机械零件的动态特性设计和 NVH 匹配设计

成果简介： 该项技术针对汽车噪声，应用基于近场声全息的噪声测试手段，合理设计麦克风阵列，在紧靠被测声源物体表面测量面上记录全息数据，然后通过空间生产变换法重构三维空间声场，继而分析识别出噪声源及各部位噪声贡献量，为汽车声学包装的设计及优化、汽车零部件和系统的噪声控制等提供参考依据。

项目构建汽车NVH性能研发管控体系，形成汽车减振性能设计方法群，并进行理论验证和样车开发及改进设计实践验证，研究基于阵列全息的车辆振源识别与贡献排序方法，精确识别振源位置，形成汽车减振、降噪结构创新技术群，并运用到量产车型。在汽车生产成本不上升的前提下，对轻型汽车实施减振、降噪优化设计。权威第三方检测表明，反映整车平顺性指标的加权加速度均方根值(m/-)下降10%,车内匀速行驶噪声降低3.2dB,汽车减振性能显著提高，乘坐舒适性得到有效改善。项目申请或获得授权发明专利19项，授权实用新型专利15项，

本发明属于计算机视觉、图像匹配技术领域，具体涉及到一种图像匹配跟踪中匹配模板选择方法。匹配模板选择方法分为匹配模板尺寸自适应确定步骤、匹配模板定位能力判定步骤两个部分；(1)匹配模板尺寸自适应确定步骤方法流程：以给定坐标点位置为中心，设定分割区域；对分割区域利用大津阈值分割算法自动阈值分割算法进行二值化，统计前景区域和背景区域的像素个数，求取前景区域像素个数与背景区域像素个数的比值；计算该比值与设定阈值之间的关系来

成果简介：该项目利用了振动理论、声学理论、振源识别与声源识别技术、虚拟样机和结构动力学修改技术，可对各种类型的汽车NVH特性进行分析和评估，并经过NVH参数优化和控制措施实施后，使车内振动、车内外噪声水平达到国家标准或优于国家标准。 项目来源：合作开发 技术领域：车辆工程 应用范围：微面汽车、客车、SUV汽车、新能源汽车、轻型中型重型卡车等的设计及制造 技术水平：国内先进，并在国内若干家汽车厂家得到实际应用 现状及特点：建立了先进

整车的动力总成的性能优化不仅涉及到整车的结构设计、发动机整体性能（整个运 行范围）的优化，而且更重要的是动力系（发动机）和传动系（整车）的优化匹配。过 去，在整车开发中往往忽略了这个关键部分：或没有引起足够的重视，或没有实现同步 开发；没有合适的评判体系（尤其是综合评判），试验和模拟计算以及设计不能协调等 等。所以，整车动力总成的性能达不到最佳状态。 本项目从 1996 年开始，经过 10 余年的研究，建立了动力总成的综合评价体系，进 行了模拟计算（商用软件）与试验技术（试验台架和方法、国家标准等）协调性的研究， 收集、整理了动力总成设计的国家和企业标准，建立了较完善的、可行的、具有实用价 值的整车动力总成开发体系，先后完成了国内 4 个公司委托的科研项目。 本项目提出的“整车动力总成综合评价体系”经与企业合作的科研项目实用验证， 证明对提高动力总成的综合性能是有理论意义和实用价值的。 本项目的部分研究成果 “整车动力总成综合性能评价体系构建、模拟计算和试验的协 调以及在整车开发中的应用“获得 2006 年汽车行业科技成果二等奖。 

这里所讲的履带式车辆动态性能匹配，是指履带式车辆机械及液压传动动力特性及 热特性仿真与分析系统；是应用系统动力学方法及系统工程方法，整合传统底盘理论、 液压液力传动理论、地面力学理论及传热学等多个学科，发展而出的一种针对工程机械 或越野式车辆动力性能的综合性系统理论体系，此理论体系可根据车辆各传动元件参数 及行驶环境特征，定量得出其性能的动态化表现以及各传动环节的能量消耗和发热量， 可实现以下功能： 夹具 干涉 1． 可分析车辆行驶各瞬态和稳态时的性能表现，在产品设计阶段就可实现其性能 的预测； 2． 可对车辆在不同工况、不同路面环境下进行性能评价，在一定程度上指导车辆 元件针对不同路面环境的匹配方案； 3． 可实现对车辆冷却要求的定量化表述，指导各车辆传动环节的散热冷却系统匹 配设计。 此理论体系还可进一步发展为车辆元件匹配优化方法，机电一体化控制基本模型等， 支持工程机械和越野式车辆未来的智能化和节能化发展。 1．模块化：模型建立由模块拼接，可适应多种不同车辆机型的分析，极大地提升 了系统的覆盖面。 2．动态化：模型描述了车辆中个元件的惯性（质量、转动惯量等）及弹性（弹簧、 液容等），可描述动态工作过程。因此可接受动态载荷输入，以适应工况负荷变化时车 辆性能的研究。 与已有的动态仿真模型相比，本分析系统具有以下优点： 1． 多物理形态：体系中综合了原动机（柴油机），机械传动系统（变速箱，车桥， 履带驱动），液压传动系统（泵，管路，马达，缸），液力传动系统（变矩器），热系统 （冷却循环，散热器）多个方面的研究成果，综合性强，有效满足大系统分析需要。 2． 对环境开放式：结合大气温度，地面特性等外界环境，可分析同种机型在不同 环境下的性能反应，对于车辆适应性的提高可起到促进作用。 3． 功率损耗性能评价：可分析功率在传输过程中的损耗，进而获得对车辆性能的 评价方法，更科学的评价车辆产品的匹配合理性。 4． 机-热系统统一的热平衡解决方案：机械-热系统一体化模型，工程化应用了传 热学的相关成果，可实现对车辆冷却要求的定量化表述，指导各传动环节的散热冷却系 统设计。

