基于槽区表面纹理化改性的液膜密封性能提升方法

目的 对传统液膜密封槽区的表面进行微观有序纹理化改性,以期调节微尺度流动,提高密封综合性能。方法 根据流动因子ξ判断密封端面间流体流动状态,采用有限体积法数值模拟密封稳态性能,对比现有文献验证算法的正确性;对比研究不同几何、工况参数下,有、无表面微纹理设计的密封开启力和泵送率的变化规律,研究槽区纹理对密封性能的影响机理。结果 采用槽区纹理化改性在提高密封间隙流体静压的同时,还可实现方向性导流,增强流体动压;在纹理方向与流场方向高度一致时(在所研究工况下,α为10º~15º),可表现出良好的导流效果;通过增加纹理密度(用纹理数量表示,n)或增大纹理宽间比(Bm/Cm),适当调小纹理间距Cm,可使导流效应增强;通过微纹理设计不会改变槽型参数的优化结果,存在较宽的纹理结构参数区间,使有纹理的密封性能较无微纹理的更优;有纹理密封在高速、大槽深时的维稳和抑漏效果更好。结论 在液膜密封槽区表面合理设计有序微纹理,可在槽型结构已较优的基础上,进一步提升液膜开启力、降低泄漏率。依据分析结果,提出“在流场与流体型槽方向高度匹配的前提下,设计超滑水槽区表面能够大幅提升液膜密封开启性能和泵送能力”的设想。     

基于MSP430的高压电机无功补偿装置控制

针对高压电机传统的无功就地补偿的问题,介绍了一种基于TI公司的16位单片机MSP430为主控制系统的高压电机无功自动补偿装置,详细的介绍了系统的结构及软硬件设计。MSP430单片机根据测量的电机功率因数值,执行PID控制,其输出控制量,经光电隔离和放大,连续控制可控硅的导通角调节电容器的电流,使高压电机的功率因数达到理想的设定值。     

基于虚拟仪器的球盘摩擦磨损实验机设计

针对现有摩擦磨损实验机的不足,为满足实验研究的需要,将虚拟仪器应用于摩擦学测试,设计了一台高精度球盘式摩擦磨损实验机。实验机利用电涡流传感器检测弹性梁变形位移的方法测量摩擦力;采用基于LabVIEW软件平台和数据采集卡的测试和控制系统。标定及测试表明该摩擦磨损实验机运行稳定,操作方便,具有较高的测量精度和良好的扩展性。     

碳化硅陶瓷的水润滑特性及其表面微细织构的优化设计

采用在碳化硅（SiC）陶瓷表面加工表面织构的方法来提高水润滑下SiC陶瓷的承载能力。表面织构由两种直径不同的凹坑阵列混合而成,目的在于利用不同的凹坑阵列分别促进表面间流体动压力的产生和表面跑合的进程。制作了直径为350μm和边长为40μm的凹坑以及由它们混合而成的表面织构,对SiC陶瓷表面的摩擦学特性进行了测试,并以摩擦因数突然上升时的载荷作为指标评价了上述几种表面的承载能力,结果表明,混合有不同尺寸凹坑的织构与具有单一尺寸凹坑的织构相比,承载能力显著提高。     

热老化行为对磁流变脂流变学性能的影响

磁流变器件在工作过程中因耗能不可避免地出现温升现象，为研究热效应对介质磁流变脂(MRG)流变学性能的影响，通过静态热处理方式模拟磁流变脂热老化情况。将磁流变脂在温度120 ℃的环境中进行4、8和24 h的热老化后，分别进行傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、磁学性能及流变性能分析，以探究热老化行为对磁流变脂流变学性能的影响。结果表明：热老化对磁流变脂基载液润滑脂的皂纤维结构产生影响，进而影响磁流变脂性能。随着热老化时间的增加，磁流变脂出现剪切屈服现象的时间点不断提前，长时间高温条件下的热效应对磁流变脂微观结构破坏更大，更容易造成磁流变脂流变性能的显著变化。经过24 h热老化的磁流变脂在恒定剪切速率10 s^-1和温度85 ℃的测试条件下，磁场强度0 mT时磁流变脂的剪切应力为202.04 Pa，磁场强度440 mT时剪切应力可达1843.2 Pa。磁场在一定程度上降低了磁流变脂对温度的依赖性，但持续的热效应最终将会导致磁流变脂服役寿命缩短。     

基于多传感器零速修正的行人导航系统研究

针对行人导航定位系统中惯性导航解算误差累积问题,提出基于多传感器零速修正的行人三维导航定位方法。根据行人足部运动特征,采用支持向量机决策方法对行人运动和静止阶段进行检测分类。在静止阶段,根据多传感器测量数据对导航解算速度、角速度、方向和高度进行误差修正,采用卡尔曼滤波递推方法进行数据融合和滤波估计,实现对方向、位置和速度的跟踪。行人行走实验表明,设计的行人导航定位系统能够有效地跟踪行人行走轨迹,水平方向各楼层平均误差为1. 82%,高度方向平均误差为2. 53%。     

基于光场调控和频移的多图像偏振加密方法

提出一种基于全矢量光场调控和傅里叶变换频移的多图像非对称偏振光学加密新方法。首先，多幅待加密图像经过随机相位调制、傅里叶变换和频移相位调制后相干叠加构成一幅复振幅光学图像；然后将其干涉分解成两块纯相位掩模，并编码加载到基于4F系统的全矢量光场调控系统中；最后全光调控矢量光场经过偏振片后输出振幅型加密图像和密钥，它们被CCD接收，实现多幅图像的并行加密。解密时，在正确密钥条件下，根据调控光场的全矢量分布与加密图像的关系获取多幅解密图像。偏振片旋转的任意角度和干涉分解得到的纯相位图像作为密钥，极大地提高了光学图像加密系统的安全性。此外，多幅图像加密为单幅振幅型加密图像，便于保存和传输，加密系统的加密效率得到极大提高。仿真实验验证了所提多图像加密方案的有效性和可行性，实验结果表明所提方法具有很高的安全性、抗噪性、抗剪切能力和抗选择明文攻击性，具有一定的应用前景。