基于扭摆的中低频响应谱修正方法研究

冲击响应谱广泛应用于舰艇及其舰载设备抗冲击的设计工作中。由于趋势项误差的存在使得冲击谱中低频区出现失真现象,为此通过理论分析解释了趋势项误差对冲击谱中低频区域测量失真的作用机理,得到了零飘现象中放大倍率与系统频率和系统响应间的关系。从原理上分析阐述数学修正方法的优劣,结合现有修正仪器提出扭摆模型修正方法,建立该扭摆模型振动方程并应用Ritz-Galerkin方法推导近似周期解与主共振频率方程。进行了扭摆与传统弹簧振子在相同冲击环境下冲击响应试验,结果表明,在低频扭摆冲击响应摆角小于20.06°范围内,扭摆与弹簧振子具有良好的线性关系。对比数学修正方法、传统弹簧振子修正方法以及扭摆修正方法发现,扭摆修正方法对冲击谱中低频段的修正结果可信度较高。     

激光制导信号的跟随与保持电路

针对现有保持电路存在跟随性差、转换速率慢、下垂速率快、采集速率低等问题,提出了对激光制导信号的跟随与保持电路。该电路主要在传统电路基础上增加前一级跟随电路,适用于高重复频率窄脉冲激光信号,能够对脉宽为纳秒级的信号进行跟随、放大、保持处理。理论分析与仿真验证表明,该电路不仅适用于窄脉冲激光制导信号的峰值保持,而且具有保持精度高、线性良好、快速性、噪声小、结构简单等特点,从而有效地提高导引头的实时快速跟踪性能。     

基于差分结构的大间隙变面积电涡流式传感器

针对因车体振动而带来的测速与定位误差问题,设计一项基于一阶差分结构的大间隙变面积式传感器。传感器由检测线圈、激励电路、放大电路、线圈检测电路、同步解调电路、差分比较电路和AD采样电路等几部分组成,激励电路产生方波激磁信号,经放大电路放大后,送入检测线圈和解调器。通过对检测线圈和信号检测电路的合理设计,配合后续处理电路,可以快速、准确、可靠地完成测速定位功能,并进行了实验验证。实验结果表明：传感器可以准确地检测到轨枕的位置,测量距离可达5 cm,并且不受车体振动的影响。     

基于MSP432的船舶极低频磁场测量系统设计

针对船舶磁异常探测距离小且易受环境磁场干扰的问题,提出了一种利用船舶极低频磁场测量的方案,并设计了一套极低频磁场测量系统。系统由传感器、带通滤波电路、高精度低噪声放大电路、MSP432单片机和上位机组成,实现了信号的采集、调理、传输和分析处理的过程。最后,通过水池中碳棒电极和船模实验验证了该设计能够实现对船舶极低频磁场信号的测量。     

一种展宽放大和快速放电电路及其在窄激光脉冲检测中的应用

介绍了一种用于对单个及重频窄脉冲信号进行检测的展宽放大和快速放电电路,并应用在窄激光脉冲峰值功率检测中。通过采用计算机控制电压采集卡对展宽放大及快速放电电路输出的电压信号进行采集处理,并实时显示处理结果,从而检测出了每一个窄激光脉冲峰值功率值。     

一种基于双极性脉冲信号的沉底及掩埋小目标探测方法

针对沉底及掩埋小目标探测需求,设计低频双极性脉冲信号,提出基于双极性脉冲信号的空间与时间（简称空时）联合探测方法。分别从频谱、模糊度函数分析探测信号,根据声纳方程分析探测沉底及掩埋目标信混比情况,并搭建试验平台,完成了探测沉底小目标的试验验证。理论分析、仿真计算及试验结果表明：低频、窄波束、小掠射角方式有利于探测沉底及掩埋小目标;低频双极性脉冲信号及空时联合探测方法作为一种新型探测信号及处理方法,可提高沉底及掩埋小目标的空间分辨能力及混响抑制性能。     

基于单片机的超声波测距系统

基于单片机的超声波测距系统,采用测量输出脉冲宽度,即发射与接收超声波的时间间隔,通过对单片机适时控制外围电路,并向外围电路提供频率振荡、数据处理和译码显示等信号.该超声波发射电路包括门控电路(RS触发器)及微分/整形电路,接收电路则由接收、放大及信号筛选、整形电路组成.     

