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热-结构耦合作用下压电式力传感器热应力分析 被引量：2
1
作者 周远琴 李映君 +1 位作者 李宏宇 王桂从 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期194-205,共12页
针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力,导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题,提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论,建立了传感器热弹性力学物理方程,分析... 针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力,导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题,提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论,建立了传感器热弹性力学物理方程,分析了封装材料和温度对压电式力传感器热应力的影响规律。通过分析高温环境下压电式力传感器的热应力分布,确定传感器应力集中位置。对传感器热应力进行溯源,得到封装材料和晶组材料的热膨胀系数不一致导致热失配应力产生。将随机振动功率谱密度转换为加速度时域信号,利用多物理场耦合方法,分析得到传感器的最大热应力为134.61 MPa,小于材料的屈服强度300 MPa,验证了传感器在高温、高压和随机振动综合环境下具有良好的可靠性。通过研究氧化铝和氧化锆绝缘层对传感器最大热应力的影响,研究结果表明,温度为420℃时氧化铝绝缘层传感器的最大热应力比无绝缘层传感器的最大热应力小9.18 MPa,比氧化锆绝缘层传感器最大热应力小79.31 MPa,该工作可为高温环境下减小传感器热应力措施提供一定的参考。 展开更多
关键词 高温传感器 热应力 多物理场 压电
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基于改进遗传算法的动载荷识别研究 被引量：1
2
作者 秦远田 唐甜 张炉平 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期146-153,205,206,共10页
针对同时识别动载荷位置和大小中的矩阵病态问题,以及将反问题转化为正向识别的最值问题,采用自适应算法和非线性规划对遗传算法(genetic algorithm,简称GA)进行改进,将改进后的混合算法用于求解最值问题,得到动载荷参数。首先,建立频... 针对同时识别动载荷位置和大小中的矩阵病态问题,以及将反问题转化为正向识别的最值问题,采用自适应算法和非线性规划对遗传算法(genetic algorithm,简称GA)进行改进,将改进后的混合算法用于求解最值问题,得到动载荷参数。首先,建立频域识别模型,把理论值与测量值的差值的二范数最小化作为优化目标函数;其次,将该目标函数作为混合算法的评价函数来识别动载荷参数;最后,进行简支梁动载荷识别的仿真和实验,对比了正向识别和逆系统法,讨论了非线性规划代数和噪音对混合算法的影响。研究结果表明:正向识别避免了矩阵求逆病态问题;相比遗传算法和自适应遗传算法,所提出算法可同时更准确和稳定地识别多个动载荷参数,且抗噪性更强。 展开更多
关键词 动载荷识别 遗传算法 自适应算法 非线性规划
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基于数字图像相关技术的高温变形全场测量研究进展 被引量：1
3
作者 王永红 潘万林 +2 位作者 周江浔 陶圣至 李骏睿 《智能感知工程》 2025年第1期38-48,共11页
