摘要：针对传统室内甲醛检测仪无法同时监测多个测量点甲醛浓度变化的问题,设计一种基于无线网络的室内甲醛监测系统。监测系统包括采集终端、协调器和上位机3部分,采集终端通过甲醛传感器和温湿度传感器获取环境变化数据,借助ZigBee无线组网发送至协调器;协调器接收数据后写入OLED屏并通过串口传输至上位机中,使用Python脚本将实时数据插入MySQL数据库中;上位机依托Apache服务器和PHP语言在网页端进行MySQL库中的数据读取和显示。经测试,该系统实现了对室内多房间的甲醛浓度在线监测,协调器OLED屏和浏览器页面实时显示数据变化,并通过电脑端和移动端查看本地或云上监测记录。实验表明,系统稳定性高、简单易行且灵活性强,具有较高的实用价值和应用前景。

摘要：【目的】提出一种新型太阳能储能地板供暖系统,为家用型供暖地板系统的设计和研究提供参考和理论基础。【方法】首先介绍太阳能储能地板总体结构和构成,基于三维软件绘制太阳能储能地板供暖系统的三维实体;然后分析太阳能储能地板的工作原理和传热过程,对室内地板供暖系统的主要工作过程进行分析;最后根据热平衡关系对太阳能储能地板供暖系统中的铝芯-地板-保温层系统传热数学模型,对各控制单元的数学关系模型进行离散化,采用MATLAB软件对数学模型进行仿真,得出铝芯和地板截面的温度分布云,并结合ANSYS软件对铝芯-地板-保温层系统进行仿真,得出系统温度分布云。【结果】由铝芯温度分布云可知,铝芯宽度方向温度传热速度不同,长度方向温度呈中间高、两端低的趋势;总体温度大于30℃的比例较大,且温度分布在40℃左右的区间也较大,铝芯的传热效果较好。通过Origin 9.0软件对提取的数据进行曲线拟合,得到铝芯板材2 m处宽度方向温度分布二次曲线,其相关系数R^2=0.989 5,值接近1,曲线拟合效果较好。从地板截面温度分布云可知,地板传热速度较慢,与自身导热系数有关。经过ANSYS软件模拟仿真求解,得到太阳能储能地板供暖系统的温度分布情况,地板面温度分布基本呈两端高、中间低的趋势,最后稳定在24℃左右。试验分析表明,随着时间增加,地板面温度不断升高,升温50 min时,地板面最低温度为20.5℃,拟合度为85.42%,模型准确度较好。【结论】本研究所设计的太阳能储能地板,经模型建立、温度分布仿真及试验验证,理论模型与实际情况的拟合度较高,可为太阳能储能地板设计和研究提供一定思路,有利于新时期太阳能储能地板的发展利用。

摘要：在分析和研究强化地板加工工艺的基础上,结合强化地板全自动生产线的工艺流程,确定了强化地板数控横向开榫机的开榫工艺及加工运动方式。对强化地板数控横向开榫机的齐边锯主轴进行ANSYS有限元分析和静力学仿真分析,获得其应力、应变和变形云图,校核其强度、刚度;通过模态分析,获得齐边锯主轴的前六阶固有频率及振型,检验其振动稳定性,验证其结构设计合理性。为设备主轴的创新设计提供了新的思路。

摘要：针对地板生产设备大多数处于半自动化状态,且存在着加工精度和加工效率不高等缺陷,提出了强化地板数控横向开榫机主机结构的设计。通过对横向开榫机加工工艺分析,利用三维软件solirlworks对强化地板数控横向开榫机主机结构进行实体建模,确定了强化地板数控横向开榫机主机总体结构,并对齐边锯、粗铣的切削力和切削功率进行设计计算,完成了强化地板数控横向开榫机粗铣主轴件、齐边锯组件、精铣主轴件、抛光主轴组件、主机机架等结构的设计研究。设计的强化地板数控横向开榫机主轴结构简单,具有强度高、加工效率高、稳定性较好、制造成本低的优点。

摘要：采用数学方法对竹材的形状进行描述,并对其去内节加工过程进行参数驱动,以期提高竹材的经济价值和利用范围。首先对竹材加工工艺进行分析,在实际应用的基础上,解释现有工艺的不足,设计了竹材去内节加工设备的工艺流程并阐述其科学性和实用性;其次,采用柱坐标的形式对竹材及其去内节加工过程进行数学描述,采用微积分思想对竹材去内节加工过程所走路径进行数学表达;最后给定工作参数,对竹材去内节加工过程进行参数驱动。利用参数驱动方程,对竹材去内节加工设备的软件系统进行设计,将程序输出数值与理论计算数值进行对比分析,验证了竹材去内节加工过程参数驱动方程的正确性和精确性。通过用数学方法对竹材的形状进行描述,竹材去内节加工过程的参数驱动为竹材去内节加工设备软件系统的设计提供了基础,有望解决竹材加工困难和出材率低等问题。

