船舱格子型角焊缝移动焊接机器人系统设计 被引量：1

1

作者 张勇 高延峰 张华 《热加工工艺》 北大核心 2024年第5期48-54,共7页

针对大型船舱格子型角焊缝空间狭小,大型自动化设备与工人难以高质量完成焊接作业的现状,设计了一种可进行连贯直角角焊缝焊接的移动焊接机器人系统。该机器人由机械结构与电路控制系统组成,其中机械结构包括双轴后驱车体、可伸缩接触... 针对大型船舱格子型角焊缝空间狭小,大型自动化设备与工人难以高质量完成焊接作业的现状,设计了一种可进行连贯直角角焊缝焊接的移动焊接机器人系统。该机器人由机械结构与电路控制系统组成,其中机械结构包括双轴后驱车体、可伸缩接触式传感器、机器人升降旋转复合机构、焊枪位姿调整机构;电控系统硬件包括PLC控制器、行程限位开关、步进电机与配套驱动器、直流减速电机和配套的运动状态调控板。另外,还建立了机器人在直角段角焊缝焊接过程的运动学模型,获取了该段焊缝在均分为10段后每段焊枪的伸缩速度与机器人旋转角速度的数值,为直角型角焊缝焊接的跟踪控制过程提供了PLC编程的数据基础;并基于可伸缩接触式传感器,实现了直线型角焊缝的路径跟踪。实验证明,该机器人能实现小空间直角型角焊缝与直线型角焊缝的连贯焊接,焊缝成型质量好,无焊穿、气孔、焊瘤、咬边、裂纹等不良状况。 展开更多

关键词 移动焊接机器人 可伸缩接触式传感器 升降旋转复合机构 焊缝跟踪

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光纤光栅颈部脉搏监测装置的分析方法

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作者 闫希研 冯艳 张华 《光电工程》 北大核心 2025年第4期132-146,共15页

针对目前颈部脉搏监测装置不便携带、信号处理复杂等缺点,设计一款光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)颈部脉搏监测装置。使用该装置监测志愿者1、2在静坐和仰卧时3种状态(静息、运动和剧烈运动)下的颈部脉搏各10 s。利用傅里叶... 针对目前颈部脉搏监测装置不便携带、信号处理复杂等缺点,设计一款光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)颈部脉搏监测装置。使用该装置监测志愿者1、2在静坐和仰卧时3种状态(静息、运动和剧烈运动)下的颈部脉搏各10 s。利用傅里叶变换对其进行处理,得到其频率与手环、血氧仪监测的频率误差都小于10%,对不同状态的各自周期进行皮尔逊相关性分析,得到其相关性大于0.9。利用随机森林对其进行预测分析,得到其预测分析效果较好。分析结果表明,该颈部脉搏监测装置能够有效地监测人体颈部脉搏。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 颈部脉搏监测 傅里叶变换 皮尔逊相关系数 随机森林

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光纤光栅穿戴指套及手指运动监测

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作者 闫希研 冯艳 +1 位作者 章紫微 张华 《光学精密工程》 北大核心 2025年第4期497-511,共15页

根据手指尺寸的不同,设计出三种规格的光纤布拉格光栅(FBG)穿戴式多关节指套,该指套可以屏蔽温度对FBG的影响。它具有良好的固定耦合性和抗蠕变的能力。建立了多关节手指运动模型;将三种指套穿戴到手指模型和志愿者1、志愿者2的手指上... 根据手指尺寸的不同,设计出三种规格的光纤布拉格光栅(FBG)穿戴式多关节指套,该指套可以屏蔽温度对FBG的影响。它具有良好的固定耦合性和抗蠕变的能力。建立了多关节手指运动模型;将三种指套穿戴到手指模型和志愿者1、志愿者2的手指上进行了关节运动角度标定实验;使用惯性测量单元(IMU)传感器和光纤光栅感知单元进行了人体食指、中指、环指角速度监测的对比实验;利用指套监测三种不同的手势,并结合反向传播(BP)神经网络进行了预测分析。模型食指灵敏度对比理论分析的食指灵敏度误差小于7.7%。手指模型相应关节的“正行程”和“反行程”的平均灵敏度大于5.3 pm/°,两名志愿者手指相应关节“正行程”和“反行程”的平均灵敏度大于3.8 pm/°。标定实验研究表明,该指套可以精确监测手指不同关节的运动灵敏度,且可适用于不同人群,指套装置可以屏蔽人体温度的影响。利用Bland-Altman分析方法对对比试验监测的数据进行分析,得到二者的监测结果具有一致性,证明了光纤光栅感知单元可以对食指、中指、环指的运动进行有效监测。利用指套监测手势,并利用BP神经网络对两名志愿者进行预测分析得到均方误差分别为0.00004和0.000002。综合上述实验研究表明,FBG多关节指套可以精确地监测手指各关节运动角度灵敏度和运动情况,可以利用BP神经网络对其进行预测。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 穿戴式多关节指套 关节运动灵敏度 手势监测

