基于LabWindows/CVI的在线密度计标准装置监控软件设计

在线振动管液体密度计检定规程指出,在线密度计标准装置是由被检密度计、标准密度计、温度计和液体介质控制单元组成,并要求检定过程中液体温度稳定性应达到±0.05℃。针对检定过程中液体温度的准确性、稳定性要求,基于LabWindows/CVI平台完成在线密度计标准装置的监控软件设计。通过串行通信协议实现了信号采集与数据显示、执行机构的控制功能,同时基于MySQL数据库实现了用户登录管理以及数据记录与证书生成等功能。测试结果表明,监控软件人机交互界面易于操作,可靠性好,可满足在线密度计的检定需求。

基于LabWindows/CVI的微波消融仿真软件系统设计研究

针对目前微波消融缺少术前精准仿真系统,拟定治疗方案高度依赖医生临床经验,难以实现肿瘤精准消融的问题,本研究设计了一款基于LabWindows/CVI的微波消融仿真软件。该软件能进行不同消融针组合形式及不同热疗剂量下的热场及热损伤场模拟,辅助临床医生制定治疗方案。经验证,该软件可实现消融功率0~100 W和消融时间0~25 min连续可调;且可实现双针顺序消融仿真、单针退步消融仿真,仿真结果与实际消融状况高度吻合。该软件可大幅提高微波消融仿真效率,弥补不同消融针组合形式下微波消融治疗效果的不可预见性,为临床医生在治疗计划阶段提供有力支持。

基于LabWindows/CVI的导弹舵机性能测试系统

为了满足舵机在性能测试过程中多目标任务的需求,设计一款舵机性能测试系统。该系统能够完成舵机空载性能测试,在四通道加载台的配合下能够模拟舵机在空中所受的负载力矩,实现加载测试。该系统基于LabWindows/CVI虚拟仪器设计平台,通过RS422传输协议实现多点多通道数据传输,产生多种测试激励信号,完成舵机上电自检、信号反馈、数据采集与信息显示等功能。通过试验,测试效果达到了相应设计的要求,相较于传统舵机测试系统提高了测试效率与测试精度。

基于LabWindows/CVI的飞机油量系统故障检测和修理

现阶段国内直升机油量采集和显示系统的排故方式多采用系统联试,不能快速准确地定位故障。基于LabWindows/CVI设计开发了油量系统故障诊断测试程序,既可以单独测试系统中某一个部件,又可以系统联试。通过对串行数据的分析,均可以快速判定油量信号变换器或油量指示器的故障情况。该诊断方法易实现,有助于弥补现阶段直升机油量系统故障检测和修理手段的不足,具有一定的应用前景。

CVI-RMI联用法制备高性能C/(C-SiC)陶瓷基刹车材料

采用化学气相渗透-反应熔体渗透(CVI-RMI)联用法制备C/(C-SiC)陶瓷基复合材料,并对材料的微观结构和力学性能、热学性能、摩擦磨损性能进行研究。结果表明:CVI化学气相渗透最佳C/C多孔坯体密度为1.40~1.55 g/cm^(3),RMI熔融渗硅最佳温度为1650℃,制备的C/(C-SiC)复合材料密度2.10 g/cm^(3)。本方法制备的C/(C-SiC)复合材料力学性能优于采用前驱体浸渍裂解(PIP)法制备的复合材料,且导热性能优异,满足高温环境使用要求。研究发现C/(C-SiC)复合材料的摩擦系数适中,力矩曲线平稳,湿态下摩擦性能无衰减,静摩擦系数高满足低速刹车要求,且磨损量小。

基于LabWindows/CVI的疲劳及刚度测控系统

基于LabWindows/CVI编写上位机程序,实现对弹性体试件的疲劳测试,并实时监测试件的刚度系数,同时绘制出其动刚度曲线图谱。测控系统主要分为3大部分:上位机主要完成试验参数的设定及采集数据的处理与显示,包括位移和载荷;控制板卡与上位机软件通过UDP通信交互完成数据交换,控制板卡将数据输出给电液伺服系统并采集设备台体的传感器数据信息,实时调节输出完成闭环控制;台体的电液伺服系统执行指令并反馈实时的位移和载荷的数据信息。系统着重介绍上位机的UDP协议的网口通信、电液伺服系统的PID闭环控制策略,以及刚度系数的计算与曲线绘制。系统可在监测疲劳测控的同时监测试件的刚度系数变化,无需将试件进行二次测量,大大提高了对试件验证的效率。

