柔性质心测量方法及不确定度评定

为了实现大尺寸飞行器质心的测量,提出了一种柔性质心测量方法。对该方法的重力作用线测量、坐标转换、质心合成等问题进行了研究并进行了不确定度分析。首先,测量被测件在任意一个状态下质心在测量设备中的投影,建立通过该投影的重力作用线并通过坐标转换将重力作用线转换到被测件坐标系下。然后,将被测件旋转或倾斜任意一个角度,测量该状态下重力作用线并转换到被测件坐标系中,通过求得两条重力作用线的交点获得质心。最后,采用蒙特卡洛仿真分析法对该测量方法进行了不确定度评定。仿真分析表明,该方法的测量误差≤0.3mm,实验结果表明,质心测量误差≤0.3mm,可以在被测件与测量设备相对位置关系未知的情况下实现质心的高精度测量。     

新型质心测量系统及测量方法研究

通过分析多质点称量法与不平衡力矩测质心法,针对本质心测量系统的工作特点,以天平原理与不平衡力矩理论为依据,对高精度质心测量方法进行了探讨。采用十字刀口与升降台结构和称重传感器技术,汲取上述两种方法的优点,形成新型测量机构与方法。利用Visual Basic软件设计了控制系统的操作界面,解算出质心测量系统的算法方程,得到所求物体的质心偏心距与不平衡力矩,并进行了误差分析。结合现有的形心测量技术,研制了一种新型的质心测量系统。     

多构态星球车质心测量方法与试验研究

研究确定多构态星球车质心位置的测量方法,对提高整车控制性能和越障能力、降低行驶能耗具有重要意义。通过分析星球车的构型特点及其构态与质心位置的关系,确定采用举升法的测量原理进行质心测量。基于星球车的构型,给出构态变换矩阵,并根据静力平衡方程和举升法的测量特点,建立适应多构态星球车质心测量计算的统一模型;在此基础上推导给出测量精度更高的降维质心测量计算模型。充分考虑星球车六轮多构态的特点,确定质心测量系统的测试台采用六套可升降关节臂式测量单元的构型方案,进而设计星球车质心测量系统的机械系统和电控系统,并完成系统样机的研制。应用星球车质心测量系统样机进行多构态下星球车质心测量试验,验证所给出的质心测量方法和所研制的质心测量系统的有效性。根据试验数据,拟合得到星球车质心与构态参数的关系曲线,并通过进一步分析获得星球车质心变化区域,确定星球车质心区域端点所对应的构态参数。质心测量试验及其数据分析的结果,为星球车的地面低重力模拟行驶试验和运动控制提供数据参考。采用蒙特卡洛法对多构态下的质心测量不确定度进行评定,根据评定结果得到星球车各方向质心测量精度分别为0.28 mm、0.33 mm和0.89 mm。     

导弹弹头质量特性参数测量方法的研究

导弹的质量偏心是导弹质量特性参数中最重要的参数，传统的导弹质量特性参数测试设备对质心横偏量的测量数据是在质心测量台和形心测量台两个测量以上进行的，这样将导致质心的测量基准与形心的测量基准不重合而引进测量误差。文中介绍一种改进的测量方法，将对质心和形心的测量统一在一个测量台上进行，从而比较好地解决传统测量中质心、形心测量基准不重合的问题，减小由此带来的系统误差，测量精度得到有效地提高。     

基于四点支撑法的导弹质量质心测量系统设计及误差分析

针对各类截面形状和翼展范围的导弹测量的技术需求,基于四点支撑原理,提出了一种新的导弹质量质心测量方法.在此基础上,进行了测量系统的总体设计。针对测量系统的误差来源,建立了测量系统的误差分析模型。通过分析称重传感器测量误差、系统结构参数及弹体质量对质量、质心测量误差的影响,对系统的结构参数进行了优化,以确保测量系统具有较高的测量精度和可靠性。分析结果表明:对于测量范围内的各种弹体,该测量系统的理论测量精度符合实际精度要求。     

机动车辆质量质心测量系统设计研究

根据静态称重原理及重量反应法,设计研制了机动车辆质量质心测量系统,实现大型机动车辆质量和质心测量。描述了该测量系统的结构组成,给出了机构的测量原理、测量方法,并进行了质量质心的测量误差分析,结果表明该系统能达到较高的测量精度。针对举升测量过程,提出自由度控制策略确保了试验系统的测量精准、安全可靠性。     

