变构型飞行器蒙皮多维大尺度变形重构方法

变构型飞行器在执行不同飞行任务时会大尺度地改变机翼结构和蒙皮形状,蒙皮多维大尺度的变形重构是变形飞行器研究中的难点。本文针对这一问题,提出一种基于多芯光纤传感的变形飞行器蒙皮变形形状重构方法。该方法基于多芯光纤光栅应变传感原理,利用传感器上的多个光栅传感点,建立光栅波长漂移和曲率之间的转换关系,实现三维曲线重构。此外,为了重构变构型飞行器多维大尺度变形下的形状,本文研究了将重构曲线转化为飞行器机翼的展开角和翻转角,并结合两个角度和飞行器机翼的长宽等固有参数,通过拟合插值将两个角度变化引起的变形连续化,实现了柔性蒙皮多维大尺度变形重构。同时,本文为了减小温度造成的误差,利用多芯光纤中间纤芯不受拉伸和压缩、只受温度影响的特点,将中间纤芯与旁轴纤芯的中心波长漂移量做差,实现温度解耦。为了验证本文变形重构方法的有效性,对飞行器蒙皮多种不同情况下的变形进行了实验测试,并将形变重构结果与视觉测量进行了对比。研究结果表明,飞行器蒙皮多维大尺度变形重构的平均误差为7 mm,变形角度重构的平均误差为3.6%,可以实现变构型飞行器蒙皮多维大尺度变形重构,该方法在航空航天器等结构变形监测领域具有良好的应用前景。

低温Sn-Bi焊料用溶剂的优化设计

为减少焊接前期工作量以及降低成本,采用正交试验法对Sn-Bi焊料用助焊剂中溶剂成分进行了优化设计。以焊膏铺展性能和焊点形貌作为评价指标,对单一溶剂和复配溶剂进行优选。结果表明:单配溶剂制备得到的焊膏铺展性能差、焊点不规则,残留物多;而复配溶剂制备得到的焊膏铺展率较大,焊点外形饱满、表面氧化物少。X醇、异戊醇、Y醚的比例为2:1:2时铺展率可达83.18%。焊料的微观组织分析也表明,在最优条件下的焊料在铜基板上铺展好,且焊缝界面区域无缺陷,助焊效果良好。

基于模糊线性二次型的桥式起重机定位控制方法

针对桥式起重机定位困难以及负载易大幅度摆动问题,提出一种基于模糊线性二次型的控制方法。基于建立的起重机非线性动力学模型,采用模糊控制和线性二次型相结合的方法设计负载防摆控制器,通过模糊控制方法优化线性二次型的参数,以实现小车精准定位并抑制负载大幅度摆动的目的。最后通过仿真分析,验证了所提控制方法的有效性和可行性。

基于非线性GA算法的MFF透射模型的参数辨识与优化

基于磁性流体(MF)磁链理论,建立了磁流体薄膜(MFF)传感模型,并通过Monte Carlo法分析了MF透射特性,建立了MFF透射模型。采用非线性遗传算法(GA)对MFF透射模型进行了参数辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法运行结果的影响,并选取了最佳参数组合,搭建了MFF电流传感器实验平台,分析了MFF厚度和粒子浓度对MFF透射性的影响,运用MFF透射模型对MFF电流传感器进行了仿真预测。实验及仿真结果表明该模型具有较好的预测性,预测误差在2.29%以内,所设计的MFF电流传感器的测量灵敏度达到11μW/A。

数字化设计与制造在压力容器中的应用

就产品市场竞争而言,我国作为一个金属压力容器制造大国,近年来,由于进入市场制度的推动,金属压力容器加工制造企业的规模不断扩大,制造商数量不断增加。所以,厂商要想更进一步增强自身的市场竞争力,首先就是要将传统压力容器技术和更适应经济与社会发展形势所需要的现代数字化设计手段融合到一起,如此就可以更有效地推动企业的生产环境实现更有力的改变,从而促使企业的产品加工制造向着更为精细化和现代化的方向发展。基于此,本文首先阐述了压力容器的基本概念,之后主要围绕数字化设计与制造在压力容器中的应用进行分析,并提出了具体的应用措施,以供参考。