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光纤光栅柔性机械手指的多参数感知方法

4

作者 张寅祥 冯艳 +3 位作者 周依霖 曲博 赵峰志 张华 《光子学报》 北大核心 2025年第3期57-70,共14页

为提升机械手的精细操作性能和智能化水平,实现高精度、实时的多信息感知,提出了一种基于光纤布拉格光栅的仿人柔性机械手指多参数感知方法。该设计在悬臂式手指骨架中嵌入光纤布拉格光栅差动感知阵列,有效解决了应变与温度的交叉干扰... 为提升机械手的精细操作性能和智能化水平,实现高精度、实时的多信息感知,提出了一种基于光纤布拉格光栅的仿人柔性机械手指多参数感知方法。该设计在悬臂式手指骨架中嵌入光纤布拉格光栅差动感知阵列,有效解决了应变与温度的交叉干扰问题。通过支持向量机对不同接触位置的光纤布拉格光栅传感器中心波长的标准差特征值进行分类训练,实现对触压力、接触温度和接触位置的综合感知。标定实验结果表明,嵌入柔性机械手指中的光纤布拉格光栅感知阵列的应力和温度灵敏度分别为112.898 pm/N和81.185 pm/℃。应力/温度耦合实验进一步验证了该光纤光栅柔性手指在10~50℃温度范围内均能保持测量的高精度和高灵敏度,最低平均误差仅为-0.025 6 nm。支持向量机分类训练结果显示,光纤布拉格光栅柔性手指触觉位置感知准确率达95.5%。设计的柔性机械手指可用于智能机器人、假肢及人机交互等领域。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 仿人柔性机械手指 差动感知阵列 触压力 接触温度 接触位置

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大型客机舱门的新型阵风锁机构

5

作者 彭继友 杭鲁滨 《农业装备与车辆工程》 2023年第7期46-50,共5页

阵风锁装置可将飞机舱门开启保持在固定位置,防止因阵风或其他外力作用使飞机舱门晃动。面对客机舱门大型化的发展趋势,阵风锁承受极限风载荷极剧增加。针对现有阵风锁机构单个型面接触承载能力不足,提出二支撑型面承载增大接触面积以... 阵风锁装置可将飞机舱门开启保持在固定位置,防止因阵风或其他外力作用使飞机舱门晃动。面对客机舱门大型化的发展趋势,阵风锁承受极限风载荷极剧增加。针对现有阵风锁机构单个型面接触承载能力不足,提出二支撑型面承载增大接触面积以减小应力的思路,构造由摆动凸轮、止动摆杆机构等组成的新型阵风锁机构。摆动凸轮与阵风锁支座滚轮接触后转动,联动止动摆杆控制锁柱锁止运动,锁扣配合锁柱锁止阵风锁机构,实现阵风锁利用锁扣配合导杆进行锁止和开启。采用ADAMS对新型机构锁止和开启过程进行仿真分析,验证了运动可行性;进行8级风载荷作用下的ANSYS受力仿真,分析了新型阵风锁的应力和应变情况,相比现有阵风锁,新型阵风锁结构更可靠。 展开更多

关键词 阵风锁 摆动凸轮 止动摆杆 风载荷 仿真分析

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基于视觉传感的焊接电流及电压检测控制方法

6

作者 乐健 李发园 +2 位作者 束志恒 曾明如 张华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期85-89,共5页

