仪器分析课是北京林业大学理学院面向生物学院、环境学院、材料学院的相关专业开设的专业课程。本文从课程体系的优化、教学内容选择、教学方法的改革、实验教学以及考核方式等方面探讨了本校仪器分析课程改革的具体措施。

加速度计准静态校准要求激励信号的频率与加速度计谐振频率相比足够低，以减小校准误差。通过加速度计数学模型建立了激励加速度脉冲宽度、加速度计谐振频率和校准误差之间的关系式；针对Hopkinson杆冲击校准装置，理论计算和实验结果表明，激励加速度脉冲宽度决定于应力脉冲前沿宽度，受应力波弥散影响，而与加速度计安装座长度无关。为选用和产生满足要求的激励脉冲信号提供了依据。

为了克服现有髋关节试验机在复杂运动轨迹模拟和变载荷动力加载等方面存在的不足,试制了一台以3SPS＋1PS并联机构为核心驱动模块的髋关节试验机。基于Rodrigues参数,对该髋关节试验机的驱动机构进行了运动学建模和求解。根据ISO14242-1：2002（E）标准的相关规定,对该机构逆运动学模型进行了数值仿真,得到模拟髋关节运动所需的主动件运动学参数变化规律,确定了该髋关节试验机的运动方案,并验证了驱动件选型的合理性。通过耗时计算,测得Rodrigues参数法求解试验机逆运动学的运算时间,满足控制实时性的需要。

为了研究芯片抗高过载能力，本实验选取两种典型晶振芯片：EXO3、KSS，利用Hopkinson杆对其进行高g值冲击，以一维应力波理论估计芯片受到的加速度，并用运力学模型对其内部结构进行分析。结果表明：晶振的内部结构直接影响它的抗冲击性能；与应力波传播方向平行放置的晶振抗冲击性能要高于与应力波传播方向垂直的晶振。

利用数值仿真和试验相结合的方法,开展在研车型空调系统气动噪声的研究。运用宽频噪声源模型和计算气动声学方法(CAA),对某汽车空调系统的气动噪声进行数值模拟,得到空调内部的噪声源分布情况,仿真和试验的频谱变化趋势比较吻合,风量最大偏差为3.5%。给出优化风道型面、改变蜗舌形状、风道包裹吸声棉等降噪措施。

为了防止不合适的气密检测压力对超深气井的管道螺纹造成初始损坏,我们使用接触问题分析的有限元方法建立了用于气密性检测的有限元力学模型。压力问题已被定量和系统地研究。结果是,当悬挂在底部的重油管的重力超过某个值时,气密性的检测会导致在油管螺纹较大端的最后三扣跟部发生塑性变形。拉伸力增加时塑性变形可变面积也增加。在相同的工作条件下,增加管的壁厚并不会显着改善末端的最后三扣跟部的应力集中。通过提高气密检测压力并提高管螺纹的钢级,可以显着提高管螺纹的使用安全率。建立的模型可以为管螺纹气密检测的应力分布规律提供定量的理论依据。

塑料内胆与橡胶O形密封圈是Ⅳ型储氢瓶用关键阻氢部件,其高压氢渗透特性是储氢气瓶性能评价与安全评估的研究重点。总结了塑料内胆、密封橡胶等聚合物材料气体渗透性能主要测试方法与测试标准,介绍了相关气体渗透性能测试装置研制进展,综述了Ⅳ型储氢瓶用典型塑料内胆材料、橡胶密封材料氢渗透行为研究成果,指出了塑料内胆与橡胶密封材料高压氢渗透特性研究存在缺乏全工况试验数据与完善的标准体系等问题,提出了未来发展方向的建议。

为解决采用Au光电阴极、开放式结构的分幅变像管探测效率低、稳定性差的问题,研制了一种采用CsI光电阴极的密封式分幅变像管。为了对比不同光电阴极对X射线的响应强度,密封式分幅变像管制作有一条Au微带阴极和一条CsI微带阴极。完成了密封式分幅变像管的结构设计、工艺制作和实验测试。研究结果表明:当加载半高宽度200 ps、幅值−2.7 kV的选通脉冲时测得其时间分辨为65 ps;在非单色高能X射线源照射下,CsI阴极的静态响应强度是Au阴极的3.4倍;大气环境中存储1000 h后密封式分幅变像管的静态响应强度仅降低到完成制作时的83%。上述结果表明采用CsI阴极的密封式分幅变像管具有更高的探测效率和稳定性,可有效提升X射线分幅成像质量和可靠性。

配流阀是电动柱塞泵的关键部件,本文主要对电动柱塞泵配流阀的配流特性进行研究,建立相关的数学模型进行理论分析,通过模拟仿真的形式对理论分析进行验证,探究配流阀配流特性的主要影响因素,有助于提升配流阀的配流特性和柱塞泵的效率。

电磁卸荷阀是乳化液泵站压力控制和过载保护的关键元件但在实际使用约1500h后其主阀套四个出口之间的钢制内壁面几乎被气蚀蚀穿。该文运用AMESim和Fluent对乳化液泵站电磁卸荷阀内部的空化流动进行联合仿真由AMESim仿真阀口开度随时间的变化规律;使用Fluent的Zwart空化模型对阀套的气蚀破坏现象进行研究。研究表明电磁卸荷阀阀口开度越小阀口后部低压区面积越大空化越严重;空化流冲击阀套出口间的壁面气泡迅速溃灭并对内壁材料造成气蚀破坏;主阀频繁开启使气蚀呈脉冲式间歇式地犁沟阀套内壁导致阀套出现裂隙。最后提出了阀腔流域设计的改进办法。