小惯性热电偶动态校准及频域分析

发动机进气温度畸变影响发动机的稳定性,通常使用小惯性热电偶来测量其快速变化的气流温度。为准确全面获取小惯性热电偶的动态特性,提出了一种小惯性热电偶的动态特性校准及评价方法,并阐述了小惯性热电偶动态校准装置的构建、校准试验以及频域分析。采用脉冲激光器与校准风洞相结合的小惯性热电偶动态校准方法,通过幅频特性和相频特性分析,拓展了小惯性热电偶的动态特性评价方法。用该校准方法对小惯性热电偶进行动态校准,结果A类相对不确定度最大值由7.2%减小到2.4%,可应用于30 ms以下量级快响应温度传感器的动态校准,为发动机进气温度畸变等高频动态温度测量提供技术参考。

直接测力俯仰振荡翼型动态气动性能研究

在西北工业大学NF-3低速风洞二元实验段开展翼型俯仰振荡运动动态气动性能深入研究。实验模型为展向三段式测力模型,测力仅在模型中段进行以减小风洞侧壁干扰的影响。实验中采集模型的转动瞬态迎角、计算模型中段的惯性力和惯性力矩、并从天平采集数据中扣除以修正模型惯性对结果的影响。结果表明,迎角超过正向或负向静态失速迎角是升力系数和俯仰力矩系数产生大的迟滞环的必要条件。随着振荡缩减频率增大,动态失速会推迟,升力系数迟滞环增大,阻力系数增大,最大迎角附近的俯仰力矩系数减小。在迎角小于静态失速迎角或超过不大的迎角范围,随着缩减频率的增大,翼型振荡运动俯仰力矩系数上行时减小,下行时增大。随着振荡振幅的增大,翼型振荡运动动态升力系数和俯仰力矩系数的迟滞环增大。随着平均迎角的增大,翼型迎角更多地进入正向失速区,升力系数迟滞环增大,俯仰力矩系数最小值变小。雷诺数对升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数迟滞环无明显影响;但是,在翼型模型下行过程,随着雷诺数的增大,升力恢复提前,同时迟滞环随雷诺数增大而减小。

基于惯性补偿的脉冲风洞测力天平瞬态研究

脉冲燃烧风洞中开展高超声速一体化飞行器测力试验时,天平输出结果无法达到平衡,为动态信号,因此需对其进行动态响应特性研究。根据单分量测力天平的结构和工作原理,将其简化为弹簧、阻尼和连续杆系统,根据Lagrange方程建立了测力天平的动力学模型;对测力天平动态特性进行了仿真研究,通过施加不同周期的正弦载荷和阶跃载荷,计算得到了天平输出规律,结果表明激励载荷频率远离测力天平固有频率时,以弹性输出均值作为测力结果可行,但引入惯性补偿不仅大幅提高了输出结果的准确度,而且输入输出间的瞬时偏差大大减小,可以满足瞬态测力要求。

回转机械转动惯量和动摩擦力矩测试方法

针对机械的回转系统，提出一种整机测试其转动惯量和动摩擦力矩的新方法，分析了测试原理，推导了计算公式，并进行了初步的测试研究。实测证明，这种测试计算方法可以直接进行回转系统的惯量和动摩擦力矩的测试，测试的对象为回转系统中的全部零部件。

转子扭转振动测量的新方法

创立了一种测量转子扭转振动的新方法。该方法通过设计专门测扭装置直接提取和分析由转子扭振转化的动应变信号从而获知转子扭振特征,并利用电阻应变计的空间对称结构,实现了信号的加强、补偿以及多通道冗余功能。实测结果表明,该方法具有准确性好、灵敏度高、安装简易、操作方便的特点,是一种具有广泛发展前景的转子扭振测量新技术。

基于广域量测数据的电力系统动态频率分析方法

提出了一种基于广域量测数据的电力系统动态频率求取方法。该方法对系统进行线性化处理,利用扰动后瞬间系统广域量测数据,形成雅可比矩阵,进一步求解系统的状态方程,从而直接计算出系统各发电机频率曲线的时域函数表达式。该算法考虑了调速器的动态特性、网损及负荷变化对系统惯性中心频率的影响,且不需要进行逐步积分。仿真结果表明,该算法求出的惯性中心频率函数能够较好地描述系统惯性中心的频率动态特性,具有较高的精度。

微机械陀螺仪的微结构分析与设计

针对基于微米技术的微机械陀螺检测功能微弱的现象 ,本文建立了振动轮式微机械陀螺仪的机电系统动力学模型。经对某微陀螺结构的仿真计算发现 ,哥氏阻尼力随激励哥氏力增大而增大 ,造成电容检测信号极为微弱 ,无论激励的幅度和频率如何。为此 ,本文给出了一种新型振动轮式微陀螺结构 ,可减小哥氏阻尼力 ,相对增大了激励哥氏力。这种新型结构显著增强了电容检测信号 ,而且具有双轴微陀螺功能、对耦合线加速度不敏感等特点。

油管在线动态测长系统主动力补偿技术研究

针对采用机械传动测量油管长度中出现的相对滑动问题,建立并分析了测量机构的数学模型,提出主动力补偿为主的多种方法相结合的解决该问题的途径,对完善机械传动实现对油管在线测量提供了理论依据与实际方案,从而进一步提高井深的测量精度及射孔的准确性,提高油田现场作业的生产效率,降低开采成本。

