基于有限元分析的在机测量不确定度的评定

基于有限元分析技术,构建了国内在机测量常用的一款测头的模型,通过改变测杆长度和探测角度等测量参数模拟测头触发的过程,研究不同测量参数对测头系统的测量误差和测量不确定性的影响,提出一种基于有限元模拟分析结果评定在机测量过程测头的测量不确定度的新方法。     

Excel在金属材料抗拉强度测量结果不确定度评定中的应用

介绍了使用Excel对金属材料抗拉强度测量结果进行不确定度评定,建立了基于Excel软件的实验室抗拉强度测量不确定度的评定程序,并分析了影响抗拉强度测量结果不确定度的主要因素。     

一种滚动轴承滚子接触力分布测量新方法

提出了一套基于数字散斑相关法(DSCM)的轴承滚子接触力测量方法,为轴承滚子修形提供了依据。研究了滚子定位及加载系统,设计了一套简单、合理的定位装置;借助MATLAB开发环境,编写了基于DSCM算法的测量软件。为了验证测量系统的有效性,对无修形滚子进行了测量,接触应变分布与有限元法计算结果和已掌握的工程经验吻合;选取4个某型号轴承滚子为测量对象,分别进行了不同载荷条件下、同一载荷条件而两次独立加载条件下、含杂质条件下的典型测量,得到了应变分布趋势。试验结果表明:测量系统满足对滚子接触力测量试验要求,系统测量结果具有良好的重复性,微尺度变化会显著影响接触力分布。     

基于全包络权重算法的超声波法残余应力无损测量系统

超声波法残余应力测量基于声弹性效应,针对超声波法测量精度的若干影响因素,为更精确的测量焊接残余应力,提出全包络权重算法,同时考察应力梯度引起的超声信号包络不同位置参考点信号差. 用虚拟仪器软件实现,使超声波法焊接残余应力测量误差大大减小,实现了焊接残余应力超声波法的高精度测量. 使用不确定度对开发的高精度超声波法测量系统的测量精度进行了表征及评价,焊接残余应力场多次重复测量试验结果表明,基于全包络权重算法的高精度超声波法残余应力测量系统不确定度大大减小,焊接残余应力测量结果更为精确稳定.     

基于虚拟仪器的主轴回转误差测试系统

介绍了一个用于测量各种主轴回转误差的测试系统.该测试系统是基于虚拟仪器构建的,其操作简单,并运用了三点定圆心的测量原理.通过分析系统的结构,并计算安装误差对测量值的影响,验证了测试系统是精确可靠的.     

覆层测厚仪测量时的现场校准

针对覆层测厚仪在实际应用中往往出现测量不准、误差较大的问题,探讨基于磁感应测量原理、电涡流测量原理的覆层测厚仪的特殊性,分析了影响测量结果的诸多因素。对覆层测厚仪在测量时的各种校准方式作了较为系统的论述,强调仪器校准方式和基体选择的重要性,提供减小测量误差和提高测量效率的对策,对覆层测厚仪在测量时的现场校准和应用仪器正确测量具有实际指导作用。     

提高小孔法测量焊接残余应力精度的研究

基于焊接残余应力的测量，介绍了常用的测量方法，重点阐述了小孔释放法的测量原理、推导了焊接残余应力的计算公式以及为提高测量精度而进行的释放系数的标定和塑性变形公式的修正，同时还分析了释放应力小孔间距、边距以及应力释放时间对测量结果的影响。     

金属材料拉伸试验中基于应变网格的非接触实时测量

在金属材料拉伸试验中,传统的基于接触式引伸计测量存在诸如不能测量较软质材料,不能应用于高温环境,并且由于接触夹持力的影响会引进实验误差等缺陷.本文利用椭圆拟合技术,建立了基于应变网格的非接触实时检测系统,实现了金属材料在加载过程中长度和宽度应变的实时测量.试验结果表明,该测量方法能够在一定程度上取代接触式引伸计检测方法,其测量精度达到±0.5%,能够满足实际应用的要求.     

屈服状态下盲孔法测量残余应力孔边应变释放系数修正

盲孔法测量残余应力计算公式是在弹性条件下推导出来的。为了测量材料屈服状态下的残余应力,必须对盲孔释放法进行修正,以消除孔边塑性变形对测量精度的影响。通过使用基于孔边形状改变比能S的A、B系数修正法,使盲孔法测量焊接残余应力的精度得到提高,并且扩大了应力值的测量范围。与其它的修正方法相比,结合有限元数值计算的基于孔边形状改变比能S的A、B系数修正法简单易行,更适合于实际的工程应用。     

基于数码相机的板料应变测量系统研究

基于板料应变测量的现状和不足,本文基于数码相机构建了板料应变测量系统,并以图像处理和图像测量的原理为基础,基于C＋＋语言开发了以图像预处理和二值图像的标定和测量为主要模块的板料应变测量软件系统。最后通过实例应用,说明了系统的有效性。     

Tomographic reconstruction for concrete using attenuation of ultrasound

The development of attenuation tomography for concrete is discussed. Fundamental ultrasonic measurements of cubic specimens and numerical simulations of wave motion were conducted to examine the decay in amplitude of ultrasound when impinged by defect, and compare its sensitivity to the delay in travel time. An algorithm was then developed to facilitate simultaneous tracing and distribution of amplitude factor in a three-dimensional model by iterative computation. The algorithm was used for reconstruction of attenuation tomographic for visualizing concrete interior. Experimental results indicated successful identification for the location of a defect that was embedded in concrete, thus implying the potential of attenuation tomography as a complementary method to the travel time tomography to enhance soundness evaluation of concrete.     

