光学非球面二次曲面常数及顶点曲率的研究

受光学非球面制造过程中诸工艺参数的影响,能否保证非球面顶点曲率及二次曲面常数的精度是一个重要问题。基于二次曲面方程,推导出确定光学非球面二次曲面常数k以及顶点曲率半径r的一组算法,并在对一块口径为760mm×200mm标准非球面反射镜的实际测算中进行拟合,经过优化,拟合精度达到Δk=0.015,Δr=0.341mm,从而有效的控制了光学非球面制造过程中的顶点曲率及二次曲面常数的偏差。

双定子锥形永磁同步电机的弱磁研究

提出一种新型的双定子锥形永磁同步电机方案,该电机由外内两个电机定子和锥形转子构成。通过控制内电机定子电流,实现锥形转子的轴向移动以增大气隙长度,同时减小定转子的耦合面积,从而实现永磁同步电机的弱磁扩速运行。论文给出了几种常见的双定子锥形永磁电机结构方案并阐述了其工作原理;建立了锥形永磁电机的等效磁网络和三维有限元模型,对其磁场分布及气隙磁通密度随锥角及转子轴向位移的变化进行了仿真分析,研究该类电机空载反电动势变化及弱磁扩速能力。研制了双定子锥形样机,对空载反电动势随锥角和轴向位移变化趋势进行了实验验证;理论分析和实验研究一致性良好。本文研究表明双定子锥形电机不仅具有良好的弱磁扩速性能,还具有宽恒功率区等优点,可为永磁电机弱磁扩速提供借鉴。

圆锥波导中电磁场的一种新的等效表达式

本文提出了一种新的等效圆波导半径表达式，改进了计算圆锥波导内电磁场的传播常数，波阻抗和场分量的计算精度，运用数值对比方法，证明新的表达式在高次模和近截止区仍有较好的适用性．最后结合实例讨论了相关的插值方法，以便处理工程设计中常见的特征值非整数时的计算问题．

变刚度弹簧式恒流阀的结构设计与分析

针对现有机械自力式恒流量控制阀结构多目标优化设计难点,提出基于圆锥环状缝隙为控制流道的变刚度弹簧式恒流阀的设计方案,并采用k-ε标准湍流模型,对不同压差下的出口流量进数值字模拟,结果显示,在压力波动范围(30~150 k Pa)内该恒流阀平均流量理论误差可控制在0.19%左右,精度高,结构简单,通流能力大。

单插杆式烟叶水分速测仪的研制

介绍一种用于烟包水分检测的低功耗插杆式智能测试仪器,论述了测试仪的工作机理、结构和功能特点。测试仪利用低功耗单片机实现智能化快速测试,采用液晶数字显示,可以很直观地检测出烟叶仓库中的烟包温度与水分含量,便于携带、一键式操作,极大地方便了工作人员对烟叶自然发酵过程中的质量管理。

离轴二次曲面面型参数测量归算方法的研究

为了在制造过程中保证离轴非球面的光学特性,需要对其主要的面型参数进行严格控制,除了常规形式的顶点曲率半径和非球面系数外,还需要控制镜面的离轴量和离轴角。本文基于普通的二次曲面方程,推导了在新坐标系下的二次曲面表达式,并在这个坐标系下,利用Powell共轭方向法求取镜面的顶点曲率半径、二次曲面系数、离轴量和离轴角。通过对抛物面和双曲面两种形式不同外形的镜面数据的计算,拟合的RMS值可以达到10nm的精度,从而表明该测量计算方法可以有效地控制离轴面加工时的参数误差。

二次非球面镜参数求解模型及求解算法研究

零位补偿检测的结果常作为非球面元件加工过程中的标准。当零位补偿器可能存在问题时,能否保证非球面顶点曲率及二次曲面常数的精度是一个重要问题。基于二次曲面方程,建立了非球面顶点曲率半径R以及二次曲面常数k的求解模型并推导了基于奇异值分解SVD方法的求解算法。通过对一块孔径为1 229 mm的非球面反射镜进行模拟仿真计算,经过优化,该算法的求解精度可以达到△R=0.1%,△k=0.14%,从而实现对非球面镜零位补偿检测的有效补充。

等角圆锥螺旋线的形成原理及投影图的绘制方法

本文用微分几何理论研究等角圆锥螺旋线的形成原理及表达式,用正投影原理研究它的图示、图解方法,并得出结论:等角圆锥螺旋线的水平投影是对数螺线,其方程为ρ=ne^(mt)。本法只需计算曲线上的一个点,即可用几何作图方法把它的三面投影绘制出来。此方法简单、方便、准确。把它用于工程设计上,亦能满足设计的精度要求。

广西壮族自治区正轴等角割圆锥投影

根据地图投影选择的原则以及广西壮族自治区的地理位置和形状 ,设计了广西壮族自治区正轴等角割圆锥投影。它的两条标准纬线分别为φ1 =2 2°0 0′,φ2 =2 5°30′,投影常数α=0 .40 2 810 6 0 7,K =17195 30 6 .82 ,面积变形在南北边缘仅为 +2‰ ,在制图区域中部为 - 1‰ ,面积变形很小。因此 ,本投影可以作为编制广西壮族自治区地图的数学基础。

