SLA打印制备融合TPMS氧化铝陶瓷支架结构优化设计研究

三周期最小表面(TPMS)结构具有优异的力学性能与生物医学性能,设计制造合适的TPMS骨支架结构能为骨修复、骨替代、骨愈合的临床治疗提供可能。本文基于人体骨组织结构参数分别设计了以P、G、D三种类型为主的TPMS支架及其不同融合系数K值影响下的融合TPMS支架,采用紫外立体光刻技术(SLA)打印制备了陶瓷生坯,通过脱脂与烧结后处理获得了成型氧化铝陶瓷支架,并对支架模型与成型陶瓷试样分别进行了有限元仿真与实验测试。结果表明:1)陶瓷支架具有相对光滑的表面与较高的成型精度,其整体形态与设计模型基本一致,侧面比顶面稍显粗糙。2)与单类型结构相比,融合TPMS结构支架表现出较好的抗压强度与应力分布。其中,当融合系数K=4时,P与G结构融合支架支架的力学性能最优,抗压强度为71.72 MPa,最大应力与平均应力分别为141.90和13.214 MPa;3)融合结构的渗透性均弱于单类型结构,且不同融合系数K值的结构支架渗透性也不同,结合数值模拟与实验数据,当融合系数K=1、2时,P与G结构、P与D结构融合支架渗透性表现较好。综上,当融合系数K=1时,P与G结构融合支架同时具备较优的力学性能和渗透性,适合作为人体骨支架结构类型。

复杂外形约束下的多形态特征TPMS微通道设计方法

对复杂外形约束下的三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)微通道结构,提出一种基于共形映射的多形态特征设计方法。首先,将自由曲面边界映射至平面,在二维参数域上进行通道拓扑结构设计;然后,提出一种基于环的Beta生长算法,实现多种TPMS形态特征的平滑过渡;最后,将在二维参数域上设计的微通道结构逆映射至自由曲面约束下的三维空间,完成设计。实例分析表明,采用本文方法设计的微通道结构对复杂曲面边界具有较好的适应能力,能实现内部形态特征设计目标。

宽相对密度范围TPMS结构材料等效弹性模量研究

在宽相对密度范围内,为研究结构参数和相对密度对于TPMS结构材料(即胞元结构)的几何特征和等效弹性模量的影响,针对4种典型的TPMS结构材料,建立三维数字模型,进行单轴压缩试验与有限元模拟。结果表明:结构参数不仅可以直接调控其胞元结构的几何特征,也可以通过相对密度作为中间变量,间接调控结构材料的等效弹性模量;等效弹性模量与相对密度随着结构参数的增加而增加,并在开闭孔转换的位置附近发生一定变化。研究结果可为TPMS结构材料的设计与应用提供指导与依据。

TPMS技术对汽车行车安全的影响

文章介绍了车辆行驶中的安全隐患及预防措施,对TPMS的工作方式做了阐述,比较了其优缺点,分析了车辆在行驶中制动存在的隐患及解决问题的方法。

可实现自主配置的新型TPMS设计

针对前装直接式TPMS应用中轮胎传感器与胎压接收器匹配存在时间地点受限、便利性差、成本高等问题,提出一种可实现自主配置的新型TPMS设计方案.该方案一方面将轮胎传感器低频触发驱动电路集成到RKE钥匙中,实现各轮胎传感器ID的便利自主配置;另一方面优化射频链路并采用双模无线收发器MAX7032分时接收轮胎传感器和遥控钥匙发出的信号,解码输出的胎压数据通过CAN总线传送到汽车组合仪表进行显示,解码输出的按键控制指令通过CAN总线传送到车身控制器完成车门车窗的驱动控制.测试结果表明,双模无线收发器在曼彻斯特编码速率为2 kbps、频移50 kHz时,FSK接收灵敏度约为-107 dBm,达到了设计要求.

