铝基波纹表面结霜特性实验研究

本文针对铝基波纹翅片换热器广泛应用及结霜问题,基于相变驱动力分析结霜机理,实验研究了在不同冷表面温度(-5～-15℃)、空气温度(11～17℃)、空气流速(1.5～2.5 m/s)等工况下,铝基裸铝波纹表面的结霜情况,观察了铝基波纹表面上霜层生长过程中的微观形貌,并采用田口实验法分析了环境因素对表面结霜情况的影响。结果表明：环境因素的改变会对铝基波纹表面结霜产生不同程度的影响,以波纹角度11.3°为例,结霜60 min时,与冷表面温度为-5℃相比,冷表面温度为-10℃和-15℃时结霜量分别增长12.20%和31.28%,霜层厚度分别增长19.95%和47.24%。田口实验法分析表明：相比湿空气温度和空气流速,冷表面温度和湿空气相对湿度对波纹表面结霜特性影响相对较大,对波纹表面结霜量的贡献率分别为37.3%和31.8%,对霜层厚度的贡献率分别为61.1%和22.6%。空气流速对结霜量的贡献率为22.6%,而对结霜层厚度的贡献率仅为4.2%,表明空气流速对霜层的致密化作用较大。     

抛光石英玻璃亚表面波纹研究

抛光石英玻璃经HF溶液腐蚀后,表面存在周期分布的波纹。通过计算波纹的曲率半径,对比切、研、抛加工工艺和表面形貌,确定表面波纹来源于内圆切割机切片阶段,并且波纹随后续加工趋于平缓,最终掩盖在抛光层之下。     

船坞登陆舰声散射时频特征数值及试验研究

阐述了基于虚源法的板块元基本原理,以及目标强度和时域回波的计算方法。通过建立三维船坞登陆舰的网格模型,考虑水面反射以及船艉部分浸水的影响,计算得到了水平方位上的目标强度、由远场到近场回声强度的变化规律以及浅海水域下通过水雷正上方时回声强度的通过特性,并对这些结果进行的分析。通过开展运动水面舰船模型声散射湖上试验,获取了舰船模型时域回波特征,并与计算结果对比。研究结果表明,采用基于虚源法的板块元能够对船坞登陆舰的目标强度、回声强度以及时域回波结构给出比较准确的预报。研究结果将对提高船坞登陆舰声隐身特性,避开鱼雷和水雷等水中兵器的攻击提供一定的参考价值。     

基于鱼雷导引弹道的目标回声特性研究

将板块元方法应用到鱼雷导引弹道计算中,对运动目标的回声特性进行了研究。用刚性球Rayleigh简正级数解检验了板块元方法对运动目标回声特性的计算,在此基础上把板块元方法应用到鱼雷尾追法、固定提前角法、平行接近法三种导引弹道下复杂Benchmark模型目标回声特性的研究。此方法为研究水下运动目标回声特性提供了重要的理论依据。     

潜艇回声隐身效果评估方法

本文探讨了吸声材料的声压反射系数、吸声系数、回声降低(ER)与目标强度变化(△TS)等参数之间的解析关系。建立了敷瓦潜艇目标强度降低与声呐作用距离减小的数学表达式。按照＇当量原理＇对假想潜艇缩比模型裸体与敷瓦时的目标强度进行了测量。ER与△TS的实测值一致性很好。     

基于MOTIF参数的零件表面波纹度评定方法

分析了表面波纹度的评定现状,提出了基于MOTIF参数的零件表面波纹度评定方法。     

水下目标回声信号的相关特性

水下目标检测与识别是声呐系统的主要任务之一，但就目前而言，由于水下目标检测与识别技术还不够成熟，因而水下目标检测与识别技术也是声呐技术领域最迫切需要解决的难题之一。本文在基于亮点模型的前提下，运用Matlab软件对潜艇、鱼雷和水雷这三种常见水下目标的回声信号进行了模拟与仿真，并对模拟仿真所得到的目标回声信号以及真实实验数据进行了相关处理。研究了目标回声信号的相关特性，总结得出相应的规律与结论，为进而运用到实际的目标识别技术中提供了可能．     

