MSC Patran在浮筏隔振装置模态分析中的应用

基于MSC Patran建立浮筏隔振系统模型. 在对系统进行模态分析之前,把认为薄弱的环节划分为一组,并首先对该组进行模态分析,通过对模态参数的辨识,对整个系统的动态特性进行预估,指导系统结构的优化设计.     

振动式微机械陀螺的带宽特性分析

对振动式微机械陀螺的带宽特性进行了讨论,以设计的一种带解耦结构的振动式微机械陀螺为模型,利用数学工具软件MATLAB对其进行了带宽特性分析.分析结果表明,对于2自由度的陀螺,驱动频率的带宽不仅与驱动模态和检测模态的频率匹配有关,而且与两个模态的阻尼匹配有关.随着驱动模态和检测模态频率匹配的降低,带宽先增加然后基本保持不变.随着驱动和检测模态阻尼匹配的降低,带宽一直减小.通过实现驱动模态与检测模态的频率匹配和阻尼匹配可以获得最大机械灵敏度和最大驱动频率带宽.     

基于Abaqus的模态分析方法对比及验证

模态分析是目前研究结构动力学特性的重要方法,已经成为解决现代复杂结构动态特性设计的重要手段,模态分析对计算模型有效性验证和结构优化都能起到指导作用.在对比分析现有模态分析方法基础上,利用Abaqus对Lanczos方法下2种单元类型模型进行对比分析,并与理论值进行比较.     

一种新型解耦陀螺的结构及电路设计

提出了一种新型的静电驱动微机械陀螺结构,采用两组对称的梳齿结构作为驱动电极,同时采用中央质量块栅格和另外一组梳齿两种结构检测感应模态的振动.该结构阻尼系数小,可达到较高的测量分辨率和准确率.本文采用解析方法和有限元法分析了该结构的振动阻尼特性、机械解耦和噪声特性以及梳齿结构的电磁学特性.提出了该结构的驱动电路和信号检测电路,并对电路特性进行了仿真分析.     

基于快速二维经验模态分解的纹理分割

经验模态分解是一种数据驱动的信号分解方法,具有局部性和瞬时性等特性,非常适合非稳态非线性信号分析.提出了一种新的快速二维经验模态分解方法,在新方法中,采用了新的边界抑制算法,改进了经验模态分解算法的筛选条件.将该方法应用于纹理分割,取得了满意的实验效果.     

大展弦比机翼非线性颤振剪裁设计新方法

针对大展弦比机翼水平弯曲模态参与耦合颤振问题,首先用考虑几何非线性的颤振分析方法研究了某大展弦比机翼的颤振特性,结果表明水平一弯模态参与耦合降低了机翼传统模式的线性颤振速度;然后研究了复合材料的铺层主刚度方向角对机翼非线性振动特性和颤振特性的影响规律,提出了大展弦比机翼非线性颤振剪裁设计的新方法.结果表明主刚度方向角的变化主要引起了水平一弯模态振型的改变,一般表现为主刚度方向角从机翼后梁向后缘偏转,该阶模态的相对扭转振型节线位置向前缘移动;反之,该节线位置后移.进一步非线性颤振分析,发现水平一弯模态振型的变化引起了该阶模态参与耦合颤振速度的明显改变,主要表现为该颤振型的颤振速度随该阶模态的相对扭转振型节线位置前移量的增加而增大.通过两个算例验证了结论的正确性.     

商用车动力学计算中的车架建模

针对商用车动力学计算中车架的建模,在利用车架CAD数据通过有限元法生成MNF文件的基础上,通过研究试验模态文件,找到一种实现车架柔性体简易建模的方法. 该方法能够实现对车架一扭和垂向一弯模态频率与模态振型的设定,简化车架的建模工作.通过该方法可以实现在车型概念设计阶段,利用商用车动力学计算分析来规划和控制车架的弯扭特性,从而提高车辆的乘坐舒适性.     