基于单模光纤耦合器的Haar小波滤波器系数的实现

给出了光波导式小波滤波器的设计方案,该方案采用单模光纤耦合器作为系数实现载体,通过控制特性参数实现了具有不同分光比的耦合器基本单元,然后组合和级联基本单元实现特定的小波滤波器系数,具有精确度高,集成度好,稳定性强的优势。分析了与系数实现相关的熔锥型单模光纤耦合器的形状特性,横截面沿纵向变化的锥形区和横截面近似不变的耦合区内的耦合特性,根据理论推导,用仿真手段设计3 dB单模光纤耦合器,实现了Haar小波的滤波器系数,误差在3%以内,证明了光波导式小波滤波器设计方案的正确性和有效性。

工程自卸车刚柔耦合建模及空载板簧刚度优化

以某工程自卸车为研究对象,运用ADAMS/Car软件建立包括柔性车架、轮胎、驾驶室前后悬架、车厢、发动机和转向系等子系统的工程自卸车刚柔耦合模型。根据国标建立了H级路面,在相同的路面、车速和载重下,分析了前悬架板簧刚度对自卸车平顺性的影响,为自卸车平顺性的研究提供了一些参考。

照明模式SNOM中样品对近场光场分布的影响

在同时考虑样品的形貌及材料光学参量和入射光偏振模式的情况下,利用基于边界元方法编写的二维矢量电磁场计算程序,对工作在照明模式下的扫描近场光学显微镜(Scanning Near-field Optical Microscope,SNOM)的近场矢量电磁场分布进行了数值计算模拟研究.结果表明,在没有表面形貌特征时,探针的光能量透射率随样品材料的折射率和损耗角的增加而增大,而样品表面光斑尺寸受折射率和损耗角的影响很小;对有形貌特征的探针扫描像研究结果表明,SNOM的分辨率随着样品的折射率和损耗角的增加而提高;对SNOM不同的工作模式的扫描成像信号进行的计算结果表明,恒定间距扫描方式比恒定高度扫描方式对样品表面的细节有较强的分辨能力.

NdFeB磁粉制取工艺研究

本文主要研究了用喷射成形设备制取NdFeB磁粉的颗粒分布、组织及其磁性能的变化,根据国产设备的条件,探索适合于高性能磁粉生产的工艺途径。

对TH型斗式提升机的结构改进

针对TH斗式提升机在工作过程中出现的链轮磨损、驱动装置安装不便、料斗加工复杂、防尘密封困难、链条运动不同步等问题提出了相应的改进措施。

连续油管隔板延时分簇射孔技术的现场应用

连续油管隔板延时分簇射孔技术是近年来国内外发展起来的一种连续油管传输分簇射孔技术,通过连续油管输送射孔管串,利用环空加压起爆第一簇射孔枪并依靠多级延时起爆装置延时起爆其他各簇。以Y1井的现场应用为例,介绍了射孔原理以及如何根据实际井况分析确定射孔器材和进行现场射孔施工的过程。通过分析其射孔效果发现,连续油管隔板延时分簇射孔技术具有井下适应性强、射孔成功率高、施工更为简便省力的优势,能有效弥补泵送桥塞+电缆传输分簇射孔技术无法满足异常井况的不足,为我国致密气藏、页岩气藏的多级分段改造提供新的且行之有效的解决手段。

一种基于频率估计的自适应主动控制方法

主动控制是隔离水下航行器机械振动的有效方式,受安装空间限制及设备间耦合复杂激励作用,往往不便或难以有效拾取高信噪比参考信号,这将严重影响基于参考信号的主动控制算法应用及其效果。以滤波自适应算法为基础,通过频率识别和信号数字合成理论,提出一种不需要外界参考信号的自适应控制策略,并应用于旋转设备双层隔振系统主动控制。结果表明:两种算法可有效降低隔振系统残差信号,传统算法基频线谱控制能力较好,而频率估计自适应算法多线谱控制能力更优,但两者稳态控制力基本相当,说明要抑制同样激励均需消耗等量次级振源能量;因此,所提频率估计和数字合成方法能获得稳定有效的参考信号,可应用于复杂安装环境下旋转机械的振动主动控制。

