基于虚拟仪器的骨骼损伤效应测试系统

针对传统的骨骼损伤效应测试方法所存在的生物靶标成本过高且个体差异较大的问题,设计了基于虚拟仪器的骨骼损伤效应测试系统,其中的肌肉与骨骼模拟靶标由4℃下的质量分数为10%的食用明胶与粘贴有应变片的金属横梁组成。测试系统的数据采集软件结合PXIe总线背板时钟实现了多通道同步数据采集。由模拟骨骼侵彻实验得出:多通道采集时间差小于20μs,最大相对误差小于4.79%,相对标准偏差小于5.74%。与传统生物实验对比,该系统测量精度高、重复性好。     

三相水分共存的多层墙体热湿耦合传递模型

考虑水分升华、凝华、气液和固液相变,以温度和水蒸气分压力为驱动势建立了气、液、固三相水分共存的多层墙体热湿耦合传递模型.构建了1面500mm(长)×450mm(高)×240mm(厚)试验墙体,利用恒温恒湿箱试验测试了箱体温度范围为常温~-33.94℃时墙体内部温度和平衡相对湿度的变化,分析了水分固液相变过程的特征,并对热湿耦合传递模型数值模拟计算结果的正确性进行了验证.结果表明:试验墙体内部温度和水蒸气分压力数值模拟计算结果和实测结果变化趋势相同,具有良好的一致性,各点温度数值模拟计算结果的最大相对误差为1.68%,平均相对误差为0.44%;水蒸气分压力数值模拟计算结果的最大相对误差为27.92%,平均相对误差为13.50%.该模型数值模拟计算结果能够满足一般工程领域的精度要求,可应用于三相水分共存的多层墙体热湿耦合传递过程数值模拟研究.     

深部开采承压突水机制相似物理模型试验系统研制及应用

 研制的深部开采承压突水机制相似物理模型试验系统主要包括模型箱、水平侧压力加载装置、竖向压力加载装置、测量装置及数据自动记录设备。模型试件尺寸为1 600 mm×800 mm×200 mm(长×高×宽)。试验系统中,水平侧压力和竖向压力通过闭路伺服加载装置实现。最大水平侧压力设计为300 kN,最大水平位移为100 mm。不考虑流–固耦合效应时,试验系统最大竖向压力为300 kN;考虑流–固耦合效应时,最大水压力为1.0 MPa。测量装置包括用于观测裂缝发生、发展和破坏的体式显微镜,以及基于数字图像分析位移的先进测量设备。在模型箱中根据工程需要按照一定的相似比构建试验模型。该系统可实现深部采矿时复杂应力、水压力及采动影响等联合作用下岩体的受力、变形和破坏过程,以及水的渗流、突变等宏细观运移规律的模拟和测试,进而从理论上分析不同应力场、水压力以及采矿活动本身对采场安全的影响。显然,该装置为深部开采中的岩石力学问题以及矿山突水机制与防治的试验研究与测试工作提供了新的、具有重要作用的平台。     

500万像素手机摄像头优化设计

由于手机市场对高像素手机的轻薄化需求,利用ZEMAX光学设计软件优化设计了一款轻薄尺寸500万像素手机摄像头。该镜头采用4个塑料非球面镜片,镜头光圈值F为2.5,焦距为4.1mm,采用APTINA公司的AR0542型号截止频率为358lp/mm的CMOS作为图像传感器。设计结果显示,该摄像头光学总长度为5.1mm,各视场像差均小于5μm,在奈奎斯特频率1/2处,大多数视场的MTF值均大于0.5,场曲小于20μm,畸变小于2%,相对照度大于70%,可以获得优质的成像效果。     

中等尺度煤与瓦斯突出物理模拟装置研制与验证

煤与瓦斯突出模拟实验可以揭示突出灾害的发生规律。研发一种中等尺度煤与瓦斯突出模拟装置,旨在一定程度上满足与采场工作面的开采环境的近似,同时便于地质模型的灵活设计与铺设,实现在不同地质及不同瓦斯参数条件下的突出模拟。该实验系统由高压实验腔体、非均布加载系统、突出诱导装置、抽真空及充气系统、数据采集系统组成,具有如下特点:可基于相似原理按照采掘工作面顶、底板岩层分布、地质条件,灵活铺设尺寸为1 500 mm×600 mm×1 000 mm的模型;按照工作面超前应力分布形式进行表面应力加载;预埋直径5 mm侧向均匀开孔管路分级注气,实现煤体瓦斯快速吸附平衡;采用直径200 mm规格爆破片安装突出口作为突出诱导装置,压力超限自动破裂,诱导突出;多元化信息采集系统,记录压力、温度、应力等物理参数变化,高速摄影记录突出瞬间煤瓦斯混合流态。开展了一次吸附平衡压力为0.30 MPa、诱导压力0.53 MPa的突出实验,在实验中煤体瓦斯压力、温度由于气体的吸附–解吸特性发生了规律性波动变化,突出发生持续1.92 s,抛出煤岩样369.9kg,最远抛射距离41.4 m,并呈扇形分布。该装置为深入研究突出动力灾害机制与预防技术提供了可行的手段。     