数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术在材料和结构的全场变形测量中得到广泛应用,但在高温环境下仍面临一些问题。基于此,首先,概述高温变形测量技术发展趋势及高温DIC技术研究现状;其次,分析高温DIC测量原理及系统,针对... 数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术在材料和结构的全场变形测量中得到广泛应用,但在高温环境下仍面临一些问题。基于此,首先,概述高温变形测量技术发展趋势及高温DIC技术研究现状;其次,分析高温DIC测量原理及系统,针对高温环境下的散斑氧化脱落、热辐射干扰及热流扰动等关键问题提出相应解决方案,并阐述高温DIC技术应用进展;最后,对高温DIC技术未来发展方向进行展望。 展开更多
关键词 高温变形测量 数字图像相关 散斑脱落 热辐射 热流扰动
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气体活塞式压力计超局部化无模型自适应控制研究
4
作者 庞桂兵 王思遥 +2 位作者 高腾 杨远超 原浩 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期306-314,共9页
活塞式压力计是一种重要的压力溯源检测装备。活塞系统是气体活塞式压力计的核心部件,由于气体介质特性,活塞精准定位和快速稳定是一项难题。通过分析气体活塞式压力计活塞系统的非线性因素,提出超局部化无模型自适应控制(ULMFAC)方法,... 活塞式压力计是一种重要的压力溯源检测装备。活塞系统是气体活塞式压力计的核心部件,由于气体介质特性,活塞精准定位和快速稳定是一项难题。通过分析气体活塞式压力计活塞系统的非线性因素,提出超局部化无模型自适应控制(ULMFAC)方法,采用超螺旋非奇异终端滑模控制(STNTSMC)与有限时间扰动观测器相结合,有效避免了滑模控制中的抖振现象,并显著提高了系统的动态响应特性。由于活塞有效面积、温度和介质泄漏等参数变化,基于超局部化无模型方法建立改进二阶动力学模型,避免基于模型的控制方法对于精确系统模型的约束。设计非奇异终端滑模面,解决了终端滑模控制中的奇异性问题,并利用自适应超螺旋方法抑制不连续控制引起的抖振现象,进一步提高系统的动态响应。构造扰动观测器估计系统的集总不确定性,实现有限时间稳定,通过Lyapunov函数证明了所设计控制方案的稳定性和有限时间收敛性。系统仿真和实验结果表明,ULMFAC方法在0.5、3和6 MPa的不同工况下,能够显著提高系统的鲁棒性、活塞的定位精度和动态响应,对于实现高精度和高效率的压力测量,具有重要的理论意义和实用价值。 展开更多
关键词 压力计 活塞系统 自适应控制 控制策略 鲁棒性
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石墨烯气凝胶加速度计低频低幅振动频域响应特性及应用研究
5
作者 王保民 畅堃 +2 位作者 李义云 李章朋 王金清 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第8期164-173,共10页
石墨烯气凝胶已被证明具有响应振动的能力及开发新型加速度计的潜力,为探究石墨烯气凝胶传感器在低频低幅振动下的响应特性,根据所制备的GA力学性能表现,设计组装了一款新型GA加速度计。其中,GA既是弹性元件也是敏感元件,实现了双功能集... 石墨烯气凝胶已被证明具有响应振动的能力及开发新型加速度计的潜力,为探究石墨烯气凝胶传感器在低频低幅振动下的响应特性,根据所制备的GA力学性能表现,设计组装了一款新型GA加速度计。其中,GA既是弹性元件也是敏感元件,实现了双功能集成,简化了整体结构。在振动台上测试了该加速度计的响应特性,并在真空泵上进行了电机振动频率监测验证。测试发现,GA加速度计不仅在时域信号上表现出高灵敏度和线性度,1g加速度下的灵敏度均在3 mV/g以上,高于先前的报道2.6 mV/g。其频域信号也表现出高精度和稳定的重复性,其0.44%的最大相对误差率比商业传感器的5.46%低一个数量级。在低频低幅振动响应测试中,GA加速度计的频域信号表现出较大的直流偏移量,屏蔽了相对较小的频域信号,可通过高通滤波去除直流偏移量后得到直观的频域信号。此外,在GA加速度计的振动监测中,其对定频与变频振动均响应出稳定的时域信号,且对输出信号做时频分析得到的结果与所设定的工况相符。在实际监测应用中,其性能表现同样卓越,同一工况下3次频率测试的结果均保持一致,同时,监测信号能够对机身晃动异常行为产生显著的信号输出变化,证实其在设备状态监测方面具有重要的应用潜力。 展开更多