大尺寸带翼飞行器质心测量新方法

现有的大尺寸带翼飞行器质心测试方法在精度和效率上无法兼顾。 针对该问题,提出了一种质心测量新方法,并研制 了一套质量质心测试系统。 该系统采用激光跟踪仪用于得到测量设备坐标系与产品坐标系的转换关系,解决了现有的小角度 翻转法的原理弊端,从根本上提高了测量精度。 本方法的优势在于进行产品测量时候只需测量一组产品关键点及测试设备参 考点坐标,相对于现有的坐标定位-称重法,提高了测量效率。 仿真结果表明,倾斜角度为 15°时,质心测量标准不确定度低于 1. 91 mm,实验结果表明,相对于传统方法,采用本方法测得质心误差减小了 1 / 3 左右。     

旋转体质心形心和质心横偏量的测量机构设计及精度分析

描述了一有同时测量旋转体质量、质心、形心和质心横偏量的测量方法，并对测量中可能引起的因素进行了分析，并分别给出了其计算方法。     

弹体质量、质心及质偏心测试误差补偿

文中介绍了弹丸质量、质心以及质偏心的三点支承测量方法,论述了各个参数的测量原理,对各参数产生误差的因素以及各个误差的大小进行了定量分析,并提出了相应的误差补偿方式。实验证明,使用此方法可以大大提高测量精度。     

惯性传感器测试质量质心测量装置及方法研究

惯性传感器是空间引力波探测的核心载荷,惯性传感器内的测试质量是惯性和测量基准。测试质量质心、形心偏移会产生杂散力噪声,空间引力波探测对测试质量质心、形心偏移的技术指标要求小于3.75μm。由于需要获得测试质量精确的质心位置,并且商用质心测量装置无法满足测试质量质心测量精度需求,因此设计了一种基于五线摆的新型质心测量装置,根据测得的五线摆自由振动频率得到测试质量质心位置。实验结果表明,质心测量精度优于±1μm,满足空间引力波探测惯性传感器测试质量质心测量的精度需求。     

改进复摆法测量转动惯量的方法和设备研究

基于复摆原理，提出一种改进的测量转动惯量的方法，设计制作了测试样机。通过测量系统在不同摆长下的摆动周期，利用摆动周期和质量、质心相对位置及转动惯量的关系，可以推算被测物体的质心位置和相对质心的转动惯量，避免了直接测量质心位置的困难和由此带来的误差。给出了详细推导过程和测量机构的设计，对所制作的测量装置进行了测试和分析，验证了方法的有效性。     

任意不规则非匀质物体质心的测定方法

基于光学悬丝吊架试验台提出了一种运用丝牵引并联机构标定非匀质不规则形状物体质心位置的新方法。该方法首先对光学悬丝吊架试验台的工作原理进行简化建立基准数学模型,形成质心标定数学模型,随后针对质心标定数学模型进行静力学分析,通过坐标变换与矩阵运算方法获得在全局坐标系与局部坐标系下的解析解。并且针对此测量方法进行了测试试验,并对测量方法的主要误差来源进行了分析,最终提出了提高测量精度的有效措施。     

石材连续磨机石板宽度检测的非接触测量方法研究

石材连续磨机的宽度实时测量是实现自动化连续磨削的关键,为提高石材连续磨机的工作效率,增加石板宽度检测系统的检测精度和使用寿命,基于传统的机械碰撞式测量方法提出了激光测距式和线阵相机两种非接触测量方法,并在对两种测量原理的理论研究的基础上,针对每种方法分别搭建了实验平台,通过对一块宽度为900mm的石板大板进行实验测量,对测量所得数据进行误差分析、验证与比较。最终得出激光测宽和线阵相机测宽的检测精度都可满足实际生产加工需求的结论,从而实现了石板的非接触测量,提高了磨机的加工效率和使用寿命,提高了加工精度。     