基于LabWindows/CVI的多路电动舵机自动化综合测试系统设计

舵机有三种工作状态(航向、俯仰、滚动),其性能指标直接决定着导弹功能实现。为实现舵机三种工作状态下的空载和加载性能指标测试,设计了一种基于LabWindows/CVI的多路电动舵机自动化综合测试系统。该系统应用1553B总线、PC104总线、虚拟仪器、多线程等技术,可实现同时对多路、多种测试功能模块的实时测试,测试过程中数据能够自动读取、处理、显示以及生成和存储报表。本文详细论述了电动舵机自动化测试系统的硬件、软件设计和功能组成。该系统已被应用于某型舵机的功能和性能指标的测试,人机交互界面友好,操作简单,运行稳定。

LabWindows/CVI的多线程技术在测试设备中的应用

LabWindows/CVI多线程技术在Windows系统中已经被成熟运用。基于此,本文简要介绍LabWindows/CVI的多线程技术和编程使用方法,测试设备采用多线程技术的软件工作流程,检测设备各个功能模块的软件实现和程序设计流程,并提出软件中参数设置功能单元、调试功能单元、实航发控功能单元、数据处理功能。

基于LabWindows/CVI的卫星通信天线测控软件的设计与实现

天线是卫星通信系统的重要组成部分,为便于对天线设备进行状态监测和控制调试,文章设计了一种卫星通信天线测控软件,以工控机为硬件平台采集卫星通信天线的输出信号,上位机软件基于LabWindow/CVI开发,通过网口或CAN与天线建立通讯,实现运动控制、参数设置和测试指令的下发,并对采集到的数据进行处理、显示及结果保存。最后,对卫星通信天线测控软件进行了测试试验,试验结果表明该测控系统的正确性和可靠性,满足使用要求,具有很强的应用价值和工程意义。

碳纤维预制体结构对CVI-GSI C/C-SiC复合材料微观结构与力学性能的影响

采用不同面密度和丝束大小的碳纤维布,通过不同z向缝合方式编织了两种碳布叠层结构的碳纤维预制体,再经化学气相渗透法(chemical vapor infiltration,CVI)与气相渗硅法(gaseous silicon infiltration,GSI)联用制备了C/C-SiC复合材料。研究了碳纤维预制体结构对CVI-GSI C/C-SiC复合材料微观结构与力学性能的影响。结果表明,由纤维体积分数与C/C素坯密度都相同的预制体所制备的两种复合材料的密度、各相组成、结构与性能均大不相同。较小的碳纤维丝束(1K)和碳布面密度(92 g/m^(2)),以及锁式缝合留下的较大孔隙为GSI反应中Si蒸气的渗透提供了更加充足的通道,最终制备的T1复合材料孔隙率低、结构均匀、性能更高,其弯曲强度、模量和断裂韧度分别为300.97 MPa,51.75 GPa,11.32 MPa·m^(1/2)。初始预制体结构和C/C中间体结构的综合调控是CVI-GSI联用工艺制备高性能C/C-SiC复合材料的关键。

基于Lab Windows/CVI的玫瑰线扫描示教系统的应用研究

针对玫瑰线扫描红外导引系统这一教学内容,在分析机理的基础上,建立玫瑰线扫描在非滚转弹体坐标系下的数学方程,设计基于LabWindows/CVI的玫瑰线扫描示教系统。通过改变扫描示教系统的主要参数及目标位置坐标,直观演示玫瑰线扫描的动态轨迹及变化规律,软件界面简洁友好,可脱离编译平台独立运行,加深了学员对玫瑰线扫描探测机理的理解,同时为提升装备构造原理类课程教学质量和课堂教学效果提供了有力的支撑。