光纤倏逝波生物传感器的结构研究

光纤倏逝波生物传感器的性能主要体现在探测能力和简便性两个方面,为了提高其探测极限和野外适应性,针对光纤探头的倏逝场激发能量和系统结构的整体性进行了较为系统的研究,分析了三种不同发展阶段的系统结构,设计和搭建了一种目前发展的基于光纤束的荧光光纤倏逝波生物传感器系统,以此系统为基础进行了实验检测并取得了较为满意的检测效果.最后给出了下一阶段的系统结构发展方向并分析了其优越性和可行性.     

电振动台特性检测系统

提出一种结构简单、分辨率高、适合各种振动模式的电振动台特性检测系统.该系统采用自准直光路原理,利用位置敏感传感器对电振动台微小角度进行精密检测.数据通过USB口送至计算机,处理后得到振动台交变扭动特性曲线.系统包括自准直光学系统、PSD信号处理单元和数据处理系统三部分.各部分误差分析结果得出系统角度分辨率为9.90×10-5°.测试结果表明该系统能满足一些精密角速率传感器振动测试中零漂检测的应用要求.     

铁路车轮导纳分析

为控制铁路车轮的振动和噪声辐射,采用模态叠加法分析车轮频率响应,利用ANSYS建立车轮结构有限元模型,根据0～10 000 Hz的模态计算0～5 000 Hz内的频率响应,用Block Lanzos法计算50～5 000 Hz内车轮的固有频率和振型,分析车轮的固有模态和导纳特性.研究结果表明：车轮在名义接触点处受到不同方向激励时所得的导纳特性与车轮相应的模态有关;对于车轮不同接触点处的激励,在1 000 Hz以下频段,轮缘轴向激励引起的径向导纳大于踏面径向激励引起的径向导纳,在其他频段,踏面径向激励引起的径向导纳都比轮缘激励引起的径向导纳大.铁路车轮导纳分析有助于探明车轮噪声产生的机理,是轮轨噪声分析的基础.     

基于机载X-SAR海浪监测系统的设计

基于机载X波段合成孔径雷达设计了一套低空机载海浪监测系统.首先在对海浪微波散射和机栽合成孔径雷达成像原理进行分析的基础上,设计出海浪监测系统的总体架构;其次研究合成孔径雷达的成像算法,通过建立仿真模型,反演出海浪谱,最后测量出海浪浪高、海浪波长等主要信息,提供给飞行员用来判断飞机是否具备在海面上降落的安全条件.同时,对...     

用于空间的三反射镜光学系统设计

现代空间光学的发展需要很大的线视场、像质接近衍射极限或很大相对口径的无中心遮拦反射系统。能满足这些要求的非三反射系统莫属,虽然现在已有功能十分齐全的光学系统自动优化软件,但求出一个合理的初始结构尺寸还是十分重要的。文章主要探讨了用于空间的三反射镜光学系统设计方法。     

Single lens stereo with a plenoptic camera

Ordinary cameras gather light across the area of their lens aperture, and the light striking a given subregion of the aperture is structured somewhat differently than the light striking an adjacent subregion. By analyzing this optical structure, one can infer the depths of the objects in the scene, i.e. one can achieve single lens stereo. The authors describe a camera for performing this analysis. It incorporates a single main lens along with a lenticular array placed at the sensor plane. The resulting plenoptic camera provides information about how the scene would look when viewed from a continuum of possible viewpoints bounded by the main lens aperture. Deriving depth information is simpler than in a binocular stereo system because the correspondence problem is minimized. The camera extracts information about both horizontal and vertical parallax, which improves the reliability of the depth estimates     

Near-field propagation of vortex beams: Models and computation algorithms

We have analyzed the diffraction of a plane wave and a vortex beam on a circular micro-aperture in the near field (a few wavelengths away from the source) using different models and computation algorithms: the Reyleigh-Sommerfeld integral, plane wave expansion method, and finite-difference time-domain (FDTD) method. Comparison of the models showed that the plane wave expansion method modified by the Mansuripur matrix allows us to avoid the singularity in the region of high spectral frequencies and take into account all components of the vector field when the incident beam is bounded with an aperture. Comparison of the computation algorithms in respect to accuracy and computation time showed that it is possible to use integral methods even if the distance from the optical element is less than a wavelength. The simulation of the near-field diffraction of a vortex beam on a circular micro-aperture allowed us to discover oscillations of the vortex beam in the central shade area: the size of the light vortex oscillates as the beam propagates and can be much smaller than it is predicted by the paraxial theory. In addition, the expressions obtained for vortex beams show that near the axis the total intensity will not be zero when the order of the vortex is |m| ≤ 2.     

