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機(jī)械零件的動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)和 NVH 匹配設(shè)計(jì)

成果簡(jiǎn)介： 該項(xiàng)技術(shù)針對(duì)汽車噪聲，應(yīng)用基于近場(chǎng)聲全息的噪聲測(cè)試手段，合理設(shè)計(jì)麥克風(fēng)陣列，在緊靠被測(cè)聲源物體表面測(cè)量面上記錄全息數(shù)據(jù)，然后通過空間生產(chǎn)變換法重構(gòu)三維空間聲場(chǎng)，繼而分析識(shí)別出噪聲源及各部位噪聲貢獻(xiàn)量，為汽車聲學(xué)包裝的設(shè)計(jì)及優(yōu)化、汽車零部件和系統(tǒng)的噪聲控制等提供參考依據(jù)。

項(xiàng)目構(gòu)建汽車NVH性能研發(fā)管控體系，形成汽車減振性能設(shè)計(jì)方法群，并進(jìn)行理論驗(yàn)證和樣車開發(fā)及改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)踐驗(yàn)證，研究基于陣列全息的車輛振源識(shí)別與貢獻(xiàn)排序方法，精確識(shí)別振源位置，形成汽車減振、降噪結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)群，并運(yùn)用到量產(chǎn)車型。在汽車生產(chǎn)成本不上升的前提下，對(duì)輕型汽車實(shí)施減振、降噪優(yōu)化設(shè)計(jì)。權(quán)威第三方檢測(cè)表明，反映整車平順性指標(biāo)的加權(quán)加速度均方根值(m/-)下降10%,車內(nèi)勻速行駛噪聲降低3.2dB,汽車減振性能顯著提高，乘坐舒適性得到有效改善。項(xiàng)目申請(qǐng)或獲得授權(quán)發(fā)明專利19項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專利15項(xiàng)，

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)視覺、圖像匹配技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種圖像匹配跟蹤中匹配模板選擇方法。匹配模板選擇方法分為匹配模板尺寸自適應(yīng)確定步驟、匹配模板定位能力判定步驟兩個(gè)部分；(1)匹配模板尺寸自適應(yīng)確定步驟方法流程：以給定坐標(biāo)點(diǎn)位置為中心，設(shè)定分割區(qū)域；對(duì)分割區(qū)域利用大津閾值分割算法自動(dòng)閾值分割算法進(jìn)行二值化，統(tǒng)計(jì)前景區(qū)域和背景區(qū)域的像素個(gè)數(shù)，求取前景區(qū)域像素個(gè)數(shù)與背景區(qū)域像素個(gè)數(shù)的比值；計(jì)算該比值與設(shè)定閾值之間的關(guān)系來

成果簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目利用了振動(dòng)理論、聲學(xué)理論、振源識(shí)別與聲源識(shí)別技術(shù)、虛擬樣機(jī)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改技術(shù)，可對(duì)各種類型的汽車NVH特性進(jìn)行分析和評(píng)估，并經(jīng)過NVH參數(shù)優(yōu)化和控制措施實(shí)施后，使車內(nèi)振動(dòng)、車內(nèi)外噪聲水平達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 項(xiàng)目來源：合作開發(fā) 技術(shù)領(lǐng)域：車輛工程 應(yīng)用范圍：微面汽車、客車、SUV汽車、新能源汽車、輕型中型重型卡車等的設(shè)計(jì)及制造 技術(shù)水平：國(guó)內(nèi)先進(jìn)，并在國(guó)內(nèi)若干家汽車廠家得到實(shí)際應(yīng)用 現(xiàn)狀及特點(diǎn)：建立了先進(jìn)

整車的動(dòng)力總成的性能優(yōu)化不僅涉及到整車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能（整個(gè)運(yùn) 行范圍）的優(yōu)化，而且更重要的是動(dòng)力系（發(fā)動(dòng)機(jī)）和傳動(dòng)系（整車）的優(yōu)化匹配。過 去，在整車開發(fā)中往往忽略了這個(gè)關(guān)鍵部分：或沒有引起足夠的重視，或沒有實(shí)現(xiàn)同步 開發(fā)；沒有合適的評(píng)判體系（尤其是綜合評(píng)判），試驗(yàn)和模擬計(jì)算以及設(shè)計(jì)不能協(xié)調(diào)等 等。所以，整車動(dòng)力總成的性能達(dá)不到最佳狀態(tài)。 本項(xiàng)目從 1996 年開始，經(jīng)過 10 余年的研究，建立了動(dòng)力總成的綜合評(píng)價(jià)體系，進(jìn) 行了模擬計(jì)算（商用軟件）與試驗(yàn)技術(shù)（試驗(yàn)臺(tái)架和方法、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等）協(xié)調(diào)性的研究， 收集、整理了動(dòng)力總成設(shè)計(jì)的國(guó)家和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立了較完善的、可行的、具有實(shí)用價(jià) 值的整車動(dòng)力總成開發(fā)體系，先后完成了國(guó)內(nèi) 4 個(gè)公司委托的科研項(xiàng)目。 本項(xiàng)目提出的“整車動(dòng)力總成綜合評(píng)價(jià)體系”經(jīng)與企業(yè)合作的科研項(xiàng)目實(shí)用驗(yàn)證， 證明對(duì)提高動(dòng)力總成的綜合性能是有理論意義和實(shí)用價(jià)值的。 本項(xiàng)目的部分研究成果 “整車動(dòng)力總成綜合性能評(píng)價(jià)體系構(gòu)建、模擬計(jì)算和試驗(yàn)的協(xié) 調(diào)以及在整車開發(fā)中的應(yīng)用“獲得 2006 年汽車行業(yè)科技成果二等獎(jiǎng)。 

