磨料射流光整加工技术及设备

磨料射流光整加工技术是利用高压流体驱动含磨料的浆液从喷嘴喷出来抛光工件，磨料射流光整加工设备由高压水泵（或高压气泵），工作流体控制及传输装备，喷枪，磨料供给、回收、沉淀及循环装备，防护装备和相应电控系统构成．配合不同粒度的磨料，表面粗糙度可达Ra0．2um，除加工外，也可用于零件的除绣、除漆、毛化处理及去毛刺．     

光纤、激光陀螺漂移测试卡

由西安工业大学研制的激光陀螺、光纤陀螺专用测试设备“陀螺漂移测试系统”的核心部件——光纤、激光陀螺漂移测试卡．他可以完成静态测试、转台测试、点火时刻、报高次数、稳定时间等多项参数的测量，弥补了进口设备的不足，使得测试精度提高了2个数量级．     

消偏型光纤陀螺的原理及应用分析

干涉型光纤陀螺是通过光纤环的Sagnac效应来敏感外部的旋转角速度,在实际的光纤陀螺系统中,Sagnac效应十分微弱,光波偏振态的随机变化引起陀螺的输出漂移和标度因数的不稳定性,从而影响陀螺的性能,采用光学消偏方法可以减小偏振态对光纤陀螺性能的影响.运用琼斯矩阵分析Lyot光纤消偏器的原理及输入输出端口的互易性,探讨Lyot消偏器的结构参数,结合系统中光信号的特点分析了消偏器对光纤陀螺的影响,并探讨了消偏型光纤陀螺的最优结构.消偏光纤陀螺的测试采样输出数据维持在36.5～37.9,整体来看输出平稳,噪声得到了明显的抑制,从而验证了消偏光纤陀螺的原理及其结构设计的可行性.     

微磨料气射流加工机理实验研究

微磨料气射流加工技术是对硬脆材料进行微细加工的一种非常有潜力的技术.对脆性材料微磨料气射流加工机理的实验研究是精细精密加工领域一个重要研究方向.为研究微磨料气射流加工的一般机理,在一套自制微磨料气射流装置上实验并分析了喷射参数及磨料参数对微磨料气射流加工影响的数据,得到了微磨料气射流加工中喷射距离、喷射时间、喷射压力、喷射流量和磨料粒度对加工效果的影响的一般规律.     

株洲工学院水射流研究所

株洲工学院水射流研究所主要从事智能化高效水射流系统的理论及应用研究。高压水射流和磨料水射流是一种可与激光、等离子体切割相媲美的新型切割技术，它将现代信息技术、计算机技术、传感器技术和控制技术与新型、高效射流相结合，提供全新的智能化切割、超微破碎、清洗、干燥与降尘设备。     

磨料水射流抛光时工艺参数对工件去除量的试验研究

将磨料水射流用于零件表面的光整加工是一门新工艺、新方法。本文借助正交设计方法研究了磨料水射流用于光整加工时的工艺参数，包括磨料的粒度、种类、硬度以及工作压力、加工时间等对表面粗糙度和表面去除量的影响。获得的结果对应用磨料水射流光整加工技术和设计相应的工艺设备具有指导意义和实用价值。     

基于光纤陀螺ARMA模型的罗经法自主对准工程实现

在完成光纤陀螺捷联惯导系统样机的罗经法初始对准基础上,为进一步提高初始对准的精度,建立3个光纤陀螺仪随机漂移数据的ARMA模型,采用卡尔曼滤波算法进行光纤陀螺仪随机漂移的精确估计.在三轴转台试验中分析了加入光纤陀螺随机漂移ARMA模型前后的罗经法对准精度,得出光纤陀螺ARMA模型能有效地提高初始对准的精度,验证了其在工程应用中的价值.     

