模拟装机状态尾喷管出口受感部强度与模态分析

针对现有的仿真方法和试验方法无法评估受感部装机使用时受到的气动载荷和温度载荷对耙体结构强度和固有频率的影响的问题,提出了使用流-热-固耦合方法开展模拟装机状态受感部的结构强度和模态特性研究。首先使用计算流体力学仿真方法得到受感部表面温度和压力分布;将表面温度数据导入Steady-state Thermal模块中进行稳态热分析,得到耙体温度分布;将气动载荷和温度载荷导入静强度分析模块,进行热应力和静应力仿真,计算得到耙体最大变形为0.336 mm,耙体最大应力为97.867 MPa;开展预应力下的受感部模态分析,发现相比传统方法,预应力模态分析计算得到前六阶固有频率均高于传统方法计算结果,且能够避开发动机典型状态固有频率10%以上,所设计的受感部已经装机使用,验证了计算结果的可靠性。

高压直流复合绝缘子表面电荷检测装置的研制

为了研究高压直流复合绝缘子表面电荷积聚现象,研制了一套新型的可用于伞裙结构绝缘子的表面电荷检测装置。装置使用改进的电容探头,通过GPRS无线通讯方式进行数据传输,并借助于LabVIEW软件进行数据处理;设计了机械控制装置来带动探头对绝缘子进行360°精确扫描。此装置可以实现复合绝缘子伞裙和护套表面的自动精确测量。测量结果表明,在阴极端第1个伞裙表面电荷积聚量相对较大,且主要为负电荷。分析表明,伞裙表面电荷来源主要是电极附近的局部放电。

民用飞机静压孔布局规律

对民用飞机静压孔布局规律进行了研究。确定相关条例中静压孔的安装使用要求,将其转换成具体的设计分析技术指标;利用数值模拟方法对翼身组合体构型进行气动计算,得到不同状态下机身表面压力分布;对机身表面压力分布均方根进行分析,得到机身表面静压随马赫数、攻角变化较小的区域,定义为稳压线;将机身等直段等效为圆柱体,将来流分解为轴向平直流动和圆柱周向绕流,通过圆柱绕流Cp分布理论分析,获得与计算结果一致的稳压线分布规律,表明稳压线分布规律的普适性。开展高低速测压风洞试验,对稳压线规律进行验证,结果表明稳压线上压力分布变化范围趋近于0,试验结果与CFD计算结果以及理论分析结果高度一致,证明了稳压线计算及分析方法合理、可行,静压孔布局规律的正确、普适。所得稳压线分布规律可为常规布局民用飞机静压孔布局提供直接参考。

交/直流电压下气体绝缘变电站盆式绝缘子表面电荷对闪络电压的影响

在气体绝缘变电站(GIS)中,盆式绝缘子表面电荷的存在会使局部电场发生畸变,严重时还会降低沿面闪络电压。为此,研制了一种用于实际252 k V GIS盆式绝缘子表面电荷的3维测量装置,可以对盆式绝缘子表面电荷进行全径向、全角度测量。参考实际盆式绝缘子的绝缘设计裕度及其沿面闪络特性,设计了闪络试验模型,分别针对直流、交流电压作用下绝缘子表面电荷对沿面闪络电压的影响开展了研究。结果表明:在交流电压和直流电压作用下,随着表面电荷积累量的增加,绝缘子沿面闪络电压有所减小;相比于交流电压50 k V作用1 h工况下,在53 k V交流电压作用3 h工况下,盆式绝缘子的沿面闪络电压降低了10.2%,而直流电压下,绝缘子的沿面闪络电压最大可降低23.0%,这说明了绝缘子表面电荷的存在对其沿面闪络电压具有明显的影响,在绝缘设计时需予以重视。研究结果可为GIS及气体绝缘输电线路(GIL)绝缘子的绝缘设计提供参考。

磁控等离子体教学实验装置的研制

介绍一种等离子体教学实验装置的构造、原理及其诊断方法,其主体是由球形玻璃真空放电室构成,它可获得直流辉光等离子体;当外加磁场时可实现对等离子体的约束;利用静电探针可以对等离子体的基本参数如:电子温度和电子密度进行测量诊断。

“插头-锥管”式空中加油软管平衡拖曳位置计算

空中加油软管运动规律的研究是分析战斗机空中加油时控制规律和验证飞机飞行品质的重要前提,加油软管平衡拖曳位置计算是研究空中加油软管运动规律的基础。利用机翼附着涡和自由涡模拟加油机尾流场对加油软管和锥套的影响,分别建立空中加油软管流场模型、软管气动模型和稳定伞气动模型。将空中加油软管质点离散化,从软管、稳定伞空间受力平衡出发,推出了"插头-锥管"式空中加油软管空间平衡拖曳位置计算方法。利用此方法计算了不同飞行状态下空中加油软管平衡拖曳位置,并分析了空中加油软管平衡拖曳位置在不同飞行状态下的变化规律。计算结果与实际情况吻合,为研究空中加油软管运动规律奠定了基础。