焊接电流及电压是影响焊接质量的重要参数,为了提高焊接质量,研究了一种基于视觉传感技术的焊接电流及电压在线检测及精确控制方法.首先,分析焊接电流及电压图像的预处理,分割出了焊接电流及电压对应的字符图像;然后,使用了一种基于投... 焊接电流及电压是影响焊接质量的重要参数,为了提高焊接质量,研究了一种基于视觉传感技术的焊接电流及电压在线检测及精确控制方法.首先,分析焊接电流及电压图像的预处理,分割出了焊接电流及电压对应的字符图像;然后,使用了一种基于投影特征的焊接电流及电压对应字符的识别方法,并进一步实现了焊接电流及电压的识别;最后,研究了基于专家控制的焊接电流及电压自动控制方法,可提高焊接电流及电压自动调节的稳定性、准确性和快速性.结果表明,利用文中的方法,在线识别焊接电流及电压的准确度高于99.75%,可实现焊接前及焊接过程中焊接电流及电压的自动检测控制,而且焊道尺寸根据需要在线调整,有助于提高焊接的自动化程度及焊接质量. 展开更多

关键词 视觉传感技术 焊接电流及电压 在线检测 自动控制 焊接自动化

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基于GA-BP神经网络和改进粒子群算法的碰撞射流和冷却顶板复合空调系统优化

7

作者 齐贺闯 叶筱 +2 位作者 高延峰 亢燕铭 钟珂 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期110-117,共8页

对碰撞射流和辐射顶板(IJV/RC)复合空调在不同室内负荷条件下运行时的室内热环境进行数值模拟,基于遗传算法-反馈(GA-BP)神经网络建立运行性能(吹风感R_(PD),头足温差Δt,空气交换效率e ACE,工作区平均温度t_(a))与设计变量(送风温度t_... 对碰撞射流和辐射顶板(IJV/RC)复合空调在不同室内负荷条件下运行时的室内热环境进行数值模拟,基于遗传算法-反馈(GA-BP)神经网络建立运行性能(吹风感R_(PD),头足温差Δt,空气交换效率e ACE,工作区平均温度t_(a))与设计变量(送风温度t_(s)、送风速度v_(s)、冷却顶板内表面温度t_(c)、房间负荷Q_(c))之间的预测模型,通过相关性分析确定设计变量对运行性能影响的显著性并排序。结果表明,增大v_(s)可使Δt降低,但R_(PD)增大;增大t_(c)有助于降低Δt和R_(PD),但t_(a)升高;为使t_(a)下降,可通过降低t_(s)来实现,但室内空气质量变差。为确保IJV/RC复合空调能在保证室内热舒适的同时提供良好室内空气品质,利用改进粒子群算法对复合空调的运行性能进行多目标同时优化,建立不同房间负荷条件下的设计参量最优匹配关系。研究结果可为IJV/RC复合空调的优化设计和运行控制提供理论指导。 展开更多

关键词 碰撞射流通风 冷却顶板 GA-BP神经网络 粒子群优化算法 多目标优化

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光纤光栅滑触感知和分类训练的材质识别方法 被引量：1

8

作者 潘睿智 冯艳 +4 位作者 刘贺祥 王昊祥 张洪溥 张寅祥 张华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期85-96,共12页

利用光纤布拉格光栅在触觉传感方面的高灵敏和柔韧性优势,进行了滑触感知和分类训练研究,实现了在线材质识别。通过理论分析,优化光纤光栅封装,搭建了光纤光栅滑触感知平台,并研究其上位机控制方法及材质在线识别分类算法,提取中心波长... 利用光纤布拉格光栅在触觉传感方面的高灵敏和柔韧性优势,进行了滑触感知和分类训练研究,实现了在线材质识别。通过理论分析,优化光纤光栅封装,搭建了光纤光栅滑触感知平台,并研究其上位机控制方法及材质在线识别分类算法,提取中心波长的均值最大差值、差值、极差特征作为三维特征,应用支持向量机算法进行分类训练。训练结果表明,在5、10、15 cm/s滑移的混合数据集下,对粗布、PLA、砂纸800目的分类准确度达96.6%。相较于其他特征分类法,具有更好的分类能力和适应不同滑移速度的优势。在5~15 cm/s随机滑速的36次(3类材质×3个样品×4次滑移)验证测试中正确识别了34次。研究成果可为智能感知机器人提供一种在线新颖的材质识别方法。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 滑触感知 三维特征 分类算法 材质识别