螺旋面磨料流光整加工仿真与试验

针对难加工复杂螺旋面光整加工成本高及质量难保证等问题,提出基于磨料流加工技术的螺旋面光整加工方法.通过建立有无螺旋引流段的"夹具-螺杆"仿真模型,对比分析2种模型中螺旋面磨料介质流场分布规律,优选出适用于螺旋面均匀化光整加工的夹具结构,在此基础上开展挤压螺杆的磨料流加工与砂带磨削对比试验.结果表明:磨料介质静压力沿流动方向逐渐减小,且等值线近似沿螺旋槽宽度方向分布;增加螺旋引流段后螺旋面进出口回流区被消除,提高流场均匀性;磨料流加工后螺旋表面粗糙度由10.5μm降为0.45μm,螺旋槽最小直径一致性好,且加工质量和效率优于人工砂带磨削.     

淹没磨料射流的岩石冲蚀实验研究

为了有效解决水下切割问题,并大大提高射流的切割能力,将淹没射流装置与磨料射流系统融合形成淹没磨料射流系统,采用高分辨率的数码摄像系统,研究了淹没磨料射流空泡云的形成;利用电子天平的精确测量系统,测试分析了淹没磨料射流对岩石的冲蚀性能.结果表明:淹没磨料射流在岩石冲蚀实验中,最优有效靶距直径比为4.28,最优冲蚀时间为1 min,较纯水空化射流工作效率提高3倍.随着泵压的增加,淹没磨料射流对花岗石的冲蚀质量、冲蚀深度增加;随着围压的增加,对花岗石的冲蚀质量、冲蚀深度减少.     

基于双MSP430芯片的光纤陀螺精密温控系统设计

光纤陀螺漂移的稳定性与温度之间存在很大关联,温度场的不均匀将影响光源稳定性等参数,从而引起陀螺漂移;同时由于环境温度不均匀也会造成陀螺参数标定测试结果不准确。因此设计精密温控系统来保障光纤陀螺等精密惯性元件的工作环境,对于提高陀螺精度具有重要的实际意义。本文以实际工程为背景,设计光纤陀螺仪温度控制系统,以模块化的设计实现工作环境温度的精密控制。本系统具有较强的通用性,模块化的设计可使系统便于安装和调试,最终能够使系统测温精度达到要求。     

株洲工学院水射流研究所

株洲工学院水射流研究所主要从事智能化高效水射流系统的理论及应用研究。高压水射流和磨料水射流是一种可与激光、等离子体切割相媲美的新型切割技术,它将现代信息技术、计算机技术、传感器技术和控制技术与新型、高效射流相结合,提供全新的智能化切割、超微破碎、清洗、干燥与降尘设备。本研究方向形成于80年代后期,经过近20年的发展,在新型智能化高效射流方面取得了创造性的理论和应用成果:在国内外学术期刊上发表论文100多篇,其中15篇被SCI、EI、ISTP三大文献检索系统收录;完成和在研国家级或省部级科研项目共27项,其中已获国家级科技进步二等奖1项,省部级科技进步一等奖1项、三等奖3项;在石油钻井、工业设备清洗、各种材料的射流切割等应用中取得了显著的效果。1 研究领域1.1 新型、高效射流技术1)自激振荡脉冲射流 重点研究其基础理论及在石油钻井、工业管系、燃油发动机等领域的应用。该项技术于1991年获石油天然气总公司科技进步一等奖,1993年获国家级科技进步二等奖,1992年和1993年被列为国家级新技术产品。2)空化射流 重点研究其物理、化学效应,首次提出其在材料强化、污水处理中的应用。3)电液压脉冲射流 重点研究其在材料成型、污水处理等领域的应用。4)磨料射流 重点研究前、后混合磨料射流及振荡磨料射流的系统装置、冲蚀及切割性能及其在切割、清洗、材料表面处理中的应用。     

复合材料的切割技术及实验比较

本文介绍了高压水射流切割(包括磨料射流切割)和激光切割的原理及特点。并对纤维增强复合材料相关的切割试验作了比较。     

基于能量密度的工程陶瓷特种加工去除机制

为了揭示工程陶瓷材料在加工过程中的材料去除机制,对几种典型陶瓷特种加工技术的能量密度进行了研究.以激光加工、辅助电极法电火花加工、高压磨料水射流加工、引弧微爆炸加工4种工程陶瓷加工技术为研究对象,对加工过程中的能量密度进行了定量计算.计算结果表明,激光、辅助电极法电火花加工是通过高密度热能作用于陶瓷表面时产生的高温烧蚀作用去除材料,高压磨料水射流加工是通过具有高密度冲量的磨粒对材料的冲蚀作用去除材料,而引弧微爆炸加工去除材料可以归因于高能量密度的烧蚀和冲蚀协同作用.研究结果表明:实现陶瓷材料去除最根本的原因是加工过程中产生的高能量密度.     