触发式测头全方位精密测量技术

本文对应用于数控机床及三坐标测量机的触发式测头的静态误差的成因、各向误差的变化规律及影响因素进行了分析，建立了其静态误差的数学模型，为进行全方位精密测量奠定基础。

基于开口同轴法的岩矿石样品介电常数测试

火成岩及变质岩找矿是金属探矿的重要组成部分,围岩与矿体之间存在的电性差别是区分二者的重要标志;另外探地雷达以高频电磁波传播为基础,决定电磁波场波速的主要因素是介电常数,因此以介电常数及电导率为内容的电性参数测试就显得尤为必要.传统岩矿石介电常数测试主要使用同轴传输/反射法,而开口同轴法在岩矿石电性测试方面的工作开展较少.本文基于终端开口同轴探头法,利用谱域准静态模型,开发了一套岩矿石复介电常数测试系统.该系统的岩矿石样品制作简单,避免了传统方法中岩样制作困难、岩样成品率低的弊病,且算法较为成熟,满足宽频带要求.本文使用开口同轴法分别测试了几种典型的成矿火成岩及变质岩介电常数.介电常数计算结果能够较好地表征围岩与矿体的差别,这为实际金属矿钻孔探测打下了基础.

动态粉体静电测量技术的研究进展

综述了气力输送和气固流态化过程中绝缘粉体的静电测量技术,包括法拉第筒法和静电探头法,分析了这两种方法的优缺点,指出应在发展新型粉体静电测量手段的基础上,着力于探究静电产生的机理及主要影响因素,从而在根本上减少静电的产生和积累。

皮米量级微位移信号处理分辨力的光纤布拉格光栅探针系统

为了实现超高分辨力的微位移测量,建立了基于光纤布拉格光栅传感的高灵敏度探针系统,研究了静态锁相放大技术,用于检测小于纳米量级的微位移信号。根据光纤布拉格光栅传感原理,设计了高灵敏度的双光栅自补偿解调系统结构。基于信号特征研究了静态锁相放大技术,用于实时检测处理微弱测量信号。最后,通过探针系统的性能测试实验可获得灵敏度和分辨力等参数。实验结果表明:探针系统在接触区域的微位移测量范围约为1μm,灵敏度为-15.33 mV/nm,短期噪声极差的均值为0.83 mV,标准差为0.32 mV,信号处理分辨力约为0.06 nm(60 pm),其标准差为0.02 nm(20 pm)。该系统采用光纤布拉格光栅传感技术达到了皮米量级的微位移信号处理分辨力,满足微纳测量系统的抗干扰性强、重复性好等要求,且系统成本较低。

防冰总压/静压探针结构及控制系统设计与应用

结冰风洞的过冷液态水滴容易在总压、静压探针的进气口结冰,严重影响总压/静压测量的精准度和可靠性。设计了带温度反馈的防冰总压探针、皮托管和壁面静压测量单元,将总压、静压导管置于加热体内,使总压、静压进气口温度实现闭环控制;优化设计、安装工艺,将铠装双螺旋电加热丝、总压导管和温度传感器安装在不到10 mm管内,使电加热元件绝缘不受损;电加热丝紧贴内壁面,温度传感器伸入进气口附近,总压探针、皮托管无加热死区;采用变结构电加热控制策略,与风洞运行参数连锁控制,实现电加热防冰控制系统快速调节和控制精度要求。解决了总压、静压进气口结冰问题,防冰总压/静压探针已成功应用于结冰风洞复杂试验环境中。

进气道AIP面测压装置加装方案研究

针对进气道/发动机相容性试飞中AIP上测量装置加装而引起过渡段变形问题,建立了过渡段径向形状变化评价指标并应用于工程计算,对比分析了过渡段上开孔、加装静压座、总压测量耙加装对过渡段径向尺寸的影响。结果表明:过渡段AIP面上加装测压装置使得过渡段径向尺寸偏离设计值及标准圆;焊接静压座会使过渡段径向尺寸发生较为明显变形,而铆接静压座则影响相对较小;总压测量耙采用两端约束的方案不会对过渡段径向尺寸造成较为严重的影响,但会有效地抑制测量耙的振动幅值。该结果已经应用于工程中,优化了测压装置加装方案。