工程陶瓷高效平面磨削表面波纹度试验研究

 以氧化铝和氧化锆两种工程陶瓷在高效磨削条件下的磨削振动和表面波纹度为研究对象,概述了磨削表面波纹度的定义和评价方法以及产生波纹度的原因,在超高速平面磨削实验台上进行磨削工艺试验,通过改变砂轮线速度、进给速度和磨削深度,分析了磨削参数对零件表面波纹度的影响。在试验研究的基础上,对磨削表面波纹度的影响因素和机理进行分析和讨论。试验结果表明,在陶瓷材料高效平面磨削中,砂轮线速度和进给速度是影响磨削颤振与表面波纹度的主导因素。在如120 m/s的较高砂轮线速度时,磨削过程振动主要是由强迫振动引起,工件表面质量好于低速情况。在保证较高磨削效率的前提下,陶瓷材料的高效磨削更适合在大切深和小进给速度条件下进行。     

用于测量金属板表面波纹度的滤波器研究

分析了用于测量金属板表面波纹度的3种滤波器(JIS B 0610采用的2RC滤波器、SEP1941采用的指数滤波器和ASME B46.1采用的高斯滤波器)的传输特性,比较了原始轮廓与不同滤波器得到的波纹度轮廓的频谱特性,并指出了不同滤波器得到的波纹度参数的差异。结果表明,3种滤波器的幅值没有振荡现象,但是幅值衰减速度有显著差异。在截止波长位置,高斯滤波器和指数滤波器的幅值衰减了50%,而2RC滤波器的幅值只衰减了25%。从相位特性看,高斯滤波器和指数滤波器均属于无相位移动滤波器,而2RC滤波器属于有相位移动的滤波器,在截止波长位置的相位移动约为1.05。对比发现,在相同的截止波长下,指数滤波器与高斯滤波器的传输特性完全一致。采用2RC滤波器得到的波纹度参数W_a比采用高斯滤波器得到的W_a约大0.1μm。3种滤波器都无法同时完全抑制截止波长范围以外的成分而完全保留截止波长范围之内的成分。     

特定形状小目标的回波特性分析

通过商业建模软件ANSYS对特定形状小目标进行精确几何建模,利用基于物理声学的板块元方法,对特定形状小目标的几何回波特性进行理论研究,包括目标强度和几何回波亮点结构。通过缩比模型的水池实验和数据分析,将理论预报结果和实测结果进行了比较,结果吻合较好。     

分舱段圆柱壳声散射数值和试验研究

基于有限元方法建立了填充不同介质的有限长分舱段圆柱壳声散射数值计算模型,仿真了填充空气-空气、空气-水、水-水三类两舱段圆柱壳声散射特性,并完成了三类两舱段圆柱壳体声散射试验,获取和分析了两舱段圆柱壳体声散射的时间角度谱和频率角度谱特性。利用物理声学方法分析了壳体表面、端面以及内部填充水介质对散射声场的影响,揭示了两舱段圆柱壳声散射频率角度谱中呈现的干涉条纹特征形成机理,为水下分舱段目标,如水下无人航行器的主动声呐探测和识别提供理论支撑。     

基于多波束系统的水下目标近程回波亮点声图像

模拟多波束系统,仿真得到了水下目标的二维回波亮点声图像。先采用小分置角双基地目标回波特性计算的近场板块元方法,计算得到水下目标的传递函数。再根据多波束系统的理论,建立了水下目标回波亮点二维声图像的基本框架,实现了水下目标回波亮点二维声图像仿真。最后得到了水下目标不同方位角情况下近程二维回波亮点的声图像。     

