圆柱薄膜振动特性

根据达朗贝尔原理建立圆柱状薄膜非线性振动方程并对其展开分析与试验验证.建立圆柱膜振动问题的控制方程组,依据薄膜振动物理方程与边界条件简化方程组并求解;得到圆柱膜非线性振动频率解析解,并通过有限元仿真对其线性解析解进行验证.结果表明,理论计算与数值仿真结果误差较小,有限元方法适用于柔性薄膜结构模态分析.采用三维激光扫描式测振系统测试圆柱膜在空气环境中的振动频率,利用有限元分析软件获得圆柱膜干模态和湿模态振动频率并提取空气附加质量系数.结果表明,圆柱膜振动湿模态测试结果与数值分析结果具有良好的一致性,地面空气附加质量对圆柱膜振动的影响与薄膜自身质量处于同一量级.

结合多光束光学应力传感器与改进的Canny算法求曲率半径的方法研究

利用多光束光学应力传感器(MOSS)求薄膜曲率需要测量出光束在反射前后的间距,根据相邻入射(折射)光束间距即可计算出薄膜的曲率半径。光束的间距可由接收到的光斑中心点确定。提取光斑的中心点主要利用Canny边缘检测算法和椭圆拟合算法。用CMOS传感器得到的光斑阵列图像,在光斑周围参杂有很大的椒盐噪声,对于传统的Canny算法,无法准确的检测出光斑的边缘。利用一种改进的Canny边缘检测算法,可有效的消除光斑周围的噪声,并较好的保留光斑边缘。最后利用椭圆拟合算法对边缘进行拟合,求得光斑阵列的所有中心点。实验最后选用标准件进行验证,用测得的间距算出曲率半径与实际进行对比,误差结果在2%~4%,证明该方法可行。