光学薄膜淀积的计算机仿真

介绍了利用计算机对光学薄膜淀积过程进行仿真,编写了基于Matlab的计算机仿真程序.对采用反射率极值法监控的镀膜系统的薄膜淀积结果以及薄膜淀积过程中监控片透射率的实时变化进行了模拟,根据模拟结果所计算的薄膜的光学特性曲线与成膜的实测结果一致.     

光学薄膜淀积的计算机仿真

介绍了利用计算机对光学薄膜淀积过程进行仿真,编写了基于Matlab的计算机仿真程序.对采用反射率极值法监控的镀膜系统的薄膜淀积结果以及薄膜淀积过程中监控片透射率的实时变化进行了模拟,根据模拟结果所计算的薄膜的光学特性曲线与成膜的实测结果一致.     

列车自动监控系统仿真平台的研究

针对城市轨道交通列车自动监控(ATS)系统的复杂性和差异性,为了实现对不同列车自动监控系统的仿真,建立了一个具有通用性的列车自动监控系统仿真平台。通过对列车自动监控系统功能的分析,确定了仿真平台中系统仿真的主要内容;以Visual Studio 2005为开发平台,利用图形技术与面向对象的方法建立了列车线路模型,并将数据保存在SQL Server 2005数据库中进行维护与管理;在此基础上建立了列车线路运行监控仿真系统,该系统能够对列车运行进行模拟仿真。研究结果表明,该仿真平台实现了列车自动监控系统的部分仿真功能,具有一定的通用性与拓展性。     

钽钨合金球面圆盘旋压仿真研究

本文主要针对钽钨合金球面圆盘零件进行旋压成形模拟仿真,采用有限元分析软件对旋压过程进行了模拟仿真,得到了旋压成形过程中应力应变云图,以旋压后的零件壁厚差为分析目标,得到了旋轮进给率、旋轮半径及旋轮工作角对壁厚差的影响规律,应用仿真所得的工艺参数进行了旋压实验,实验结果与仿真结果吻合,表明通过采用模拟仿真的方法和手段,能够对实际旋压加工起到指导作用。     

煤矿用定向钻机制动装置的有限元仿真

定向钻机是煤矿井下水平定向钻进系统的核心设备,制动装置则是定向钻机实现定向钻进的主要功能部件。采用Abaqus软件对制动装置进行了有限元分析,对其工作过程中的应力场进行了数值模拟,并通过物理模拟试验对该仿真结果进行了验证。该仿真分析揭示了制动过程中制动盘的应力场分布规律,为制动装置的结构设计提供了重要依据,物理模拟结果为今后的数值仿真参数选取提供了参考。     

硅片的激光吸收系数修正与弯曲试验

考虑热物性能参数随温度变化的因素,以硅为对象进行激光弯曲模拟和试验,借助APDL语言编写激光弯曲成形的仿真程序,对单脉冲作用过程进行模拟,以得到单点脉冲周期内的温度分布;并采用NiCr/NiSi合金薄膜热电偶对单脉冲作用过程中的温度分布进行测量,对比上述的温度模拟与测量结果,修正硅材料的激光综合吸收系数。采用有限元分析软件实现了硅片的脉冲激光弯曲成形的仿真和模拟,并对多次连续扫描的模拟结果与硅片弯曲试验结果进行对比,验证了仿真程序的有效性,为硅片的激光弯曲成形提供了理论与试验依据。     

铜的热挤压有限元模拟

应用CAE模拟仿真软件MSC.Superform,对纯铜的热挤压过程进行计算机模拟仿真,准确模拟挤压纯铜过程中金属的流动情况。数值模拟结果与实验结果基本相符,对优化挤压工艺提供重要的理论依据,尤其对难加工材料的挤压研究具有借鉴意义。     

某型柴油机连杆有限元计算及疲劳强度校核

建立了连杆组件完整的三维模型,包括模拟的活塞销及曲柄销来模拟连杆的大小头受力边界条件。通过施加接触来模拟各零件间的接触状态,通过设置接触之间的偏移量来模拟零件间的过盈及间隙量进行仿真分析。对连杆的受力进行试验测试,经与计算结果的对比表明:连杆仿真计算的边界条件及方法是合理的,仿真结果可信。最后,对连杆的疲劳安全特性进行了仿真计算及校核,结果证明连杆在工作过程中是安全的。     

电梯教学模型的监控系统设计

利用组态王软件设计出四层教学电梯模型的监控系统,对电梯模型的运行状态及开关门动作进行仿真及监控,使监控系统中设置的控件可以根据电梯模型真实的情况动作,可以模拟电梯模型PLC控制系统进行测试仿真运行,系统具有良好的应用价值。     

基于SPH的切削力建模与分析

基于LS-DYNA动力学分析软件对金属切削过程进行仿真,模拟金属切削中应力、应变过程,将SPH方法与Lagrange方法的数值模拟仿真结果进行比较,证明了SPH方法用于金属切削仿真的可行性.通过改变切削参数得到了切削力变化曲线,分析了刀具前角、切削深度对切削力的影响.     

