多材料生物3D打印设备气压控制系统设计 被引量：6

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作者 崔濛 汤浩 +1 位作者 杨帅 施建平 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期23-28,共6页

为满足多材料生物3D打印一体成型的应用需求,需对多路材料喷射挤压系统进行精确的气体驱动.基于此,本研究设计并制作了一种基于比例调节阀的气压控制系统.系统通过触摸屏进行气压设定,利用单片机对设定值进行处理并传输给比例调节阀进... 为满足多材料生物3D打印一体成型的应用需求,需对多路材料喷射挤压系统进行精确的气体驱动.基于此,本研究设计并制作了一种基于比例调节阀的气压控制系统.系统通过触摸屏进行气压设定,利用单片机对设定值进行处理并传输给比例调节阀进行气压调节,再利用气压传感器采集模块进行数据采集,并通过串口屏进行实时气压显示.该系统通过设计相关处理电路,编写数据处理算法,可实现对工作状态下喷头气压的精确调节和监控.测试表明,所设计的多路气压采集系统,既可满足多材料生物3D打印系统的气压监控要求,同时也可为相关实验平台或控制设备提供良好的显示接口解决方案. 展开更多

关键词 单片机 比例调节阀 3D打印 串口触摸屏

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纤维增强树脂复合材料3D打印流场分析与仿真

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作者 黄无云 程军 +4 位作者 刘益剑 杨继全 朱小刚 刘正武 乔凤斌 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期54-58,62,共6页

以纤维増强树脂基复合材料为研究对象,该材料由碳纤维和聚乳酸高分子材料复合而成利用ANSYS CFX软件模块,对复合材料的流体状态和压力场进行了数值仿真,探究了以熔融沉积(FDM)3D打印工艺制备纤维增强复合材料的流动特性和打印机理.首先... 以纤维増强树脂基复合材料为研究对象,该材料由碳纤维和聚乳酸高分子材料复合而成利用ANSYS CFX软件模块,对复合材料的流体状态和压力场进行了数值仿真,探究了以熔融沉积(FDM)3D打印工艺制备纤维增强复合材料的流动特性和打印机理.首先,结合纤维増强复合材料的流动和受力规律,建立了打印流道及复合材料的三维模型;其次,描述了用于数值仿真复合材料的参数,得到了纤维增强树脂复合材料熔融成型时内部流场状态和界面压力分布,并进行了分析讨论;最后,通过实验验证了3D打印用于纤维增强树脂复合材料成型制造的可行性。研究结果为纤维增强树脂基复合材料的3D打印应用提供了必要的仿真与实验基础。 展开更多

关键词 纤维增强树脂复合材料 3D打印 流场 数值仿真 ANSYS CFX

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电动汽车用IPMSM直接转矩控制系统效率优化 被引量：18

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作者 邱鑫 黄文新 +1 位作者 卜飞飞 杨建飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期42-48,共7页

为提升电动汽车续航里程,提出一种车用内置式永磁同步电动机(IPMSM)直接转矩控制系统的在线效率优化方法。首先分析IPMSM的铜损和铁损,并将控制器损耗归入铜损,以全面考虑IPMSM驱动系统的电磁损耗。同时推导了铜损和总电磁损耗随定子磁... 为提升电动汽车续航里程,提出一种车用内置式永磁同步电动机(IPMSM)直接转矩控制系统的在线效率优化方法。首先分析IPMSM的铜损和铁损,并将控制器损耗归入铜损,以全面考虑IPMSM驱动系统的电磁损耗。同时推导了铜损和总电磁损耗随定子磁链变化规律,并在此基础上,得到一种适用于电动汽车频繁变速运行的分区式效率优化方法。该方法利用离散化思想,根据转速和转矩将电动机运行范围分为不同区间,并在各自区间内单独作寻优搜索。所述方法对寻优算法依赖性小,实验结果验证了该在线效率优化方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电动机 直接转矩控制 效率优化 电动汽车

