带悬臂板单箱双室薄壁箱梁畸变效应分析

为研究带悬臂板单箱双室薄壁箱梁的畸变效应,基于板梁框架法建立了畸变控制微分方程,给出竖向偏心集中荷载作用下该方程的初参数解,同时还导出了带悬臂板单箱双室截面箱梁畸变框架惯性矩的具体解析式.利用解析理论对悬臂梁和简支梁算例进行分析,研究结果表明:解析解与已有文献和有限元计算结果均吻合良好,验证了解析理论的正确性;通过参数分析可知,中腹板厚度越大,双室箱梁的抗畸变变形能力越强,中腹板厚度的变化对边腹板横向弯矩的影响很小,但中腹板的横向弯矩随其板厚的增大而增大,当中腹板厚度与边腹板厚度相等时,中腹板的横向弯矩可近似等于边腹板横向弯矩的2倍.

机载拼接式大面阵相机的分块多项式畸变模型

机载拼接式大面阵相机因其高分辨率、广覆盖性等优点在遥感测绘工作中广受欢迎。然而,由于制造工艺、装配精度等因素的影响,相机成像过程中会产生各种复杂畸变,影响影像质量和几何处理准确性。本文针对拼接式航空面阵相机的特点,提出一种分块多项式畸变模型,该模型核心思想是在Brown畸变模型检校残差矢量场引导下,将成像幅面划分为多个子影像块,在每个子块内采用多项式描述畸变,从而实现对各种复杂畸变的有效修正。此外,为求解分块多项式参数,设计了一种云控制检校方案。本文以北京空间机电研究所研制的AFC-900相机为研究对象,在肇东开展相机的云控制检校,然后分别在肇东、介休和汨罗3个测区开展生产验证,结果表明本文提出的畸变模型可以将AFC-900相机的畸变纠正到0.5像素以内,生产成果精度满足1∶500和1∶2000大比例尺测绘规范要求。

斜拉桥钢桥面板挖孔细节群的数字畸变疲劳试验

为研究斜拉桥钢桥面板横隔板挖孔细节群的畸变疲劳机理,考虑疲劳应力、焊接残余应力、焊接缺陷等多场耦合作用,建立了斜拉桥全桥足尺数字疲劳孪生模型,实现了钢桥面板典型细节群的数字畸变疲劳试验与模拟。焊接数字孪生模拟时,采用与单元温度相关联的热对流参数表达,可显著改善焊接温度场和残余应力场模拟准确度。数字畸变疲劳试验与模拟结果表明,横隔板挖孔细节群的畸变疲劳裂纹尖端等效应力强度因子幅均大于门槛值,该细节群初始裂纹在运营卡车荷载作用下易于扩展。应变能释放率分析结果表明,横隔板挖孔细节群的畸变疲劳裂纹均是以Ⅰ型裂纹为主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合型裂纹,扩展全过程3种类型裂纹耦合特征显著。该研究成果可为斜拉桥钢桥面板抗疲劳设计与维护提供依据。

针对直流偏移和谐波畸变的新型并网锁相环设计

同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL)作为最广泛的电网同步技术,当存在电网不平衡、谐波畸变及直流偏移等非理想状态时,其表现不佳.为了提升SRF-PLL的滤波能力,本文采用传统双二阶广义积分器(DSOGI)提取与分离电压正负序分量.通过改进多变量滤波器(MVF)解决DSOGI无法消除直流偏移的问题,并且保留了MVF对输入电压基波正序分量不会产生电压幅值变化和相移的特性.将改进的MVF结构引入DSOGI中,设计一种新型锁相环,能有效提升滤除谐波分量的能力.进行Matlab/Simulink仿真,结果表明该锁相环在电压不平衡、直流偏移、谐波畸变和频率突变下能够快速锁相.

考虑横隔板变形影响的薄壁箱梁畸变分析

为了克服薄壁箱梁畸变分析中按刚性横隔板处理的不足,提出一种考虑横隔板变形影响的改进解析法.根据箱梁横截面的畸变变形与横隔板本身畸变变形之间的协调关系,求解横隔板提供的约束畸变矩,并对畸变矩的物理意义提出了明确解释.针对板形、X形、V形及框架形横隔板,导出了其抗畸变刚度计算公式,并分析了不同横隔板对箱梁畸变效应的影响.研究结果表明:畸变矩是箱梁横截面内剪力流对任一角点产生的2个大小相等而方向相反的力矩;在板形、X形及V形3种横隔板中,板形横隔板的抗畸变刚度最大,V形横隔板最小;布置板形横隔板时箱梁的畸变广义内力均接近于刚性横隔板时的相应内力,但畸变角和横向弯矩均与布置刚性横隔板时相差较大;与X形和V形横隔板相比,板形横隔板使箱梁在跨内产生更大的翘曲位移.