基于光纤光栅法珀腔传感器的结构表面温度测量方法

针对结构表面温度测量需求,提出了一种基于光纤光栅法珀腔传感器的表面温度测量方法,通过光纤光栅和光纤法珀传感同时获取被测结构的温度、应变信息,从而补偿应变对温度的交叉敏感。本文分析了光纤光栅法珀腔的表面温度测量原理,通过仿真对传感器的主要参数进行了设计;并提出了一种基于双参数的最小均方差估计算法用于光纤光栅法珀腔传感器的信号解调;最后,对光纤光栅传感器和光纤光栅法珀腔传感器进行了温度测量对比实验。试验结果表明,光纤光栅法珀腔温度传感器在常温到400℃范围内,温度测量值的直线拟合相关系数为0.9984,最大误差百分比为1.46%,均优于单光纤光栅温度传感器。

基于黑白光栅的宽波段大视场激光告警

为了实现激光告警机宽光谱、大视场的高精度探测,提出了一种基于宽波段光栅衍射的大视场二维激光告警探测系统。设计了由宽波段光栅和大视场镜头组成的光学系统,通过采用五组七片式组合透镜结构,实现了水平方向95°、垂直方向72°的大视场探测。镜头的光圈为2.0,入瞳直径为36 mm,保证系统具有很好的通光量。设计加工了光栅常数为2.5μm(占空比为0.6)的宽波段黑白光栅,实现了0.5~1.7μm的宽波段探测。系统中加入多窄带滤光片以滤除背景光的干扰。最后,用典型波长(532,1064,1550 nm)的激光器进行测试,系统探测得到的角度测量误差优于0.7°、激光中心波长的探测精度优于8 nm,通过实验验证了该方法的可行性。

五次非线性效应对高斯脉冲啁啾演变的影响

从包含五次非线性项的扩展非线性薛定谔方程出发,从理论上推导出包含五次非线性系数的啁啾表达式,以高斯脉冲为例,发现五次非线性效应对啁啾的影响与脉冲的初始啁啾、光纤的损耗系数、入射光场的峰值功率和脉冲传输距离等诸多因素有关,在其它参数给定的情况下,重点考虑了五次非线性效应对啁啾的影响特性。研究结果表明,五次非线性效应可以减小啁啾,让啁啾极值点向脉冲两侧漂移,选择合适五次非线性系数的光纤,并与其它参数相匹配,可以使脉冲中心附近相当宽的区域出现净啁啾等于零或近似等于零的现象。

多无人机协同任务规划

为解决多无人机协同规划军事目标打击的问题,基于多旅行商(TSP)数字规划理论进行路径和时间的优化。文中建立了多旅行商(TSP)数字规划模型,并根据任务性能和区域划分理论,利用退火算法求解出该模型的最优解。使用A*路径规划算法,通过编程仿真规划出了无人机的时间最优路径。结果表明,该方法较好地解决了当前无人机协同作战的目标分配问题,大幅提高了无人机协同作战的能力。

基于磁矩梯度张量的单点定位方法

在磁偶极子模型条件下,提出了一种利用磁矩信息替换磁场强度值的磁异常探测改进算法,设计了一种磁传感器阵列结构。利用磁梯度张量概念和磁矩信息降低测量过程中地磁场的影响,分析磁性目标磁矩方向、测量系统结构、高斯白噪声对该算法定位结果的影响,仿真结果表明该算法具有较高的定位精度,克服了目前利用磁梯度张量系统进行单点定位过程中测量系统姿态对定位结果的不良影响。

复极矢量法在机构运动分析中的应用

介绍了复极矢量法的基本原理,并通过对曲柄滑块机构和直动滚子从动件平面回转凸轮机构的运动分析,介绍了复极矢量法在机构运动分析中的应用。

光子晶体光纤在光纤陀螺中的应用现状及其关键技术

光子晶体光纤技术发展迅速,凭借其自身材料的突出优势已经在干涉式光纤陀螺中得到了应用。从光子晶体光纤的原理出发,阐述了光子晶体光纤的国内外研究现状和应用于光纤陀螺的潜在优势。同时针对两型光子晶体光纤陀螺:干涉式光子晶体光纤陀螺和谐振式光子晶体光纤陀螺,综述了陀螺层级的国内外研究现状及目前面临的主要技术问题,最后提出了光子晶体光纤陀螺后续发展需要攻克的技术瓶颈。

超导洗井效果浅析

超导洗井技术是一项新型的管柱、管道清蜡防蜡技术。它操作简便,接管快捷,省时省力,具有良好的清蜡性能。减少洗井液对油层的污染,避免由于洗井造成油井减产。超导洗井技术现场应用表明,洗井效果好,可以推广应用于其它油田,具有良好的经济效益和社会效益。