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激光-MIG复合角焊缝成形工艺研究

9

作者 郎志勇 高延峰 +1 位作者 刘书健 张华 《热加工工艺》 北大核心 2024年第1期29-34,共6页

目前,复合焊接技术研究多关注于薄板拼接焊,角焊缝焊接仍采用单热源,焊缝成形效果差。针对8 mm厚的Q235低碳钢板角焊缝,研究了激光-MIG复合焊接时,各工艺参数对角焊缝成形尺寸及熔池状态的影响。结果表明:MIG弧焊熔池飞溅较大,焊缝熔深... 目前,复合焊接技术研究多关注于薄板拼接焊,角焊缝焊接仍采用单热源,焊缝成形效果差。针对8 mm厚的Q235低碳钢板角焊缝,研究了激光-MIG复合焊接时,各工艺参数对角焊缝成形尺寸及熔池状态的影响。结果表明:MIG弧焊熔池飞溅较大,焊缝熔深、熔宽均较小,加入激光热源后,激光对电弧有一定的稳定作用,熔深、熔宽均增大,余高减小。弧焊熔池尺寸随电流增大而增大,当激光熔池与弧焊熔池耦合较好时,有利于稳定熔池、减少飞溅;随热源间距增大,熔滴不再滴入激光作用区,耦合作用下降;随焊接速度提升,热源在单位长度焊缝作用时间变短,熔深、熔宽下降。当激光功率为1.5 kW,焊接电流为220 A,热源间距为2 mm,焊接速度为600 mm/min时,弧焊熔池与激光熔池耦合好,熔池最为稳定,焊缝成形最佳。 展开更多

关键词 激光-MIG复合焊 角焊缝 焊缝成形 熔池状态

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基于VMD的圆光栅测角误差补偿方法

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作者 张栋 韦宝琛 +1 位作者 廖忠骏 岳义 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第3期44-49,共6页

针对圆光栅测角系统误差数据,提出了一种基于变分模态分解(VMD)的误差重构与补偿方法。首先,采用VMD算法将误差数据自适应地分解为多个模态分量(IMF),基于各IMF的相关因子值表征其含噪声程度,选择符合条件的IMF重构系统误差,再溯源分析... 针对圆光栅测角系统误差数据,提出了一种基于变分模态分解(VMD)的误差重构与补偿方法。首先,采用VMD算法将误差数据自适应地分解为多个模态分量(IMF),基于各IMF的相关因子值表征其含噪声程度,选择符合条件的IMF重构系统误差,再溯源分析系统误差的主要谐波阶次,建立误差补偿模型。实验结果表明:利用此方法可将圆光栅测角误差的平均值、峰峰值和标准差分别补偿至-0.029″(补偿百分比:90.73%)、1.14″(补偿百分比:51.07%)和0.29″(补偿百分比:57.35%),加入随机误差后也能准确识别误差主要成分。 展开更多

关键词 圆光栅 变分模态分解 误差重构 误差补偿

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光纤传感融入机械工程类科研训练的教学研究与实践

11

作者 冯艳 熊根良 张华 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第2期180-183,共4页

机械工程类科研训练课程既要紧扣智能制造特征,又要立足于机械专业本科教育教学的特点。以“穿戴式光纤光栅触压智能感知器”科研训练为例,从核心原理、验证实验、创新实验等方面进行“一个核心、两片旁瓣”的科研训练教学研究。在0~10 ... 机械工程类科研训练课程既要紧扣智能制造特征,又要立足于机械专业本科教育教学的特点。以“穿戴式光纤光栅触压智能感知器”科研训练为例,从核心原理、验证实验、创新实验等方面进行“一个核心、两片旁瓣”的科研训练教学研究。在0~10 N的实验范围内,测得了该触压感知器正、反行程的压力灵敏度分别为5.33、5.44 pm/N,迟滞误差为4.8%。学生通过科研训练实践,不仅巩固了基础原理,而且激发了学生科研创新内驱力。 展开更多

关键词 智能制造 科研训练 光纤光栅 创新内驱力

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电涡流柔性触觉传感器的结构设计与实验

12

作者 朱姿娜 张芮 +1 位作者 曾阳浩 陈赛旋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期865-873,共9页

