一种新型三坐标测量机构模型的研究
提出一种非正交三坐标测量机构方案,即三根伸缩测量杆大约垂向、横向、纵向布置,主测杆的上端用十字铰吊挂于机架,测头安装在其下端;两根辅测杆两端分别用球铰与机架及主测杆芯下端连接.建立了该测量机的模型,给出了由测量杆长度求测点坐标的解析式、测量空间及其数字算例,简要分析了测量机的误差,结果表明,机构对多种制造误差不敏感.给出了采用关节式测头架的测量机的数学模型.
一种新型微致动元件的制作及特性研究
介绍了一种用于计算机磁头精确定位的新型压电元件.该元件采用高速流延工艺制备Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr0.52Ti0.48)O3多层膜,由丝网印刷工艺制作Ag/Pd内电极.为优化元件的制作工艺,对流延过程作了DTA/TGA分析.结果显示,采用110℃、350℃和1090℃的三步烧结工艺可显著提高元件的钙钛化程度,从而提高其压电性能,减少内部缺陷.对元件的XRD分析显示,110℃和350℃时压电薄膜中以钙钛矿相为主,且存在大量的焦绿石相,当烧结温度达到1090℃时,焦绿石相的含量已经很少.SEM分析表明,与最终烧结温度1070℃相比,当烧结温度达到1090℃时元件的显微结构更为致密,内部缺陷更少.封装测试在多普勒干涉仪上进行,结果表明,该致动器具有优异的位移/电压灵敏度、谐振频率等特点.
一种用于曲面快速测量的激光片光源的研究
与快速成形技术有关的自由曲面快速反求工程中,测绘曲面所用的被称为光刀或片光的细长光条的质量是至关重要的。介绍一种应用柱面反射镜单向扩展光束形成激光片光的方法,并根据常用He-Ne激光为高斯光束的特性,应用长焦距透镜压缩其发散角,使激光片光具有很大焦深。激光光强的高斯分布使光刀宽度的中心具有极大值,使得片光的质量具有优良的特性,非常容易实现,并有利于摄像机采集。介绍了这种片光源的工作原理、片光的性能
一种轴扭转变形动态测量系统的设计及实现
设计并实现了一种以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的相位差式的扭转变形动态测量系统。该系统以反射式激光测头和制作在旋转轴上的色标带构成敏感转速和作用扭矩的色标传感器,输出信号为脉冲和相位差。此外,以FPGA为核心构建了专用的鉴相、周期及相位脉宽测量模块。仿真、现场标定和实际测试表明,在0~2000N.m量程范围内,系统的综合测量精度小于0.5%满量程,能有效解决恶劣条件下高速转轴扭转角、扭矩及功率等动态测量问题。
永磁偏置的混合磁悬浮轴承的研究
介绍了永磁偏置的混合磁悬浮轴承的工作原理,提出了其结构参数的设计计算理论,对混合磁悬浮轴承的设计有实际指导意义。磁悬浮轴承是通过磁场力将转子和定子分开,实现无机械接触的新型机电一体化轴承。由于其转子和定子之间没有任何机械接触,故无磨损,大大降低了机械能耗和噪音,且无需润滑、无油污染、使用寿命长,特别适合于高速、真空超净等特殊环境,具有普通轴承无法比拟的优越性。目前,国际上已将其成功地应用于机床、离心压缩机、分子涡流泵、汽轮发电机等设备上。
用带有平滑约束的CLEAN算法恢复日像仪图像
为了解决CLEAN算法处理展源时存在的迭代抖动、收敛不稳定的弊端,借鉴最大熵算法的平滑约束概念,通过修正CLEAN算法迭代过程中的脏束,提出了带有平滑约束的CLEAN算法。通过对国家天文台拟建日像仪图像恢复仿真,验证了该改进算法在图像恢复质量和分辨率两个方面的性能均较CLEAN算法有所提高。
用于动物疫苗注射的无针注射系统的设计
设计了一种以弹簧为动力、可以连续吸药及注射的无针注射系统,影响无针注射质量的主要系统参数有喷孔直径、药物注射剂量、活塞(安瓿)直径、推射力等。喷射穿刺能力与注射完全度是对动物疫苗进行无针注射质量评价的重要指标,与喷射最大压力和喷射功率相关。给出了在给定系统参数情况下预测喷射压力与喷射功率的物理模型,并用实验验证了模型的正确性。最后通过计算给出了确定系统参数的一个实例。
振动轮式微机械陀螺仪中滑膜阻尼机理的研究
对空气阻尼进行定性和定量分析是MEMS器件设计中非常重要的一个步骤,直接影响MEMS器件的动态性能。研究了第三个区域中振动轮式微机械陀螺仪的滑膜阻尼,提出了滑膜阻尼模型,分析了滑膜阻尼的动态性能,包括速度分布、阻尼机制以及由此产生的能量损耗。根据滑膜阻尼分析结果,给出了品质因数的计算公式。试验表明,空气条件下振动轮式微机械陀螺仪品质因数的测试结果与理论值的误差约为16%。研究结果为振动轮式微机械陀螺仪结构设计中定量分析空气阻尼提供了理论依据。
一维离心环境下电液伺服阀零偏值分析
建立了一维离心环境下电液伺服阀的运动部件和控制体的动力学模型,得出了电液伺服阀在一维离心环境下零偏值与离心加速度的关系表达式。一维离心环境下电液伺服阀零偏值与离心加速度呈线性关系,且零偏值和衔铁挡板组件质量及其力臂、主阀芯质量、喷嘴容腔内油液质量等因素有关。通过实例分析,得出了一维离心条件下零偏值的简化计算式。理论结果与实验结果一致。
基于改进灰色神经网络的液压泵寿命预测
改进了GM(1,1)模型,提高了其精度和适应范围;将改进的GM(1,1)模型与神经网络预测模型相结合来构建灰色神经网络组合预测模型;提出了基于支持向量机的液压泵寿命特征启发式搜索策略,以液压泵寿命特征参数特征集的交叉验证错误率为评价指标,从液压泵的特征参数(振动、压力、流量、温度、油液信息等)中选取寿命特征因子;运用小波阈值降噪法进行降噪处理,提取典型的小波包能量特征作为模型的输入。以齿轮泵为例,将改进的灰色神经网络预测模型与原始GM(1,1)模型和改进GM(1,1)模型比较可知,灰色神经网络预测模型预测精度最高,达到98.42%。












