谷物联合收获机测产系统采样频率优化与试验

针对谷物测产系统采样频率过高时数据冗余量大、软硬件成本高,而采样频率过低时测产精度和稳定性难以保证的问题,分析了谷物的冲击规律并根据采样定理确定了谷物流量信号的最高采样频率为50 Hz。数据预处理时,对于高频率采样信号,提出了双阈值滤波均值和算数均值2种方法,分析表明双阈值滤波均值法的处理效果优于后者。为考察采样频率对测产精度的影响,进行了不同采样频率的测产试验并提出了频率抽取法,尝试了1、10、25、50 Hz 4种采样频率下的总产量建模,并对比了其预测效果,试验结果表明,在最高采样频率范围内,采样频率越高,测产的精度也越高;采用50 Hz采样频率时,平均误差最低为3.04%;采用10 Hz以上采样频率时,可保证平均误差不高于5%。因此,采用10 Hz以上的测产系统采样频率是必要的。     

基于损伤等效的拖拉机机罩频域振动疲劳加速试验研究

为了验证某拖拉机机罩是否满足颠簸试验标准的结构强度与疲劳寿命要求,根据疲劳损伤等效原则,采用频域疲劳加速方法,计算短时间实测载荷的损伤谱,并将损伤谱进行外推叠加,得到适用于电磁振动台加载的功率谱。通过台架试验验证了某拖拉机机罩的寿命能够达到设计要求。这种频域振动疲劳加速试验的载荷谱编制方法具有重要的实用价值。     

对于拖拉机前轴弯曲疲劳试验上限载荷的探讨

利用拖拉机原始载荷谱及试验数据对比,通过不同车辆间的试验标准对比,分析轮式拖拉机前轴疲劳试验标准中关于最大载荷的选取,表明标准JB/T 9828-1999规定的疲劳强化试验最大载荷的选取偏大,并对如何选取最大试验载荷进行了探讨。     

齿轮弯曲疲劳寿命有限元计算方法研究

以材料弯曲疲劳特性为基础，采用有限元技术对齿轮的齿根应力进行分析，运用多轴疲劳设计准则对齿轮的疲劳寿命进行了计算。这一方法克服了传统的齿轮疲劳寿命计算中齿轮材料疲劳特性数据不足，应力计算不准的缺点。将计算结果与试验数据进行了对比分析，疲劳寿命计算值在试验值的0．3倍至3倍以内。     

离心泵压力脉动测试关键问题分析

分析了离心泵进口区域、压水室区域和出口区域压力脉动的特点,提出了用于压力脉动试验研究的测点布置方案,尤其是蜗壳隔舌区测点布置方案.分析了采样频率和采样时间对测试结果的影响,得出采样频率主导频域的频率范围,采样时间主导频域的频率分辨率.在给定频率分辨率的前提下,结合采样定理和FFT方法特点,建立了普遍适用的离心泵压力脉动测试采样频率和采样时间选取公式.比较了运用5种不同窗函数进行FFT分析时所产生的频域分辨率和频率幅值的差异,发现矩形窗函数比其他窗函数在捕捉主频脉动频率及保持频率幅值不失真方面具有一定的优势.     

基于SW-SVR的畜禽养殖物联网异常数据实时检测方法

畜禽养殖物联网由于工作环境恶劣、网络传输故障等因素容易产生异常感知数据,为保证数据质量,根据畜禽养殖物联网数据流周期性、时序性等特点,提出了一种基于滑动窗口与支持向量回归(Sliding window and support vector machines for regression,SW-SVR)的异常数据实时检测方法。首先根据畜禽物联网数据流特征周期以及采样频率确定滑动窗口尺寸;然后通过SVR模型预测畜禽养殖物联网数据流中某一时刻传感器测量值;最后计算预测区间,根据实际测量值是否落入该区间判断是否异常并对异常数据进行置换处理。采用畜禽养殖物联网环境数据进行试验,结果表明:所提滑动窗口计算方法得到的窗口尺寸预测的MAPE为0.188 4,畜禽养殖物联网异常数据检测率达98%,能够有效检测和处理畜禽养殖物联网数据流中的异常数据。     

低速汽车模态试验研究

针对某低速汽车在中速行驶条件下产生垂向振动问题,在道路试验的基础上采用试验模态分析技术对车辆底盘和车架系统性能进行了试验研究,得到了该车底盘和车架的各阶模态频率以及模态振型等。分析结果表明,该车车架刚度较低,当激励频率接近或等于3.91,5.72,7.25 Hz时,可使整车产生共振,为进一步研究整车振动、疲劳、噪声等问题奠定了基础,也为结构的优化设计提供了参考依据。     