TPMS胎压检测系统介绍及工厂实施方案

TPMS(Tire Pressure Monitoring System)作为一种轮胎压力监测系统,可以进行轮胎压力和温度等状态的监测和异常情况的报警,提醒驾驶人及时处理,提高汽车驾驶的安全性、经济性和舒适性,是智能轮胎技术的一个非常重要的应用。本文从TPMS类型、胎压传感器信号解析、工厂标定环境要求三个方面展开分析,目的为TPMS在工厂内标定提供一个较为理想的实施方案。

TPMS检测设备通过率提升的研究及应用

本文针对汽车生产制造过程中,TPMS检测设备现场检测通过率低的问题,分析测试过程中的问题现象及原因,提出TPMS检测设备的工艺测试流程优化方案,将通过率提升至99%以上,有效提高现场生产效率及线体一次通过率,可为TPMS检测设备方案规划、工艺流程制定、现场安调及问题解决提供借鉴和参考。

TPMS的研究和设计

简述了TPMS的基本原理、发展现状和趋势。介绍了设计的一种应用于汽车电子领域的胎压传感器,该器件把压力传感器和温度传感器集成在一起,具有结构简单,系统温漂小和功耗低等特点。

TPMS硅基压阻式压力传感器的研制

轮胎压力监测系统(TPMS)对压力传感器越来越大的市场需求使得这类传感器再次成为一个研究热点.商业领域对新一代压力传感器的要求是小尺寸、高性能、低价格,针对在30μm厚度的硅杯方形薄膜上采用新型折线形状和位置的压敏电阻,设计并制作了一系列压阻式压力传感器.分析和讨论了膜的面积、电阻形状和位置等参数对压力传感器的灵敏度和线性度的影响.测试得到1000kPa量程下边长为370μm的压力传感器灵敏度和线性度分别为15.5mV/V·FS、0.012%/FS;边长为470μm的传感器的灵敏度和线性度分别为32.2mV/V·FS、0.078%/FS,满足TPMS应用标准.这种器件体积小、成品率高,灵敏度和线性度均得到提高,也可用于医学、航空等其他领域.

CRC算法在TPMS中的应用

为了提高汽车轮胎压力检测系统(TPMS)无线通讯的可靠性,降低数据存储空间,提出了一种求取数据帧CRC(循环冗余码校验)校验码的半字节快速查表法,给出了实现该方法的过程,克服了单字节快速查表法占用存储空间大的缺点.试验结果表明,该方法的检错率可达99.9%以上,可以在TPMS中实际应用.

多无线传感模式的TPMS设计

据统计,轮胎气压异常是导致汽车发生交通事故的主要因素,而事实已经证明轮胎压力监测系统TPMS(Tire Pressure Monitoring System),能有效的监测轮胎的实时气压状况,并在轮胎气压出现异常时对驾驶者做出预警,以保障行车安全。然而,目前市场上应用的轮胎压力监测系统需要接入汽车的总线网络并通过汽车仪表盘来完成胎温胎压数据的显示,这样就造成实时监测数据的更新延迟,而不能保证驾驶人员有足够充裕的时间来应对轮胎气压出现的问题。为了解决这个问题,介绍设计的一种不依附于汽车总线网络和仪表盘的多无线传感模式的轮胎压力监测系统,主要包括总体方案、硬件设计、软件设计、预测控制算法、测试结果。经试验和测试表明:此轮胎压力监测系统监测能快速高效的监测轮胎的实时气压和温度,并降低了轮胎压力监测系统的造价成本,有很强的实用性。

基于FPGA的无源TPMS定点小数除法

为高精度提取SAW传感器的信息,提高传感器的测量精度和灵敏度,进一步减小测量误差,利用FPGA实现数字信号下变频,对信号实行中频采样,使得A/D变换的采样通道数由传统模拟式I、Q检波时的双通道变为对中频直接采样的单通道,运用定点小数除法实现基带信号I、Q的相位处理,提高了相位检测精度。仿真结果表明,基于FPGA的不恢复余数法小数除法算法达到了设计的要求,同时也说明了基于FPGA的定点小数除法具有相当高的精确度。