无陀螺惯性测量组合机械结构的动态响应分析

弹丸发射的高过载可能导致无陀螺惯性测量组合的机械结构发生变形,引发测量组合内传感器的安装位置误差,从而引发惯性测量组合测试精度的降低或传感器物理结构的损坏。针对无陀螺惯性测量组合对传感器的位置误差非常敏感的问题,利用有限元分析软件ANSYS对某弹载无陀螺惯性测量组合的机械结构进行了弹丸发射瞬间的瞬态动力学分析。根据计算结果,对该机械结构设计方案进行了校核,并对提高机械结构的动态特性提出了建议,为以后的设计和优化奠定了基础。

双级串联式扭转减振器特性及其固有频率测试

介绍一种双级串联式扭转减振器结构,对比分析了当扭转减振器总的转动惯量一定、刚度参数最优时,双级串联式扭转减振器与单级、两级并联式扭转减振器对主系统的减振效果。讨论当曲轴系统等效转动惯量和扭转刚度变化时,双级串联式扭转减振器相比其他两种减振器对主系统减振效果的鲁棒特性;给出了双级串联式扭转减振器各级固有频率的测试与计算方法,并进行了测试分析。

高精度液体温控难点分析及解决方法述评

随着精密光学加工要求的提高,机床热变形已成为制约精度等级进一步提高的关键因素,而与机床直接接触的相关液体的温控也越来越凸显其重要位置。本文首先深入分析了液体温控的难点,然后针对这些难点,从温度控制方法、测温元件补偿算法和温控结构等方面分别阐述了目前常用解决方法,同时给予了客观的评价。最后对高精度液体温控的关键问题进行了总结,并为进一步研究指明了方向。

大惯性系统的动态快速测量

本文介绍了一种用于大惯性系统快速测量的自适应动态补偿方法。依据这一方法，我们已研制出“自适应动态校正快速测量仪”样机。该机可使测量速度提高８倍，预测精度达到１．５％。

用扭摆测试导弹惯性积的方法

描述了一种通过测量导弹在六个不同位置的转动惯量来计算导弹惯性积 ,进而计算导弹纵轴与主惯性轴夹角的方法。对长度较长、竖直放置在测试台上很困难的导弹 ,提出了将导弹纵轴倾斜一角度 ,间接计算纵向转动惯量的计算方法 ,使得在同一台设备上能测量导弹全部惯性张量。转动惯量通过扭摆法测量 ,在测量过程中 ,由于导弹转动速度很慢 ,可以忽略空气阻力的影响 ,有较高的测量精度。

刚体转动惯量虚拟仿真测量方法

提出了一种测量复杂形状刚体转动惯量的新方法。借助Pro/E软件建立三维模型,导入ADAMS中添加约束和载荷进行仿真,在后处理模块测量物体的角速度和振荡周期,得出物体的转动惯量。以均质圆柱为例,运用仿真分析测量法求得均质圆柱的转动惯量,其结果与理论值十分吻合,证明该方法是可行的。

确定自旋航天器旋转轴的动平衡方法

本文研究自旋航天器的旋转轴的试验测定方法，给出了自旋轴方向的表示方法及其与转动惯量、惯性积的关系，建立了利用动平衡试验的不平衡量确定自旋轴相对平衡旋转轴偏差的计算公式，从而可以利用功平衡试验的测试结果确定自旋轴的方向。文末的例中讨论了动平衡机的最小可达剩余不平衡量对试验结果的影响。

大惯性温度传感器的动态建模

采用一种简单的数值积分动态建模方法建立了大惯性温度传感器的数学模型。该方法无须迭代即可直接从微分方程辨识出模型阶次和参数。实验结果表明该方法较数值微分方法所建模型准确度高、阶次低,为改善大惯性温度传感器动态特性。

配电网侧小水电群整体惯量估计方法

配电网作为电力系统的重要部分,内含具有惯性响应的小水电群,但在传统的电网惯量和频率稳定评估中常忽略惯量贡献。同步相量测量单元(PMU)的出现,使获得扰动后数据估计配电网侧小水电群惯量成为现实。为实现对配电网侧小水电群的整体惯量估计,提出了一种基于有功—频率类噪声扰动信息的惯量估计方法,将配电网侧小水电群等效为一个整体,利用节点数据直接估计得到其整体等效惯量。算例结果表明,所提辨识方法能准确估计出单机惯量大小,并适用于节点下的配电网侧小水电群整体惯量辨识,从而减小由获取配电网侧内全部单机的数据进行整体惯量估计产生的误差和难度。

数字铁饼的研制及实验研究

在体育科研领域中,尤其是对铁饼投掷而言,实时地获取运动员投掷过程中铁饼的运动学和动力学数据,对于定量分析运动员的技术动作具有十分重要的意义。本研究针对铁饼运动员投掷动作的特点,提出了一种新的基于惯性测量原理的铁饼运动员运动学和动力学数据采集方法,并据此研制了一种数字铁饼。详细介绍了数字铁饼的结构设计、测量原理及相关的实验情况。实验结果表明,数字铁饼能准确反映运动员的关键动作特征,满足科学化训练的要求。

测量不规则棒体径向惯性矩的一般双线摆──动量矩法

根据动量矩法阐述了该摆微角与大角摆动周期的近似解法，同时还说明了该摆的某些特点。用这种方法可以测量中小型不规则棒形构件的惯性矩（转动惯量），并且可以不用专用卡具。当摆角ψ0＜40°时，该摆的测量准确度优于1％。