轴承保持架计算机视觉检测方法研究

根据铁路轴承保持架的检测要求,研究了基于图像边缘信息的保持架窗孔梁计算机视觉检测方法。根据检测对象的特点,确定了最佳的保持架边缘检测算法。在算法的具体实现过程中,提出了弦长法确定保持架边缘大端外圆圆心、区域划分检测窗孔梁宽度边缘直线等计算方法,实验表明,将计算机视觉引入轴承保持架生产的在线检测成本低、效率高,检测精度满足要求。     

有限元方法在大高宽比微型齿轮强度分析中的应用

主要讨论了基于有限元方法计算大高宽比微型齿轮强度的方法。该方法从微型机械的实际应用出发，在建立微型齿轮三维实体造型的基础上，确定了计算所需的边界条件和网格划分，应用有限元分析软件对大高宽比微型齿轮的齿根弯曲强度进行分析，为微型齿轮的设计提供了一种方法。     

基于特征线的复杂曲面反求工程中的CAD建模技术

三维轮廓测量技术是实现反求工程的重要手段 ,复杂曲面建模技术是反求工程研究的重点内容。研究了激光线扫描测量原理以及“点云”数据类型。针对栅格点数据 ,提出了一种快速有效的复杂曲面建模技术 ,并以实例说明“点云”数据平滑处理、特征线提取、曲面分块及曲面构造过程     

二维轮廓测量仪的系统建模及标定

在分析轮廓测量仪测量原理的基础上,建立了二维轮廓测量系统的数学模型,构造了轮廓测量仪的硬件结构。研究了差动式电感传感器的输出特性,在此基础上提出了采用标准组合量块的传感器标定方法。分析了触针测头形状对被测轮廓数据的影响,并提出了对测头半径的两种数据修正方法。经实例验证,所采用的系统数学模型和传感器标定方法满足测量系统的要求。     

采用概率法进行柔性铰链的设计和分析

采用概率法对柔性铰链进行了设计 ,从柔性铰链转角刚度、转动中心偏移、最大应力 3个方面 ,分析了设计中值得注意的问题 ,着重讨论了蒙特卡诺模拟法在柔性铰链设计中的应用 ,建立了参数化模型 ,利用有限元仿真对柔性铰链的主要参数进行设计 ,通过与常规确定性设计结果比较 ,表明采用概率法设计柔性铰链更符合实际情况。     

平行平板微型槽间气体的滑移流动

对平行平板微型槽中气体滑移流动的压强分布特性进行了研究。将压强和气体平均分子自由程的关系引入到一阶速度滑移边界条件中,求解Navier-Stokes方程,得到了显式的压强分布表达式。模拟计算结果表明,平行平板间滑移流动的气体压强分布曲线是上凸的下降抛物曲线。在边界滑移条件下,分析了平行平板微型槽在应用中由于微型槽中压力分布变化形成的气体阻尼问题,分析结果表明无滑移边界条件在微尺度流动分析中不再适用。     

Cu/Ti纳米薄膜表面形貌的分形表征研究

采用磁控溅射法制备了不同组分和厚度的Cu/Ti薄膜,采用原子力显微镜（AFM）测量了其表面形貌,利用功率谱法对AFM高度图像进行了分形表征。结果表明:Cu/Ti薄膜表面形貌具有多尺度行为,表面演化在全域和局域呈现出不同的标度行为;AFM图像功率谱的高频段直接体现了薄膜表面的细节信息,而低频段体现了薄膜表面背景区域的复杂程度;低频分形维数与粗糙度之间有着必然的联系,能够反应粗糙值Ra的变化趋势。     

检测棉条用压阻式传感器

提出了适用于纺织机械中的并条机、梳棉机等前纺设备的棉条在线检测及纺织质量检测的一种压阻式传感器。给出了传感器的结构模型和实测数据。在棉条质量检测上 ,具有精度高、线形度好、灵敏度高及动态性能好等特点     

微机械轮式陀螺仪的结构分析

以轮式陀螺仪为研究对象,利用有限元方法分析了主要结构尺寸对其固有频率的影响.根据驱动模态和敏感模态的频率匹配,优化了陀螺的结构尺寸;通过谐响应分析确定了频率和振幅的关系,为结构设计和制备工艺提供了理论指导.     

特种微机电系统压力传感器

通过对微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)压力传感器设计方法与封装制作工艺问题的研究,针对不同应用环境下对压力传感器的性能、尺寸及封装要求,提出相应的传感器力学结构模型——微压结构、梁膜结构及倒杯结构,通过相应的FEM有限元建模方法对传感器结构进行仿真分析并优化结构尺寸,建立合理的力学结构;进行MEMS工艺设计及封装工艺满足传感器微小尺寸、耐高温冲击响应及高过载能力等要求。其中,针对微压传感器在测量过程中高灵敏度与非线性矛盾问题进行力学分析及仿真,分析不同结构的传感器的力学特性及结构尺寸对传感器输出特性的影响,提出新型梁膜结构微压传感器结构,对新型结构传感器进行MEMS工艺研究;根据空气动力学试验、航空测试及火药爆破试验等对高温压力传感器的动态特性要求,采用倒杯式高频响压力传感器及齐平膜封装方式,提高传感器的动态响应特性,满足10 kHz到1 MHz的频响要求;通过有限元分析耐高温冲击封装结构,采用梁膜封装结构提高了耐高温压力传感器的可靠性。通过压力传感器仿真验证、静态特性试验及动态冲击响应试验验证传感器力学结构建模方法、MEMS工艺设计及封装设计的正确性。