位移放大型黏滞阻尼装置的减震效果研究

为解决普通黏滞阻尼器性能在层间位移较小的结构或位置难以得到充分发挥的问题,提出一种基于杠杆原理将位移和速度放大的黏滞阻尼装置,该装置通过放大普通黏滞阻尼器两端的相对位移,进而放大相对速度,使阻尼器性能得以充分发挥,更好地达到降低结构地震响应的效果。以某实际工程结构为背景,通过SAP2000有限元软件建立有限元模型,分析原结构、附加普通黏滞阻尼器结构和附加放大型黏滞阻尼器结构在3条地震波作用下的地震响应。结果表明,在3条地震波作用下,相较于附加普通筒式黏滞阻尼器结构,附加放大型黏滞阻尼器结构的层间位移角和基底剪力降低幅度均较大,说明放大型黏滞阻尼器相较于普通黏滞阻尼器有更好的减震效果。

基于光杠杆的火炮身管内径测量系统

为提高身管内径测量的敏感性和精度,以光杠杆测量原理为理论基础,利用一维PSD作为测量敏感元件,开发了能将内径微小变化量放大,转化为PSD上光斑较大位移的身管内径测量系统。系统由机械结构、处理电路、数据采集和测量软件构成,完成了测量头的机械设计并建立了光学几何模型,推算出测量头的放大效率。系统灵敏度高、结构简单,测得数据的置信度高,为身管内径测量提供了新的思路。

一种新型微位移放大机构设计与特性分析

基于柔性铰链的传导性,运用杠杆原理设计了一种全对称结构的二级微位移放大机构,该机构具有无附加方向上位移及运动精确等优点.建立了微位移放大机构的仿真模型和运动学模型,给出了工作原理;根据机构学原理推导出了机构位移放大比,运用ANSYS13.0对该机构进行有限元仿真,得出了实际输出位移、放大比及该机构的固有频率.放大比误差为7.46%;误差分析主要原因为在理论模型中采取简化分析,忽略了柔性铰链伸长变形导致的中心偏移,并且假设了除去柔性铰链外,其他的部分全为刚性.本文研究为微位移放大机构的实际生产提供了理论依据.

集成式杨氏模量测量综合实验教学设备的设计与实现

利用拉伸法测金属杨氏模量是学习放大法测微小量的一个典型实验项目,传统的实验设备虽简洁、直观,但存在尺读望远镜立杆不稳、标尺在望远镜中不易捕捉和光杠杆调整不便等不足。该文设计并实现了一种集成式杨氏模量测量综合实验教学设备,采用"抗震式"尺读望远镜立杆解决了立杆稳定性不足的问题;同时增设"辅助"激光器,在望远镜中能快速地捕捉到标尺读数;改进了光杠杆系统,使得光杠杆的调节更加便捷。为了丰富实验内容,将"弯曲梁法"测金属杨氏模量融入到了拉伸法测金属杨氏模量的实验仪器中,强化了对基本实验思想方法"放大法"的学习。该实验教学设备令实验操作更加简便、高效,促进了教和学的统一,更有利于实验教学的开展。从学生使用效果来看,可以大大减少实验时间、增加学生的动手环节,加深学生对基本实验方法、实验步骤和流程的理解。

基于光放大法测量金属线膨胀系数

金属线膨胀系数是研究金属性质常用的物理量,为了使测得的金属线膨胀系数更加准确,本文将光放大原理融合到金属线膨胀系数的测量中,利用光源、光屏、加热装置等自制的实验装置,根据加热前后光路形成的反射角度和光屏移动前后光斑位置的几何关系,通过光斑的移动距离来计算金属微小的形变量,进而得到金属的线膨胀系数。本文主要对金属铜进行研究,得到其线膨胀系数平均值,并与标准值进行对照,相对误差为0.05%,并将该方法推广到金属铝和钛的线膨胀系数的测量,得到相对误差均在0.90%以下,说明该方法可用于常见金属的线膨胀系数的测量。

