基于激光式高速弯沉测定仪的路面结构强度快速检测评价

分析了激光式高速弯沉测定仪检测过程中的影响因素,验证了检测重复性、检测速度和检测温度对检测结果的影响并提出修正方法。建立了路面结构强度整体与分层的快速检测评价指标和评价体系,对于路面整体的结构强度根据路面结构强度指数PSSI评估,使用土基模量反演与结构整体当量回弹模量反演的结果评价不同层位结构强度。并依托平广高速,利用激光式高速弯沉测定仪对路面结构强度进行检测评价,结果表明:平广高速结构状况PSSI总平均值为79.52,评价为中;土基模量反演结果较为良好,但结构整体当量回弹模量反演结果较差,主要原因是平广高速裂缝病害和隐性病害较多、材料性能衰减导致结构强度偏低。

高锰钢表面高速激光熔覆Ni60涂层组织与性能

采用高速激光熔覆系统在破碎机锤头中常用的材料高锰钢表面制备了Ni60耐磨熔覆层。通过正交试验极差分析优化得到最佳工艺参数,采用渗透探伤、显微硬度计、OM,XRD,BSE和摩擦磨损试验对熔覆层宏观形貌、硬度、微观形貌、物相、摩擦系数和磨损量进行观察与测试。结果表明,当激光功率为1 200 W、扫描速度为4 mm/s、送粉速度为7.5 g/min时,熔覆层表面成形质量良好,表面硬度可达811.41 HV,约为基材的2.8倍,摩擦系数较基材下降37.7%,耐磨性提高1.6倍。熔覆层主要由γ-Ni树枝晶组成,其中弥散分布的硬质相CrB,Cr_(7)C_(3)和Cr_(23)C_(6)可显著提高熔覆层的耐磨性。

基于LDV的超高速循环水槽流场流速测量

循环水槽试验段流场的不均匀度和紊流度是衡量循环水槽流场品质的重要指标。为研究超高速闭式循环水槽试验段的流场品质,在8种来流速度下,采用激光多普勒测速仪(Laser Doppler Velocimeter,LDV),通过建立流场测量点阵列对循环水槽试验段的3处流场截面进行轴向流速测量,并对其不均匀度和紊流度进行计算。试验结果表明:在8种来流速度下,试验段流场截面流速的不均匀度均小于1%;在8 m/s的试验段来流速度下,截面流场的紊流度均小于0.5%。试验测量结果满足循环水槽流场品质对不均匀度和紊流度的技术指标要求,可为超高速闭式循环水槽的试验研究和优化设计提供初步的测试数据支撑。

三维激光扫描仪在高速铁路轨道线形测量中的应用

为解决传统轨道检测小车测量作业效率低、成本高、数据形式单一等问题,采用基于自由测站的三维激光扫描仪进行点云数据获取,通过对仪器技术参数及扫描模式分析,对点云平面及高程坐标精度推算,确定了设站模式、作业线路、设站间隔。结合16 km隧道内既有铁路轨道线形测量工程实例,对比了轨检小车与三维激光扫描仪在人员、设备以及作业用时方面的差别;通过对414站扫描设站精度进行统计,推导计算得出点云坐标平面精度可达2.45 mm,高程精度可达1.06 mm。通过自主研发软件提取轨道中线三维坐标,采用稳健平滑滤波进行去噪处理,结果表明,点云中线坐标与静态轨检小车测量结果横向偏差平均值为2.7 mm,高程较差平均值为3.9 mm。

路面粗糙度非一致激励对车桥耦合振动系统响应影响分析

首先采用高速激光道路检测车对车辆左、右轮对应路面粗糙度进行同步实测,并选取两个典型粗糙度样本进行功率谱密度、自相关和互相关分析。然后,详细介绍多主梁车桥耦合振动分析模块的编制思路。最后,以一辆三轴重车通过刚架拱桥为工程实例,详细对比和分析分别采用左右轮实测路面粗糙度、同时采用左轮以及同时采用右轮实测路面粗糙度进行输入三种情况对车桥系统动力响应和频谱特性的影响。分析表明:当车辆左、右轮对应路面粗糙度互相关较好时,非一致激励输入计算得到的车桥系统响应基本位于后两种输入方法的计算响应之间,三种输入方式所对应的车轮竖向接触力以及车桥系统的频谱特性基本一致;而当两者之间互相关较差时,非一致激励输入计算得到的系统响应比后两种输入方法的计算响应都要小,三种输入方式所对应的车轮竖向接触力以及车桥系统的频谱特性存在一定差异。