时滞动态补偿方法在泵车臂架液控系统中的应用研究

针对泵车臂架电液控制系统的非线性时滞问题,提出一种适用于泵车臂架结构的动态时滞补偿方法。该方法以泵车臂架末端振动位移历史数据为基础,通过时间序列法对此后某段时间内的泵车臂架的振动姿态提前预测,对系统中的非线性时滞进行动态补偿,为泵车臂架末端位置控制系统提供可靠的反馈数据,为液压阀控缸的位置和速度控制系统提供实时的参考输入。外场试验验证了该时滞补偿算法在提高泵车臂架操控平顺性和阀控缸响应速度方面的有效性。     

兰姆波表征形状记忆合金相变试验

通过求解薄板的兰姆波频散方程,绘制了NiTi形状记忆合金薄板的频散曲线,并根据频散曲线选择了对合金相变敏感的兰姆波模式。利用PZT超声探头在合金薄板中激励并接收S1及S3模式的兰姆波,测量了温度变化时兰姆波的群速度。研究结果表明,随着NiTi合金相变过程中微观组织结构的变化,兰姆波群速度明显改变,可以根据兰姆波群速度变化测量合金薄板的相变温度。     

混合策略改进鲸鱼优化算法在圆柱度误差评定中的应用

机械零件的形位精度对其互换性以及功能质量具有极其重要的影响,其中圆柱度误差是评价回转类零件精度的一个重要指标。设计一种基于混合策略改进的鲸鱼优化算法,以提高圆柱度误差在评定过程中的精度和收敛速度。首先,在初始种群的生成中引入Tent混沌映射和非线性参数,以提高解的质量;其次,为了改善算法的局部搜索能力,在螺旋式位置更新阶段引入一个自适应权重系数;最后,在随机搜寻阶段引入莱维飞行从而提高全局搜索能力。通过采用不同优化算法的实验和结果对比分析,提出的算法在圆柱度误差评定精度和速度方面均有一定提升。     

互相关和高阶谱时延估计在混凝土板冲击反射法测量中的应用

介绍互相关时延估计和高阶谱时延估计的基本理论，分别用这两种方法对用双传感器测量混凝土板块波速和开口裂纹深度的数据进行了时间延迟估计，从两种方法的时间延迟估计结果比较可见，当存在相关高斯噪声时，高阶谱时间延迟估计法优于互相关时间延迟估计法。     

机电液系统转速波动分量Vold-Kalman时变滤波提取方法

机电液系统的转速波动信号蕴含着丰富的系统运行状态信息,从该转速波动信号中通常可以观测到多个波动源的耦合现象。针对磁电式转速传感器输出的方波信号中转速波动分量的特征提取问题,提出了基于Vold-Kalman时变滤波的转速波动分量提取方法。首先利用采样点计数测速算法获得变转速泵控液压马达系统的瞬时转速信号;其次,结合短时傅立叶变换和二值细化处理得到的瞬时频率估计曲线作为中心频率,构造了基于转速波动信号特征模型的结构方程和数据方程;最后通过最小二乘滤波和PCG法求解,实现了转速波动分量时域波形的提取。实验结果表明:该方法能有效地提取变转速泵控马达系统中由柱塞马达输出轴转频及减速箱输出轴转频引起的转速波动,为机电液系统的状态监测和运行可靠性分析提供了新方法。     

单变量时间序列相空间重构及应用研究

以连扎机组动力系统中的液压泵为研究对象,根据Takens延时法对单变量时间序列进行相空间重构,用G-P算法计算时间序列的关联维数,研究了时间延迟和嵌入维数的取值范围,分析了关联维数与复杂系统动态变化之间的关系,并给出了初步的诊断分析,取得了初步成效.     

兰姆波频率方程的数值解法

针对兰姆波频率方程求解问题,提出了以兰姆波相速度为自变量,用函数间断点划分求解区间的数值计算求解方法。通过Matlab软件对算法进行编程实现,绘制出了兰姆波在铝板和钢板中传播时的频散曲线,取得了理想的结果。该方法对兰姆波的工程应用有实际指导意义。     

基于数据采集卡的瞬时转速测量方法研究

为了测量瞬时转速,设计了基于数据采集卡的软件计数测量算法。通过对磁电式转速传感器发出的单个周期脉冲方波进行采样点计数,获得方波信号的瞬时频率,从而测得瞬时转速。实验结果表明:该测量方法简单、容易实现,适合以工控机和数据采集卡为硬件的测量系统。     

Multi-directional adjacent wave subtraction and shifted time point mapping algorithms and their application to defect visualization in a space tank liner

We propose the multi-directional adjacent wave subtraction (MAWS), shifted time point (STP) mapping and variable time window amplitude (VTWA) mapping algorithms for crack visualization based on our finding that the processing direction of the adjacent wave subtraction with respect to crack orientation can dramatically affect crack visibility. The proposed MAWS, STP and VTWA mapping algorithms were implemented in a laser ultrasonic propagation imaging system and were applied in a nondestructive evaluation of an Al-alloy tank liner for space applications. A crack and void on the fusion zone of a weld were more effectively visualized using the proposed algorithms, and the crack could be visualized regardless of its orientation. The multi-directional processing results of the anomalous wave propagation imaging were visualized as video clips. The STP mapping algorithm, which maps the number of shifted time points to minimize the difference between adjacent waves, was developed to enhance the crack visualization capability of the system. Additionally, the multi-directional VTWA mapping algorithm performed data projection using the residuals of MAWS processing and provided stationary mapping results of crack-induced anomalous waves. The presented results demonstrate that the proposed visualization algorithms are promising techniques that do not overlook unknown crack orientations.