這里所講的履帶式車輛動(dòng)態(tài)性能匹配，是指履帶式車輛機(jī)械及液壓傳動(dòng)動(dòng)力特性及 熱特性仿真與分析系統(tǒng)；是應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法及系統(tǒng)工程方法，整合傳統(tǒng)底盤理論、 液壓液力傳動(dòng)理論、地面力學(xué)理論及傳熱學(xué)等多個(gè)學(xué)科，發(fā)展而出的一種針對(duì)工程機(jī)械 或越野式車輛動(dòng)力性能的綜合性系統(tǒng)理論體系，此理論體系可根據(jù)車輛各傳動(dòng)元件參數(shù) 及行駛環(huán)境特征，定量得出其性能的動(dòng)態(tài)化表現(xiàn)以及各傳動(dòng)環(huán)節(jié)的能量消耗和發(fā)熱量， 可實(shí)現(xiàn)以下功能： 夾具 干涉 1． 可分析車輛行駛各瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)時(shí)的性能表現(xiàn)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就可實(shí)現(xiàn)其性能 的預(yù)測(cè)； 2． 可對(duì)車輛在不同工況、不同路面環(huán)境下進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，在一定程度上指導(dǎo)車輛 元件針對(duì)不同路面環(huán)境的匹配方案； 3． 可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛冷卻要求的定量化表述，指導(dǎo)各車輛傳動(dòng)環(huán)節(jié)的散熱冷卻系統(tǒng)匹 配設(shè)計(jì)。 此理論體系還可進(jìn)一步發(fā)展為車輛元件匹配優(yōu)化方法，機(jī)電一體化控制基本模型等， 支持工程機(jī)械和越野式車輛未來的智能化和節(jié)能化發(fā)展。 1．模塊化：模型建立由模塊拼接，可適應(yīng)多種不同車輛機(jī)型的分析，極大地提升 了系統(tǒng)的覆蓋面。 2．動(dòng)態(tài)化：模型描述了車輛中個(gè)元件的慣性（質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等）及彈性（彈簧、 液容等），可描述動(dòng)態(tài)工作過程。因此可接受動(dòng)態(tài)載荷輸入，以適應(yīng)工況負(fù)荷變化時(shí)車 輛性能的研究。 與已有的動(dòng)態(tài)仿真模型相比，本分析系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1． 多物理形態(tài)：體系中綜合了原動(dòng)機(jī)（柴油機(jī)），機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)（變速箱，車橋， 履帶驅(qū)動(dòng)），液壓傳動(dòng)系統(tǒng)（泵，管路，馬達(dá)，缸），液力傳動(dòng)系統(tǒng)（變矩器），熱系統(tǒng) （冷卻循環(huán)，散熱器）多個(gè)方面的研究成果，綜合性強(qiáng)，有效滿足大系統(tǒng)分析需要。 2． 對(duì)環(huán)境開放式：結(jié)合大氣溫度，地面特性等外界環(huán)境，可分析同種機(jī)型在不同 環(huán)境下的性能反應(yīng)，對(duì)于車輛適應(yīng)性的提高可起到促進(jìn)作用。 3． 功率損耗性能評(píng)價(jià)：可分析功率在傳輸過程中的損耗，進(jìn)而獲得對(duì)車輛性能的 評(píng)價(jià)方法，更科學(xué)的評(píng)價(jià)車輛產(chǎn)品的匹配合理性。 4． 機(jī)-熱系統(tǒng)統(tǒng)一的熱平衡解決方案：機(jī)械-熱系統(tǒng)一體化模型，工程化應(yīng)用了傳 熱學(xué)的相關(guān)成果，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛冷卻要求的定量化表述，指導(dǎo)各傳動(dòng)環(huán)節(jié)的散熱冷卻系 統(tǒng)設(shè)計(jì)。