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两相导通BLDCM DTC电压空间矢量分析 被引量：11

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作者 杨建飞 胡育文 +3 位作者 刘建 邱鑫 郭勇 窦一平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期95-104,共10页

两相导通无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)系统中电压空间矢量的正确定义和选择直接影响电机的控制性能。提出了适用于两相导通无刷直流电机中的电压空间矢量(包括正矢量、反矢量、零矢量)定义方法,并指出由于电感电流的连续性以及... 两相导通无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)系统中电压空间矢量的正确定义和选择直接影响电机的控制性能。提出了适用于两相导通无刷直流电机中的电压空间矢量(包括正矢量、反矢量、零矢量)定义方法,并指出由于电感电流的连续性以及续流二极管的存在,开关管全关条件下作用在电机上的电压空间矢量并非零矢量,而是前一时刻所选择的正矢量对应的反矢量。在一套无刷直流电机DTC实验平台上进行了对比实验分析,得到了正矢量、反矢量、零矢量对电磁转矩变化的影响规律,实验结果验证了理论分析的正确性,并由此提出了一种两相导通BLDCM DTC系统的实用设计方法。 展开更多

关键词 无刷直流电机 直接转矩控制 电压空间矢量 电磁转矩

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泰勒级数准则函数鲁棒性点云配准算法 被引量：7

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作者 李准 潘幸子 +3 位作者 董方敏 李娜 杨继全 孙水发 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期784-790,共7页

为减小离群点对点云配准精确度的影响,避免点云配准迭代计算过程中陷入局部最小值,基于鲁棒性准则函数点云配准框架提出泰勒级数准则函数鲁棒性点云配准算法.该方法分为泰勒级数准则函数的提出和配准初始值的确定2个方面.泰勒级数准则... 为减小离群点对点云配准精确度的影响,避免点云配准迭代计算过程中陷入局部最小值,基于鲁棒性准则函数点云配准框架提出泰勒级数准则函数鲁棒性点云配准算法.该方法分为泰勒级数准则函数的提出和配准初始值的确定2个方面.泰勒级数准则函数中,考虑各准则函数限制离群点影响来提高配准精确度的内因,对权值递减速率较合理的Cauchy准则函数进行泰勒级数展开,构造泰勒级数准则函数解决离群值问题;配准初始值的确定中,通过计算待匹配点云数据集的重心,根据重心信息确定平移向量,解决局部最小值问题.数值实验结果表明,泰勒级数准则函数配准误差较最小二乘法、Huber、Tukey和Cauchy准则函数更小,在配准精度上有了较大的提高,并且误差值稳定收敛;引入插值算法对点云数据进行处理,对后续的配准精度有一定的改善. 展开更多

关键词 点云配准 泰勒级数 准则函数 离群点

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变尺度点云配准算法 被引量：6

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作者 孙水发 李准 +3 位作者 夏坤 施云飞 杨继全 董方敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2465-2474,共10页

针对三维点云配准中点云尺度不一致导致配准精确度不高的问题,提出基于几何重心和质心距离比不变性的多尺度点云配准算法。对点云进行滤波处理;通过点云数据重心与质心建立点云数据之间的尺度比例计算模型;根据配准误差与尺度真值函数关... 针对三维点云配准中点云尺度不一致导致配准精确度不高的问题,提出基于几何重心和质心距离比不变性的多尺度点云配准算法。对点云进行滤波处理;通过点云数据重心与质心建立点云数据之间的尺度比例计算模型;根据配准误差与尺度真值函数关系,对尺度因子进行逐步细化,结合ICP算法进行配准。针对点云数据中不同的情况进行了对比实验,结果表明:在无噪声情况下,实验点云数据配准误差数量级为10^(–12)~10^(–15);在有噪声情况下,实验点云数据配准误差数量级为10^(–4)。 展开更多

关键词 多尺度 配准 重心 质心 噪声

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316不锈钢选区激光熔化成形工艺优化 被引量：7

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作者 孙全平 梁元凯 +3 位作者 冯春梅 贾和平 蒋希楠 陈晓兵 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第16期65-68,共4页

