基于LS-DYNA的传动轴偶合动力学分析

为精确评价传动轴偶合时的轴线偏差对设备运行的影响,通过建立了传动轴偶合动力学模型的方式,采用显式动力学的分析方法,在施加符合实际工况载荷和约束的条件下,对不同偶合偏差下传动轴动力学的特性进行研究,实现了传动轴运行过程中的实时故障诊断。结果表明:在0～0.42s内在无偶合偏差的情况下,随着时间的推移,等效应力呈缓慢的线性增长趋势;当存在偶合偏差时,等效应力成正弦波的周期性变化,最大应变主要集中在电机轴一端的键槽和联轴器轴毂的接触面处。并且传动轴上节点振动能量显著增加,当峭度值增幅较大且明显超过3时,表明存在较大的偶合偏差,应停机检修,避免故障。     

基于压电陶瓷驱动的新型快速伺服刀架设计

快刀伺服技术被广泛应用在军事、医学等领域,可实现微透镜阵列等复杂面型零件的加工。针对快速伺服装置中直圆型柔性铰链易疲劳的问题,引入平面柔性铰链设计了一种基于压电陶瓷驱动的新型快速伺服刀架。结合设计要求,利用理论知识对平面柔性铰链进行参数设计。对刀架结构进行有限元分析,验证参数选用的合理性。分析结果显示,基于参数设计的快速伺服刀架达到了加工要求,为刀架的后续研究提供了一定的理论基础。     

基于光纤传感技术的扭矩测量方法研究

提出了一种扭矩测量的方法,并建立了新型扭矩测量结构的理论模型。利用差模原理,使光纤的变形更加敏感,提高测量精度。应用仿真软件对设计的扭矩测量结构进行有限元的仿真分析,通过软件拟合出扭矩和变形量之间的数学模型,并对仿真分析结果进行了精度分析。结果表明:结构变形量引起的光纤长度变化与扭矩输入之间呈良好的线性关系,且由结构及温度引起的扭矩测量误差不大于±0.294N·m。     

火箭炮摇架水平台与基准管轴线一致性光电检测系统研究

介绍了火箭炮摇架水平台与基准管轴线一致性的光电检测技术原理和方法。采用1”激光自准直仪和四象限硅光电池确定基准管轴线，由2”电子水平仪测量并显示基准管轴线与摇架水平台的夹角值和倾斜方向，该测量值可实时传送给计算机处理。设计了包括炮口定位瞄准装置和摇架定位调整装置在内的测量系统，并进行了精度分析，其测量精度为σ≤11.8”．     

激光扩散片扩散角检测系统设计及其误差分析

为了实现对激光扩散片扩散角进行自动、高效、精准的测量,建立了激光扩散角自动检测系统.并对影响测量精度的参数进行研究,从而获得最优化测试结果.首先,运用应用光学知识分析扩散理论,再通过蒙特卡洛法建立数学模型.其次,通过控制变量法,建立影响参数与测量精度的联系,明确不同影响因素与测量精度的相互作用规律.最后根据相互作用规律,获得最优化的测试结果.实验结果表明:在最佳检测条件下,扩散角度测量精度为0.02°,单次测量时长小于3 min.基本满足激光扩散角检测的稳定可靠、精度高、高效率等要求.     

基于色散共焦原理的内径测量技术研究

为了满足小口径深孔类零件的高精度非接触测量需求,研制了一套适用于较大测量范围的高分辨力光学测量系统。利用色散共焦测量原理,建立了微位移量系统,结合光谱分析技术,形成了高分辨力光学测量系统。首先,基于色散共焦原理,设计了色散物镜结构;其次设计爬行结构,利用电机带动反射镜旋转,完成深管不同截面的径向几何尺寸测量;再次,通过最小二乘法以及误差分析与补偿,对系统误差进行分析;最后通过搭建实验平台验证。结果表明：该测量系统可实现小测量范围达到5 mm,测量误差优于3.3 μm,具有测量精度高、测量范围较大、结构紧凑等优点,对解决小尺寸深孔类零件内径测量难题具有重要实用意义。     

LED模拟太阳光谱的理论研究

分析了LED在照明方面存在视觉缺陷的原因。提出一种利用LED模拟太阳光谱的设计方案。将不同颜色的LED发出的光充分混合,检测输出光光谱与太阳光光谱之间的拟合度。设计中给出光谱曲线与太阳光光谱曲线的对比图。     

火箭炮晃动量的测量

本文首先介绍了火箭炮的炮身晃动量传统测量方法,并对传统方法存在的缺陷进行了分析,提出了采用CCD相机与激光技术相结合的新方法对该参数进行测量,并简述了原理与实施方案.同时,该设备还可以对其他参数进行测量.     

一种GaN FET的窄脉冲激光器驱动电源系统设计

针对半导体激光器驱动电路在低纳秒级对激光光脉冲调节困难的问题,研究了一种基于GaN高速半导体器件的半导体激光器的驱动方案,可实现激光光脉冲的宽度、高重复频率的高精度调节;在设计上,利用FPGA门电路现场可编辑、低功耗等特点,基于Xilinx Zynq平台搭建前置时序产生电路,输出时序信号;设计储能电路,通过驱动氮化镓场效应晶体管(GaN FET)作为开关控制储能回路,最终实现激光光脉冲低纳秒级的精密调节;经过实验验证和分析,该驱动电路能稳定输出脉冲宽度3~200 ns可调、重复频率0~1 MHz可调、峰值功率超过70 w、上升沿时间小于5 ns的激光光脉冲信号。     

摄像模块景深自动测试技术研究

景深范围是摄像模块CCM(CMOS Camera Module,简称CCM)的重要性能指标,代表CCM清晰成像的物方距离范围,目前国内尚无CCM的景深范围的自动测量设备,通常只能根据理论计算进行粗略估计.本文研制的设备可以用于CCM的景深自动测试,是在"虚拟实距"设备的基础上,添加专用CHART和专用的测试调节程序,通过虚像模拟的方式精确地测量CCM的景深范围,测量景深范围达到0.5m～无穷远.