4RC曲轴弯曲疲劳试验简介及其数据分析

通过4RC曲轴的弯曲疲劳试验,介绍了弯曲疲劳试验的设备、方法及考察目标,并对试验数据进行分析,为后续4RC曲轴的开发及生产检验提供可靠的技术支持。     

利用有限元振动疲劳分析对水稻机遮阳棚支撑设计方案定性分析

阐述有限元分析疲劳分析流程,试验数据作为有限元分析输入的边界条件,通过利用模态叠加进行瞬态响应分析,振动疲劳分析,对两种设计方案进行定性分析,为设计提供理论参考。     

重型自卸汽车车架模态试验与分析

采用试验模态分析技术对某重型自卸汽车车架动态性能进行了研究,得到了该车架的各阶模态频率、模态阻尼以及模态振型等,为进一步研究整车振动、疲劳、噪声等问题奠定了基础,也为车架结构的优化设计提供了参考依据。     

随机取样技术中的数据处理

取样技术是一种广泛应用的信息处理技术。通过对模拟信号的取样量化处理，可以得到便于计算机处理的数字信号。若使被取样信号不失真，取样频率必须高于被取样信号最高频率分量2倍，这对于高频信号不容易做到。为此提出了随机取样技术，即用低频脉冲序列对高频信号随机取样，通过大量样值来统计出原信号的某些特征。     

果蔬采摘机器人自主定位与导航设计——基于RFID和WSN信息融合

将RFID与WSN技术的信息融合后应用于采摘机器人的自主定位与导航中,结合两者的优势,使采摘机器人在与外界交互上更加精准快速。RFID射频识别技术是一项新兴技术,对于采摘机器人在复杂及障碍物比较多的环境,采用RFID模块对物体的识别具有使用寿命长、识别标签多等优点,但同时也存在抗干扰性差、通信距离过短、过于依赖读写器采集信号且成本高等缺点。WSN技术能感应周围各种的信号,具有辐射范围广、可无人值守且成本低等优点,但对于识别传感器标节点、使用寿命及能耗上不太理想。两项技术之间的完美互补使智能识别与定位更上一个台阶,必将推动RFID和WSN在智能采摘机器人方面的应用和发展。     

采样频率和时间对轴流泵压力脉动特性的影响

为了更准确地分析轴流泵的压力脉动特性,基于结构化网格,在考虑叶顶间隙的情况下,以时均N-S方程为基本控制方程,采用标准k-ε双方程湍流模型和SIMPLEC算法,对轴流泵模型进行了不同的采样频率和采样时间下的全流场非定常数值计算,并分析其对计算结果的影响．结果表明:在进行压力脉动分析时,若取静压作为傅里叶变换的纵坐标,频域图中频率为0时的物理意义即该点平均静压值;采样频率和采样时间对轴流泵压力脉动时域特性和频域特性具有重要影响,指出了因采样频率过小而导致的混叠现象在时域和频域中的表现;并推导出当保证采样时间与叶轮周期和叶片数乘积的比值达到整数倍关系时,基频处不会发生频谱泄漏,并建立了普遍适用轴流泵压力脉动数值计算采样时间的选取公式,进而从公式得出针对不同转速的轴流泵,应选择不同的采样时间．结果为进一步分析轴流泵压力脉动提供了一定参考．     

桑葚振动采摘参数的试验研究

我国大部分桑葚种植于山丘地区,存在采摘作业环境复杂、劳动强度大、人力支出费用高昂等问题。因此,必须对桑葚的脱落特性进行试验研究,探寻桑葚振动采摘的适宜参数,为实现桑葚的机械化采收提供指导,以此促进桑葚产业的健康发展。通过高速相机设备及东华动态测试系统对桑葚的振动脱落规律进行研究,探寻桑葚振动采收的最佳振动参数。试验结果表明:桑葚在振幅为18mm、转速为1 700r/min、主振频率为28Hz时,果实获得最佳的采摘率,且果树树体无损伤,无生果落果;过大的振幅将引起果树树干的剧烈振动,同时生果将随熟果一起脱落;过大的振动频率将对树体造成破坏,振动装置与树体的接触部位出现明显损伤;过小的频率或振幅所获得果实收获率较低。     

离心泵内部流动诱导噪声测试系统设计

设计了一套基于虚拟仪器的噪声测试系统,能够便利地对离心泵内部流动诱导噪声信号进行采集、调理、分析,得到噪声特性.应用ST70型水听器测量诱导噪声信号,通过虚拟仪器应用模块分析频谱特征,进而判断机组运行状况.在工频时对5种流量大小状况的诱导噪声进行测试及时域频域分析,发现随着流量的增加,诱导噪声时域波形开始趋于紊乱,而且振幅峰值不断降低;噪声信号在低频范围内组成基本稳定;在500~1000 Hz范围内频谱内有两个峰值,且随流量变化影响很小;在1000~2000 Hz范围内频谱峰值逐渐开始突显.试验表明水听器采集的信号能够反映噪声的基本特性,该测试系统能够进行噪声信号的时域、频域、A计权声级及倍频程等分析,能满足工程和科学研究的需要,具有较好的应用前景.     