烷基取代聚硅烷共聚物的侧基对螺旋构象的影响

以手性化合物n-癸基-(S)-(+)-2-甲基丁基二氯硅烷(Si1)和非手性化合物n-癸基-2-乙基丁基二氯硅烷(Si2)为单体合成了聚硅烷共聚物[P(Si1-co-Si2)].通过改变Si1和Si2的投料比,聚合得到一系列P(Si1-co-Si2).通过核磁表征P(Si1-co-Si2)为无规共聚物.利用圆二色谱(CD)和紫外吸收光谱研究系列共聚物的手性传递行为.研究发现,Si2的均聚物在其对应的紫外吸收带324 nm处没有CD信号.当加入Si1共聚后,产生CD信号,随着Si1含量的增加,共聚物的CD信号迅速增强,当Si1摩尔分数为2%时可诱导共聚物形成单手螺旋优势构象.当Si1含量达到70%时,信号强度最大.在P(Si1-co-Si2)中Si1含量增加的过程中,共聚物的紫外吸收带同时发生蓝移.当Si1含量达到50%时,分子量较低的样品具有较强的光学活性,并且随着分子量的增大,紫外吸收红移.研究结果初步表明,聚硅烷共聚物的螺旋结构由手性侧基决定,但非手性侧基的奇偶性却没有体现.

利用光杠杆测量流体压强及流速的微小变化

将流体压强及流速的微小变化转化为U形管或测压管液面高度的变化.又利用光杠杆放大原理,将液面高度难以判断的微小位移放大成激光光点明显的位移,从而实现了液体压强微小变化的测量.实验结果表明,光点的位移与压强变化线性度高,测量灵敏、结果可靠.

光杠杆测量液体流速方法探究

光杠杆放大原理广泛应用于对微小变化量的测量,也同样适用于液体液面下降速度的测量。根据流速与流量的关系,如果液体流速稳定不变,可由液面的下降速度表示。因此,液体液面的下降速度可以通过观察光杠杆放大原理记录望远镜内的刻度变化速度来测量,从而计算得到液体的流速。同时,本文还采用了油膜实验,用油膜前进的速度来测量液体流速,将2种方法形成对照,分别分析各自的特点,简要讲述了2种方法的测量原理及过程,并总结测量的局限性及优缺点。

机械式纱线张力调节器设计

在室内单芯光缆生产过程中,纱线放线张力对挤塑外径和挤塑稳定性、成品黏连度和剥离度等工艺参数具有较大的干扰作用,纱线放线张力的波动会严重影响着室内单芯光缆的成品质量,纱线放线张力的在线动态调节需要通过合理的机械结构设计,本文采取机械形式的配重方法和杠杆原理,实现张力大小手动可调、张力在线动态调节的功能,为室内单芯光缆的稳定生产做好铺垫。

用于绝对重力仪的落体旋转评估方法

介绍了一种自主搭建的测量落体在自由下落过程中旋转角速度的装置,评估了不同落体旋转角速度引入的旋转误差对重力测量的影响。针对具有旋转初速度的落体在真空腔内自由下落的运动模型,该装置采用光杠杆原理,将高精度位置传感器(PSD)作为光跟踪设备,研究并推导出落体由旋转所导致的反射光位移与下落时间的关系。然后,对PSD采集记录的时间位移曲线进行拟合,求解落体单次下落的旋转角速度值。在调整真空腔垂直度后,最大旋转角速度值可减小为16.88 mrad/s,引入的重力测值不确定度为0.57μGal,即该状态下落体的释放更加平稳。实验表明,该装置不仅可以进一步提升绝对重力仪中落体传动机构的装调精度,还可以对光学干涉绝对重力仪工作过程中的落体姿态进行监测,进一步降低落体旋转所引入的测量不确定度。

基于杠杆放大原理的红外消热差机构设计

温度变化会导致红外镜头成像质量恶化,为消除温度变化的影响,提出了基于杠杆放大原理的红外消热差机构方案。利用杠杆原理,将不同金属线胀量的差值放大后再推动消热透镜对红外光学系统进行补偿,从而保持光学性能的稳定。介绍了这种消热差机构的设计方案、关键设计及某导引头的红外实例应用。在-45~+60℃变化范围内,该实例在消热差之前像面漂移量为0.717,消热差之后像面漂移量为0。这种机构为红外消热差技术增加了一个新的途径。