针对316不锈钢材料,以精度、表面质量和致密度为优化目标,在选区激光熔化3D打印设备上进行了工艺单因素和多因素寻优试验。分析了实验数据,得出了合理的成形工艺方案。运用该方案,基于复杂三维实体造型,加工出了316不锈钢成形件。经检测... 针对316不锈钢材料,以精度、表面质量和致密度为优化目标,在选区激光熔化3D打印设备上进行了工艺单因素和多因素寻优试验。分析了实验数据,得出了合理的成形工艺方案。运用该方案,基于复杂三维实体造型,加工出了316不锈钢成形件。经检测,复杂成形件的精度、质量和致密度被优化。 展开更多

关键词 金属材料 3D打印 工艺 优化

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两自由度悬臂梁压电发电装置的宽频发电性能 被引量：4

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作者 刘祥建 朱莉娅 陈仁文 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1669-1676,共8页

研究一种两自由度悬臂梁压电发电装置,以提高悬臂梁式压电发电装置在环境振源振动频率波动情况下的发电能力。建立了两自由度悬臂梁压电发电装置的频率特性理论模型,并对该理论模型进行了有限元仿真验证,结果显示理论计算与有限元仿真... 研究一种两自由度悬臂梁压电发电装置,以提高悬臂梁式压电发电装置在环境振源振动频率波动情况下的发电能力。建立了两自由度悬臂梁压电发电装置的频率特性理论模型,并对该理论模型进行了有限元仿真验证,结果显示理论计算与有限元仿真结果基本一致。对两自由度悬臂梁压电发电装置的频率特性模型进行了数值模拟,模拟显示:装置的前两阶模态频率比随着长度比、宽度比、厚度比及质量块的质量比的增大均出现一个最小值,且在长度比为0.8,宽度比为2.0,厚度比为1.0,质量块的质量比为0.5时,装置的前两阶模态频率比最小,结果表明通过合理设计两自由度悬臂梁压电发电装置的结构参数,可以使得装置的前两阶模态频率最接近。最后,实例设计了两自由度悬臂梁压电发电装置,并进行了试验测试,证实了优化后的两自由度悬臂梁压电发电装置具有宽频带发电能力。 展开更多

关键词 压电发电装置 两自由度悬臂梁 宽频带 频率特性

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无刷直流电机转矩磁链强耦合特性分析 被引量：1

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作者 杨建飞 张亚飞 +2 位作者 曹伟 胡敏强 邱鑫 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期95-101,共7页

两相导通无刷直流电机(BLDC)由于存在关断相、非正弦以及转子位置与驱动信号有严格对应关系等特点使得其直接转矩控制(DTC)的实现方法有其特殊性。研究并分析了两相导通条件下无刷直流电机定子磁链和电机转矩的变化规律以及二者之间的... 两相导通无刷直流电机(BLDC)由于存在关断相、非正弦以及转子位置与驱动信号有严格对应关系等特点使得其直接转矩控制(DTC)的实现方法有其特殊性。研究并分析了两相导通条件下无刷直流电机定子磁链和电机转矩的变化规律以及二者之间的相互影响关系,指出由于定子磁链与电机转矩之间存在一一对应的强耦合关系,磁链闭环的存在会严重影响转矩控制效果,对于两相导通的BLDC DTC系统,在其实现时应当省去磁链环而采用纯转矩环控制方法。在一套无刷直流电机实验平台上对不同条件下的定子磁链和转矩变化情况进行了对比实验分析,实验结果验证了理论分析的正确性和实现方法的可行性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 直接转矩控制 电磁转矩 定子磁链幅值 电压矢量

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各向异性碳纤维复合材料的方向性涡流检测 被引量：7

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作者 徐帅 程军 +2 位作者 杨继全 刘益剑 裘进浩 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期631-637,676-677,共9页

