大视场红外搜索系统的光机结构设计

设计了具有小型化、集成化的兼具大视场和高分辨率的红外搜索系统。首先阐述了系统的工作原理：采用扫描成像方法将9个凝视视场的图像拼接获得大视场高分辨图像;光学系统结构由偏移视场棱镜组、扫描镜和成像镜头三部分组成,光学设计的单个凝视视场范围为6.87°×5.50°,通过上述扫描方式拼接后获得6.87°×45.10°的大视场,对系统的成像质量进行了分析与评价,在20lp/mm时系统MTF接近衍射极限;重点介绍了扫描镜机构中传动装置以及图像采集时序设计,完成加工装调后系统重量52kg,扫描装置运转平稳,光机设计结果均达到设计要求。     

进口总压畸变对亚声速轴流压气机流场影响数值研究

文章采用全三维定常、非定常数值模拟,计算3种不同周向总压畸变:1×120°、2×60°以反5×24°周向总压畸变对某亚声速轴流压气机总性能影响,并详细分析了总压畸变对压气机内部转子流场的影响.数值模拟结果揭示了;周向总压畸变对该压气机转子总性能影响不大,而对它的失速裕度影响较大;1×120°周向总压畸变,失速裕度损失最大,约有7%的裕度损失.2×60°以及5×24°周向总压畸变,裕度损失分别为3%和1.5%;畸变区与非畸变区边界上有明显的周向流动,且流动方向为从非畸变区指向畸变区内,当叶片进入畸变区时,叶片载荷减小,当离开畸变区时,叶片载荷增大;进口周向总压畸变使得堵塞流量减小,同时引起出口总温总压畸变.     

焰熔法生长单晶体燃烧室内温度分布研究

以氢气和氧气的燃烧为基础,研究了燃烧室内温度在焰熔法生长单晶体过程中的分布特征。结果表明,在O2的质量流量在中心处和外侧分别为5.6×10-5kg/s和2.0×10-5kg/s,H2的质量流量为6.0×10-6kg/s的条件下,炉膛中心的最高温度为3 007 K,金红石晶体的生长位置在距喷嘴86 mm处,晶体所能生长的最大直径为10 mm。在距炉膛入口120 mm的内炉壁的最高温度可达1 540 K,需提高此区域内耐火层中刚玉粉的质量分数以提高炉壁的耐火度。     

D_(38)型长大货车在直线上运行的动态偏移量试验研究

对D_(38)型长大货车的振动偏移量进行了实测试验研究,结果表明:各速度级下的最大横向偏移量在距轨面1600 mm高度以下时变化不大,随着距轨面高度的继续增加,最大横向偏移量也线性增大;同一速度级下运行时,同一断面不同高度处的最大垂向偏移量基本一致;最大偏移量与运行速度间不存在单增或单减的对应关系,在5 km/h~45 km/h速度级,最大偏移量相差都不大;在直线上运行时的最大横向偏移量和最大垂向偏移量分别为198 mm和113 mm,最大侧滚角、摇头角和点头角分别为2.540°、0.311°和0.309°。     

狭缝位置对透气砖吹氩热梯度应力的影响

为延长透气砖的使用寿命,对其吹氩引起的热梯度应力场进行了模拟分析,以确定狭缝在其截面上的合理位置。首先根据透气砖工作特点和研究目的,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型。然后在保持狭缝规格一定的前提下(0.20 mm×20 mm×24),研究了其相对位置对透气砖热梯度应力场的影响。研究结果表明:1)透气砖中心为等应力区,高应力则区位于狭缝周围;2)狭缝径向位置对透气砖最大热应力的影响不大;3)对于本次分析,当狭缝径向位置为5~10 mm、透气砖直径为140 mm、狭缝偏转角度为30°~45°时,透气砖的热梯度应力较低。     

基于太赫兹波段的三反变焦系统设计

太赫兹波段是指频率从0.1～10 THz,处于微波与红外波段之间.因其具有较强的穿透性、高效抑制背景噪声、良好的时间和空间相干性等特性,故在空间探测应用领域具有很大的潜力.相对透射变焦系统而言,反射变焦系统具有长焦距、大孔径、小体积、利于轻量化设计等优点,故在空间遥感探测领域被广泛使用.因此,设计太赫兹反射式变焦光学系统具有重要的意义和广泛的应用前景.以三级像差理论和矢量像差理论为基础,分别设计了太赫兹波段的共轴三反变焦系统与无遮拦三反变焦系统,焦距范围为300～1200 mm,成像波段为18～35μm,采用RTM-T01非制冷型太赫兹探测器.共轴三反变焦系统的视场角为0.3°～1.2°,系统在10 lp/mm处的MTF≥0.2;无遮拦三反变焦系统的视场角为2° ×2°～0.5° ×0.5°,系统在10 lp/mm处的MTF≥0.3.通过对两种设计结果的比较,可知由于共轴系统反射变焦系统存在遮拦,对增大视场具有局限性,因此,无遮拦反射变焦系统对于空间大视场高分辨探测具有重要应用价值.     