关键词 石墨烯气凝胶 加速度计 低频低幅振动 响应特性 频域信号
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重力仪加速度计振动整流误差改进方法
6
作者 齐国华 崔粲 +3 位作者 吴萌萌 聂鲁燕 孟兆海 张志涛 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第3期279-283,308,共6页
石英挠性加速度计作为航空/海洋重力仪的重力敏感元件,在使用过程中经常会遭遇颠簸、风浪等振动条件,产生振动整流误差,影响重力仪测量精度。针对这一问题,对加速度计的振动整流误差机理进行了理论分析,并对影响加速度计输出非线性的因... 石英挠性加速度计作为航空/海洋重力仪的重力敏感元件,在使用过程中经常会遭遇颠簸、风浪等振动条件,产生振动整流误差,影响重力仪测量精度。针对这一问题,对加速度计的振动整流误差机理进行了理论分析,并对影响加速度计输出非线性的因素进行了仿真分析,经过实验验证,通过优化磁钢性能、提高磁路结构对称性等措施,加速度计振动整流误差可以降低到改进前的1/10~1/20,重力仪系统振动整流误差由原来的1 mGal降低到0.7 mGal,显著改善了重力仪的抗振性能。 展开更多
关键词 重力仪 加速度计 振动整流误差 磁场
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高温天气板式轨道宽窄接缝变形规律试验研究
7
作者 蔡理平 陈松 张斌 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期722-728,844,共8页
针对我国高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道接缝病害情况开展现场测试,基于实测数据研究了温度荷载作用下轨道板宽窄接缝处变形与破坏规律。首先,通过搭建轨道板温度场和宽窄接缝变形监测系统,实现了对轨道板不同位置温度变化以及接缝处变... 针对我国高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道接缝病害情况开展现场测试,基于实测数据研究了温度荷载作用下轨道板宽窄接缝处变形与破坏规律。首先,通过搭建轨道板温度场和宽窄接缝变形监测系统,实现了对轨道板不同位置温度变化以及接缝处变形情况的实时获取;其次,基于特征参量选取支持向量机算法,建立宽窄接缝变形预测模型,通过5折交叉验证和网格搜索法对惩罚系数和核参数进行优化;最后,对高温天气作用下轨道板与宽窄接缝处日相对位移进行预测。试验结果表明:夏季高温天气条件下,宽窄接缝变形与层间温度变化量、竖向温度梯度和纵向温差存在较强的相关性;预测模型具有较强的泛化能力,宽窄接缝变形值预测相对误差分别降低至9.565%和4.524%;通过实测数据验证了模型的有效性,预测精度分别达到93.641%和97.669%,可为避免宽窄接缝病害加剧及其他附加病害的产生提供预警,满足工程实践的需要。 展开更多
关键词 板式轨道 接缝病害 温度荷载 相对位移 支持向量机
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考虑标定力源偏斜误差的压电力传感器真实性能获取
8
作者 张军 金雅明 +2 位作者 钱致光 王宇航 任宗金 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期10-14,共5页
针对压电力传感器标定时加载力源偏斜引起误差的问题,提出了一种获得传感器真实性能的多工位标定法。分析了标定主向时侧向输出存在差异性的原因,研究了不理想标定力源对传感器输出作用规律,建立变角度下输入输出关系模型并进行求解,通... 针对压电力传感器标定时加载力源偏斜引起误差的问题,提出了一种获得传感器真实性能的多工位标定法。分析了标定主向时侧向输出存在差异性的原因,研究了不理想标定力源对传感器输出作用规律,建立变角度下输入输出关系模型并进行求解,通过实验验证了可行性。结果表明,在标定过程中能有效剥离力源误差的同时,获得压电力传感器真实性能。 展开更多