 精準(zhǔn)匹配搏動(dòng)式人工心臟利用快速精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)、血液破壞流場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和無傳感器定位技術(shù)等設(shè)計(jì)制作的一種搏動(dòng)式人工心臟輔助裝置（包含有搏動(dòng)式血泵、控制器等），可幫助衰竭心臟提供人體所需要的搏動(dòng)血流。 精準(zhǔn)匹配搏動(dòng)式人工心臟主要用于心臟外科領(lǐng)域，治療嚴(yán)重的心臟病。具體的用途有：對(duì)心臟直視手術(shù)后嚴(yán)重的低心排出量綜合癥，幫助心臟穩(wěn)定患者的血流動(dòng)力學(xué)；在急性心肌梗死并發(fā)心源性休克時(shí)，利用與自然心臟的反博改善心肌供血，為進(jìn)一步的手術(shù)治療贏得時(shí)間；對(duì)需要進(jìn)行心臟移植的病人提供過渡橋梁，同時(shí)因?yàn)榭蓪?shí)現(xiàn)與自然心臟的精準(zhǔn)匹配輔助，有望增加心衰患者心功能恢復(fù)的機(jī)會(huì)，有減少心臟移植需要的可能。 本裝置已取得多件國(guó)家發(fā)明專利，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多方面取得重要進(jìn)展。  

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：組織工程是近來備受關(guān)注的交叉領(lǐng)域， 其 潛在市場(chǎng)巨大。其中可吸收手術(shù)縫合線和人造皮膚都已進(jìn)入市場(chǎng)，而骨移植材料 及雜化骨組織將是下一個(gè)實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用的高科技產(chǎn)品。磷酸鈣、碳酸鈣和硫酸鈣 是目前研究最多的無機(jī)骨修復(fù)材料。其中硫酸鈣骨基植入物是目前進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng) 的骨組織主導(dǎo)產(chǎn)品之一，也是唯一兼具生物相容性又可被完全吸收的骨修復(fù)材料， 國(guó)外對(duì)此進(jìn)行了大量的臨床和細(xì)胞生物學(xué)研究，其產(chǎn)品 OsteoSet 已進(jìn)入臨床應(yīng) 用，國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格約為 40 元/片（每片約 100mg）。硫酸鈣基骨植入物可用來填 充骨缺損部位，提供良好的骨生長(zhǎng)支架和環(huán)境；也可載活性因子或藥物，兼具緩 慢釋放治療作用。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：硫酸鈣具有凝結(jié)性，在凝結(jié)過程中而逐漸成型， 而顯現(xiàn)出高的力學(xué)性能。硫酸鈣具有骨傳導(dǎo)作用，植入到骨缺損部位后，它起到 橋梁作用，允許細(xì)骨胞粘附爬行。隨著材料的吸收，骨細(xì)胞不斷前進(jìn)，最后形成 新骨。主要工藝流程如下： 醫(yī)用硫酸鈣制備 → 配料 → 成型 → 檢驗(yàn) → 包裝 → 滅菌 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：本研究得到了天津市科委的資助，相關(guān)的研究 189天津大學(xué)科技成果選編 成果已申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利 5 項(xiàng)，其中 1 項(xiàng)已授權(quán)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：硫酸鈣骨修復(fù)材料既可用作植骨材料，也可用作 骨髓炎用植入型藥物局部釋放體系。硫酸鈣作為植骨材料 1998 年在美國(guó)的市場(chǎng) 份額為 470 萬美元（價(jià)格為 5cc: $240），排在人工骨修復(fù)材料的第 2 位（21%）， 僅次于來源于珊瑚的植骨材料。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展和人們認(rèn)可度的提高，人工骨的 應(yīng)用會(huì)越來越普及。 德國(guó)默克公司的 Septopal 為載慶大霉素的聚合物局部釋放體系（價(jià)格為 30beads：74 歐圓），在治療骨髓炎方面顯示出良好的療效，在歐洲早已臨床應(yīng) 用。硫酸鈣載藥植骨材料將克服 Septopal 存在的嚴(yán)重不足，推向市場(chǎng)后其經(jīng)濟(jì)效 益相當(dāng)可觀。 我們所制備的上述產(chǎn)品的成本大約在 6 元左右，利潤(rùn)空間非常大，為高回報(bào) 產(chǎn)品，屬于國(guó)家鼓勵(lì)優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。 應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)療器械、生物材料制品、組織工程制品 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）：原材料 均為國(guó)產(chǎn)，價(jià)格低廉。所需設(shè)備投資不大。常規(guī)醫(yī)藥行業(yè)的廠房基本上能滿足要 求，主要生產(chǎn)車間 100 平方米。 合作方式及條件：面談

本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及超高速移動(dòng)、較大多普勒頻移和多徑時(shí)延的快時(shí)變信道的基于正交頻分復(fù)用的變換域通信系統(tǒng)系統(tǒng)（OFDM-TDCS）的軟解調(diào)接收方案。