基于高精度PSD的三轴试样径向变形激光量测系统的研制

研制开发了一套基于高精度PSD(位置敏感探测器)的三轴试验土样径向变形激光量测系统,将激光光电检测技术和光学三角法测距原理应用于土工三轴试验,实现了土样变形的非接触式多点直接量测,能够较精确的测定不同时刻试样高度不同位置处的直径变化值,对紫铜标准试件的测试精度为0.009 mm,应用该系统可对三轴试验过程中试样的应力应变性质进行更加符合实际受力状态的深入研究。文中还对影响测量精度和误差的主要因素进行了分析,并通过标准试件直径的实测结果验证了系统的测量精度。

三轴试样径向变形激光量测系统的改进

利用激光光电检测技术和高精度位置敏感探测器(PSD)的优点,对三轴试样径向变形的激光量测系统进行相关改进。共做了3个方面的改进工作:(1)将圆形压力室改为方形压力室,可解决光垂直入射时发生的光线偏折现象。(2)由于原系统使用1个PSD,无法解决三轴剪切试验中试样容易发生偏心的问题,使用2个PSD分别对试样径向左右两侧进行量测,可提高量测的精度。(3)将控制传感器升降的微动机械控制单元的普通电机转换成由计算机指令控制的步进电机,每一行程都能回到同一初始位置。运用该套系统对标准件、压力室中的标准件和压力室加水的标准件进行标定,得出电信号变化与直径变化的函数关系,并对饱和含黏砂土试样进行固结试验,将测试结果同计算结果相比较,证明该套系统测试三轴试验试样的体变结果较为可靠。该系统可用于研究三轴试样的局部变形和端部约束等问题,并对当前土体本构关系中的应变局部化、剪切带形成以及非饱和土体变量测等方面也有比较广泛的应用前景。

焊接钻杆自动对中的检测与控制

针对焊接钻杆过程开发的自动对中检测和控制系统 ,设计了一种激光测距方法 ,减少了因旧钻杆局部缺损引起的误差。建立了 T- S模糊控制模型 ,对于具有非线性特性的液压执行机构 。