激光靶光电探测系统优化设计

介绍了一种新颖的激光光幕靶弹丸速度测量系统.系统由半导体激光光源准直、扩束形成原向反射屏反射后形成一定直径的反射光斑,光斑经用以扩大接收面积的光纤光锥会聚后由光电探测器接收.给出了苏格兰片反射率测试的方法和测试结果以及3 mm飞行物体的过靶波形.试验结果表明,采用原向反射屏和光纤光锥构成的光电探测系统具有较高的信噪比和灵敏度.     

光纤陀螺漂移的数据分析及建模

设计了应用于陆用捷联惯导系统中的干涉式光纤陀螺(IFOG)的数据采集系统,对IFOG进行了测试,给出了测试曲线.采用Allan方差法对IFOG的测试数据进行了分析,辨识出了各项随机误差系数.此外,采用时间序列分析方法,建立了IFOG的随机漂移误差模型.所得结论为改进IFOG设计及实际应用中对IFOG的误差补偿奠定了基础.     

混沌激光布里渊散射的分布式光纤温度传感

提出一种基于混沌激光布里渊散射的分布式光纤温度传感方法.采用相干长度为88.53 cm的混沌激光作为光源,结合相干域反射技术,利用可变光延迟线调节参考光光程,通过检测传感光纤不同位置的混沌布里渊散射光与参考光的干涉信号,获知整条光纤的温度信息分布.搭建实验系统,研究了注入光功率与偏振态对混沌激光布里渊散射光的特性影响.实验研究待测光纤中固定点的布里渊频移随温度的变化情况,获得1.27℃/MHz的温度系数.在长度为155 m的普通单模光纤上实现空间分辨率为1.2 m的分布式光纤温度传感测量.     

光纤陀螺启动漂移补偿技术研究

干涉型闭环光纤陀螺从加电开始至达到标称精度所需的时间称为启动时间。在此期间内陀螺输出存在较大的漂移,即启动漂移。为减小陀螺启动漂移、缩短陀螺启动时间,文章对陀螺启动漂移进行了理论分析和试验数据分析。指出陀螺启动漂移补偿模型中除考虑温度变化率的线性项外还应考虑温度变化率高次项的影响和温度影响。通过试验为某干涉型闭环光纤陀螺建立了启动温度漂移补偿模型。在室温下对该陀螺启动漂移的补偿结果表明该方法能有效减小陀螺的启动漂移,缩短陀螺的启动时间。     

抛光工艺及其设备

回转零件镜面抛光技术是利用电解——机械复合光整加工作用,加工效果高于单一的机械研磨和电解抛光．回转零件镜面抛光工艺及其设备成果包括特殊工艺装备、电解电源和电控系统、电解液循环系统、工具头和一套工艺方案．     

磨料流加工中流体磨料粘度的模糊分级

流体磨料的粘度是磨料流加工工艺的重要参数.为了定量描述流体磨料的粘度,分析了流体磨料粘度常规描述的模糊性,提出用模糊数学理论对流体磨料的粘度进行模糊分级,建立了各种粘度的隶属函数,通过自由流延实验确定了函数中的有关参数,根据这些函数可以方便地求得未知流体磨料粘度的隶属度,为实际加工时选择粘度、确定磨料流加工的其它工艺参数以及预测加工结果提供了依据.     

神经网络在光纤陀螺温度补偿中的应用

为了消除光纤陀螺的温度效应并提高陀螺的精度,将神经网络应用于光纤陀螺温度漂移模型的辨识和温度补偿中.采用神经网络算法中的误差反向传播算法,在采集的光纤陀螺漂移数据样本的基础上对其进行了非线性辨识,通过对所采集数据的学习训练出了有效的温度补偿网络,并用实验测试数据验证了该方法的有效性.数据分析表明,神经网络温度补偿方法可以明显改善陀螺的零偏稳定性能.