 精准匹配搏动式人工心脏利用快速精密驱动技术、血液破坏流场优化设计和无传感器定位技术等设计制作的一种搏动式人工心脏辅助装置（包含有搏动式血泵、控制器等），可帮助衰竭心脏提供人体所需要的搏动血流。 精准匹配搏动式人工心脏主要用于心脏外科领域，治疗严重的心脏病。具体的用途有：对心脏直视手术后严重的低心排出量综合症，帮助心脏稳定患者的血流动力学；在急性心肌梗死并发心源性休克时，利用与自然心脏的反博改善心肌供血，为进一步的手术治疗赢得时间；对需要进行心脏移植的病人提供过渡桥梁，同时因为可实现与自然心脏的精准匹配辅助，有望增加心衰患者心功能恢复的机会，有减少心脏移植需要的可能。 本装置已取得多件国家发明专利，在电机驱动、结构设计等多方面取得重要进展。  

成果与项目的背景及主要用途：组织工程是近来备受关注的交叉领域， 其 潜在市场巨大。其中可吸收手术缝合线和人造皮肤都已进入市场，而骨移植材料 及杂化骨组织将是下一个实现临床应用的高科技产品。磷酸钙、碳酸钙和硫酸钙 是目前研究最多的无机骨修复材料。其中硫酸钙骨基植入物是目前进入国际市场 的骨组织主导产品之一，也是唯一兼具生物相容性又可被完全吸收的骨修复材料， 国外对此进行了大量的临床和细胞生物学研究，其产品 OsteoSet 已进入临床应 用，国外产品价格约为 40 元/片（每片约 100mg）。硫酸钙基骨植入物可用来填 充骨缺损部位，提供良好的骨生长支架和环境；也可载活性因子或药物，兼具缓 慢释放治疗作用。 技术原理与工艺流程简介：硫酸钙具有凝结性，在凝结过程中而逐渐成型， 而显现出高的力学性能。硫酸钙具有骨传导作用，植入到骨缺损部位后，它起到 桥梁作用，允许细骨胞粘附爬行。随着材料的吸收，骨细胞不断前进，最后形成 新骨。主要工艺流程如下： 医用硫酸钙制备 → 配料 → 成型 → 检验 → 包装 → 灭菌 技术水平及专利与获奖情况：本研究得到了天津市科委的资助，相关的研究 189天津大学科技成果选编 成果已申报了国家发明专利 5 项，其中 1 项已授权。 应用前景分析及效益预测：硫酸钙骨修复材料既可用作植骨材料，也可用作 骨髓炎用植入型药物局部释放体系。硫酸钙作为植骨材料 1998 年在美国的市场 份额为 470 万美元（价格为 5cc: $240），排在人工骨修复材料的第 2 位（21%）， 仅次于来源于珊瑚的植骨材料。随着医学的发展和人们认可度的提高，人工骨的 应用会越来越普及。 德国默克公司的 Septopal 为载庆大霉素的聚合物局部释放体系（价格为 30beads：74 欧圆），在治疗骨髓炎方面显示出良好的疗效，在欧洲早已临床应 用。硫酸钙载药植骨材料将克服 Septopal 存在的严重不足，推向市场后其经济效 益相当可观。 我们所制备的上述产品的成本大约在 6 元左右，利润空间非常大，为高回报 产品，属于国家鼓励优先发展的高技术产业。 应用领域：医疗器械、生物材料制品、组织工程制品 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：原材料 均为国产，价格低廉。所需设备投资不大。常规医药行业的厂房基本上能满足要 求，主要生产车间 100 平方米。 合作方式及条件：面谈

本发明属于通信领域，尤其涉及超高速移动、较大多普勒频移和多径时延的快时变信道的基于正交频分复用的变换域通信系统系统（OFDM-TDCS）的软解调接收方案。