深海热液速度场测量重建算法比较

针对深海热液中速度场的测量与重建的问题,介绍了利用声学方法测最深海热液速度场的基本原理.对单峰、双峰速度场模型,采用最小二乘法和傅里叶正则化方法分别进行了重建仿真,并对重建结果进行了流量分析.比较了最小二乘法与正则化方法对单峰、双峰速度场模型的重建效果.仿真重建的绝对误差、相对误差以及流量分析结果表明:正则化方法对单峰...     

电容层析成像系统三维图像重建及其在两相流体积测量中的应用研究

探讨了电容层析成像系统中利用二维断层图像进行三维表面重建，并由三维图像求取两相流中离散相体积和观察其空间位置的方法。首先对二维断层图像序列进行轮廓抽取和细线化，然后进行轮廓匹配和轮廓插值并进行表面重建；最后利用三维图像求取两相流中离散相体积。初步的仿真结果表明，使用的三维重建算法简单，重建精度高，成像速率快，可以方便地观察离散相空间位置和计算出离散相体积。     

油气润滑ECT系统传感器轴向极板的优化设计

为有效解决二维有限元模型在轴向方向无法去除边缘电容的问题,建立油气润滑ECT系统中电容传感器的三维模型;以COMSOL软件为有限元仿真平台,以润滑管道环状流端面为数据采集域,获取极板间的电容值及像素点的电场矢量值;以二维电势求解敏感场为依据,推导出基于电场计算空间单一像素点灵敏度值的表达式;以图像重建综合评价函数为优化依据,以Design-expert软件为数据处理分析平台,并以空间图像重建误差为结构优化验证指标,研究轴向边缘效应对传感器性能的影响,并对传感器的轴向保护结构进行优化设计。研究结果表明:轴向保护环的长度及间距可以有效降低边缘效应的影响,并提高电容值的准确性及敏感场的均匀性;基于电场的计算表达式可以快速计算得到灵敏度矩阵;采用增设轴向保护极板的传感器的仿真实验结果表明图像重建质量较基准传感器提高了52. 9%。     

径向空气轴承压力场的数值分析

采用有限差分法，对径向空气轴承的压力场进行了二维数值仿真，并根据流量平衡原理，反复修正压力场中各点数值，计算出不同偏心率和供气压力下的气孔出口压力值、承栽力、流量值及压力场分布，并且得到了在不同偏心率下的压力场分布图。     

声学法深海热液温度场测量及重建算法研究

介绍了利用声学方法测量深海热液温度场的基本原理。对单峰温度场模型和双峰温度场模型,采用最小二乘法进行重建仿真,给出了重建温度场的三维图和等温线图,计算了重建温度场的绝对误差、相对误差和均方根误差。比较了增加声学测量路径后单峰温度场模型的重建结果。仿真结果表明:最小二乘法具有较高的重建精度,增加声学测量路径能有效地提高温度场重建精度。湖试实验结果表明,最小二乘法可基本还原单峰温度场。     

基于改进价值函数和三维相位展开的动态三维测量方法研究

针对物体连续变化过程的三维测量,提出了一种有效的动态三维测量方法。该方法采用基于改进价值函数的二维小波变换解包裹相位、三维相位展开方法得到实际相位。其突出优势在于3个方面,首先仅需一幅光栅条纹图案即可重建物体三维面形,可实现高速动态三维测量;其次相较于基于直接最大模和基于价值函数的二维小波变换小波脊提取算法,基于改进价值函数的小波脊提取算法具有更好的抑噪能力;最后,提出了一种三维相位展开方法,在二维相位展开路径上引入了时间轴方向,从而实现了大梯度物体的相位展开,同时说明了三维相位展开的适用条件。仿真对比了直接最大模的二维小波变换法、基于价值函数的二维小波变换法和基于改进价值函数的二维小波变换法的解包裹相位效果,同时对多种二维相位展开方法、所提三维展开方法进行仿真对比与分析,最后对连续凸起曲面进行了实验比较,证明所提方法可用于物体连续变化过程的动态三维测量。     