用于高速GaAsIC在片检测的电光取样系统

目前直接电光取样技术是在片检测砷化镓高速集成电路内部动态特性的最好方法。我们建立了半导体激光器电光取样系统，测试了梳状信号发生器输出的４３．７ｐｓ的电脉冲信号以及频率５ＧＨｚ的微波信号，并测试了频率３ＧＨｚ的微波信号的位相移动或时间延迟以及铁氧体微波移相器的静态特性曲线，这个系统将被应用于砷化镓高速集成电路内部动态特性在片检测。

GaAs高速集成电路内部动态特性直接电光采样检测

研制成功GaAs高速集成电路直接电光采样测试系统.采用共轴反射式光路,对样品进行背面直接采样.用研制的微波探针在片驱动GaAs高速数字集成电路管芯,使之处于正常工作状态.测试系统的时间分辨率高于20ps,空间分辨率为3μm.利用该系统在片检测了GaAs高速数字集成电路动态分频器内部的高速电信号.

基于激光测距的无人机降落状态仿真系统设计

设计了基于激光测距的无人机降落阶段飞行状态参数的仿真系统.该设计利用直线滑动导轨、齿形带轮、交流伺服电机等构成可以准确控制目标板水平方向运动的机械系统,激光测距仪实时准确地测量目标板的运动位置,结合软件的精确计时功能,可以得到目标板的瞬时速度.利用该系统中目标板在水平方向上的运动速度、位置等参数,模拟无人机降落时的速度、高度等垂直方向上的参数,使无人机的调试在安全的状况下进行.应用结果表明,该系统可以达到要求的性能指标,效果良好.

铝靶表面及附近空气光学击穿研究

该文分析了调Q激光引诱铝靶表面及附近空气光学击穿的物理机理,并利用马赫干涉仪和光学延迟装置探测了在这一过程中产生的等离子体和冲击波,获得了序列多幅的等离子体及冲击波产生和发展的马赫干涉图,并讨论了靶表面空气击穿的起因。

激光测距仪测试道岔区轮对横移的应用研究

对德国OPTONCDT1700系列的传感器设计高速道岔区轮对横移测试中测试系统的组成、原理及其在高速道岔测试中的应用进行研究。并以京津城际高速铁路39号高速道岔区轮对横移测试的实例进行分析。

高速卷绕机锭轴夹头动态特性测试方法研究

为解决高速卷绕机锭轴夹头筒管位移难以实测的难题,根据高速卷绕机锭轴夹头的结构和工况,提出了一种利用新型激光传感器测量锭轴夹头筒管振动位移的方法。结果表明:该方法的测量数据精确、可靠,可有效防止高频特性的丢失。采用此方法实地测试了高速卷绕机空管时锭轴夹头的稳态响应,验证了此方法用于高速卷绕机锭轴夹头动态特性测试的可行性。

脉冲激光相位涨落的量子随机数发生器

针对目前量子随机数发生器(QRNG)无法同时满足量子密钥分发通信中对于随机数产生的高速及实时性需求的问题,文章改进了基于脉冲激光作为光源提取相位信息的QRNG方案,利用单模迈克尔逊干涉仪将随机相位信息转换成光强信息,再通过高速光电探测器(PD)转换为电信号,并采用16位250 MHz采样率的数/模转换器(ADC)以及50%的提取率,最终得到了1.1 Gbit/s的实时量子随机数产生速率。文章实现了一种高速、实时和集成化的QRNG设备,同时对比了该方案与连续激光作为光源在原理以及系统设计上的优势。基于脉冲激光光源的QRNG通过了我国信息通信研究院的各项测试,产品在稳定运行过程中所输出的随机数,均能通过国家密码管理局随机性测试文件GB/T 32915-2016中规定的15项测试标准以及美国国家标准与技术研究院(NIST)检测标准。

高速列车车轮ER8踏面损伤激光熔覆修复研究

介绍了高速列车车轮材料损伤的特点。利用LDM2500-60型半导体全固态激光器,采用同步送粉铁基合金粉末法,对高速列车ER8车轮表面进行激光熔覆改良,增加其耐磨性和硬度。通过正交试验选择出相对较优的工艺参数。采用JSM-6360LA型扫描电镜、Bruker D8ADVANCE型X射线衍射仪、XHV-1000Z型数显显微硬度计、M-2000型摩擦磨损试验机对该合金化涂层的微观组织、性能及其界面结合强度进行测试。结果表明:最优的工艺参数为P=1.6k W,v_s=400 mm/min,v_f=25 g/min。涂层硬度达444 HV,为基体ER8钢的1.42倍。相比于基体材料,其相对耐磨性高达2.1。

