一种空间压电润滑装置的建模与仿真

提出一种主动按需供油的压电润滑装置,以解决航天器运动部件润滑失效问题。首先运用有限元分析软件ANSYS对压电振子进行了瞬态分析,再利用多相流流体软件CFD-ACE+建立喷嘴气-液两相流体模型。最后对液滴喷射过程进行数值模拟,以考察脉冲电压幅值变化对各喷射参数的影响。数值模拟结果表明,增加脉冲电压幅值,可增加液滴长度和速度,但对液滴产生时间影响不大。     

结合空间信息的模糊聚类侧扫声纳图像分割

目的 针对侧扫声纳图像具有背景复杂、噪声污染重等特点,提出一种结合空间信息的模糊聚类分割算法(FCM),以提高侧扫声纳图像的分割精度和分割速度。方法 采用结合组合邻域中值滤波的FCM算法,首先选取正十字邻域和斜十字邻域,分别计算两个邻域内的像素灰度中值;然后,结合其中的较小值,引入惩罚项,得到融合灰度信息和空间信息的灰度值;最后,对融合后的灰度图像进行FCM分割。结果 利用该算法对不同尺寸和不同目标的侧扫声纳图像进行分割,并将分割结果与其他5种聚类算法的分割结果进行比较,对比分析每种算法的分割精度和运算时间。结合中值滤波的FCM算法的分割精度和运算时间均优于传统的FCM算法和结合均值滤波的FCM算法,其中结合组合邻域中值滤波的FCM算法的运算速度较快,分割精度略高于结合传统中值滤波的FCM算法。结论 结合组合邻域中值滤波的FCM算法在对侧扫声纳图像进行分割时,具有较强的抗噪性、实时性和较强的边缘保持能力。     

基于CFD的收缩型喷嘴的喷油仿真研究

为了解决航天器运动部件润滑失效的问题,将按需喷墨打印技术（DOD）应用于空间机构的润滑油主动补充系统.通过运用CFD-ACE数值仿真软件,结合计算流体力学（CFD）的理论和流体体积算法（VOF）中的分段线性界面重构技术（PLIC）,对油滴从收缩型喷嘴（锥角约为43°）中形成到喷射进入稀薄大气中的过程进行气液两相流体的仿真分析.在相同的驱动电压条件下,分别对粘度,表面张力,以及喷嘴直径对油滴喷射行为的影响进行分析;提出油滴的体积等效计算方法.仿真数据和图像分析表明：此喷嘴结构,随着粘度的增加,油滴的喷出速度减小,体积也减小;随着表面张力的增加,油滴的喷出速度减小,体积增大.合理选择喷嘴直径是油滴能否有效喷出的关键因素.     

基于改进CNN-RANSAC的水下图像特征配准方法

水对光的吸收和散射效应降低了水下图像的质量,水下图像的可视范围受到限制,复杂水下场景下的鲁棒性和精确性问题使得特征提取与匹配成为一项具有挑战性的任务。为了更好地配准水下图像,提出了一种改进CNN-RANSAC的水下图像特征配准方法,首先通过基于深度卷积神经网络的水下图像增强方法对水下图像进行增强预处理,通过水下图像分类数据集迁移学习训练VGGNet-16网络框架,利用修改后的网络框架进行特征提取,生成鲁棒的多尺度特征描述符与特征点,经过特征粗匹配与动态内点选择,使用改进的RANSAC方法剔除误匹配点。在大量水下图像数据集上进行了充分的特征提取和特征匹配实验,与基于SIFT和SURF的配准方法相比,该方法能够检测到更多的特征点,实现了匹配正确率的大幅度提高。     

各向异性带宽自适应水面运动目标跟踪算法

传统Mean-Shift跟踪算法缺少核函数带宽更新策略,故无法解决无人艇跟踪的水面运动目标轮廓变化各向异性问题,提出一种各向异性带宽自适应的Mean-Shift跟踪算法。先用黎曼积分将特征子模型概率密度的归一化常数C_h近似为积分形式,从而获得不同尺度参数h对应的C_h间关系式。然后用梯度上升法使目标模型和目标候选模型之间的相似度函数达到局部最大,由此估计目标在下一帧的带宽与位置。最后为防止带宽更新时结果过小或过大,引入两个正则化参数修正尺度参数。实验结果表明,所提算法对外形轮廓非同比变化的水面运动目标跟踪具有各向异性的带宽自适应调节能力,型心位置准确率较传统Mean-Shift和各向同性带宽自适应Mean-Shift提高了约77.2%和31.1%,运行速度可达20.7 fps,显示了其鲁棒性和实时性。     

一种空间润滑装置的流固耦合振动

面向空间润滑中常采用的被动润滑不及时的问题,提出一种主动润滑方法。为了达到主动润滑的目的,提出了一种结构简单易于加工的压电微喷润滑装置。压电微喷装置的固有频率和振型对液滴形成和喷射效果具有重要作用。首先建立考虑压电-流固耦合和压力波传播效应的等效模型。进而利用有限元法对整个装置的固有频率和相应的振型进行分析。最后利用激光测振仪对整个机构实际的振型和固有频率进行测量。通过结果对比验证此流固耦合模型的有效性和方法的实用性。     

室内~(222)Rn/~(220)Rn子体平衡因子的初步测量

为了测量222Rn/220Rn子体水平及其与222Rn/220Rn浓度之间的平衡关系,采用连续测氡仪和氡钍子体连续监测仪,选择包头地区几种典型居室和工作场所,对其空气中222Rn/220Rn及其子体浓度进行测量。结果显示,工作场所和居室中222Rn平衡因子均值分别为0.35和0.43,工作场所和居室距墙壁20cm处220Rn平衡因子均为0.030;室内220Rn平衡当量浓度昼夜变化与222Rn类似,即白天低、晚上高;222Rn/220Rn浓度瞬时测量值与累积结果存在较大差异,平均比例分别为2.1和1.7。