基于容栅传感器的微小位移测试系统

针对精密机械内部空间狭小,一般位移传感器难以安装的问题,提出了基于容栅传感器的微小位移测试系统。该测试系统利用容栅厚度较小、安装简单的特点,简化了安装操作,避免了对被测试结构的破坏。通过仿真分析和优化设计,消除了传感器的边缘效应,基于差分放大原理的微小信号检测电路,有效地降低了共模干扰,从而提高了传感器的测量精度。试验测试和数据分析表明,测试系统的响应速度快、分辨率高,能快速准确地测量微小位移。     

超宽带引信脉冲源的仿真设计

给出了阶跃恢复二极管（SRD）的电压跃变模型以及SPICE仿真参数．分析讨论了基于SRD仿真模型的超宽带引信脉冲源的设计，并利用PSPICE仿真软件对设计的电路进行了仿真。实际制作的电路可以输出脉冲宽度250ps，重复周期100MHz,幅度达5V的亚纳秒窄脉冲信号。测量结果和仿真结果比较吻合，说明给出的SRD模型及仿真设计方法在超宽带引信信号源的设计中具有一定意义。     

火箭发动机振动环境分析

某型号火箭发动机在地面试车的同时,进行振动测量,发现各个方向不同程度存在所谓的超低频振动现象。本文在分析和计算发动机纵向振动的基础上,解释了上述现象,得出结论:火箭发动机存在低频振动。另外在对该系列发动机测振进行比较的基础上,分析了影响发动机振动的各种因素。     

激光陀螺捷联惯性导航系统解析对准误差特性分析

为使惯性器件精度满足初始对准要求,对激光陀螺捷联惯性导航系统初始对准的误差特性进行了分析。从解析对准法的增量计算公式出发,采用扰动法推导了惯性器件测量误差带来的对准失准角及其随机特性,并根据姿态角与姿态矩阵之间的关系分析了对准失准角带来的姿态角误差。通过仿真和试验对理论分析结果进行了验证。研究结果表明：对准误差均值取决于惯性器件的常值误差和载体姿态,与对准时间无关;对准误差标准差和惯性器件的随机游走系数与载体姿态有关,且与对准时间的平方根呈反比。     

低轨预警系统传感器调度层次分析方法

为了实现低轨卫星预警系统对目标的全程跟踪并提高传感器的调度效率,提出了基于层次分析方法的传感器调度方法.分析了目标可见性和传感器调度问题,总结得出影响传感器调度的约束条件,运用层次分析法构建了传感器实时调度模型,最后利用STK软件进行仿真分析.仿真结果表明:该算法可以有效地减少传感器调度所需的时间以及目标交接的次数,具有较好的性能.     

低温下导弹成像主镜支撑平台微小变形分析

某型号导弹导引头在环境试验过程中,其成像主镜在常温时总能够正常抓取目标,但是在低温下却经常出现丢失目标的现象,成像主镜失效的原因是自身面型发生了微小变形。为在后续大批量生产中规避成像主镜在低温下面型变化的问题,有必要对变形产生的原因进行准确定位。以成像主镜低温失效问题为研究对象,建立包含螺钉预紧、低温变形的有限元分析软件ANSYS仿真模型,将产品低温环境试验过程在有限元软件中复现,以此来分析成像主镜失效的具体原因。仿真结果表明：装配工人预紧螺钉对主镜的影响远小于主镜自身受到罩壳螺钉限制而在低温下产生的不均匀变形;成像主镜从装配到低温失效的整个过程,为后续解决成像主镜低温变形问题提供了充足的理论依据,也为后续大批量生产排除了装配方面的顾虑。     