关键词 向间干扰 压电力传感器 静态标定 标定力源
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基于球阵列的磁阻式时栅位移传感机理和测量模型研究
9
作者 陈自然 秦莉莉 +3 位作者 王伟 熊昕 刘振越 郑永海 《光学精密工程》 北大核心 2025年第8期1212-1227,共16页
针对传统位移传感器无法兼顾大量程和高精度的测量难题,提出一种基于球阵列的磁阻式时栅位移测量新方法。利用空间正交激励绕组构建正交变化的磁场,通过空间周期性传感结构精确实现磁场约束控制。采用感应绕组拾取磁场变化,建立磁阻与... 针对传统位移传感器无法兼顾大量程和高精度的测量难题,提出一种基于球阵列的磁阻式时栅位移测量新方法。利用空间正交激励绕组构建正交变化的磁场,通过空间周期性传感结构精确实现磁场约束控制。采用感应绕组拾取磁场变化,建立磁阻与位移的映射关系,揭示了位移传感机理。通过电磁仿真对模型参数进行优化,研制了传感器,搭建了实验平台,开展了传感器测量误差实验研究。实验结果表明,传感器在512 mm测量范围内,测量误差为±9.4μm,分辨力为0.1μm。采用毫米级传感单元实现微米级测量精度,大大降低了传感器的制造难度,量程可按需扩展,无需借助细分技术实现高分辨力位移测量,可用于强油污等恶劣环境下位移测量,具有重要的学术价值和工程应用价值。 展开更多
关键词 球阵列 时栅传感器 磁场约束 直线位移
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基于电流体喷印压电厚膜的力感知探针
10
作者 王大志 王伦翔 +6 位作者 李泽飞 陈相吉 郑晓虎 刘梦哲 梁世文 孔令杰 唐彬 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期26-31,197,共7页
为了准确感知探针接触,降低探针损坏更换频率,设计并制作了一种基于压电效应的力感知探针。利用有限元软件优化设计压电厚膜感知层的结构尺寸,并基于电流体喷印工艺完成曲面共形压电厚膜的制备。搭建力感知探针标定系统,分析推导出灵敏... 为了准确感知探针接触,降低探针损坏更换频率,设计并制作了一种基于压电效应的力感知探针。利用有限元软件优化设计压电厚膜感知层的结构尺寸,并基于电流体喷印工艺完成曲面共形压电厚膜的制备。搭建力感知探针标定系统,分析推导出灵敏度公式,并计算不同接触速度下的接触力。测得在0.2 mm/s的接触速度下,力感知探针的灵敏度达到744.203 pC/N,非线性误差为4.26%。实验结果表明,该力感知探针具有占用空间小、结构简单和灵敏度高的特点,在防止探针接触变形、感知接触力等方面有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 曲面压电厚膜 力感知探针 电流体喷印 标定
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光纤布拉格光栅在火箭低温贮箱共底结构在线监测应用研究
11
作者 朱超杰 刘砚涛 +2 位作者 刘洋 营笑 孝春成 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第8期1-9,共9页
低温环境下的光纤布拉格光栅(FBG)热输出效应显著,同时表现出较强的非线性特征,给火箭低温贮箱共底结构的应变和温度测试带来困难。从基本传感原理出发,分析了裸光纤光栅和应变传感光栅的热输出来源,针对火箭低温贮箱地面力学试验提出... 低温环境下的光纤布拉格光栅(FBG)热输出效应显著,同时表现出较强的非线性特征,给火箭低温贮箱共底结构的应变和温度测试带来困难。从基本传感原理出发,分析了裸光纤光栅和应变传感光栅的热输出来源,针对火箭低温贮箱地面力学试验提出了光纤布拉格光栅热输出数据解耦方法,搭建了极低温环境下的光纤光栅热输出标定实验系统,获取了光纤光栅在液氦-常温温区范围内的热输出特性曲线,建立了粘贴在与贮箱共底相同材料上的应变传感光栅和裸光纤光栅的热输出响应关系。完成了光纤布拉格光栅在火箭低温贮箱共底结构的应变、温度在线监测应用,通过构建基于光纤布拉格光栅的共底结构应变和温度传感网络,获取了共底结构温度和应变实时数据。结果表明,所提研究可以有效实现光纤布拉格光栅在极低温环境下的热输出数据解耦,准确获取火箭低温贮箱共底结构的应变和温度分布,与低温电阻应变片的应变测试数据对比结果良好,数据相关性超过0.997。该方法实现了极端环境下的全光纤在线测试,具有较高的布置灵活性和传感器存活率,为光纤传感技术在结构低温测试场景的规模化应用提供了案例支撑,为实现光纤的工程化箭载测试奠定了基础。 展开更多