基于回归分析的人体工频电场畸变影响分析预测研究

为探究输电线路下人体周围工频电场分布规律,量化分析人体位于工频电场时对场强的畸变作用,文中以500 kV架空线路边导线工频电场为研究对象,通过便携式工频电场测量装置,检测在人体垂直和水平方向上不同部位和不同距离处的电场强度,得出输电线路下人体周围工频电场分布规律。结果表明,人体头部、肩部、上臂、腰部、臀部、膝部、脚部均对电场场强产生不同的畸变效果,且当距离人体大于100 cm时,人体对周围空气域内电场的畸变作用可以忽略不计。在此基础上,通过对人体水平方向和垂直方向上不同点位的电场场强检测结果进行回归分析,得出人体不同部位和距离电场中心不同位置对工频电场场强影响的修正方程,为提出工作人员防护措施奠定重要基础。

新型波形钢腹板组合箱梁畸变效应

为研究新型波形钢腹板(CSW)组合箱梁的畸变效应,以板梁框架法和位移法为基础,建立单箱多室新型CSW组合箱梁的畸变控制微分方程和边界条件,得到畸变正应力解析解,并采用有限元法检验推导结果的正确性。应用推导结果对比分析新型CSW组合箱梁与传统CSW组合箱梁的畸变性能,以及截面高度、箱室宽度和钢底板厚度对新型CSW组合箱梁畸变效应的影响。结果表明:解析解计算得到的畸变正应力与有限元模型计算的结果吻合较好,畸变角的变化规律与有限元模型计算结果一致;与传统CSW组合箱梁相比,新型CSW组合箱梁的畸变翘曲刚度减小了38.89%,畸变框架刚度减小了71.84%,抗畸变能力减弱;随着截面高度和箱室宽度增加,新型CSW组合箱梁跨中畸变角和跨中畸变双力矩均逐渐增大,且箱室宽度的影响更为明显;随着钢底板厚度增加,新型CSW组合箱梁跨中畸变角逐渐减小,跨中畸变双力矩逐渐增大。

摄像机畸变中心及畸变系数标定方法

针对传统针孔模型下摄像机畸变校正方法应用场景受限,和基于图像特征的畸变校正方法中将图像中心作为畸变中心造成标定精度不高的问题,提出一种基于角点共线特征的畸变中心及畸变系数标定方法。利用过光学中心直线畸变最小的原理,设计迭代算法搜寻到畸变程度最小的两条直线,解算得到精确的畸变中心,进行畸变系数的标定。采用Levenberg-Marquardt算法和多项式畸变模型,利用整幅棋盘格角点拟合的直线特征建立非线性优化模型,标定出一阶径向畸变系数,仿真标定误差在e^(-12)~e^(-11)量级。通过实验验证了畸变中心和畸变系数标定算法的可靠性和准确性,实验结果表明,无论是FA镜头,还是Scheimpflug镜头和广角镜头的畸变,算法均能满足畸变校正的需求。

一种基于神经网络的畸变图像校正方法

由于摄像机获取的图像存在几何畸变,因此在对图像进行定量分析前,必须校正畸变。针对传统的畸变图像校正方法,其所建立的畸变数学模型,不仅求解畸变参数复杂、计算量大,且存在很大的数值计算误差的问题,提出了一种基于神经网络的畸变图像校正方法。该方法首先运用图像处理技术从一标准模板的畸变图像中提取样本,然后以样本像素坐标作为网络输入来对神经网络进行训练。由于该训练好的神经网络能够实现畸变图像与非畸变图像之间的映射关系,因此能达到校正图像畸变的目的。最后对该校正方法进行了实验,给出并分析了校正实验结果,校正效果令人满意,并已成功地用于焊接机器人视觉系统。

某单级压气机对组合畸变响应特性的数值模拟

发动机压缩系统的气动稳定性主要取决于飞行时发动机抗畸变的能力。畸变主要来自发动机进口的总压、总温及其组合畸变。它们在数量关系上不确定,在地面又很难模拟实现。采用数值计算方法,从理论上定量地研究组合畸变在压气机中的响应特性,通过建立某单级压气机三维模型,并采用无限叶片假设和用体积力模化叶栅特性的方法进行简化求解三维非定常欧拉方程,研究了总压与总温的组合畸变在某单级压气机中的传递过程。计算结果表明:组合畸变经过转子时总压畸变强度和总温畸变强度明显大于单独作用时的畸变强度,分别增大了13%和13.5%,但畸变范围基本没有变化。