混凝土泵车泵控系统建模仿真与特性分析

针对混凝土泵车系统中的关键核心液压元部件柱塞泵进行数字化建模仿真和验证分析。以锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,在对其运动规律和工作原理分析的基础上,采用空间几何的方法表征柱塞运动学特性和流量特性,利用AMESim仿真软件建立变量泵体柱塞模型。基于变量泵恒功率控制、恒压力控制及电液比例控制变排量原理等的分析,建立了包含泵体柱塞模型、配流盘配流模型、滑靴模型、变量机构模型等子模型的功率-压力-电比例复合控制变量泵AMESim仿真数字化模型。通过对斜盘倾角、电机转速、系统负载及控制电流的组合控制,研究了柱塞泵出口流量特性、压力排量特性、电流排量特性以及瞬态响应特性。研究结果表明:采用所建立的液压泵数字化模型所获得仿真特性曲线与测试结果吻合度较高,压力排量特性与电流排量特性预测的最大相对误差分别为6.31%和7.73%,从而验证了模型的准确性,为工程机械数字孪生和性能优化升级提供了模型支撑。

常曲率1共形度量在锥奇点附近的显示表达

利用展开映射,证明了在常曲率1共形度量的一个角度为2πα>0的锥奇点附近,存在适当的复坐标系z,在其下该度量可表为(4α~2|z|^(2α-2))/((1+|z|^(2α))~2)|dz|~2.

风力发电机组的电气控制关键技术研究与应用

研究了现阶段恒变速发电的特点,分析了风力发电机组的电气控制原理以及不同情况下对发电机规格的选择。以变速发电为重点研究内容,介绍了基于同步发电机的"直接在线"发电和基于绕线异步机的双馈发电系统,研究风力涡轮机特性以及风力发电机组的电气控制原理。为解决传统变速发电机成本较高,发电效率较低的问题,设计新型风力发电机组——锥形转子风力发电机组,能够在节约投资的基础上保证供电系统的需求。

干涉法测量非球面顶点半径和二次常数

非球面顶点半径和二次常数干涉测量是对二次曲面离轴子孔径在弧矢、子午和中间焦点位置直接干涉测量,拟合得到初级像差系数,并结合位置差计算出顶点曲率半径和二次常数。详细介绍了该方法的基本原理,在此基础上将子孔径中心法线与光轴夹角分解为两个倾角分量α和β引入,改进了现有模型。提出在子孔径对称情况下,可通过调整、控制特定项的泽尼克系数值,消除β分量,进而对新的模型进行了简化,只考虑α分量的影响,给出了仅存在该分量时的非球面顶点半径和二次常数的计算公式,编写了仿真程序。在α=0.03°,β=0时,直径100mm,F数为3的抛物面反射镜离轴子孔径的初级像差系数的理论计算和数值仿真结果最大偏差仅为0.0002λ。研究表明:在子孔径中心法线与光轴的调整存在一定误差时,在弧矢、子午和中间焦点处的初级像差系数特征关系仍然成立。

五棱镜扫描测量非球面二次系数方法研究

提出了利用双五棱镜扫描求解大口径非球面二次系数的方法。该方法采用一束平行光通过五棱镜扫描大口径非球面，通过非球面的反射光将聚焦在非球面的光轴附近，通过测量被测非球面焦平面上光斑质心偏移光轴的轨迹求解二次系数。建立了光斑质心偏移轨迹和二次系数关系的数学模型，并分离调整误差如离焦和倾斜。在上述算法的基础上对五棱镜扫描法求二次系数进行了误差源分解，在误差容限范围内通过分离调整误差和去除非相关像差的影响得到了较高的二次系数测量精度。

圆锥面等测地曲率曲线的轨迹规划方法

为解决复合材料锥壳铺放过程中的纤维残余应变过大的问题,提出了等测地曲率曲线的轨迹规划方法。通过分析发现轨迹的测地曲率决定了纤维的残余应变,于是通过计算圆锥上任意曲线的测地曲率推导出了等测地曲率曲线的表达式,并证明在圆锥展开面上等测地曲率曲线是圆弧。最后,通过计算等测地曲率轨迹的残余应变及其与圆锥母线的夹角分析该轨迹铺放工艺性。结果表明:等测地曲率轨迹相较于固定角轨迹与测地线轨迹具有良好的可设计性和铺放工艺性。

恒功率行星摩擦式机械无级变速机设计与分析

在剖析行星锥盘无级变速机结构的基础上 ,设计摩擦式机械无级变速机 .经过结构分析、设计计算和试验对比 ,结果表明 ,摩擦式机械无级变速机能克服行星无级变速机存在的缺点 ,并基本上实现恒功率变速传动 .