关键词 低温贮箱共底 光纤布拉格光栅 热输出特性 数据解耦
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风力机结构的实时疲劳损伤预测方法
12
作者 赵艳 孙硕程 +3 位作者 王新武 布欣 李晓露 陈枫 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期655-662,共8页
为掌握风力机塔架实际消耗的疲劳损伤,基于振动监测对风力机进行疲劳评估至关重要。对1.5 MW风力机的塔底应变进行长期监测,基于雨流计数法提出实时预测疲劳损伤的新方法。该方法通过将过去无法形成完整循环的残波和新测量的应力数据串... 为掌握风力机塔架实际消耗的疲劳损伤,基于振动监测对风力机进行疲劳评估至关重要。对1.5 MW风力机的塔底应变进行长期监测,基于雨流计数法提出实时预测疲劳损伤的新方法。该方法通过将过去无法形成完整循环的残波和新测量的应力数据串联,预测当前的损伤,并将新的残波储存,继续和后续测量应力结合,实时计算风力机的疲劳损伤。使用该方法得到的疲劳损伤和将已知数据作为连续序列得到的结果完全相同,证明了该方法的准确性。同时,该方法只需储存历史数据的残波即可,占用的内存更少,这为风力机结构疲劳损伤的在线实时预测提供了解决方案。 展开更多
关键词 风力机 监测 疲劳损伤 寿命预测 残波串联法
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粗糙金属表面非导电覆盖层厚度非接触测量技术
13
作者 王飞 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期96-99,108,共5页
采用接触式测量技术进行金属表面腐蚀产物厚度测量时,由于腐蚀一般为非均匀腐蚀,被测对象基底将成为粗糙表面,接触式测量探头与被测表面间的空气隙将对测试结果产生影响。为解决该问题,综合电涡流测距和电容测距2种非接触测量原理,求解... 采用接触式测量技术进行金属表面腐蚀产物厚度测量时,由于腐蚀一般为非均匀腐蚀,被测对象基底将成为粗糙表面,接触式测量探头与被测表面间的空气隙将对测试结果产生影响。为解决该问题,综合电涡流测距和电容测距2种非接触测量原理,求解探头悬空提离高度和非导电覆盖层厚度,仿真及实测研究了不同加工表面粗糙度下对于非导电覆盖层厚度的测量误差,综合电容测距和电涡流测距的粗糙金属表面非导电层厚度非接触无损测量技术大幅改善了粗糙表面空气隙带来的影响。实测表明,在常见粗糙度范围内,对于6μm厚度聚酰亚胺覆盖层的测量误差在±0.5μm以内。 展开更多
关键词 粗糙表面 电涡流测距 电容测距 非导电覆盖层 厚度测量 非接触
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光纤陀螺温度影响的补偿方法分析
14
作者 张鹏 朱纬 董雪明 《中国计量》 2025年第3期97-102,共6页
外部环境温度的变化会给光纤陀螺的精度带来较大影响,限制了光纤陀螺的应用。为有效克服环境温度改变引起的光纤陀螺温度漂移误差,文章提出了一种包含温度、温度变化率及光纤陀螺输入角速率的多变量非线性模型补偿方法。首先分析了光纤... 外部环境温度的变化会给光纤陀螺的精度带来较大影响,限制了光纤陀螺的应用。为有效克服环境温度改变引起的光纤陀螺温度漂移误差,文章提出了一种包含温度、温度变化率及光纤陀螺输入角速率的多变量非线性模型补偿方法。首先分析了光纤陀螺的温度效应机理,据此得出外部环境温度及环境温度变化率均会对光纤陀螺的输出值产生干扰,引起温度漂移误差;其次构建了转台转动条件下的光纤陀螺输出模型,通过实验确定模型中参数;最后完成光纤陀螺输出模型的有效性验证,相对误差达10-5量级,模型可以较好实现光纤陀螺全温范围内的温度误差补偿,有效改善温度和温度变化率对光纤陀螺输出精度的影响,提高了光纤陀螺的温度性能,拓展了应用范围。 展开更多