TPMS发射器三防设计研究

TPMS发射器的三防设计是TPMS产品设计的重要组成部分。针对三防设计不到位引发的问题,提出了电路板的表面涂覆、传感器气孔的周边密封、电讯组件的灌封,以及气门嘴组件表面处理的三防设计思路。应用上述三防技术,可大大提高TPMS发射器的三防能力。

TPMS发射模块的强度可靠性设计

利用有限元分析软件对轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System,TPMS)的发射模块进行了强度可靠性设计。具体包括材料选择、产品成型分析、结构强度分析与优化3个方面,再借助振动、冲击和疲劳破坏试验来验证产品的强度可靠性。文中所采用的强度可靠性设计方法也不失为同类产品的一般性设计方法。

基于ZigBee网络的TPMS测试管理系统设计

针对目前TPMS(Tire Pressure Monitoring System,轮胎压力监测系统)的性能测试和数据管理问题,提出了一种新型测试管理系统设计方案;该系统在拓扑结构上由控制中心节点和轮胎节点构成,基于ZigBee无线网络实现节点间的联合组网;采用RS-485总线接口技术实现控制中心节点上位机和下位机之间的高速数据互联;中心管理软件基于JSP和SQL Server 2005数据库编程实现,二者通过JDBC连接;实验分析表明,该系统的数据传送效率高、联合组网能力强,方案科学合理、应用前景广阔。

基于SP37的新型TPMS系统设计

简要介绍了胎压监测系统(TPMS)的组成,提出了一种基于新型传感器SP37的胎压监测系统。该系统采用SP37和MAX1473作为无线收发芯片,详细阐述了其软件和硬件设计中的关键技术。实际测试效果表明,该系统接收灵敏度可达到-100 dBm,高速跑车时速100 km时工作稳定。

TPMS发射器产品可靠性探讨

TPMS发射器的产品可靠性,是TPMS产品的重要技术指标之一。从产品结构形式与环境试验两个方面对TPMS发射器的产品可靠性进行了探讨,得出了相关结论。在实际产品开发过程中,应用这些结论可以提高发射器的产品可靠性。

集成TPMS功能的电动汽车仪表盘设计

笔者为某电动汽车设计了一款集成TPMS功能的仪表盘,将TPMS接收器以子板的形式在仪表盘上实现,降低了独立安装的成本和不便,同时可方便安装和拆卸,以满足不同电动汽车配置的要求。根据TPMS、仪表盘的工作原理及其集成方式分析了系统结构、TPMS天线设计和仪表盘软件设计。采用SP37设计TPMS发射器,通过独特的天线设计解决了发射效率和使用寿命的问题,通过设计自适应控制算法解决了仪表盘指针平滑运转的问题。

轮胎压力监测系统(TPMS)设计

汽车胎压监测系统(TPMS)主要用于在汽车行驶时实时地对轮胎气压进行自动监测,对轮胎高压和低气压进行报警,以保障行车安全,是驾车者和乘车人员的生命安全保障预警系统。本文采用M icroch ip低功耗微控制器PIC系列单片机,以及无线收发芯片nRF401设计出了一个汽车胎压监测系统。

汽车胎压及温度检测系统TPMS设计

汽车胎压监视系统(TPMS)主要用于在汽车行驶时实时地对轮胎气压进行自动监测,是驾车者和乘车人员的生命安全保障预警系统。未来几年中,轮胎压力监控TPMS作为主动性安全产品有望成为汽车电子系统中增长最快的领域之一。本文将介绍目前技术较成熟的直接胎压监测系统TPMS的组成以及在TPMS硬件设计、组件选择、功耗管理、软件设计等环节要考虑的因素。