模块化高校公寓多功能家具人机尺度研究

目的为科学合理地对家具设计提供适宜的尺寸,从人机角度对其在多功能性设计中展开探讨,提出符合当代大学生适用的多功能家具方案．方法以家具产品的物理属性分析和模块化思维为基础,结合人机工程学理论,对现有学生公寓家居设计进行数据分析和评价并得出理想的人机尺寸及具有设计美感的新型设计方案．结果多功能性学生公寓家具书桌最佳高度为680—760mm、书桌宽度为800mm;男女通用座高为400～420mm、座椅倾斜度为3°-4°、座深为380mm、座椅扶手宽度为65—70mm;床面长度增加至2020mm、床面宽度为900-1000mm;储物柜长宽为500mm×600mm．结论笔者结合实际模拟设计出了一套符合学生生活、学习、会客、娱乐等多种功能需求的方案,为学生公寓设计提供新的数据依据．     

选区激光熔化304L不锈钢的组织结构及力学性能分析

采用选区激光熔化技术成形304L不锈钢,研究了成形后的显微组织和形貌特征,以及不同构建方向对力学性能的影响。结果表明:304L不锈钢组织中无明显气孔和夹杂缺陷;试样的表面粗糙度随倾斜角度的增大而减小。获得准确完整成形几何特征的前提是,薄壁试样厚度的设计值大于0.3 mm,无支撑圆孔试样直径设计值在1～12.5 mm之间,试样外尖角角度设计值大于5°,试样的内尖角垂直摆放时设计值大于15°,水平摆放时设计值大于8°。不同构建方向对试样的抗拉强度和屈服强度影响不明显,当试样的构建方向与基板呈0°时,试样抗拉强度达到最大值684.7 MPa,当构建方向与基板呈30°时,试样的断后伸长率达到最大为47.7%,同时冲击功达到最大值196.3 J,断裂机制均为韧性断裂。     

公共自行车系统服务点布设的有限元估算方法

针对城市公共自行车系统(PBS)依靠人工经验规划服务点布设导致的"租还车难"问题,根据PBS的运行特性,借鉴有限元原理,研究PBS不同空间位置区域的供需不平衡度有限元估算模型,建立PBS服务点布设的有限元估算方法.以杭州市部分区域为例,应用有限元分析软件ANSYS对估算方法进行验证.结果显示:在研究区域内未建服务点4146时,公共自行车供需不平衡度最大的位置位于120.151 275°E~120.152 55°E和30.302 04°N~30.303 774°N;建立服务点4146后,该位置的供需不平衡度明显缓解,单元供需不平衡度最大的位置与服务点4146实际位置相比,经、纬度误差分别为0.044 5%、0.047 3%.分析结果表明,该估算方法能够有效分析PBS的单元供需不平衡度,从而有助于服务点的科学布设.     

弯月面法涂覆SiO2溶胶凝胶增透膜厚度与均匀性研究

为在光学元件表面涂覆特定膜厚且均匀性好的SiO2溶胶凝胶增透膜,使用自研的弯月面涂胶机在200 mm×200 mm的熔石英平板上进行SiO2溶胶凝胶增透膜的涂覆.基于薄膜干涉的原理,搭建了一套膜厚测试系统,准确获得了基片上的膜厚分布;对薄膜厚度与涂覆速度的关系进行幂函数拟合,并分析了弯月面涂胶机的涂覆速率及倾斜角度对薄膜厚度与均匀性的影响.结果表明,当涂胶机水平放置时,薄膜厚度与涂覆速率的拟合关系符合弯月面涂覆理论公式,薄膜厚度随涂覆速率的增加而增大,而膜厚均匀性随涂覆速率的增加先增大后减小.当涂覆速率为1.69 mm/s左右时,膜厚均匀性达到最佳,相对标准偏差为0.017.当涂覆速率为1.69 mm/s固定不变,涂胶机的倾斜角度在0°～10°范围内变化时,倾角越大,薄膜厚度越小,倾角在10°比在0°时厚度减小了约38％,而膜厚均匀性随倾斜角度变化不大,小于5％,可以忽略.