电容层析成像传感器场域剖分及图像重建算法

电容层析成像传感器的敏感场受多相流介质分布的影响，软场特性给图像重建带来很大困难，为了提高重建图像质量，对敏感场分布进行分析是非常必要的。采用有限元法，通过对敏感机理的分析，提出一种利用不等间距的场域剖分方法，对敏感场分布进行计算机仿真，依据敏感场计算的数据及测量结果，提出了基于遗传算法的图像重建算法。实验证明有限元模型是正确的，说明利用不等间距的剖分形式可以得到较好的仿真结果，重建的图像具有较高的精度。     

混合波叠加法识别噪声源的理论与试验研究

针对基于边界元法的声全息中的奇异值积分和解的非惟一性难题及其基于Helmholtz方程最小二乘法（HELS）特殊函数选择计算问题，提出以一种稳健的声场的全息变换算法——混合波叠加法，此法用相对少量的测点数据就可重建任意形状源表面的声场。在对典型声源进行数值仿真并验证该技术重建空间声压场精度高、精确地识别和定位噪声源后，在半消声室里，运用29个传声器组成的“＋”字型平面传声器阵列，得到音箱声源的空间声压场分布及声源位置，显示出混合波叠加法在工程实践中广泛的应用前景。     

基于二维Delaunay近邻的空间散乱数据曲面重建算法

给出了一种新的散乱数据曲面重建算法。算法基于曲面的局平特性，通过二维Delaunay三角剖分到三维空间的映射，快速查找空间任意点的Delaunay近邻，然后根据散乱数据重建三角网格中顶点互为Delaunay近邻的原理，进行曲面拓扑重建。应用新的求解κ-近邻和二维Delaunay近邻的算法，提高了曲面重建的算法效率。实验表明，该算法高效、稳定，对不均匀数据有较好的适用性。     

基于等效平面的斜角切削仿真分析

单刃螺旋立铣可视为斜角切削,基于等效平面法分析切削过程更符合斜角切削特性。对斜角切削的二维正交建模方式进行优化,提出了基于等效平面的二维建模方法,在等效平面上将三维斜角切削转化为二维正交切削:推导出等效平面内刀具等效参数,建立基于等效平面的二维正交模型。将其仿真结果与基于主剖面的二维模型的仿真结果进行对比,并结合以往文献中基于主剖面的二维模型的仿真值与试验值进行对比分析,通过研究表明,基于等效平面的二维建模方法可适当提高斜角切削的二维仿真结果的精度,因此,等效平面法可为斜角切削二维建模的优化提供参考。     

基于少量声波飞行时间数据的温度场重建

为依据少量声波飞行时间数据较高精度地重建温度场,提出了一种基于径向基函数和奇异值分解的声学CT温度场重建新算法.采用新算法对单峰和双峰温度场模型进行了仿真数据重建,重建结果表明,与高斯函数正则化重建算法、代数重建算法相比,新算法的重建精度有明显改善.采用新算法对实验室内的均匀温度场和加热温度场进行了实测数据重建,重建结果与被测温度场一致,且均匀温度场的重建均方根百分误差仅为0.31%.由于新算法重建速度快、重建精度高、抗干扰能力较强,可望用于复杂温度场的在线重建.     

基于USB和单总线的温度场测试

为了满足工农业生产和科研中监测平面或者空间多点温度场的需要,介绍了一种体积小、便携的多点温度场测试系统的设计方法和开发过程.该系统采用USB和单总线技术,使用户可轻松组建传感器网络,实现多点温度场测试,并具有即插即用功能.同时也给出了系统的结构、工作原理、主要电路和程序流程.     

