考虑波纹度激励的齿轮系统动态特性研究

波纹度是一种偏向于微观的位移缺陷,对系统动力学响应具有一定影响。该文考虑波纹度激励对齿轮系统产生的影响,采用集中参数法建立了多自由度斜齿轮-轴承平移扭转耦合动力学模型,应用Runge-kutta算法对系统微分方程进行求解处理,通过分析对比该文提出的模型响应与忽略波纹度的斜齿轮-轴承模型响应的幅频响应、瀑布图、时域图以及频谱,揭示了波纹度对系统动态特性的影响规律。仿真结果表明:低转速时,波纹度对系统响应的影响不明显,两种模型均出现明显的周期性和幅值调制现象,滚动体通过频率和齿轮啮合频率为系统的主要特征频率;随着转速增大,1/2啮合频率成分为两种模型响应的主要频率成分,两种模型均出现分频共振现象;随着转速进一步增大,忽略波纹度模型响应的主要频率依旧为啮合频率和轴承滚动体通过频率,该文所提出模型的响应中出现明显的从动齿轮波纹度激励频率成分,波纹度对系统高转速下的动力学响应有明显的影响。

一种基于FPGA的等效焦平面电路的设计

为实现对某型号卫星红外遥感器内部信号处理电路的测试,提出一种基于FPGA的等效焦平面电路的设计。系统以FPGA为控制核心,通过USB3.0接口接收上位机发送的模拟红外图像数据并对其进行存储。根据上位机指令以及探测驱动信号产生指定图像的8路探测器拟合信号给信号处理电路,同时将指定图像数据通过Cameralink接口上传并显示。对比源图像和处理后的图像,结果表明所设计的等效焦平面电路能够模拟红外探测器的输出信号,为信号处理电路提供可靠信号源,对保证红外遥感器的性能具有重要意义。

低功耗高精度海洋压力采集系统设计

为解决当前在海洋环境中温度、压力等环境参数采集系统所存在的功耗大、续航差、体积大、安装维修困难、精度不高等问题,提出了一种低功耗、小型化、高精度、集成度高的压力采集系统方案。该系统以FPGA为主控芯片,模数转换模块采用PGA900芯片,结合低功耗设计方案使得系统在采集状态与睡眠状态之间灵活切换,大幅降低了系统功耗。数据回传时,将线性补偿后的压力值和温度值传输至上位机进行显示与分析。结果表明,系统在采集状态时的电流为5.37 mA左右,睡眠状态电流为149μA,温度信号和压力信号采集精度约为0.05%。该采集系统具备低功耗、高精度、便携特性,在一定程度上能满足高精度和海洋环境下长时间周期性工作的要求。

基于文件管理的采编记录仪设计

针对高超声速飞行器等高速武器装备遥测数据越来越多,及数据回读分析耗时久、工作量大的问题,设计了一种基于文件管理的采编记录仪。该系统能够完成对多种不同信号的采集编码,并对编码后的数据进行实时存储;为快速、可选择地提取有效试验数据,设计了基于空闲区的文件管理方法,主要功能包括文件信息的读取、存储容量显示、断点续存。通过配套的测试设备,对采编记录仪的文件管理功能进行了测试,并对测试数据进行了完整性分析和准确性校验,结果表明系统功能完善,能够快速可靠地进行海量数据的存储及回读。

风力机叶片复合材料裂尖温度场及微观损伤研究

依据热力耦合建立含微缺陷叶片的裂尖温度场数值模型,并研究了微缺陷叶片断裂微观损伤方式。首先,建立裂尖温度场数学模型需要确定塑性区范围和塑性区内的内热流密度函数。基于正交各向异性复合材料裂纹尖端应力场和Tsai-Wu屈服准则理论推导,得到含微缺陷风电叶片I/II复合型裂纹的塑性区范围;内热流密度函数按照裂纹扩散规律构造。其次,利用电子扫描电镜技术对叶片试件的断口失效微观结构进行检测。通过红外热像仪监测微缺陷叶片试件表面温度实验,验证了裂尖温度场计算模型的准确性;确定计算温度场模型中内热流密度函数幂数为2;通过显微技术发现含气泡缺陷的叶片试件有纤维断裂、基体开裂损伤方式。

电磁轨道炮过载测试系统设计

针对一般的用于瞬态参数测试的电子仪器设备在强电磁干扰的影响下无法正常工作的问题,设计了一种能够有效屏蔽强电磁干扰的膛内过载测试装置。该测试装置的壳体结构采用多层电磁屏蔽性能良好的金属材料制做而成,结构内部采用聚氨酯灌封工艺进行填充。内部电路系统结合低功耗设计和数据采集存储技术,完成整个飞行过程中过载参数的采集与记录。在电磁轨道炮实弹测试试验中,测试装置可靠地记录了弹丸的过载数据。试验结果表明,该测试装置的结构外壳对强电磁场起到了有效的电磁屏蔽,内部电路系统得以成功获取弹丸的瞬态过载参数。