低温温度传感器校准装置设计与仿真分析

为实现低温范围内高精度温度场测量目的,解决低温温度传感器ITS90国际温标固定点校准法在氩三相(3.05K)到汞三相(234.3156K)温区内传感器校准存在的不足,研制一套能在低温范围内对多支温度传感器进行高精度校准的装置。介绍该装置的设计方案,对低温温度传感器校准装置的核心部分隔热校准腔进行热力学仿真计算,对其主体3层结构型式、绝热技术、温度场均匀性保证措施等进行模拟计算,最后对仿真结果进行实验验证。仿真和验证结果证明,该设计方案能够满足设计技术指标要求。     

制导雷达信道幅频特性畸变分析

从理论上探讨了雷达系统信道幅频特性畸变对其性能的影响。提出了两种实际模拟模型。对系统失真作了定量分析,并通过计算机仿真得到了验证。     

柴油机磁场的计算、试验与消磁优化

为研究低磁船舶的柴油机磁性及消磁问题,通过柴油机磁场有限元仿真的计算结果来指导消磁工作。利用磁场分析Comsol软件,建立某型柴油机有限元仿真模型,进行地磁场作用下柴油机产生感应磁场及其空间分布的相关计算。引入磁铁抵消消磁法,通过柴油机和消磁磁阵的一体化仿真,进行优化计算,找到最佳消磁参数。结果表明：柴油机下方9 m平面上,正中心位置磁通密度最大,磁场呈椭圆形分布,磁场强度相对地磁场最大畸变量计算值高达224.35 nT,将测量结果与仿真计算结果进行对比,误差不超过5%,在允许的误差范围内;最佳消磁参数可以使柴油机下方9 m平面上的磁场强度畸变量降低至8.33 nT,降低约95%.     

基于变网格的水下爆炸冲击波超压场重建

利用走时层析方法重建水中爆炸冲击波超压场,用于进行水中爆炸威力测评。针对该方案对重建区域分辨率的要求,提出了对待重建区域采用疏密相间网格和自适应网格结合的变网格技术,旨在用较少数目的传感器重建出较高分辨率的超压场。建立了水中爆炸场重建模型,利用Matlab进行仿真试验。仿真结果表明,相比传统的规则网格重建方法,该方案重建精度更高、收敛速度更快。     

双计量板计量装药设备驱动机构的动态特性分析

为探究双计量板计量装药设备驱动机构的振动特性及验证是否满足设计要求,利用ANSYS Workbench 仿 真软件对其进行动态特性分析。通过有限元模态分析求取驱动机构前6 阶的固有频率及相应振型,与工作时的外部 激励频率进行对比分析,研究该驱动机构在工作过程中的共振情况。采用瞬态动力学仿真方法,对驱动机构的凸轮 进行强度分析,获得凸轮工作过程中的应力应变情况。结果表明：该驱动机构工作时在外部激励作用下不会产生共 振,满足模态设计要求,凸轮满足强度要求,可以安全工作。     

弯管横截面畸变的试验与分析

在管材弯曲成形系列研究中,针对弯管壁厚变薄及横截面形状变形现象,展开了试验及有限元模拟分析。在平面应力和三向应力状态假设下,分别推导出弯管壁厚减薄率和横截面短轴变化率相互关系的近似计算公式。通过弯曲试验对公式计算值进行了比较和验证,结果表明,平面应力假设条件下的公式计算值相对准确。相对弯曲半径较大时,弯管外侧管壁材料的径向变形较小,外侧管壁变薄是导致弯管横截面畸变得主要原因。公式计算值与试验结果仍存在一定偏差,通过大量试验进一步修正后,可应用于实际生产。