数字式横风传感器设计与实现

基于风洞实验提出了一种自动监测横风风速及风向的设计方案,研制出一种数字式横风传感器;通过建立数学模型,重点分析讨论了气流压差和空气密度对横风风速的影响,依据空气动力学相关理论推导出横风风速计算公式,给出了设计参数并进行了实验验证;简要介绍了传感器硬件电路结构和工作原理,以及下位机软件程序设计;差压传感器通过横风探头感应气流变化采集压差信号,温度传感器监测环境温度,通过查表法得到空气密度,微处理器MSP430结合气流压差和空气密度计算出风速;采用IIR数字滤波算法,有效抑制了压差信号的高频噪声干扰;通过异步通信方式对传感器进行零点标定,消除零点漂移。     

自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响

针对重轨钢在线淬火后自回火造成的抗疲劳裂纹扩展能力降低的问题,在淬火冷速分别为3℃/s、5℃/s、8℃/s,终冷温度为450℃条件下,研究了自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响,测算了疲劳裂纹扩展速率的Paris公式,采用扫描电镜及硬度计分别对自回火后钢轨的疲劳断口进行观察及硬度测试.结果表明:经过自回火后,钢轨的疲劳裂纹扩展速率增快、硬度降低,且自回火之前钢轨的淬火冷速越大,自回火后其硬度降低越显著,硬度的降低增加了裂纹扩展的可能性;自回火后钢轨在Ⅰ区的疲劳裂纹扩展速率远大于直接淬火试样,使钢轨疲劳裂纹扩展的整体进程缩短,这是疲劳裂纹扩展速率增快的重要原因.不同淬火冷速后的自回火试样在应力强度因子范围 ΔK(ΔK=Kmax-Kmin)为10 MPa·m1/2时,断口的疲劳辉纹、解理面和二次裂纹较少,河流花样数量较多、面积小、沟壑浅,而在ΔK=13.5 MPa·m1/2时,断口的疲劳辉纹间距增大,解理面和二次裂纹较多,河流花样数量增多、面积增大,疲劳裂纹扩展速率da/dN较快.     

基于RapidIO总线的简约化小型导弹测试设备设计

为了保障导弹机动灵活的特点以及发射成功率,更加小型轻便简约的测试设备是提高部队平战时导弹保障效率的重要手段,基于RapidIO总线研制一种小型化测试设备,不再依赖机箱架构,仅依靠测试模块之间的堆叠连接,利用串行通信手段以及数据交换功能实现所有测试资源的数据交换及通信,可以大幅减小测试设备体积,解决了导弹测试设备携带不方便、转场困难的技术问题,同时对测试模块的选型,硬件架构、物理架构及设计指标等进行了分析说明,经过同某型PXI测试设备的对比测试,不仅完成了对某型导弹模拟器的测试功能,相比原PXI测试设备体积减小了95％以上,重量减轻了90％以上,功耗降低了60％以上,不仅可以适应更多的导弹测试场景,更可以大幅提高部队在日常训练维护以及战时精准保障的工作效率.     

船舶新能源供电应用技术分析

在能源危机和新能源开发的背景下,船舶新能源的应用问题成为学界关注的一个重点。新能源有其开发利用上的优点,与船舶特点相结合,可满足船舶供电等需求,实现能源的节约利用,同时可有效降低污染,实现社会经济的可持续发展。文章从新能源在船舶上应用的优势出发,在分析船舶新能源供电系统建设的基础上,探讨相关供电应用技术的问题。     

具有温度自补偿功能的高分辨力倾角传感器的设计

基于微加速度倾角测量原理,研制了一种高分辨力数字式倾角传感器。针对温度漂移现象,采用MSP430微处理器和DS18B20温度传感器进行了温度补偿智能化设计。针对嵌入式单片机编写了实时IIR数字滤波算法,有效抑制高频振动噪声干扰。通过分段线性化标定的方法,对传感器进行零位设置和倾角标定。实测结果表明:传感器倾角测量精度可达0.001°。     

小型浮动冲击平台水下爆炸数值仿真与验证

舰载设备抗冲击能力对舰艇生命力十分重要,实验测量因消耗大且危险性高不能大量开展,数值仿真技术的发展为舰载设备考核提供了新的手段。通过基于声固耦合法的有限元分析技术对某小型浮动冲击平台(FSP)进行数值仿真实验,并与实爆实验结果对比,验证了缓冲平台基座处冲击加速度峰值和冲击谱仿真计算的正确性。结果表明,该方法可为舰载设备提供准确的冲击环境输入,可对该型FSP进行准确的冲击环境预报,研究成果可推广应用到中大型FSP。     

鱼雷近场爆炸复杂载荷及对舰船毁伤模式

为科学评估鱼雷水下爆炸对舰船毁伤效能,基于非线性显式动力学分析软件LS-DYNA建立近边界水下爆炸数值分析模型.将近自由液面边界条件下的爆炸载荷计算结果与文献[6]经验公式及文献[17]试验结果对比,验证所建立的数值模拟方法能较好地反映近场水下爆炸的冲击波压力及多次气泡脉动过程.利用该技术构建与实战边界条件贴近的数值仿...     

IEEE 1451网络化智能传感器接口技术

传感器技术和网络技术的结合产生了网络化智能传感器,由此制定了IEEE 1451网络化智能传感器标准;IEEE 1451标准族的目标是定义一套通用的通信接口,使变送器同微处理器、仪器系统或网络相连接,标准不仅允许厂家生产的传感器支持多种网络,还允许用户根据实际情况选择传感器和网络,并支持即插即用;文中还简要介绍了IEEE 1451网络化智能传感器的意义和应用现状。     

基于C8051F350单片机的三轴低频加速度的高精度测量

为了实现微小加速度的测量,提出了一种以SCA610加速度计和C8051F350单片机为核心的高精度加速度测量方法.采用软硬件结合的方式,实现低频振动的三轴加速度的测量.利用C8051F350单片机内置的24位ADC,保证测量精度.通过硬件设计实现的模拟量差分输入和上位机中的数字滤波,抑制了噪声的干扰.实测结果显示,系统加速度测量可准确到1 mg,满足微小加速度的测量需求.     

微合金化钢轨淬火工艺的优化及其疲劳裂纹扩展行为研究

为定量化分析微合金化与淬火工艺、裂纹扩展的关联性,寻找修正钢轨淬火时所产生自回火现象的方法,通过对GGX-G重轨钢和自行开发设计的微合金元素重轨试验钢在8℃/s淬火冷速与8℃/s淬火冷速自回火后展开疲劳裂纹扩展试验,结果表明：未热处理态下,试验钢疲劳寿命优于GGX-G钢11万次;在经8℃/s冷速及8℃/s冷速自回火工艺后,由77万次均提升至107万次,自回火未影响试验钢的疲劳寿命,仍有良好的疲劳性能;淬火后试验钢在Ⅱ区均出现的慢速扩展区,且自回火后试验钢的?K范围更高,微合金化后的钢轨对自回火所造成的疲劳性能降低有着优良的抗性;淬火工艺后的试验钢均优于国标要求,且8℃/s淬火冷速与8℃/s淬火冷速自回火的疲劳断口未见差异,同样表明自回火对试验钢的综合疲劳性能影响甚微,有着良好的抗自回火能力。通过向钢轨中添加一定的微合金元素,不仅提升了淬火后钢轨的疲劳性能,同时也修正了自回火对钢轨性能的影响。