基于FPGA的光学微腔生物传感器控制系统

为了促进光学微腔生物传感技术向集成化、智能化和小型化发展,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字辅助控制系统.系统通过三角波信号驱动可调谐激光器进入连续扫描模式,周期性扫描光学微腔谐振波长,得到激光中心波长信号的偏移量,从而得到光学微腔的灵敏度.设计了控制系统的硬件电路及软件辅助程序.经实验验证表明:控制系统实现了光学微腔生物传感器的数据采集处理以及对激光器的调谐.     

基于平面线圈的基波脉振磁场构造方法研究

为了减小电磁式时栅位移传感器的原始误差,提出了一种基于平面线圈的基波脉振磁场构造方法.通过研究现有电磁式时栅磁场构造方法和平面线圈磁场分布特性,利用各次谐波畸变率THD(Total Harmonic Distortion)最小的优化算法,得到平面线圈最优化布置参数,并且在数值分析和有限元分析软件中得到了验证.根据这些参数设置,设计了基于多匝方形平面线圈的新型电磁式时栅位移传感器.在150 mm量程内,新型时栅原始误差为-32μm~23μm,较现有电磁式时栅位移传感器减小了42.3%.     

干涉合成孔径雷达海浪遥感研究

海浪是重要的海洋环境参数, 它对港口建设、海上航行、油气田开发等具有重要的意义。合成孔径雷达(Syn thet ic Apertu re Radar, SAR ) 是目前大范围测量海浪的主要工具, 用它来估计海浪主波系统的波长和传播方向比较好, 但要定量的提供海浪的振幅以及SAR 图像强度与实际海面的关系是相当困难的, 而且由SAR 图像获取海浪方向谱也比较复杂。沿航迹干涉合成孔径雷达(Along-Track Interferometric Synthet ic Aperture Radar,ATI-SAR ) 是在平台飞行方向上安置两根天线的双天线合成孔径雷达。相对于合成孔径雷达, 真实孔径雷达调制传递函数对沿航迹干涉合成孔径雷达相位图像的影响很小, 因此沿航迹干涉合成孔径雷达更适合测量海浪。详细介绍了沿航迹干涉合成孔径雷达海浪遥感的成像机制, 为进一步反演海浪方向谱奠定了基础, 最后针对目前研究存在的问题以及今后有待研究的方向进行了探讨。     

On the Fourier Properties of Discontinuous Motion

Retinal image motion and optical flow as its approximation are fundamental concepts in the field of vision, perceptual and computational. However, the computation of optical flow remains a challenging problem as image motion includes discontinuities and multiple values mostly due to scene geometry, surface translucency and various photometric effects such as reflectance. In this contribution, we analyze image motion in the frequency space with respect to motion discontinuities and translucence. We derive the frequency structure of motion discontinuities due to occlusion and we demonstrate its various geometrical properties. The aperture problem is investigated and we show that the information content of an occlusion almost always disambiguates the velocity of an occluding signal suffering from the aperture problem. In addition, the theoretical framework can describe the exact frequency structure of Non-Fourier motion and bridges the gap between Non-Fourier visual phenomena and their understanding in the frequency domain.     

基于图像质量与频谱特性加权的光瞳结构优化

为进一步优化光学合成孔径成像系统的光瞳结构,研究了3种典型光瞳结构下复原图像质量与调制传递函数之间的关系,提出基于图像质量与频谱特性加权的光瞳优化方法。该方法将复原图像质量评价因子与频谱分布特性因子的线性加权值,作为光瞳优化的目标函数,调整权重因子使合成孔径成像系统的性能在图像质量与分辨率之间达到平衡。仿真结果表明,对六孔径和九孔径光瞳结构优化后,复原图像对比度更高,人工痕迹更少,更利于在保证成像分辨率的同时获得更好的成像质量。