基体粗糙度和厚度对高速激光熔覆层耐蚀性能影响

采用27SiMn管材制备高速激光熔覆层,加工出4种不同基体表面粗糙度和4种厚度熔覆层,分析熔覆层的显微组织、硬度,通过正交试验法进行不同厚度熔覆层的中性盐雾腐蚀试验。结果表明:高速激光熔覆层金相显微组织均匀细小致密,硬度范围为48~52 HRC;当熔覆层厚度δ≤0.2 mm时,表面粗糙度和熔覆层耐蚀性有明显的正向关系,基体粗糙度越差,熔覆层越容易锈蚀;当δ>0.25 mm时,熔覆层耐蚀性较好,粗糙度和厚度对其耐蚀性影响很小。

序列脉冲激光器与数字化相机的匹配应用

为了拍摄出清晰的照片供靶场测试使用,文中采用脉冲激光器与数字化相机匹配使用的方法,分析了激光器出光与CCD相机摄影的时序规律,成功地实现了激光器与CCD相机的同步控制。结果满足系统对拍摄精度的要求,具有一定的实用性。

高速铁路综合检测平台在周期性检查中的应用

文章阐述的综合检测平台是将轨道扣件智能检查仪、轨道板裂纹与离缝检测仪、钢轨光带检查仪、隧道全景相机、铁路移动三维激光测量系统集成在一个作业平台上,实现高速铁路轨面光带、扣件系统、轨道板、路基、桥隧等设备综合性检测的平台。在高速铁路基础设施集中检测过程中,综合检测平台的运用提高作业效率,减少作业班次,实现检查资料的可追溯性,不仅为全面分析和处理病害提供准确资料,同时也为高速铁路设备综合维修、大数据、智能化、全寿命周期管理提供依据。

20CrMo钢表面高速激光熔覆工艺参数优化

为了解决石油钻杆表面受交变载荷冲击导致的失效问题,同时获取更高质量的耐磨涂层,采用高速激光熔覆设备,以JG-3铁基合金作为熔覆粉末,在20CrMo钢表面制备合金涂层。以激光功率、扫描速度以及送粉速度为优化变量,涂层硬度以及耐磨性为表征变量,通过正交试验极差与方差分析获得最优参数组。结果表明,极差分析中,工艺参数对涂层显微硬度和磨损失重量的影响程度排序均为扫描速度>送粉速度>激光功率;方差分析中,显微硬度和磨损失重量的F值大小均为FB>FC>FA,表明各因素对高速激光熔覆涂层性能的影响程度排序为扫描速度>送粉速度>激光功率,这与极差分析结果一致。正交试验获得最优参数组合为:激光功率900 W、扫描速度65 mm/s、送粉速度4 r/min。

公路路面快速检测技术发展综述

据2013年交通运输行业发展统计公报分析,公路行业将从大规模建设周期逐步过渡到大规模养护周期。大规模的养护给路面快速检测技术带来了更高的挑战,也为路面快速检测技术发展和养护业务模式改变提供了巨大机遇,因此,有必要讨论快速路面检测技术的发展现状和发展趋势,为大规模养护检测提供技术支持。对国内外路面快速检测技术的现状与研究成果进行了全面的总结,阐述了路面平整度、车辙、损坏和弯沉等路面使用性能指数的快速检测原理、技术路线与实现方法;重点分析了不同测量技术的优劣和未来发展,对每种技术路线进行了总结和评价;介绍了国内外现有的路面快速检测产品,并展望了未来路面快速检测技术的发展趋势。

数字激光高速摄影系统及其在爆炸光测力学实验中的应用

为解决爆炸光测力学中的高速数据采集问题,建立了基于泵浦激光器和Fastcam-SA5数字高速相机的数字激光高速摄影系统,并应用于爆炸载荷下的焦散线实验、光弹性实验和纹影实验。结果显示,该数字激光高速摄影系统真实记录了爆生裂纹扩展情景、裂纹尖端焦散斑、光弹模型试件表面等差线条纹,以及切缝药包产生的冲击波在空气中的传播过程;清晰的数字照片验证了该数字激光高速摄影系统的可行性和先进性,实现了"一套系统,多种实验",丰富了爆炸光测力学的测试手段及应用范围。