面向浮雕的激光测量中光刀中心提取

在用光切法进行位移和三维面形测量时,如何快速准确地提取光带条纹中心的位置是非常关键的问题。现从光切法原理出发,提出采用亚像素细分和变闽值质心法相结合进行光刀中心提取,提高了系统的测量精度和准确度。同时通过三角法对应关系推导出物像之间的线性关系,并用此关系式对系统标定。在对被测物体进行测量时,只需要简单地将观察量代入关系式就可以求出被测量,精确有效地描述浮雕的表面信息。     

小角度翻转法质量质心测量及误差分析

质量质心是重要的质量特性参数,对飞行姿态模拟与理论计算具有重要意义。工程上在确定纵向质心位置时通常采用小角度翻转法。本文主要对质量质心测量的系统误差展开深入研究,推导了质量质心系统误差的理论解析表达式,论证了在利用翻转法测量纵向质心时翻转角度的优选方法。针对文中待测模型,仿真与计算结果表明,当翻转角度约为10°时,纵向质心误差有最小值。通过比较实测误差与理论误差,表明理论误差计算对实测误差的预判有一定的参考意义,可为质量质心台的工程设计提供一定的指导。     

小幅面高温焊缝变形的数字图像相关测量

针对电弧焊接下钢板焊缝区小幅面测量时的环境光干扰、散斑脱落等问题,本文提出了一种基于窄通滤波、改进的数字图像相关法和高斯低通滤波技术等原理的非接触式变形测量方法。此方法用数字图像光学测量方法解决了接触式测量设备不耐高温的弊端;用哑光灰色高温胶、黑色高温漆配合制成有效的耐高温散斑。为减小环境光的干扰,在硬件方面安装可滤黄光的窄通滤波片;在算法方面,在数字图像相关法匹配公式中引入两个光补偿系数;结合高斯低通滤波技术对强光区域进行高频去噪,通过增量插值测试得到最佳的滤波截止频率,并对滤波后的图像进行定位移对比实验,验证了高斯低通滤波能有效提高数字图像相关法的匹配精度。本文所提测量方法通过两组实验进行对比,首先与普通处理的实验测量结果对比,匹配过程稳定且云图质量较好。其次与已验证过精度的大幅面实验结果对比,所选两点的测量精度最低为1%,具有较高的匹配精度。最终测出焊缝中心线的最大位移为1.23 mm。从对比实验结果可知:本文测量方法能够有效对小幅面高温焊缝图像进行测量与匹配分析,且理论上精度更高。     

农业机械质心测量方法研究

农业机械质心的高度参数直接影响整机对作业环境的适应性,质心位置也影响其动力性能、作业和行驶的稳定性、侧翻安全性、加速时的反应以及挂钩牵引效率等。因此,质心位置的确定在农业机械的整机设计中具有举足轻重的地位。本文对现有质心测量方法进行综述,在详细介绍国内外农业机械质心测量方法现状的基础上,分析了各种检测方法的优缺点,并提出以3支点平台支撑反力法为原理的农业机械质心检测新方法。     

测倾试验法测量车辆质心高度中承重地板质量转移问题的研究

利用侧倾法测量汽车质心高度时，由于被测车辆随承重地板（下称地板）一起侧倾，此时测量所得的质量转移值中包含了地板的质量转移量，势必造成汽车质心高度测量的不准确。为了提高汽车质心高度测量的准确度，必须对地板的质量转移问题进行研究。     

轴承保持架质心运动轨迹测量

介绍了滚动轴承保持架质心运动轨迹的激光测量方法。以实体保持架轴承为试验对象,采用两个相互垂直激光传感器安装在轴承径向平面上,检测保持架的径向振动位移,通过对振动信号进行处理得到了保持架运动的质心轨迹图。试验结果验证了激光对微型滚动轴承实体保持架质心运动轨迹测量的有效性。     

复杂曲面的三坐标测量机采样参数选取

为了提高复杂曲面零件测量精度,研究三坐标测量机若干采样参数对复杂曲面离散数据法向偏差的影响。文章以采样间隔和测量直径两组采样参数为研究对象,先通过理论分析两组采样参数对复杂曲面测量精度的影响,然后通过实验方法研究两组采样参数对复杂曲面法向偏差的影响,最后对实验数据进行统计分析,得到复杂曲面法向偏差图。研究结果表明:采样间隔和测球直径越小,曲面法向偏差越大,越能够反映曲面实际轮廓,提高了测量精度,保证了测量结果的准确性。