基于电涡流原理设计了一种可检测三维力的柔性触觉传感器。该传感器的结构采用多线圈阵列与柔性材料相结合的方式,外部施加的力使柔性材料形变,从而使金属薄层与线圈的间距改变,进而各线圈的感应电压发生变化。通过外部施加的力与线圈... 基于电涡流原理设计了一种可检测三维力的柔性触觉传感器。该传感器的结构采用多线圈阵列与柔性材料相结合的方式,外部施加的力使柔性材料形变,从而使金属薄层与线圈的间距改变,进而各线圈的感应电压发生变化。通过外部施加的力与线圈输出的感应电压之间的关系,建立对应的特征函数,判断外力施加的方向和大小。根据所设计的传感器结构确定制造工艺并进行制备,经一系列试验测试了传感器的输出特性,结果表明所设计的传感器具备三维传感能力,满足机器人柔性触觉感知和三维测量工作的需要。 展开更多

关键词 电涡流 触觉传感器 柔性 三维传感

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基于电弧声能量特征的焊缝位置检测方法研究

13

作者 刘书健 高延峰 张华 《热加工工艺》 北大核心 2024年第7期31-36,共6页

提出了一种磁场激励下基于电弧声短时能量的焊缝位置检测新方法。设计了一个磁控声学传感器,利用纵向磁场激励焊接电弧声以提升电弧声能量,根据焊枪位置发生偏差时声传感器在两个传声通道接收到的电弧声信号短时能量差异原理来检测焊缝... 提出了一种磁场激励下基于电弧声短时能量的焊缝位置检测新方法。设计了一个磁控声学传感器,利用纵向磁场激励焊接电弧声以提升电弧声能量,根据焊枪位置发生偏差时声传感器在两个传声通道接收到的电弧声信号短时能量差异原理来检测焊缝位置。对传感器做声学仿真表明,在3700 Hz附近传感器声学响应效果较好。进行了搭接焊实验并采集焊枪不同位置的电弧声信号,带通滤波处理后得到3700 Hz附近的声信号,分析不同位置两通道的电弧声短时能量并计算两通道电弧声短时能量差来检测焊缝位置。结果表明,电弧声短时能量差值能够准确地反映焊枪的偏差情况,验证了所设计的传感器在焊缝位置检测方面的可行性。 展开更多

关键词 焊缝位置检测 磁控声学传感器 数值仿真 搭接焊

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基于深度学习三维成型的钢板表面缺陷检测 被引量：5

14

作者 兰欢 余建波 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期466-476,561,共12页

为了解决二维检测方法难以检测带有深度信息的缺陷问题,提出全新的三维重建网络.提出基于多尺度特征增强的级联式三维重建网络(MFE-CasMVSNet),并与点云数据处理技术结合,用于钢板表面缺陷检测.为了提高三维重建的精度,提出位置导向的... 为了解决二维检测方法难以检测带有深度信息的缺陷问题,提出全新的三维重建网络.提出基于多尺度特征增强的级联式三维重建网络(MFE-CasMVSNet),并与点云数据处理技术结合,用于钢板表面缺陷检测.为了提高三维重建的精度,提出位置导向的特征增强模块(PFEM)和多尺度特征自适应融合模块(MFAFM),对特征进行有效提取并减少信息丢失.提出基于曲率稀疏化的密度聚类方法(CS-DBSCAN),用于精确识别不同部位的缺陷.引入三维检测框,实现对缺陷的定位与检测可视化.实验结果表明,相较于图像几何的重建方法,MFE-Cas-MVSNet能够更加精确、快速地实现钢板表面的三维重建.相较于二维检测,三维缺陷检测能够精确获取缺陷的三维形状信息,实现对钢板表面缺陷的多维度检测. 展开更多