CVI处理对浸渍裂解法制备C/C-SiC复合材料弯曲性能的影响

以2D叠层炭布为增强体,以掺加硅粉、炭粉和碳化硅粉3种无机粉体的糠酮树脂为前驱体,经浸渍、热压固化、炭化裂解和高温热处理过程制备出炭/炭-碳化硅(C/C-SiC)复合材料。采用多功能密度测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和力学万能试验机,研究了硅粉、炭粉和碳化硅粉的掺加量以及后续化学气相渗透(CVI)处理对C/C-SiC复合材料致密度、微观结构及抗弯强度的影响。结果表明:硅粉、炭粉和碳化硅粉掺加后所形成的碳化硅颗粒对复合材料起到颗粒弥散增强的作用。具体而言,粉体掺加量越多,C/C-SiC复合材料越致密,抗弯强度越大;在三点弯曲载荷作用下,C/C-SiC复合材料呈假塑性断裂模式,并且出现层间开裂现象。对C/C-SiC复合材料进行10 h CVI处理后发现,形成的热解炭可以作为炭纤维与树脂炭基体之间的界面,弥补了树脂炭的微孔,相比于未进行CVI处理的C/C-SiC复合材料,密度最大提高了4.98%,抗弯强度最大提高了38.86%。

碳化硅CVI工艺沉积动力学模拟研究

化学气相渗透(CVI)工艺被广泛应用于制备碳基及碳化硅(SiC)基复合材料,CVI工艺是实现制备高纯度和高晶粒度SiC基体的SiCf/SiC复合材料最佳方案。为了优化CVI制备SiC基体的工艺参数,本文主要研究了CVI工艺沉积SiC的动力学机理及数值模拟。对于CVI工艺SiC沉积的动力学,本文提出了SiC沉积过程的反应动力学机理模型,并通过耦合反应器内的流场和浓度场,模拟了甲基三氯硅烷(MTS)在CVI过程中的SiC沉积实验。通过对样品在CVI致密化过程中孔隙率的实验结果与模拟结果比较,表明该SiC沉积动力学模型的合理性。通过模拟获得了在反应器内的速度场和各组分(MTS,CH_(3),SiCl_(3))的浓度场分布情况,以及预制体致密化过程的密度分布情况。以上SiC的CVI工艺动力学模拟,对未来优化SiCf/SiC复合材料CVI工艺具有重要的指导意义。

基于时间自动机的无信号交叉口车路协同系统建模与验证

车路协同系统(cooperative vehicle infrastructure system,CVIS)是提高交叉口车辆通行安全的重要解决方案之一。针对CVIS现有技术规范和标准未明确系统对象状态交互的动态时序及迁移过程,无法有效保障系统的通行控制逻辑安全问题,采用形式化语言对无信号交叉口车路协同系统功能逻辑进行描述,验证系统对象的状态交互和控制逻辑安全,提高无信号交叉口的车辆通行安全性。以单车无冲突、双车冲突和多车冲突场景分别进行仿真,明确状态交互和使能迁移路径;结合工具和需求规范语句进行系统安全属性验证,证明了控制逻辑的可靠性和安全性,为研发高安全架构的车路协同系统提供了可信依据。

SiC纤维预制体结构对SiC_(f)/BN/SiC复合材料致密化和力学性能的影响

为了研究碳化硅(SiC)纤维预制体的结构对SiC基体的化学气相渗透(CVI)工艺致密化过程的影响,利用模拟计算方法分析了2D叠层、2.5D和3D正交三种编织结构SiC预制体在SiC致密化过程中的孔隙结构演变规律,并采用三氯化硼-氨气-氢气-氮气(BCl_(3)-NH_(3)-H_(2)-N_(2))混合气体和三氯甲基硅烷-氢气-氮气(MTS-H_(2)-N_(2))混合气体作为前驱体,利用CVI致密化工艺制备出三种预制体结构的SiC_(f)/BN/SiC复合材料。结果表明,SiC纤维预制体结构不同,SiC_(f)/BN/SiC复合材料的致密化效率不同,其中2.5D纤维预制体的致密化速率最快,3D正交预制体的致密化速率最慢。致密化120 h后,三种预制体结构的复合材料密度均达到2.3 g/cm~3以上,开孔率为10%左右。三种结构的SiC_(f)/BN/SiC复合材料拉伸强度为130~170 MPa。在层间剪切过程中,2D结构SiC_(f)/BN/SiC复合材料与2.5D结构SiC_(f)/BN/SiC复合材料样品都出现了XY面的纤维剥离现象,而3D结构SiC_(f)/BN/SiC复合材料样品发生了正交Z向纤维的断裂。由此可知,SiC纤维预制体结构影响了所形成复合材料的致密化过程和力学性能。

