高精度转动惯量测量设备的研制

研制了一台高精度转动惯量测量设备,用于测量物体三轴转动惯量.设备采用扭摆法,由光电传感器提取扭摆周期信号,并由高精度数据采集卡采集到计算机计算出摆动周期,根据扭摆法测量原理得到转动惯量测量结果.本文介绍了该系统的工作原理和结构特点,并对影响系统精度的因素进行了详细分析.通过与美国Space Electronics的质量特性测量设备进行数据比对,测量误差小于0.1%,满足了设计要求.     

非线性阻尼条件下物体转动惯量测量研究

为了实现非线性阻尼条件下物体转动惯量的测量,分析非线性阻尼对扭摆运动的影响,建立了扭摆运动的非线性微分方程,利用Hilbert变换计算扭摆运动的瞬时无阻尼固有频率和瞬时阻尼系数,从而求出被测物体的转动惯量。通过增加被测物体的面积来增强非线性阻尼的效果,利用基于扭摆法的转动惯量测量系统对阻尼样件进行了测量。实验结果表明:在非线性阻尼条件下,阻尼样件转动惯量测量的相对误差小于1%。     

大长径比构件转动惯量卧式测量及误差分析

利用复摆、扭摆原理,设计了大长径比构件转动惯量卧式测量机构.对测量误差进行了分析,并对标准样件进行实测,各轴测量精度满足要求.     

发动机动力总成惯性参数的扭摆测试研究

发动机动力总成的惯性参数包括其质量、质心位置、转动惯量、惯性积和惯性主轴.本文应用"悬线法"原理与计算机三维模型分析相结合的方法测量发动机动力总成质心位置,并研究应用三线扭摆法测量发动机动力总成转动惯量、惯性积,并计算出其惯性主轴.     

用扭摆测量导弹主惯性参数的方法研究

介绍了用扭摆测量导弹惯性积的方法.通过6个不同的安装位置测量导弹转动惯量,进而计算导弹全部惯性张量、惯性主轴方向和主转动惯量.推导了计算惯性主轴夹角和主转动惯量的解析式,并进行了误差分析.由误差公式,可见该方法仅适用于大长细比试件测量.实例表明,当转动惯量测量误差小于0.5%时,惯性主轴夹角误差小于15',主转动惯量测量误差小于2%.     

非线性阻尼扭摆振动模型及在转动惯量测量中应用

为减小传统扭摆振动数学模型在大尺寸板状物体转动惯量测量中的误差,建立扭摆振动一般形式的非线性数学模型,利用弱非线性条件下平均值方法将其线性化获得扭摆振动线性化方程。导出转动惯量新的数学表达式并计算转动惯量,其结果的重复性误差减小、精度提高,实现转动惯量的精确测量。     

基于U型工装的质心及转动惯量测量误差分析

飞行器质量特性参数是飞行器自动控制导航技术的重要参数,精确测量飞行器质量特性参数至关重要,为此提出了使用非平衡力矩法测量飞行器质心以及扭摆法测量转动惯量,该测量方法选用U型工装作为连接部件。通过对测量过程中测量误差进行分析,给出了理论误差计算公式。最后通过实验验证了利用U型工装作为连接工件时完全满足精度要求。     

测量单轴气浮台转动惯量的新方法

本文介绍了利用扭振法测量单轴气浮台转动惯量的新方法。该方法与三线扭摆法比较,无需知道气浮台的质量,具有设计简单、操作容易的优点,推而广泛,还可借助浮台来测量任意复杂形状态物体的动动惯量,是一种很实用的转动惯量测量方法。     

测量转动惯量的单线扭摆法

本文阐述了单线扭摆的结构原理，同时说明了这种摆测量转动惯量的方法及误差处理问题。     

无人机质量特性参数一体化测量系统的研究

基于三支点称重法、扭摆法和惯性椭球法,设计出适用于质量范围为200～1 000kg、全长不超过4m、翼展不超过2m的无人机质量特性参数一体化测量系统。该系统只需通过一次装夹就可以测量出所有质量特性参数,操作方便。在测量过程中,相对于传统的竖直安装测量法,该系统采用小角度翻转测量法,此方法在满足测量准确度的同时既提升了测量效率又保证了产品测量的安全性。实际样件测试结果表明,相较以往同类型系统,测试时间缩短60%,质量质心相对误差小于1%,转动惯量和惯性积相对误差不超过4%。     

转动惯量在线测量用涡卷弹簧的设计

针对正弦扭矩标准装置气浮轴系的转动惯量在线测量需求,根据机械标准设计一非接触平面涡卷弹簧,用于测量正弦扭矩标准装置气浮轴系转动惯量.因该涡簧圈数较少(小于设计标准中建议的三圈以上),因此通过有限元分析软件ANSYS分析该涡簧的特性曲线,仿真结果表明:该涡簧能够稳定提供足够的反作用力矩驱动气浮轴系作扭摆运动.实际测试结果...     