关键词 表面缺陷检测 深度学习 三维重建 点云分割 缺陷定位

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七自由度冗余机械臂运动学和动力学分析及仿真 被引量：4

15

作者 张泽玺 熊根良 +2 位作者 张华 许宝阳 包俊阳 《农业装备与车辆工程》 2023年第9期26-31,共6页

针对七自由度冗余机械臂的构型特点,采用改进D-H法建立其连杆坐标系并推导出正运动学方程,基于梯度投影法求解机械手臂的逆运动学问题,利用MATLAB机器人工具箱验证结果的正确性。在SolidWorks中建立机械臂的三维模型,基于拉格朗日方法... 针对七自由度冗余机械臂的构型特点,采用改进D-H法建立其连杆坐标系并推导出正运动学方程,基于梯度投影法求解机械手臂的逆运动学问题,利用MATLAB机器人工具箱验证结果的正确性。在SolidWorks中建立机械臂的三维模型,基于拉格朗日方法对该机械臂进行动力学理论建模并利用ADAMS进行动力学分析仿真。结果验证了机械臂运动学与动力学模型的可靠性,为后续控制研究、动态分析与运动优化等问题提供了可靠的试验基础。 展开更多

关键词 冗余机械臂 运动学 动力学 ADAMS 拉格朗日

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多孔化高熵合金改善Al-Si合金/钢体系润湿铺展性能机理

16

作者 郑敏 杨瑾 +3 位作者 赵一璇 徐文虎 檀财旺 张华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期25-33,79,I0004,I0005,共12页

借助电极感应熔化气雾化法,制备了FeCoNiCrMn高熵合金粉末;通过真空烧结技术,在钢表面制备了具有不同孔隙率和孔径的多孔高熵合金涂层.研究了不同烧结工艺对多孔涂层孔隙率、孔径以及过渡层厚度的影响.开展了Al-12Si合金在多孔高熵涂层... 借助电极感应熔化气雾化法,制备了FeCoNiCrMn高熵合金粉末;通过真空烧结技术,在钢表面制备了具有不同孔隙率和孔径的多孔高熵合金涂层.研究了不同烧结工艺对多孔涂层孔隙率、孔径以及过渡层厚度的影响.开展了Al-12Si合金在多孔高熵涂层钢表面的原位润湿铺展试验,探讨了多孔高熵合金涂层对表观接触角和铺展行为的影响规律,深入分析了多孔高熵结构内反应产物的显微组织和相组成.结果表明,随着烧结温度的升高和保温时间的延长,多孔高熵合金涂层的过渡层厚度逐渐升高,孔隙率及平均孔径逐渐减少.液态Al-12Si合金液滴在多孔涂层中微通道增强的毛细力作用下,迅速浸润到多孔结构中,并实现了材料表面的完全润湿.在高熵合金的迟滞扩散效应与高熵效应共同作用下,界面反应层中金属间化合物的形成受到显著阻碍,界面相结构由富Cr的FCC、富AlFe的BCC以及富AlNi的B2+富Al的BCC共晶状结构组成. 展开更多

关键词 多孔化 润湿性 高熵合金 反应润湿体系 显微组织

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穿戴式光纤光栅指套仿生触压感知性能研究 被引量：4

17

作者 齐华 冯艳 +4 位作者 潘睿智 徐毛毛 王昊祥 张洪溥 张华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期168-178,共11页

针对灵巧机器手的仿生触压感知功能,以光纤布拉格光栅作为信息传输和感知载体设计了可穿戴的触压感知指套。分别对指套的三种触压状态进行研究,选择触压位置1为垂直指尖,触压位置2为倾斜15°指尖,触压位置3为倾斜30°指腹。触... 针对灵巧机器手的仿生触压感知功能,以光纤布拉格光栅作为信息传输和感知载体设计了可穿戴的触压感知指套。分别对指套的三种触压状态进行研究,选择触压位置1为垂直指尖,触压位置2为倾斜15°指尖,触压位置3为倾斜30°指腹。触压感知特性分析和实验研究表明,在0~10 N的触压力范围内,该感知指套具有较好的灵敏度和线性度,在位置1、位置2、位置3的平均灵敏度分别为24.119 6 pm/N、10.338 3 pm/N、-1.580 7 pm/N,线性度都在99%以上,该指套能分辨出手指不同触压位置以及加载力(载荷)的大小。为进一步验证指套仿生触压感知性能,进行硬度辨别感知实验,提出了标准触压波深比作为硬度感知的量化表征参数。该传感指套可以感知出四种硬度硅胶,具有很好的重复性,重复性误差分别为3.82%、0.97%、0.51%、0.29%,为灵巧机器手触压感知的深入研究提供参考。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 可穿戴指套 仿生触压感知 硬度感知量化表征 灵巧机器手