基于收发分体声波换能器的二维温度场重建

基于声学测温原理,运用发射端和接收端之间的声波信号飞行时间进行温度场重建,是工业应用领域中燃烧或加热处理过程温度测量的研究热点。本文采用收发分体声波换能器,确定其合理安装方式,运用Markov径向基拟合待测区域的声速分布,通过声速矩阵的奇异值分解,反演计算出温度场。仿真实验中设计了复杂程度不同的4种模型温度场,并考虑声波飞行时间在不同水平下的测量误差对重建结果的影响;实际测试中验证了本文方法在室温无加热、单峰对称、单峰偏斜的温度分布下的重建效果。实验结果表明,本文提出的收发分体声波换能器安装方式结合基于Markov径向基拟合的重建算法,在温度场重建中具有较高的精度和较强的抗干扰性。     

流体二维振动抛光槽体振动性能有限元分析

本文阐述了一种基于流体二维振动的原子级无损伤超光滑表面加工技术.文中采用有限元方法,对抛光装置进行了模态及谐响应动力学分析,并对振动体进行流固耦合分析,模拟和分析了振动体中的流场.该方法为今后材料去除机理的研究提供了一个比较准确的分析结果.     

45钢切削加工温度变化数值模拟分析

基于金属材料塑性变形理论,采用有限元软件建立材料的切削过程模型,对二维正交金属切削过程中温度场和应力变形进行数值模拟仿真,得到正交切削过程中切削温度变化,同时切削力变化曲线说明仿真结果确实很好的反映了加工的变化情况。     

基于支持向量回归的温度场数值分析

为深入分析并提取温度场的参数化特征,提出一种基于支持向量回归的温度场数值分析方法。首先利用常用的有限元分析方法建立被研究对象的温度场模型,进而抽取模型节点及温度信息数据;然后,对被研究的结构进行特征分区,并据此确定分析的敏感方向;最后借助支持向量回归方法对各分区数据进行分片回归分析,并提取温度场的参数化特征信息,获得对被研究对象整体传热性能的综合定量评价。对换热器冷却栅的仿真分析结果证明了该方法的有效性,也显示了它在过程自动化控制以及机械结构优化设计等方面具有较大的应用潜力。     

球磨机滑动轴承温度场的有限元分析

球磨机主轴承经常发生烧瓦,影响球磨机安全、稳定地运行.本文基于温度场的二维热传导理论,对某厂φ3.2×13 m球磨机滑动轴承温度场建立了有限元模型,并运用ANSYS软件对此球磨机滑动轴承的温度场进行了有限元计算分析.分析结果对于相关企业布置同类产品的轴瓦临测点及由此对轴瓦使用状况分析有很好的指导意义和实用价值.最后再经过在同类产品中的试验验证,充分证明了把温度作为球磨机在运行状态下的监测信息是切实可行的.     

用热源叠加原理研究圆孔车削温度场

基于移动热源法及热源叠加原理,对圆孔车削温度场进行研究。提出局部温度场和总温度场的分析方法,推导出瞬时圆环热源温度场的描述方程,为圆孔工件的工程实际热问题提供了理论计算方法。     

冷藏集装箱内部温度场的试验研究

冷藏集装箱内部的温度场是影响食品储存质量的重要因素之一,本文对冷藏集装箱的内部温度场进行了试验研究,讨论了温度场分布以及货物堆码对冷藏集装箱温度场的影响,试验结果表明:货物堆码方式的变化会改变箱内流体的温度分布情况,进而影响到换热效果;四体式堆码方式优于其它2种堆码方式。试验得到了冷藏集装箱内截面上各点的温度随冷藏运输时间的变化趋势,进一步得出冷藏集装箱内流场的分布情况。研究结果为冷藏集装箱的优化设计提供了参考依据。     

工业管线现场节能评价管道模型装置设计

在石化工业存在着大量的工业管线,管线中流动的介质温度较高,研究管线的保温效果和对保温效果的评价是石化工业中节约能源的重要实际问题。开展有关工业管线保温节能效果评价装置的设计。主要研究的内容是设计一套工业管线现场节能评价测试装置,即通过设计一个RS-485总线与单片机组成的主从分布式温度测控系统来实现对工业管线现场节能效果的评价测试。