的压力检测模块。方法:力加载装置包括应力加载模块、细胞培养室、步进电机传动模块组成。计算机通过软件驱动步进电机控制活塞在培养室内直线往复运动,实现细胞培养室内压力大小、频率和持续时间的可控变化。应力检测模块可以实时监测培养室内压力大小的变化,并与预期参数对比后通过反馈系统调节各模块的运行,实现压力加载的精准控制。结果:系统压力加载的频率调控范围为0 Hz^1Hz,压力加载范围为-71 kPa^60 kPa。结论:该系统为研究压力对细胞的影响提供了一种简单、可行的方法,实验证明系统压力加载方式准确、可行,能对离体培养的细胞进行有效的压力加载。

货车运动惯性荷载特性实车试验研究

采用美国密歇根科技公司(MSC)货车车轮六分力传感器,采集不同道路线形、车型、载重和路面类型货车轮胎荷载实车试验数据,结合车辆动力学理论进行了典型货车运动惯性荷载特性分析。分析结果显示:惯性运动荷载的量级主要取决车辆质量、质量分布、加速度大小和方向以及轮胎的组数和接地压强,道路线形起伏和平面转换会引起车辆加减速和复杂惯性运动模式。运动惯性荷载分为两类:第一类表现为较大的均匀荷载,另一类为冲击性荷载;在3个方向荷载中,垂向方向上数值最大,纵向和横向水平方向上数值较小,垂向冲击系数可达4以上,远高于目前一般采用的冲击系数值。引起较大运动惯性荷载的敏感位置,一般分布在车速变化和行驶方向变化显著的转弯路段和坡底路段。长时间持续冲击一般由弯道侧倾运动引起;短时冲击是由于在竖曲线上的车辆制动或加减速引起的俯仰运动以及摇摆运动造成。考虑货车的运动惯性荷载作用效应对于货车重载交通路面结构与材料合理设计、桥梁结构弯道设计和车辆管理均十分必要。

如何制作低温环境条件下使用的电阻应变式传感器

阐述制作在低温环境条件下应用的电阻应变式传感器（如压力、位移传感器等）应注意的问题。