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基于漏磁原理的钢丝绳无损检测励磁结构设计与优化 被引量：3

18

作者 赵旭 朱姿娜 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第4期31-35,41,共6页

为提高钢丝绳无损检测装置的励磁效果,基于漏磁原理在不改变永磁体总体积前提下,增加轴向永磁体,通过改变永磁体充磁方向,增加磁路横向磁感线密度,同时在轴向充磁永磁体之间安装电磁屏蔽器避免形成干扰磁感线;使用有限元分析对装置参数... 为提高钢丝绳无损检测装置的励磁效果,基于漏磁原理在不改变永磁体总体积前提下,增加轴向永磁体,通过改变永磁体充磁方向,增加磁路横向磁感线密度,同时在轴向充磁永磁体之间安装电磁屏蔽器避免形成干扰磁感线;使用有限元分析对装置参数进行优化设计后,钢丝绳最大磁化强度提高约8.8%,饱和长度提高约24%,励磁效果优于已有励磁结构。 展开更多

关键词 钢丝绳 漏磁检测 无损检测 励磁结构 优化设计

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用于汽车门锁的多运动模式空间柔顺开启机构及稳定性分析 被引量：2

19

作者 钟传磊 杭鲁滨 +1 位作者 王明远 曲志洋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第11期1801-1810,共10页

针对高端电动开启车门锁多工况下多支链主被动运动相容及力柔顺需求,基于变拓扑柔顺副提出了新型电动开启空间柔顺机构,该柔顺机构可实现运动空间相容、具有力顺应特征。依汽车门锁原动件、限位不同情况自动切换4种运动模式适应上解保... 针对高端电动开启车门锁多工况下多支链主被动运动相容及力柔顺需求,基于变拓扑柔顺副提出了新型电动开启空间柔顺机构,该柔顺机构可实现运动空间相容、具有力顺应特征。依汽车门锁原动件、限位不同情况自动切换4种运动模式适应上解保险、开启门锁等不同工况;以含槽连杆槽内端点作为连杆特征点,研究该多模式空间柔顺机构的连杆空间轨迹、力柔顺特征、模式切换特征;根据特征点电动开启过程的相图与轨迹可视化分析,发现柔顺副扭簧刚度k_(T)是影响机构运动稳定性关键因素。提出将最大Lyapunov指数作为柔顺机构动力系统稳定性的评价指标,以带时标连杆特征点三维轨迹构造时变位移序列,用Wolf算法计算其最大Lyapunov指数,进行空间柔顺机构运动稳定性衡量,最终优选得到柔顺副刚度k_(T)值,确保了机构运动稳定性。 展开更多

关键词 汽车门锁 空间柔顺机构 运动稳定性 最大LYAPUNOV指数 Wolf法

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基于DDS信号和插值法的FBG解调系统研究 被引量：1

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作者 潘睿智 冯艳 +2 位作者 张洪溥 王昊祥 张华 《电子测量技术》 北大核心 2023年第24期6-13,共8页

针对F-P滤波器解调法容易产生漂移与校正成本较高的问题,本文采用FPGA和光开关搭建了F-P滤波器多通道共振解调系统,该系统利用DDS信号生成特定的三角波驱动电压,通过串联多维参考FBG实现基于插值法对波长-时间的动态标定,设定了3种动态... 针对F-P滤波器解调法容易产生漂移与校正成本较高的问题,本文采用FPGA和光开关搭建了F-P滤波器多通道共振解调系统,该系统利用DDS信号生成特定的三角波驱动电压,通过串联多维参考FBG实现基于插值法对波长-时间的动态标定,设定了3种动态标定模式,包含线性关系和二次关系的标定。利用FPGA控制光开关实现快速切换模式与参考波长、待测波长信号的分步采集,3种模式100 Hz平均偏差分别为0.02802 nm、0.01814 nm、0.0109 nm。研究结果表明,在单位电压(1 V)下,相对于静态标定,误差降低45%以上,提高解调精度并且降低校正成本,同时解决参考与待测波长数值过近时容易导致的误判问题。 展开更多

关键词 FBG DDS信号 F-P滤波器 动态标定 切换通道 插值

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