摘要：对于空间结构螺栓球节点连接,由于连接螺栓位于节点内部,导致内部螺栓发生松动较难被发现.提出了一种基于时间反演的螺栓球节点松动监测方法.利用ABAQUS软件建立螺栓球节点连接模型,获得螺栓预紧力和连接接触面积之间的相关关系.结合螺栓连接接触面积理论可知,节点松动发生时,球节点和杆件间的相对接触面积减小,影响应力波在传感器之间的传播和衰减,为所提方法提供了理论基础.设计制作了一个缩尺网架模型,通过对套筒施加不同的扭矩来模拟螺栓球节点的不同松动状态,在螺栓球和杆件表面粘贴压电陶瓷片作为驱动器和传感器,以应力波信号的聚焦峰值作为松动指标,利用时间反演技术实现对螺栓球节点连接状态的监测.通过模型试验验证了本文方法的有效性,以期为螺栓球节点连接的空间结构安全运营提供一定的保证.

摘要：针对螺栓球节点在安装、使用过程中连接区受力变化将导致螺栓、套筒等部件破坏,进而发生节点连接失效的问题,利用压电陶瓷传感器,基于小波包能量分析法对螺栓球节点连接区受力监测进行研究.设计并制作一个包含螺栓球节点的缩尺网架模型.通过对螺栓球节点连接区的套筒施加不同的扭矩,使连接区处于不同的松紧状态,构建不同的连接区受力.将两个压电陶瓷片分别粘贴在中心螺栓球和靠近该螺栓球的杆端,作为激励器和接收器.对接收到的不同扭矩下应力波进行小波包分析,得到相应的应力波能量,通过计算危险指数RMSD,实现对螺栓球节点连接区受力的监测.试验结果验证了小波包能量分析法的有效性、抗噪性和抗干扰性,最终证明基于小波包能量法的螺栓球节点连接区受力状态监测是可行的.

摘要：针对目前真空木材碳化设备的控制系统具有大滞后、强耦合、时变性以及难以建立精确数学模型等特点,提出了一种模糊神经网络算法的真空木材碳化设备控制系统。通过对输入输出变量、论域及隶属函数的选择,设计出真空木材碳化设备控制器;再将神经网络与模糊控制系统相结合,得到模糊神经控制网络。对模糊神经网络控制器的算法进行了分析;在Matlab环境下编写控制器的程序,用Simulink进行仿真实验。结果表明:模糊神经网络控制器的真空木材碳化设备输出的温度曲线,稳态误差为0、最大偏移量为1℃、调节时间约为8 s、超调量为2%;湿度曲线在6 s时即可达到稳定,稳态误差为0、最大偏差为1%、超调量为4%;加入扰动后,误差能被快速消除,温湿度的波动幅度相对减小,系统的稳定性更强。模糊神经网络控制器,可减小调节时间、消除误差、提高控制精度,具有很好的鲁棒性。将二者结合设计出的模糊神经网络控制器,具有自适应、学习、识别和模糊信息处理等功能,在处理大规模复杂的模糊应用问题方面具有更好的控制效果。

摘要：针对国内真空炭化木的制备工艺以及炭化设备的控制精度、自动化程度较低等现状,提出了一种真空炭化设备的自动控制系统设计方案。根据控制系统的设计要求及方案,确立了该控制系统组成,完成主控PLC、数字量输入输出和模拟量输入输出等硬件的电路设计。同时确定炭化设备软件系统的组成,利用WPLSoft进行编程,实现软件设备功能。生产实验结果表明,该真空木材炭化控制系统可以减少常规工艺的木材炭化时间,提高木材炭化的自动化程度,保证木材炭化后的质量。

摘要：针对木建筑承重构件高空人工检测危险的问题,提出一种能够携带检测设备的攀爬机器人并设计了一种夹持机构。该机构主要由弧形夹板、蜗杆和支撑杆组成,夹持机构采用电机驱动涡轮蜗杆带动夹板实现对木建筑承重构件的夹持。分析夹持机构受力情况,采用SolidWorks设计夹持机构的三维模型并进行静力学仿真分析,结果表明夹持机构受到的最大应力为13.188 MPa,小于所用材料的许用应力。通过样机实验验证夹持机构,结果表明夹持机构可支撑质量为150 kg的机器人搭载设备沿木建筑承重构件进行上下运动和围绕木建筑承重构件进行旋转检测。