CCD摄像机成像畸变的研究

介绍了 CCD摄象机成像的畸变类型 ,着重分析了径向畸变、离心畸变及薄透镜畸变的成因和特征 。

地下洞室变形破坏物理模拟的力学相似畸变映射原理与实例分析

相似物理模拟是研究地下工程变形破坏问题的重要手段,然而经典相似理论关于相似模型与工程原型之间的几何相似比和材料力学参数相似比的相互约束,导致室内物理相似模型尺寸和材料力学参数一直面临难以完全满足相似准则的困局,从而产生力学畸变和模拟试验结果解译困难。为此,提出了地下洞室变形破坏物理模拟的力学相似畸变映射处理方法,引进畸变系数和映射系数,通过耦合解析法或数值法来映射畸变效应,实现地下洞室物理模拟结果对原型力学行为的定量解译;以圆形隧洞为工程原型,采用水泥基3D打印隧洞物理模型进行相似物理超载试验,基于提出的耦合力学相似畸变法与解析法对物理模拟结果进行了定量分析和对比验证;以某水电站地下洞室群为研究原型,通过砂岩3D打印洞室群物理模型的超载试验获得洞室破坏的变形值,采用耦合力学相似畸变法与数值方法对物理模拟结果进行定量分析。实例分析结果表明,在物理相似模拟中几何相似比和力学相似比不满足经典相似准则条件下,该方法可实现圆形隧洞或复杂洞室群原型的相似物理模拟结果的定量映射分析,对非恒定相似比的地下洞室物理模拟畸变分析具有普适性。

不同畸变研究方法在薄壁箱梁畸变计算中的差异分析

为揭示偏心竖向荷载作用下薄壁箱梁的畸变,基于能量变分原理和箱梁各板件的静力平衡分析,给出优化后箱梁畸变研究的3种方法。推导出各方法研究梯形截面箱梁畸变解析计算式的普遍形式,得到相应的四阶畸变控制微分方程。对各畸变研究方法采用典型数值算例进行验证,研究结果表明:优化后的各畸变研究方法计算的畸变翘曲正应力值与文献数值相差很小,各方法之间误差最大不超过5.39%,方法2和方法3计算结果误差很小可忽略;各方法计算的矩形截面箱梁的畸变扇性坐标值均相等,梯形截面箱梁的畸变扇性坐标值则不同;畸变翘曲惯性矩和框架横向抗弯惯性矩的计算值大小与畸变分析过程有关;仅有端隔板的简支箱梁在畸变集中荷载作用下,靠近梁端的区域存在反向畸变变形。

耳蜗基膜响应随强度灵敏度衰减的畸变

听力衰退的一个直接表现是听觉强度感知灵敏度下降,听觉阈限提高。为探索与此相伴影响语音感知清晰度的耳蜗听觉信息表达的其他变化,改善助听器听力康复效果,本研究通过动物实验观察了耳蜗基膜振动在强度响应灵敏度下降时的其他响应特征变化。结果显示,随着耳蜗振动幅度响应灵敏度的下降,耳蜗基膜振动幅度随激励声压的增长从非线性渐趋于线性;基膜振动的频率成分中组合频率成分幅度逐渐减小,直至消失;基膜调谐曲线逐渐钝化,调谐频率逐渐向高频偏移。

低温管路动应变光纤光栅测量的光谱畸变抑制

动应变是分析和治理火箭发动机管路振动问题的重要测量参数。针对低温管路动应变光纤光栅测量面临的光谱畸变问题,开展了抑制光纤光栅应变传感器光谱畸变的方法研究。选择了3种适用于直径≤30 mm的小管路应变测量的光纤光栅应变传感器封装和安装方法并开展了试验验证。第一种方法是拉伸光纤光栅并将光纤光栅及其两侧光纤整体粘接到管路表面;第二种方法是拉伸光纤光栅并将光纤光栅之外的两侧光纤粘接到管路表面;第三种方法是光纤光栅套毛细管拉伸并将毛细管及两侧光纤整体粘接到管路表面。在液氮试验中,套毛细管的4只光纤光栅未发生谱峰分裂,其中3只光纤光栅的反射谱半峰全宽相对变化≤5%、谱峰强度相对变化≤6%,光谱畸变得到了有效抑制;光纤光栅应变测量值与通过管件热膨胀施加的应变吻合。结果表明,光纤光栅套毛细管拉伸整体粘接方法可用于火箭发动机低温小直径管路动应变测量。