PIP结合CVI制备氧化铝-莫来石陶瓷基复合材料

通过PIP结合CVI法制备了C纤维增初三维氧化铝-莫来石陶瓷基复合材料,采用CVD法制备了防氧化涂层,研究了复合材料致密化过程、复合材料的物相、微观结构、力学性能和抗氧化性能。结果表明,CVI能够将氧化硅引入到多孔氧化铝基体内部,1400℃处理后氧化硅与氧化铝完全反应生成莫来石,显著提高了仅以PIP法制备的多孔氧化铝基复合材料的力学性能,CVD制备的氧化硅涂层有效阻止了氧气的侵入,复合材料在1200℃大气环境下保温50h后,试样三点弯曲强度保持率为70％。

轴对称C/C复合材料件等温CVI过程的数值模拟研究

根据轴对称 C/C复合材料的结构特征及 CVI工艺的特点 ,建立了几何结构模型和动力学模型 ,并利用该模型对其 CVI过程进行了模拟与分析。

基于LabWindows/CVI的多线程技术的电磁兼容预测试系统设计与实现

充分利用LabWindows/CVI的多线程技术,通过交互式编程方式,实现了测试仪器硬件和应用软件的有机结合,研制了电磁兼容预测试系统。自动完成数据的采集、传输、处理、存储和测试曲线及报告生成等功能,提高了测试工作的效率、精确度。使用结果表明:系统研制周期短,运行效率高。

“CVI+压力PIP”混合工艺制备低成本C／SiC复合材料

以低成本填料改性有机硅浸渍剂作为先驱体,采用“化学气相渗透法+压力先驱体浸渍裂解法”(CVI+P-PIP)混合工艺制备了低成本C／SiC陶瓷复合材料．研究了浸渍剂裂解机理,探讨了界面涂层对复合材料性能的影响．结果表明,填料改性有机硅浸渍剂裂解产物结构致密、陶瓷产率高;压力可提高填料改性有机硅浸渍剂的致密效率．混合工艺充分利用沉积 SiC基体和裂解SiC基体的致密化特点,有效缩短了制备周期． C／SiC／C三层界面不仅可降低纤维／基体之间结合强度界面,提高了复合材料韧性;而且减缓了氧化性气体扩散到碳纤维表面的速度,改善了复合材料的抗氧化性能．复合材料的抗弯强度达到455MPa,断裂韧性达到 15．7MPa·m-1／2．在1300℃空气中氧化3h,复合材料失重仅8．5％．

短切炭纤维的CVI处理及其在CFRC中的分散性

采用CVI法对短炭纤维进行表面处理,借助超声波对其进行预分散,用新型分散剂羟乙基纤维素(HEC)和超细粉硅灰对其进行分散,并研究了其在水泥基体中的分散性;在SEM电镜下观察了短炭纤维增强水泥基复合材料(CFRC)的断口形貌,用炭纤维质量变动系数定量评价了短炭纤维在CFRC中的分散性。结果表明,采用CVI预处理和超声波预分散,在分散剂HEC和硅灰不同掺量下,炭纤维的分散性均得到显著改善。炭纤维的分散性随HEC掺量的增加而提高,当HEC掺量为水泥质量的0.6%、硅灰掺量为水泥质量的10%时,两种分散剂的协同作用使炭纤维质量变动系数最小,此时炭纤维在水泥基体中的分散性最理想。