关键词 计量学 光纤陀螺 温度漂移 零偏 标度因数 补偿方法
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微半球谐振陀螺电极间隙高精度检测与调整方法
15
作者 王大志 胡鑫 +3 位作者 李义康 刘犇 王曦 梁世文 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第1期82-88,共7页
微半球谐振陀螺的电极间隙一致性直接影响陀螺的输出性能,为满足陀螺的高精度间隙调整,利用静电电容检测的方法对电极间隙进行表征,并通过精密位移调节陀螺电极间隙。构建了陀螺装配误差模型,仿真分析装配误差对周向静电电容的影响,设... 微半球谐振陀螺的电极间隙一致性直接影响陀螺的输出性能,为满足陀螺的高精度间隙调整,利用静电电容检测的方法对电极间隙进行表征,并通过精密位移调节陀螺电极间隙。构建了陀螺装配误差模型,仿真分析装配误差对周向静电电容的影响,设计开发了高精度多通道电容同步检测电路,测量精度误差<1.8%,重复测试偏差<6%,实现了静电电容的高精度测量。搭建了高精度陀螺装配实验平台,基于采集的周向电容,微调电极间隙,降低周向电容的离散程度。最终完成陀螺高精度装配与固定。实验结果表明,陀螺周向间隙误差≤5.6%,周向静电电容标准差为14.47fF,离散系数为5.5%,装配精度显著提高。 展开更多
关键词 微半球谐振陀螺 静电电容 间隙调整 多通道电容同步检测
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三维激光扫描应用于跑道功能性指标评价研究
16
作者 裴磊洋 郭成超 +5 位作者 刘国光 秦磊 王海波 李盈辉 安治文 王根叶 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第2期398-405,418,共9页
为研究跑道主要功能指标对飞机和跑道的影响,首先,通过三维激光扫描技术构建三维道面高程模型,较为准确地反映道面平整度和纵横坡坡度信息,当跑道全长范围内的国际平整度指数(international roughness index,简称IRI)等于0.855 m/km和分... 为研究跑道主要功能指标对飞机和跑道的影响,首先,通过三维激光扫描技术构建三维道面高程模型,较为准确地反映道面平整度和纵横坡坡度信息,当跑道全长范围内的国际平整度指数(international roughness index,简称IRI)等于0.855 m/km和分段IRI均小于规范规定值1 m/km时,该机场跑道平整度处于“优”;其次,结合道面高程数据计算得到的着陆过程3个阶段平整度影响系数最大值(1,1.185,1.145)可知,平整度对飞机着陆过程影响大小排序依次为减速阶段、滑行阶段、接地阶段,与机场管理机构日常记录得到的结果一致;最后,通过间隔6年的2次点云数据对比表明,飞机重复起降荷载对道基土压实有利于其抵抗自然疲劳,也说明为节约造价而对跑道中部采用的减薄设计是合理的。 展开更多
关键词 机场跑道 三维激光扫描 道面平整度 飞机振动响应 纵横坡 排水性能
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光纤陀螺仪计量标准体系框架构建
17
作者 朱纬 张鹏 董雪明 《质量与标准化》 2025年第9期54-57,共4页
本文构建了光纤陀螺仪计量标准体系框架。该框架主要包括通用计量技术规范、计量用设备类技术规范、参数校准类计量技术规范3个子体系,涵盖多种应用场景。同时,本文分析了目前我国的光纤陀螺仪计量标准体系建设情况和标准化建设过程中... 本文构建了光纤陀螺仪计量标准体系框架。该框架主要包括通用计量技术规范、计量用设备类技术规范、参数校准类计量技术规范3个子体系,涵盖多种应用场景。同时,本文分析了目前我国的光纤陀螺仪计量标准体系建设情况和标准化建设过程中可能遇到的挑战,提出光纤陀螺仪计量标准体系发展规划,以推动我国光纤陀螺仪行业的高质量发展。 展开更多