现场裂隙岩体水力耦合真三轴试验系统研制与应用EI北大核心CSCD

为突破能反映岩体特性、岩体结构、初始应力及应力路径等多因素交互影响的水岩作用机制试验研究瓶颈,研制HMTS–1200型裂隙岩体水力耦合真三轴试验系统。该试验系统由高水压密封试验舱系统、试验荷载加载与反力系统、耐高水压变形测量系统、高精度伺服控制系统等组成。该系统的先进性和创新性如下:(1)采用试样外封闭思想,构造直径为1.6m水压力密封试验舱,模拟裂隙岩体水压力环境,将岩体试样与力学试验装置整体置于试验舱内开展力学试验;(2)试样尺寸310 mm×310 mm×620 mm,试验轴向荷载12 000 kN,侧向荷载3 000kN;(3)实现高水压下岩体变形直接测量,变形传感器耐水压力3 MPa,测试分辨率0.001 mm,线性度小于0.05%。利用该系统开展玄武岩在不同荷载组合下的水力耦合试验。试验结果表明,水压力的力学效应与岩体试样的变形响应与岩体结构特征、初始应力状态和水力变化路径有关。水压力对试样的力学作用主要表现为两种形式的力学作用及其相互耦合,一种是作为附加面力施加于试样表面,压缩岩体;另一种是水渗入裂隙中产生渗透水压力,降低裂隙面的有效应力,引起裂隙剪切错动和岩样膨胀变形。该设备的成功研制可为高坝水库蓄水及运行引起的库岸岩体变形及诱发滑坡等复杂环境裂隙岩体水力耦合问题和工程应用研究提供新的试验手段。     

旋流除砂系统除砂效率的影响因素分析

为测试旋流除砂系统实际性能,采用独有测试技术和方法,对广东司前污水厂设计规模为10 000 m3/d的旋流沉砂池进行除砂性能测试,考察了进水水量、搅拌桨转速及高度、气洗强度及气洗时间与除砂效率的关系。结果显示:1系统在设计水量以下运行时,对0.1~0.2 mm砂粒的去除率75%,当处理水量达到500 m3/h(超过设计水量)时,对0.1~0.2 mm砂粒的去除率会大幅降至35.78%;2搅拌桨转速与砂粒去除率呈抛物线关系,在处理水量为200 m3/h、搅拌桨高度为110 mm的条件下,对应最佳转速为7 r/min,对0.1~0.2 mm砂粒的去除率达到91%;3搅拌桨高度为110 mm时对0.1~0.2 mm砂粒的去除率高于170 mm时的;4气洗气量宜取1 m3/min,气洗时间取480 s;5影响除砂系统性能的因素主次排序为:气洗强度进水量气洗时间搅拌桨转速搅拌桨高度。     

马鞍山市住宅小区建设充分选用新型建材

安徽省马鞍山市珍珠园小区在住宅建设中特别注重提高居住质量、环境质量和工程质量,并在建筑材料使用中,充分考虑选用新型建材。 1.为了做到建筑节能、冬暖夏凉,在围护结构材料方面,采用240mm厚外墙内倒粘贴常温导热系数小于0.062kcal/m·h的250mm×500mm×50mm防水树脂珍珠岩保温板,大大提高了外墙的保温隔热性能;坡屋面采用了250mm×500mm×80mm防水树脂珍珠岩保温     

基于虚拟仪器的风机性能参数采集系统研究

为解决现有风机性能参数测量依赖于人工的缺陷,基于虚拟仪器技术自主开发风机性能参数自动化采集系统;根据风机性能参数采集的要求,设计基于NI采集板卡的风机性能参数采集系统硬件结构以及测试系统软件框架;根据系统设计方案搭建风机性能测试系统试验台,并设计系统功能验证试验和系统精度验证试验;功能验证试验结果表明,该系统能够实现风机性能参数的自动化采集、存储及回放,满足自动化测试的要求;系统精度测试结果表明,该系统测试结果与IMC数据采集仪测试结果的最大误差小于1.2%。该系统可靠性强,精度高,满足风机性能参数采集要求。     

基于计算机视觉方法的古建筑变形监测

针对古建筑整体变形和局部变形监测需要,提出基于计算机视觉方法的古建筑变形监测系统。考虑到古建筑变形微量、缓变,监测过程相机布设受限等特点,引入张正友相机标定法消除相机光轴需垂直目标的局限性,实现将任意倾斜图像转至三维坐标系进行分析,并利用亚像素插值技术提高了监测精度,测试的归一化精度达到99.5%。利用该系统分别进行了实验室振动台缩尺古建筑模型的二维平面振动监测、北京故宫博物院咸福宫井亭简化模型静态监测试验,以验证该系统用于古建结构变形监测的可行性。结果表明：基于计算机视觉方法的古建筑变形监测系统可用于古建筑受长期荷载和偶然荷载下结构变形的无损监测,其支持有靶标和无靶标两种变形监测;在偶然荷载下有、无靶标结构变形监测误差均小于8%,在长期荷载下有靶标结构变形监测误差小于4%。