离心泵流动空化噪声测试

选择3个流量工况(80, 92,100 m³/h)对离心泵进行空化试验,利用TST6200动态采集系统、NoiseA 2.10噪声测试软件和灵敏度为-210 dB的水听器构成的噪声测试系统采集空化噪声信号,并利用照相机同时拍摄3个流量工况下水流中空泡的变化过程.采用功率谱法对空化噪声信号进行频域分析和处理,将整个频域分为高中低3个频段,统计各频段信号的平均功率,得到信号功率随汽蚀余量之间的关系曲线.研究结果表明:离心泵流动空化信号的特征主要集中在低频段,而在中高频段没有明显特征;利用功率谱法对空化噪声信号进行分析和处理,得到的结果能够很好地反映离心泵流动空化的发展过程;选择了2个功率带分别作为判断离心泵空化初生和临界空化时的阈值,利用该阈值可以对离心泵空化进行实时监测.     

松子开闭声学特性的试验研究

利用声学测试系统,对开口松子与未开口松子声学特性进行测试,并根据不同松子大小、不同下落高度分别进行试验,分析松子碰撞后的波形图、频谱图,探讨声学特性与松子开闭状态的关系.通过试验发现,开口与未开口松子的波形图和频谱图有明显区别,开口松子在3500～7000Hz之间有一能量高峰,而未开口松子能量分布比较平均,无明显凸峰.同一类松子,其下落高度、大小不同对主频没有明显影响,其频谱图基本相同.可以利用开口松子与未开口松子的声学特性不同进行松子分类.     

UWB脉冲的数字化处理研究

针对UWB通信系统UWB脉冲的直接数字化,要求传输信号单脉冲宽度很窄且幅度很低,对A／D转换器的量化阶数和采样速度有很高的要求。通过对量化阶数、采样抖动误差和采样率对检测UWB脉冲影响的分析,得出量化阶数和采样率对系统的性能影响小,并且通过减小跟踪误差可以降低采样抖动误差对系统的影响。     

汽车减震器支座疲劳开裂原因分析

针对汽车在行驶过程中减振器支座开裂问题,对开裂部位的载荷谱及相关信号进行了实车、实地测试,应用疲劳强度理论对减震器支座不同工况疲劳寿命进行了计算。研究表明,轮胎气压过高以及减震器损坏会造成其支座疲劳载荷显著增大,使之疲劳寿命迅速下降。最后建议对减震器的质量进行考核,尤其是对减震器拉伸和压缩过程的阻尼系数应引起同样重视,在使用过程中减震器失效后应立即更换,轮胎气压应按规定要求使用,以避免减震器支座过早疲劳失效。     

基于PWM变量喷雾的单喷头动态雾量分布均匀性实验

为研究PWM变量喷雾系统的动态雾量分布均匀性特点,以胭脂红溶液为喷雾试剂,在输送带上放置矩阵式集雾穴盘收集雾滴,采用浓度-吸光度法测量雾量沉积浓度,对单个喷头分别测试了不同PWM频率、PWM占空比和喷雾压力对总体区域、喷雾前进方向和喷杆方向上雾量分布均匀性的影响。研究发现,相较于喷杆方向,PWM频率对单喷头在喷雾前进方向上的雾量分布均匀性影响更大,某一速度条件下PWM频率的最小值应至少保证喷雾的连续性,且无需过大,从而保证电磁阀的使用寿命;当PWM占空比增大到一定值使喷雾流量基本稳定时,PWM占空比的继续增大可同时提高单喷头在喷雾前进方向和喷杆方向上的雾量分布均匀性,而在PWM占空比增大到该定值之前,仅对喷雾前进方向上的雾量分布有明显影响;在雾化效果较好的前提下,喷雾压力对单喷头在喷雾前进方向和喷杆方向上的雾量分布均匀性均有较大影响,且影响效果相反,主要因为随着喷雾压力的增大,雾量更多地向喷杆方向上的两侧和喷雾前进方向上的中间聚集。