磁性氧化石墨烯的制备及其对沙门氏菌荧光探针的猝灭机理

为探讨磁性氧化石墨烯(Fe3O4/GO)对荧光的猝灭作用,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶变换红外光谱(FT–IR)对化学共沉淀法制备的Fe3O4/GO和氧化石墨烯(GO)的结构进行对比表征,发现Fe3O4磁性纳米粒子负载在GO的表面,表明成功合成了Fe3O4/GO。以Fe3O4/GO为荧光猝灭剂,沙门氏菌荧光探针为荧光剂,通过荧光、紫外吸收光谱,结合Stem–Volmer方程及Lineweaver–Burk双倒数曲线方程,对其荧光猝灭机理进行初步分析,结果表明:Fe3O4/GO具有荧光猝灭作用,当Fe3O4/GO质量浓度为3.2×10^−4 g/mL时,荧光猝灭率可达96.86%,其猝灭为静态猝灭;用Fe3O4/GO荧光探针复合物检测沙门氏菌DNA具有较好的选择性。

基于Multisim的恒温式热线探头控制回路特性分析

为了对热线探头及其控制电路进行优化设计,提出了基于Multisim的PSpice脚本建立恒温型热线探头控制回路模型的方法,并对模型进行了仿真验证。重点对偏置电压、流场流速、热线尺寸和工作过热比对热线探头动静态特性的影响进行了仿真研究,仿真结果与理论计算及公开发表的恒温型热线探头分析数据符合性很好。在Multisim中建立热线探头控制电路模型并开展仿真研究,可降低样件制备成本,提高设计效率。

原子光谱仪电路静态稳定性理论探讨与改进

对WYX401 原子吸收光谱系统电路静态稳定性作了定性理论分析,在探讨理论与电路关系上作了电路改进,提高了仪器稳定性和灵敏度,漂移由原来的0.005 A,降到0 .002 A,被测物灵敏度增加0.5 个数量级.

基于Multisim的恒压型热线风速测量系统电路仿真分析

为开展恒压型热线风速测量系统的优化设计,建立了基于Multisim的电路仿真模型,其中,热线探头采用PSpice模型实现其特性的模拟,恒压控制回路中采用了T型动态补偿网络以提高系统的频响。进行了恒压型控制回路元件参数和流场流速对系统动静态性能影响的仿真分析及热线探头时间常数原位测量仿真。结果表明:从Multisim电路仿真模型得到流场流速、补偿网络参数、控制回路输入电压和电阻等对系统动静态特性的影响规律与数值计算的一致,验证了在Multisim中开展恒压型热线风速测量系统仿真研究的可行性,同时,这种针对实际电路参数的仿真分析对恒压型热线风速测量系统的优化设计和制备具有重要指导意义。

基于插值预测模型的静压源误差修正方法研究

静压源误差是各类航空器都会面临的问题,空速管如何测得更为准确的大气数据,成为困扰无数学者的关键问题。目前,国内外研究大多从静压信号本身入手,寻找静压信号误差与空速、攻角等参数的关系,从而确定滤波函数进行误差修正。因为空速管所处的工作环境千变万化,单一的滤波函数很难应付多变的工作情况,因此导致滤波函数实用性差。为了克服以上问题,旨在建立一个受其他参数影响较小,通用性更强的误差修正模型。插值预测模型首先根据训练数据对空速管的实际输出进行趋势预测,对预测结果进行误差分析,然后采用插值法对预测结果进行修正,最终确定实际输出结果。通过理论和实例对该模型的使用效果进行了验证,确定其切实可用。

基于FPGA的等离子体朗谬尔探针自动检测系统

该文提出了一种基于FPGA的等离子体朗谬尔探针自动检测系统的总体设计方案及其硬件实现方法.该系统的外围接口电路采用微伏放大模块和隔离放大模块,提高了信号采集的精度,并有效克服了各种干扰.信号的采集与处理通过Verilog HDL语言描述,并在Cyclone系列可编程逻辑器件FPGA上实现,提高了等离子体静电探针参数诊断的效率.得到了放电气压0.25 Pa、射频13.56MHz、功率200 W条件下石英管内的空气等离子体密度和电子温度.

高速飞机总静压探头的气动设计、仿真和测试

阐述了高速飞机总静压探头的气动设计、CFD仿真、风洞测试、飞行校测。通过旋成体理论实现总静压探头补偿型面在设计阶段的快速调整,通过商用CFD软件得出静压误差的仿真。设计的总静压探头气动性能需要通过风洞测试的验证,并最终通过飞行校测验证其是否满足使用要求。

SPM微悬臂弹性常数校准技术

综述了扫描探针显微镜(SPM)的微悬臂梁弹性常数Kn的校准方法,主要包括物理尺寸法、动态测量法和静态测量法。物理尺寸法计算方便,可给出任何方向、任意形状的弹性常数表达式,但测量精度不高,适用于精度要求不高的场合;动态测量方法适用于任意形状悬臂,校准过程简单快捷,不易损坏悬臂;静态测量法采用外加设备如标准悬臂或者标准加压设备,操作过程麻烦,易损坏悬臂。但动态和静态测量法的精度较高,因此适用于要求提供精确力信号的场合。目前,静态测量法中采用标准弹簧校准的测量精度可达2%～5%,校准过程方便快捷,具有一定的发展潜力。