根据碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)的层合结构和电各向异性,提出一种基于A-Φ(矢量磁位-标量电位)的电磁有限元数值分析方法。采用COMSOL多物理场仿真软件对数值方法实现并建立各向异性复合材料层合板分析... 根据碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)的层合结构和电各向异性,提出一种基于A-Φ(矢量磁位-标量电位)的电磁有限元数值分析方法。采用COMSOL多物理场仿真软件对数值方法实现并建立各向异性复合材料层合板分析模型,利用仿真得到感应出的涡流密度在平面和厚度方向的分布规律,以及复合材料板铺层方向、裂纹缺陷以及激励电流频率对涡流线圈阻抗幅值和相位的影响,并通过实验进行了验证。结果表明,一定范围内裂纹缺陷越大、频率越高,线圈阻抗变化就越大,涡流检测效果更好,且正交铺层复合材料板的检测效果明显优于单向铺层复合材料板。 展开更多

关键词 涡流检测 碳纤维复合材料 有限元分析 电各向异性 COMSOL软件

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高温FDM喷头的有限元建模及温度场仿真 被引量：10

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作者 何昱煜 程军 +4 位作者 刘益剑 杨继全 朱小刚 刘正武 乔凤斌 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期79-81,共3页

利用ANSYS有限元仿真软件,针对复合材料的高温熔融沉积(Fused Deposition Modeling,FDM)打印喷头进行了物理建模以及温度场仿真,为解决3D打印喷头由于受热不均引起的喷头堵塞,从而导致产品的翘曲变形、不光滑等问题提供了帮助.针对已有... 利用ANSYS有限元仿真软件,针对复合材料的高温熔融沉积(Fused Deposition Modeling,FDM)打印喷头进行了物理建模以及温度场仿真,为解决3D打印喷头由于受热不均引起的喷头堵塞,从而导致产品的翘曲变形、不光滑等问题提供了帮助.针对已有的喷头形状,选择铝合金、不锈钢、紫铜、钨等材料进行了温度场仿真。结果表明:不锈钢和紫铜材料的喷头温度均在200℃以上,满足ABS所需的170℃以上熔融温度,较好地符合了要求;而铝合金以及钨则存在温度区间低于170℃的区域,易造成喷头的凝固堵塞。在此基础上,对喷头形状进行了尺寸形状创优化,通过増加薄壁区的厚度.使喷头的温度分布更加合理,避免应力集中,防止喷头薄壁处变形、堵塞等。 展开更多

关键词 3D打印 熔融沉积成型 有限元法 ANSYS 温度场

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压电-电磁复合动能采集器无量纲参数建模与分析 被引量：2

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作者 夏桦康 陈仁文 +2 位作者 朱莉娅 任龙 周秦邦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期128-133,共6页

针对压电-电磁复合动能采集器的物理参数模型难以提供统一的性能比较标准,以及最大输出功率及最优负载直接求解困难等问题。通过引入无量纲参数建立了采集器的无量纲参数模型,理论推导了归一化输出功率,并采用遗传算法求解了最大输出功... 针对压电-电磁复合动能采集器的物理参数模型难以提供统一的性能比较标准,以及最大输出功率及最优负载直接求解困难等问题。通过引入无量纲参数建立了采集器的无量纲参数模型,理论推导了归一化输出功率,并采用遗传算法求解了最大输出功率及最优负载;数值分析了无量纲参数对采集器性能的影响,并实验验证了模型和遗传算法求解的正确性。结果表明:(1)减小线圈负载可提升性能;(2)增大机械品质因子将提高频率选择能力;(3)当压电和电磁均为弱耦合作用时,性能受二者共同影响,且在二者匹配时获得最优;(4)当电磁为强耦合作用时,性能基本只受电磁端影响,且随其增强而不断趋近最优;(5)压电-电磁双耦合机制可增大采集器的最优负载范围。 展开更多

关键词 能量采集 压电-电磁 无量纲参数模型 遗传算法

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