超声速下栅格舵展开过程数值模拟

栅格舵从折叠到展开的过程中气动特性变化剧烈,对展开可靠性和导弹整体气动特性的影响都比较大。针对栅格舵这种复杂的构造形式,生成了带有棱柱层的非结构网格,再结合重叠网格技术对栅格舵导弹超声速绕流流场进行了数值模拟,计算结果与风洞试验结果吻合较好。在此基础上,对超声速下栅格舵动态展开过程的非定常流场进行了数值模拟,分析了栅格舵导弹动态气动特性的变化规律。     

酸性环境干湿循环作用对泥质砂岩力学参数的劣化研究

针对降雨和库水位升降对库岸边坡消落带岩体力学参数的劣化问题,选取泥质砂岩进行不同p H水环境干湿循环作用下的单轴与三轴压缩试验,结合室内试验结果,应用广义Hoek–Brown准则求得不同地质强度指标评分(GSI)下岩体的单轴抗压强度、弹性模量、材料常数和黏聚力。研究表明:破碎程度越大的泥质砂岩受浸泡的溶液酸性越强、干湿循环次数越多,其力学参数劣化程度就越高;在同一个GSI评分下,泥质砂岩各个力学参数随p H值和干湿循环次数n的劣化效应排序有所差异,综合劣化效应最大为弹性模量,累积劣化效应最明显为黏聚力,其劣化系数与浸泡溶液的p H值、干湿循环次数的对数ln(n)成线性相关。基于上述研究提出了泥质砂岩力学参数与p H值、干湿循环次数n的三维劣化方程,为酸性环境干湿循环作用下现场岩体力学参数的获取以及边坡稳定性寿命的预测提供了理论依据。     

折反射全景侦察图像展开和矫正方法

为满足作战机器人实时全景侦察的需要,通过分析现有全景图像展开方法的特点及作战机器人侦察系统的成像映射关系,提出了一种快速低失真全景图像展开算法。该算法以同心圆环近似展开法为基础,采用光路跟踪映射法对圆环状全景图进行径向展开以保证展开精度,运用查表法和坐标旋转数字计算机CORDIC算法以提高展开速度,为避免展开后图像纵向和横向比例失真,给出了纵横约束关系式。仿真试验表明了该方法的有效性。     

陶瓷球表面缺陷图像检测及球面展开机构的研究

陶瓷轴承球的表面缺陷会严重降低球的强度和滚动接触疲劳寿命。针对陶瓷球表面缺陷自动检测要求精度高、可靠性高的特点,建立了基于图像处理的检测方案,并证明了该方案的有效性。为保证表面不漏检,应用螺旋面展开法设计球面展开机构,推导球面展开运动方程,计算转速控制曲线,分析了控制参数对检测系统精度和检测效率的影响,为陶瓷球表面缺陷自动分类和识别提供了可靠方法。     

气轮机叶片未知曲面的机器人自动搜寻技术

气轮机叶片淬火时未知曲面的机器人自动搜寻,结合激光非接触检测实现.系统由主控计算机、机器人、等离子淬火焊机、2套叶片定位夹紧装置和激光位移传感器等组成.通过机器人法兰盘中心点与传感器检测点的坐标变换,经寻找叶片淬火区域边点→寻找叶冠淬火区域边点→计算边点坐标→搜寻背部型线→搜寻叶片轨迹型线→计算叶片坐标点等步骤,由主控制器按搜寻空间数据点阵规划机器人作业轨迹.从而实现对未知曲面的自动搜寻.     

潮流方程线性化误差分析及最优状态空间选取

线性潮流方程广泛应用于经济调度、规划优化、概率分析等场景中,不同线性潮流方程的根本差别在于"状态变量函数形式"的选取。从一般的线性潮流方程出发,将潮流方程线性化误差分解为电压相角和电压幅值相关的线性化误差,通过理论推导及数值分析,提出一种潮流方程状态空间变换的归一化分析方法,得到潮流方程线性化误差的一般特性,给出常用状态变量函数形式下潮流方程线性化误差的分布规律。基于上述理论,设计一种潮流方程最优状态空间的选取方法,并对实际应用场景中选择最优的线性潮流模型进行分析。     

气压砂轮双层结构弹性力学分析及加工特性

为了提升激光强化后高硬度模具自由曲面的光整效果,提出基于软固结磨粒和双层结构弹性体的气压砂轮加工方法。对气压砂轮双层结构弹性力学特性进行分析。在圆形均布载荷环境下,分别引入磨粒层弹性模量与橡胶层弹性模量的比值m及橡胶层厚度与载荷半径的比值n,建立了双层结构弹性体加工应力计算模型以及接触形变公式。通过有限元分析软件ANSYS建立了气压砂轮双层结构弹性力学模型,给出了气压砂轮的应力分布规律以及形变特征。在试验分析中,通过短纤维增补的方法增强内橡胶层,通过耐水黏结剂控制外磨粒层,微观分析证实了双层结构弹性力学的分析假设。搭建气压砂轮加工试验平台,验证了气压砂轮可在短时间内提升高硬度激光强化模具表面质量的加工效果。试验结果表明,面向凹面工件时,较低n值的气压砂轮有助于提升表面质量;面向凸面工件时,在获得相同表面质量的情况下,较高n值的气压砂轮有助于提升加工效率。     

自由曲面薄壳结构数值逆吊找形方法研究

数值逆吊找形法是一种生成零弯矩型自由曲面薄壳结构的高效方法。为了解决基于非线性有限元数值逆吊找形法在求解弱刚度结构时收敛性不佳的问题,通过引入向量式有限元法,提出了一种改进的数值逆吊找形方法。该方法采用向量式有限元法求解逆吊结构的平衡构形,并通过局部线性化方法调整柔性索单元的弹性模量,实现对逆吊结构形状的控制。在此基础上,进一步提出了可实现多点精确控制的分步刚化法,解决了复杂形状逆吊结构的找形问题。应用所提方法对Isler设计的某逆吊石膏模型进行数值找形,并将数值找形结果与实际模型扫描结果进行对比,验证了所提方法的正确性和有效性。     

响应曲面法优化氨浸低品位氧化铜的研究

探究在用氨水作为浸出剂的条件下浸取云南某碳酸盐型低品位氧化铜矿中铜工艺条件。采用响应曲面法对影响铜浸出率的3个主要影响因素,即氨水浓度、液固比和浸出时间进行优化。试验结果表明:在常温常压条件下,浸铜最佳工艺条件为氨水浓度2.23 mol/L,液固比为2.46∶1,浸出时间为2.99 h,其浸出率达到77.83%,实测结果与响应曲面拟合所得方程的预测值符合良好。     

基于移动窗口的最小二乘曲面拟合算法及其应用

点云滤波是地面三维激光扫描数据处理的重点和热点问题,也是点云数据处理的一项关键工作。本文在阐述了目前几种主要的点云滤波方法的基础上,提出了基于移动窗口最小二乘曲面拟合算法,详细介绍了该算法的基本原理、实现过程及其应用。该算法具有拟合曲面精度高、光滑性好等特性,经试验数据分析,该算法在点云数据率处理中取得了良好的滤波效果,能够有效对点云进行分类,去除点云噪声,很好保持了地形特征,获得高精度建模数据。在实际工程中得到了广泛应用。