关键词 光纤陀螺仪 标准体系框架 计量
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基于VMD-CNN-LSTM的光纤陀螺故障诊断方法
18
作者 刘颖 贾志航 +2 位作者 张娟 倪波波 徐金涛 《西安邮电大学学报》 2025年第5期119-130,共12页
针对光纤陀螺故障特征提取困难、诊断精度不高的问题,提出一种融合变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)、卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的混合诊断算法... 针对光纤陀螺故障特征提取困难、诊断精度不高的问题,提出一种融合变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)、卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的混合诊断算法。首先构建光纤陀螺漂移模型,根据漂移误差不确定性原理生成包含5类故障的模拟信号;其次利用VMD信号进行自适应频域分解,提取各本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量的样本熵构成多维特征向量;最后将提取出来的特征向量输入到CNN-LSTM网络模型,通过CNN层捕获局部时频特征,LSTM门控机制挖掘时间序列的依赖关系,采取Softmax函数进行分类故障识别。实验结果表明,该方法在相同数据集下的平均诊断准确率为94.57%,较EEMD-CNN和EMD-CNN方法分别提升14%与17.72%,可有效用于光纤陀螺故障诊断。 展开更多
关键词 光纤陀螺 故障诊断 变分模态分解 卷积神经网络 长短期记忆网络
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基于并联加载机构的空间六自由度矢量力传感器检测装置的研制
19
作者 范海艇 夏冰玉 《科技与创新》 2025年第12期45-47,共3页
介绍了一种由上海市质量监督检验技术研究院计量检测所力学二室研制的基于并联加载机构的空间六自由度矢量力传感器检测装置设计,并对该装置的测量不确定度进行了评估。该装置力值加载范围为Fz方向100 kN,Fx、Fy方向50 kN,扭矩加载在Mx... 介绍了一种由上海市质量监督检验技术研究院计量检测所力学二室研制的基于并联加载机构的空间六自由度矢量力传感器检测装置设计,并对该装置的测量不确定度进行了评估。该装置力值加载范围为Fz方向100 kN,Fx、Fy方向50 kN,扭矩加载在Mx、My、Mz方向均为1000 N·m。其建成后可应用于在航空航天、汽车制造等领域,满足日益增长的多分量力传感器计量需求。 展开更多
关键词 并联加载机构 多分量传感器检测装置 不确定度评估 不确定度分量
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基于智能感知的软体手部康复机器人人机交互技术研究进展
20
作者 宋爱国 赖健伟 吴沛阳 《智能感知工程》 2025年第1期14-22,共9页
软体手部康复机器人作为一个典型的人机交互系统,具有柔顺性高、穿戴舒适、适应能力强等优势,能够帮助患者进行自主康复训练,加快患者康复进程,在康复治疗领域受到高度关注。但是,目前仍面临软体驱动器建模、负载分析、智能感知和力控... 软体手部康复机器人作为一个典型的人机交互系统,具有柔顺性高、穿戴舒适、适应能力强等优势,能够帮助患者进行自主康复训练,加快患者康复进程,在康复治疗领域受到高度关注。但是,目前仍面临软体驱动器建模、负载分析、智能感知和力控制等技术难题。基于此,首先,从可穿戴的柔性结构设计、智能感知和意图识别、驱动和控制三个方面阐述可穿戴软体手部康复机器人关键技术;其次,分析最新软体手部康复机器人典型系统;最后,讨论软体手部康复机器人在驱动器设计、意图识别的准确性及控制算法方面存在的挑战,展望软体手部康复机器人未来研究趋势。 展开更多
关键词 软体手部康复机器人 人机交互 智能感知
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