考虑约束扭转二次剪力流影响的箱梁畸变效应分析

为了揭示箱梁约束扭转和畸变之间的耦联关系,研究约束扭转对箱梁畸变效应的影响,根据约束扭转二次剪力流形成的畸变荷载,建立了考虑约束扭转的箱梁畸变控制微分方程.基于乌曼斯基第二理论,提出约束扭转剪力流是基于约束扭转引起的畸变效应修正后的总扭矩布雷特剪力流,并通过Ansys有限元模型和能量法计算结果对理论公式进行了验证.数值算例结果表明:2种不同约束扭转剪力流分解方法计算所得结果完全一致;不同计算点处的约束扭转剪应力与Ansys有限元法计算结果吻合良好;扭转畸变翘曲总正应力、畸变翘曲正应力均与按能量法计算所得结果吻合良好,误差不超过10%.计入约束扭转二次剪应力的影响能够更准确地计算箱梁畸变效应.

航空发动机压力畸变试验影响因素分析

为探索航空发动机压力畸变试验的影响因素,对畸变发生器及畸变试验参数测量和处理方法进行了研究。在相同插板深度和发动机状态下,通过详细分析试验结果中气动测量截面(Aerodynamic Inter-face Plane,AIP)上的压力参数和畸变指数发现:畸变发生器的连接气密性差会直接造成低压区压力升高和影响面积缩小的后果,导致试验结果与理论值的综合畸变指数最大偏差达到18%;测量截面参数处理方式是影响畸变试验结果的重要因素,通过镜像对称的处理方式能够细化测量截面参数,使畸变指数提高接近9%,可更好地反映压力畸变水平。该研究可为后续发动机压力畸变研究提供借鉴。

大型双板导波天线对核电磁脉冲传输损耗和畸变特性

大型导波核电磁脉冲模拟器可为系统级装备试验提供自由空间辐照环境。针对此类模拟器常用的双板导波天线可能存在的传输损耗和波形畸变问题,以电磁仿真软件和算例对比分析研究了3种主要的影响因素,包括土壤的介电损耗及其抑制、前锥板向平行板转折的结构不连续、线栅阵列代替金属板的缝隙泄漏。研究结果表明:对上下极板等宽的情形,土壤损耗可使电压传输效率降低25%以上;适当展开下极板宽度可屏蔽土壤损耗;上极板转折处的结构不连续可导致平行段试验空间内电场呈现双峰交叠、幅度降低、波形畸变等特征;最大线间距0.3 m不会导致前沿显著变化。作为工程应用案例,设计了前锥长度60 m、顶高15 m、下极板拓宽3 m、由100根线栅阵列构成上极板的导波天线,试验空间超过20 m×20 m×10 m,实现了前沿2.5~3.0 ns双指数脉冲的无损耗、无畸变传输。

测耙数量对进气道稳态畸变特性测量的影响

在现代战斗机进气道相关试验中,受低速辅助进气门打开和隐身大S弯管道、大迎角侧滑角飞行姿态等复杂因素影响,进气道流场畸变较大,不同测耙数量的测试结果相差较大。国内外对进气道出口流场稳态畸变的测量及计算有较多研究,但鲜有测耙数量对进气道稳态畸变测量影响的全面对比研究。本文采用测耙测量进气道大压力梯度区和低压区并计算其稳态畸变,针对进气道风洞试验、全尺寸进发联合台架试验和进发匹配试飞,对常用的6支耙和8支耙形式测量结果进行对比研究。结果表明,对于形状复杂的战斗机进气道而言,进气道出口流场的测试需要尽可能采用8支测耙的测量方式,才能取得满意的结果。特别是舰载战斗机在舰面环境下,受舰首来流及偏流板反射等因素影响,进气道流场更加复杂,且发动机工作在特殊加力状态,对进发匹配稳定性要求也更加苛刻,更有必要采用8支测耙的测量方式。

考虑电流过零畸变的Vienna整流器SPWM调制策略研究

空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)在Vienna整流器控制中应用广泛。然而,SVPWM的计算量较大,难以应用在开关频率较高的Vienna整流器控制中,且Vienna整流器功率只能单向传递的特点使得输出电流易出现过零畸变。针对上述问题,本文首先给出了正常状态下Vienna整流器正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)过程中期望输出电压与PWM比较值之间的关系表达式,并进一步分析了电流过零畸变的机理。基于误差最小化思想,本文提出了一种考虑电流过零畸变的Vienna整流器SPWM调制策略。仿真实验表明:采用考虑电流过零畸变的Vienna整流器SPWM调制策略,可显著减小电流过零畸变,提高电流质量,与未采用本调制策略相比,并网电流的THD由2.48%减小至1.1%。