Mallat算法的光学实现方法

现有的光学小波变换方法均基于连续小波变换,基于离散信号的小波变换算法（Mallat算法）的光学小波变换还没有出现,这阻碍了光学小波变换应用的发展。针对这一问题,分析利用光学4f系统实现Mallat算法的基本原理,提出Mallat算法的光学实现方法。针对空间光调制器只能实现非负的实函数,且CCD只能记录光的强度,给出一种应用于光学4f系统的光学小波滤波器的设计方法。使用该种光学小波滤波器,利用光学4f系统实现Mallat算法的小波分解部分,并通过数值计算实现Mallat算法的小波重构部分。仿真分析和光学实验结果验证了方法的正确性。     

Ti-Al-Zr靶材的多弧离子镀沉积过程的模拟研究

本文模拟了Ti-Al-Zr靶材的多弧离子镀的镀膜过程.通过对圆柱形镀膜室-偏压电场的模拟,讨论了在不同的偏压电场下粒子的运动特性、成分离析效应的影响因素、涂层成分均匀性的影响因素,模拟结果与实际的镀膜实验相符.     

船舶操纵实时专家控制器设计

应用实时专家控制器设计一种新型的水面船舶航迹控制－自动操纵系统。该设计方案在保证控制系统稳定的前提下，由神经网络预报船舶的未来运动趋势，根据控制舵角与航迹偏差以及偏航和偏航角速度之间的关系，在航迹保持阶段，能够直接得到实现高精度航迹保持所需要的控制舵角，操舵次数少。仿真结果表明了新方法的有效性，另外，算法简单，易于在线实现。     

Analytical and experimental study of mismatch strain-induced microcantilever behavior during deposition

A model of mechanical behavior of microcantilever due to mismatch strain during deposition of MEMS structures is analytically derived and experimentally verified. First, a microcantilever, modeled as an Euler-Bernoulli beam, is subjected to deposition of another material and a linear ordinary differential equation which considers the throughthickness variation of the mismatch strain is derived. Second, the deposition analysis is experimentally verified by electroplating of nickel onto an AFM cantilever beam. The deflection of the AFM cantilever is measured in-situ as a function of the deposited thin film thickness through the optical method of Atomic Force Microscopy and the mismatch strain with the through-thickness variation is determined from the experiment results. The usefulness of these equations is that they are indicative of the real time behavior of the structures, i.e. it predicts the deflection of the beam continuously during deposition process.     

一种双足机器人变结构控制的ZMP补偿优化方法

针对双足机器人系统,设计了一种变结构轨迹跟踪控制器。基于双足机器人系统ZMP(zero moment point)方程和实际ZMP信息,提出一种ZMP补偿优化方法,通过在线实时调整机器人躯体重心竖直方向上的位置来补偿回复稳定姿态所必需的力矩,最终产生修正的ZMP轨迹。12自由度的双足机器人动力学仿真验证了所提出优化方法的鲁棒性和适用性,而且机器人能在一定范围外力的干扰下回复稳定姿态步行。     

衍/折射光学系统校正二级光谱的研究

将衍射和折射光学元件结合,对星载用宽光谱(420.0～900.0nm)、长焦距(450mm)望远物镜的二级光谱进行了校正,计算了衍射透镜的结构尺寸和望远镜系统的像差.计算机模拟结果表明:采用衍/折射混合校正后的望远物镜的二级光谱不大于0.08mm,轴上点的位置色差也很小,实现了复消色差,光学传递函数也基本接近衍射极限.所设计的整个系统可以满足实用要求.     

Spatial-energy characteristics of the focal areas of bifocal diffractive-refractive intraocular lenses

Computer simulation was performed for the measurement process of the parameters of MIOL-Akkord bifocal diffractive-refractive lenses in which the central area of the diffractive element is reduced and spherical aberrations of the eye are compensated. The spatial-energy characteristics of an ideal diffractive lens are preliminarily calculated using existing formulas. The simulation of the process of controlling the intraocular lens parameters has shown that the intensity distribution along the optical axis does not characterize the diffraction efficiency, which is the total (integrated) intensity in the beam cross section at the focus. It has been found that due to the mutual influence of diffraction orders, it is difficult to measure the absolute diffraction efficiency and it is better to evaluate only the relative efficiency.     

大型光学设备检测中大口径平行光管波像差的消除

使用大口径平行光管检测大型光学设备或元件时,平行光管的自身误差会影响检测结果,故本文提出了一种消除光学检测结果中平行光管引入误差的新方法。该方法使用干涉仪获取平行光管和光学检测系统的出射波前信息并以37项Standard Zernike Phase多项式进行拟合;通过两组系数相减分离平行光管引入误差,再配合ZEMAX中建立的等效被检光学系统的仿真模型模拟真实系统的出射光锥,最终获得被检光学系统真实的出射波前信息。利用ZEMAX中的光学系统模型验证了该方法在大口径光学检测工作中的可行性;使用焦距为1 597mm,口径为150mm的小型平行光管、焦距为50mm的光学镜头进行了实验。实验结果表明:使用该方法获得的被检光学系统出射波前与真实波前的PV值误差小于0.005λ,RMS值误差小于0.001λ,可以满足实验室中对被检光学系统成像质量参数检测的精度要求。     

一种多层超薄吸收膜系的厚度监控法

本文提出了一种用ATR方法测定超薄膜光学常数,然后以透射率实时监控多层超薄吸收膜系厚度的方法;介绍了实验装置,分析了可能存在的误差并展示了用这种方法监控的一些镍—碳软X光反射镜的测量结果。     

透镜系统的镜面反射杂光的计算——鬼像的模拟与分析

杂光是影响光学系统像质的重要因素之一。本文提出了一种计算透镜面反射杂光的方法:近轴近似法与有限光线追迹法的混合应用。介绍了鬼像的模拟与分析软件的功能及结构。最后以实例说明。