超声冲击设备及晶粒细化实验研究
介绍了超声冲击晶粒细化表面处理方法以及系统的总体结构,分析了超声电源功率控制和频率跟踪的实现方法,采用由STC单片机、UC3875移相芯片等组成的、功率输出稳定可调节、频率自动跟踪的超声波电源,搭建了超声冲击晶粒细化设备。对电源输出信号进行了测试,进行了两种材料的表面冲击试验。试验结果表明该设备可以满足超声表面晶粒细化冲击的要求。
行间转移型CCD相机的Smear现象研究
行间转移型面阵CCD相机因其诸多优点而得到了广泛的使用,但它们生成的图像通常都会存在smear现象。分析了smear现象形成的机理,并提出了两种解决smear现象的方法,通过试验验证了该方法的有效性。
基于仿生水听器的回声测距方法
受鱼类侧线结构的启发,设计了一种双T型结构的MEMS芯片。对该结构的核心元件T型梁进行最大应力与谐振频率分析,确定梁参数和压敏电阻的位置及其大小、尺寸。通过信号提取电路,对接收到的微弱电压变化信号值放大滤波后进行回波测距实验。测试结果得出:所设计的水听器可对水下障碍物进行距离探测,并实时LCD显示。
扫描相机数据总线的研制
采用光纤总线和LVDS解决了扫描相机数据总线速率大的传输特性问题,提出了一些技术问题的解决方案和初步的调试步骤,为大容量数据传输提供了行之有效的方案。
基于DSP的视觉监测相机的图像处理系统
提出了一种基于TI(Texas Instruments)司的高性能DSP芯片TMS320VC33,集合了CPLD和外围存储技术的实用的视觉监测相机的图像处理系统.并且介绍了该系统的软硬件组成和设计方案。该系统性能优异,运算速度快、精度高、功耗低,适合用于航天装置。
红外扫描相机高速图像数据采集和存储系统设计
介绍了一种基于PCI总线的高速图像数据采集和储存系统的设计方案。采用一片FDGA控制FIFO芯片以及PCI9054芯片逻辑。采用FIFO缓存使得采集系统的结构简化。给出了PCI总线控制器的实现和具体硬件电路设计,最后介绍了基于Driver Studio的图像采集系统软件设计。
NACA埋入式进气口气动特性试验设计优化
为了优化(美国)国家航空咨询委员会(National Advisory Committee for Aeronautics,NACA)埋入式进气口气动特性,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值方法,以阻力、总压恢复系数、出口质量流量和出口马赫数为性能指标,对3个关键几何参数进行了试验设计(design of experiments,DoE)。基准工况结果表明,在进气口斜坡侧边靠近主流处有轴向涡产生。DoE结果表明,斜坡角度对性能指标影响大,斜坡扩张角角影响小,出口转折半径对阻力和出口质量流量影响大,且斜坡角度一定时折转半径越小越好。斜坡角度越小,前缘位置马赫数越小,涡管越长,同一截面速度分布越均匀,因此总压恢复系数和出口质量流量越大,且出口气流不均匀度小,气动性能佳。
变转速对旋翼悬停气动性能影响的试验与分析
为研究转速变化对旋翼悬停性能的影响,通过旋翼计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法建模分析和缩比模型旋翼台试验的方法,以自研无铰式刚性旋翼为对象,研究了旋翼转速对悬停性能的影响规律。结果表明基于运动嵌套网格和非定常流场求解建立的旋翼计算流体力学方法对悬停状态的气动性能计算精度较高,最大误差为6.84%;模型旋翼试验数据有效,具有良好的重复性;转速降低后相同总距对应的拉力系数更小,悬停效率拐点对应的拉力系数更大;拉力越小,变转速所节省的功率越明显,低拉力时可节省超过40%需用功率。可见改变转速可以显著提升悬停状态的旋翼气动性能。
井控半封闸板体失效机理与密封性能研究
为了提高井控半封闸板防喷器(blowout preventer,BOP)安全性能,对现役的半封闸板防喷器进行了失效分析及密封性能评价,完成了闸板体的表征测试以及材料拉伸和冲击试验,通过溢流关井时半封闸板受力分析,基于闸板体材料应力应变测试数据,建立了全尺寸半封闸板防喷器模型,在井下高压流体和油缸压力复合载荷下对闸板体和密封胶芯的力学性能进行了仿真研究。结果表明:当油缸压力超过9.4 MPa,闸板本体的凹槽根部刚好进入屈服变形,最大等效应力发生在闸板本体的凹槽根部,导致闸板体过早断裂失效。胶芯与闸板上端接触区域的应力集中最为明显,可见由于复合载荷的作用,胶芯上部受到挤压作用,产生严重变形,进而失去密封能力。最后提出了减小闸板应力集中的措施。研究成果为溢流情况下半封闸板防喷器的安全操作提供指导依据。
冲击载荷作用下电磁阻尼器动力学特性
为了探究电磁阻尼器在冲击环境下的工作特性,开展针对冲击载荷作用下的电磁阻尼器动力学特性研究。首先,根据电磁阻尼器存在的“恒阻尼-恒功率”的固有特性,基于单自由度系统振动模型,建立冲击载荷作用下电磁阻尼器阻尼响应模型;分析了冲击性质等因素与阻尼输出特性的匹配关系。其次,建立了电磁阻尼器动力学模型,并利用Simulink搭建了仿真模型进行分析。最后,研究分析了载荷匹配系数和衰减系数对电磁阻尼器阻尼输出特性的影响,提出了阻尼稳定输出的调整方法。研究结果表明电磁阻尼器在实现对冲击载荷的制动过程中,会在恒阻尼输出平台中出现阻尼凹陷现象的突变;且其制动特性可以通过载荷匹配系数和衰减系数进行调整。