基于光栅传感器的非线性扭摆运动特性测试

为了分析非线性扭摆运动的特性,建立了基于非线性系统的扭摆运动模型,并利用数值仿真分析了非线性扭摆运动的特性.利用光栅传感器测量气浮转台的非线性扭摆运动角位移信号,通过角位移信号的振幅比和周期,分析了非线性扭摆运动的特性.实验结果表明:由于非线性阻尼的影响,非线性扭摆运动的振幅比会逐渐减小;由于非线性恢复力的影响,非线性扭摆运动的周期会随着振幅的衰减而减小.     

扭摆推力测量系统的量程设计方法

扭摆推力测量系统是推力和冲量测量与评估的常用系统,推力的量程和分辨率设计是扭摆系统设计的重要内容.通过对扭摆系统中传感器的测量范围和分辨率、振动频率和周期、横梁弯曲变形等对推力测量范围和分辨率的影响分析,建立了推力量程和分辨率的设计模型,提出了推力量程和分辨率的设计方法,为扭摆系统推力的量程分析和设计提供了依据.     

系统结构对转动惯量测量不确定度的影响

对于采用齿槽配合联接的扭杆扭矩转动惯量测量系统，首先根据动力学方程建立了系统的运动模型，然后详细地分析了齿槽配合间隙对测量不确定度的影响，即由于过渡时间的存在，使得测量数据增大，严重降低了测量准确度。在此基础上提出了一种过渡时间的近似计算方法，从而消除过渡时间的影响。数学仿真结果表明这种方法可以明显提高测量准确度。     

落体法测定转动惯量的问题

本文介绍了用落体（即利用地球重力场）测量转动惯量的原理和方法，利用这种方法可以测量质量未知回转体的转动惯量。这些方法的测量准确度优于５％。     

关于湿度测量技术的探讨

本文以湿度的测量原理和方法为出发点,对当前常用的湿度测量原理与方法进行阐述并进行分析比较,着重对目前常用的湿度测量方法-干湿球法和湿度传感器法进行对比,然后通过湿度测量的基本原理引出了影响湿度测量准确度的两个重要因素-温度和压力,并通过当前的国内湿度量传系统和湿度测量的基本原理对影响湿度测量准确度的因素进行分析,最后,以机械式温湿度计为例,分析了该标准装置的主要不确定度分量和应当考虑的影响因素.     

空气浮力修正对 PM2.5重量法测量准确度的影响

为提高测量准确度,在采用高精度电子天平进行PM2.5称重法测量的过程中,空气浮力对称重结果的影响不容忽视。对称重过程中影响因素的分析是提高PM2.5测量准确度的重要方法之一。本文通过对浮力修正公式的分析研究和基于PM2.5重量法标准装置进行浮力修正方法试验得知,空气密度和被测物体密度是决定浮力修正值大小的重要因素,进行空气浮力修正对提高低浓度PM2.5的测量准确度意义重大。     

超声法测量螺栓轴向力的测量准确度分析

用超声法测量螺栓轴向力时,测量结果受多因素的复杂关联影响,这导致测量准确度偏低。为实现短螺栓(M8×37)紧固后轴向力值的准确测量,针对超声法测量螺栓轴向力问题进行理论分析,构建测量误差模型;对测量中的若干要素(如温度、探头位置与耦合状态等)进行分离、控制,分两阶段开展试验,研究多要素对测量结果的影响规律,探知可达的测量准确度。分析结果表明:用超声法测量螺栓轴向力时,声时差-轴向力系数对测量结果的准确度影响显著,故应对系数进行准确标定,使之与测量螺栓有效匹配;温度的波动、探头耦合状态的改变,使测量结果准确度降低,此时应采用温度补偿、二次回波分析法将这些因素的不利影响排除;探头摆放位置的不一致将使测量准确度显著降低,但可借助于相关分析方法对测量异常值进行识别与剔除。通过合理有效的测量工艺控制措施,可使超声法得到的螺栓轴向力测量结果具有较高的准确度,满足工程应用需求。     

基于超声传播时间的水位精测技术

水位的测量广泛用于储罐容积换算领域.研制一套液介式超声水位测量装置,并研究影响其测量能力的关键技术问题.在实验室条件下,基于自主搭建的高精度相对位移法水位测试平台,对超声水位测量装置及其声速补偿的测量准确度进行研究,并对声速梯度、波束倾角等现场因素的影响进行深入测试分析.结果表明:在实验室的测量范围内,超声水位的测量误...     

皮卫星质量特性测量和配重优化

卫星质量特性主要包括卫星的质量、质心、转动惯量和惯性积等,是影响卫星精确姿控的一个重要因素.皮卫星能源和姿控能力有限,对皮卫星偏心量和转动惯量提出了相关要求.以“皮星一号A”卫星为例,首先采用三支点称重法和三线摆法测量了卫星的原始偏心量和原始转动惯量,然后采用遗传算法对该卫星配重块个数、尺寸及其安装位置进行配重优化.配重后测量发现:“皮星一号A”卫星偏心量小于0.5 mm,皮卫星转动惯量Jyy＞Jxx＞Jzz,配重质量约为0.34 kg,在满足姿控系统质量特性要求的前提下实现了配重质量轻量化.皮卫星在轨下传的地球照片说明皮卫星姿控成功.