高精度太阳方位检测圆弧算法

为了提高太阳方位检测的精度,提出基于圆弧检测的图像处理检测方式。以多云天气的太阳图像为研究对象,对图像进行灰度化、滤波、二值化、边缘检测等预处理,对太阳轮廓采点并计算曲率半径,根据曲率半径的频率分布或采样点与候选圆的符合程度筛选圆弧,用Matlab进行实验验证。实验结果表明:该方法可有效解决多云情况下的太阳方位检测,算法一平均检测精度为0.53′,算法二平均检测精度为0.42′,优于最小二乘圆拟合偏差方法和质心法偏差方法。     

静电致动圆形微泵膜片的变形计算

针对静电驱动微泵（micropump）多能量域系统仿真中存在计算量大的问题，基于弹性力学小挠度变形理论和微机电系统中的静电驱动理论，建立了静电力驱动下圆形微泵膜片（membrane）的变形曲面方程，采用伽辽金加权残值法得到膜片变形和泵腔容积变化的半解析式，结果显示膜片的变形和泵的容积变化与驱动电压的平方成正比．采用本文公式建立微泵系统宏模型（macromodel）或集中参数模型，有助于提高微泵系统仿真的计算效率．     

运用概率论进行精密主轴推力轴承的力学分析

基于弹性力学的Hertz理论,在假定钢珠直径满足正态分布的前提下,建立了精密主轴推力轴承的预紧量和刚度数学模型,导出了推力轴承预紧力、钢珠最大应力与预紧量间的计算关系式以及轴承预紧后的刚度表达式。根据推力轴承的使用要求,利用本文给出的理论公式来确定推力轴承的预紧量、钢珠直径、精度等级、钢珠的数量等设计参数。     

ZigBee无线通讯在太阳能生物质能互补发电总控系统中的应用

在太阳能生物质能互补发电系统中,针对控制电缆老化和反复弯折问题,提出了一种ZigBee无线解决方案。控制系统采用S7-200 SMART系列PLC,包括监控站用PLC、太阳能跟踪系统PLC、太阳能采集系统PLC三部分。PLC主站发送Modbus协议数据至近端无线模块,远端无线模块接收并将数据送至从站PLC,之后返回数据完成控制过程。该方案简化了安装过程,降低了施工、维护成本,有效减少了长期工作后控制系统安全隐患,在200米内控制系统安全、可靠。     

智能注水井数控水嘴流量特性仿真与试验研究

针对长庆油田注水井工况,开展了井下分层注水数控水嘴流量特性的数值分析和试验研究。采用有限元数值方法计算了设计的U形数控水嘴在不同开度下的流量系数。计算结果表明,随着水嘴压差的增大,流量系数曲线趋于平稳;当水嘴开度为45%时,流量系数达到最大值;当水嘴开度为25%时,仿真嘴损曲线整体略高于试验嘴损曲线;当水嘴压差较小时,流量误差相对较大,当增大水嘴压差时,仿真曲线与试验曲线很接近,平均误差小于5%,验证了仿真结果与试验结果的一致性。     

覆冰导线脱冰特性的研究

针对导线覆冰脱冰引起的舞动问题,采用模拟实验与有限元数值计算相结合的方法,研究导线脱冰舞动的时间响应。由两端固定支座的钢丝绳模拟输电导线,通过加载集中质量模拟导线的覆冰,释放集中质量并记录时间响应曲线,根据振幅衰减系数计算系统的阻尼比。利用实验装置相关参数和有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,输入实验得到的瑞利阻尼参数,采用集中力法模拟计算覆冰导线的脱冰动力响应。结果显示实验与仿真计算获得的导线中点时间响应是一致的,也证明了有限元数值方法分析覆冰导线的脱冰舞动是可行和准确的。     

计量是质量工作的基础

产品质量的高低是制约一个国家经济发展的重要因素，高质量的产品是企业参与国际竞争的通行证。因此．为了全面提高我国的产品质量．实现经济增长方式的转变，加快国民经济发展，应该充分发挥计量在质量中的保证作用。计量工作是企业一项基础工作，在影响产品质量的诸多要素中，它是一个重要因素。计量在工业企业中的作用大体上可分为两类：一类是用于质量控制的，如工艺流程中控制产品质量的计量工作，最终用于检验产品质量的计量工作等；另一类是用于非质量控制的，如贸易结算、安全防护。环境监测、能源计量等。按（计量法）要求，以往政…     

计及边缘效应的静电驱动微结构静电力计算

从计及边缘效应的二维平行板电容计算公式出发,应用虚位移原理给出相应的静电力计算公式,在此基础上导出了矩形、圆形平行板静电力计算式。通过与有限元计算结果对比,得到了不同计算公式的精度,其中应用复变函数方法得到的简化公式形式简单,精度高,能够满足工程计算要求。     

大挠度后屈曲倾斜梁结构的非线性力学特性

基于弹性梁的几何非线性大挠度屈曲理论,建立两端固定对称倾斜支撑梁结构的大挠度后屈曲控制微分方程,采用几何非线性隐式变形协调关系来表达强非线性超静定边值问题,得到描述倾斜梁大挠度后屈曲行为的精确解析解.采用数值方法求解含有第一、二类椭圆积分的强非线性微分方程,给出不同倾角梁结构从初始屈曲到后屈曲并发生两态跳转过程中的位形曲线及非线性刚度.根据最小能量原理和挠曲线拐点个数,分析对称屈曲模态与非对称屈曲模态之间相互跳转的内在联系及其对结构非线性刚度突变的影响,得到了屈曲模态之间的转换条件.跳转过程的数值仿真表明,倾斜支撑梁结构发生大挠度后屈曲时具有明显的双稳态特性且只出现低阶(1、2阶)屈曲模态,仿真计算结果与试验结果相一致.     

静电力作用下微梁变形分析与计算

机电耦合问题是微机电系统结构分析中的重要内容之一,目前多采用有限元方法求解。作为结构分析的有限元方法从精度上来说是令人满意的,但对于结构设计来说计算效率低、费用高。本文在对微梁结构控制方程中的静电力和梁伸长拉力公式进行校正的基础上,给出一种易于实现的不需要求解方程组的数值计算方法,通过计算实例证明,该方法与有限元方法计算的结果误差在2%以内。