基于BPSO-KNN算法的被动声呐目标分类识别技术研究

以提取得到的被动声呐目标功率谱特征为基础,采用二进制粒子群(Binary Particle Swarm Optimization, BPSO)优化算法和k最近邻(k-Nearest Neighbor, KNN)分类算法相结合的BPSO-KNN算法进行特征选择和参数优化,分别用KNN分类算法和BPSO-KNN分类算法对实际得到的四类海上被动声呐目标进行分类识别。结果表明,BPSO-KNN算法可对提取的功率谱特征进行特征优化选择,并对KNN分类器进行参数优化,提高了对四类目标的分类精度。该算法在被动声呐目标分类识别方面有参考价值。     

水下刚性角反射器散射特性

为了分析水下角反射器的声散射特性,提出了一种计算水下凹面目标散射声场的方法。采用ANSYS软件构建水下角反射器实体模型,再利用声学分析软件SYSNOISE对其远场散射声场进行仿真。计算了二面角反射器的目标强度,并与声束弹跳法和板块元法的计算结果进行对比,验证了该方法的适用性和精确性。对三面角反射器的散射特性进行了分析,得到了不同声波入射角度下的目标强度、目标强度随频率的变化规律以及散射方向图,结果表明,正方形角反射器的目标强度最大,三角形角反射器的散射宽度最大,角反射器目标强度不存在明显的频率效应。计算了八面角反射体的方向图,计算结果表明角反射器组合可以有效增大目标强度和散射宽度。     

一种复配表面施胶剂对瓦楞纸板边压强度的影响

分别以氧化淀粉、CMC和SAE类表面合成施胶剂为强化助剂,对瓦楞纸板进行了表面涂覆试验,研究了其边压强度变化情况;将上述施胶剂复配,以分散剂CMC用量、氧化淀粉与SAE混合溶液的质量分数、氧化淀粉与SAE配比、施胶温度为因素,应用正交试验法进行复配效果研究。试验结果表明,氧化淀粉、SAE和CMC的复配,比单独使用具有更好的增强效果。试验获得的最佳瓦楞纸板强化工艺参数是:CMC质量分数为5%,氧化淀粉与SAE混合溶液质量分数为9%,氧化淀粉与SAE质量比为1:10,施胶温度为85℃。     

大长宽比对纸箱抗压能力影响的研究与分析

对获取纸箱抗压能力的3种主要技术手段:试验测试方法、经典公式计算方法和计算机仿真模拟方法的优缺点进行了对比分析。选择0201型BC楞瓦楞纸箱为对象,分别采取试验测试和经典公式计算,在纸板材料、纸箱高度、周长相同的条件下,对长宽比从1～3范围变化的纸箱抗压能力进行了计算和测试。结果表明:长宽比从1变化到3时,纸箱的抗压强度先升再降;当长宽比为1.6左右时,抗压强度达到最大值。试验结果和利用经典抗压能力计算结果的对比分析表明,计算结果均较大地偏离了试验结果。由于不能充分考虑到纸板加工质量、纸箱成型工艺、温湿度及其它因素的影响,经典抗压能力计算公式均是偏保守的。     

“招鹤回鸣”:布拉格共振声学景观

自然界存在各种各样的声学现象,譬如著名的天坛回音壁、三音石。这些现象一般与当地的自然声学环境密切相关,形成独特的声学景观。为解开青岛即墨鹤山声学景观\"招鹤回鸣\"之谜,进行了三次现场试验和测试。测试数据谱分析结果表明:当在景点北面47级石阶正前方16~20 m区域击掌或发射一定频率的CW脉冲声波时,石阶所构成的准周期性结构形成布拉格声反(散)射体回波,在某些频率附近相长干涉,明显加强,另一些频率则相消干涉而削弱,回波各频率叠加后形成宛如\"鹤鸣\"声。采用布拉格散射原理分析该石阶结构的回波,数值计算所获得的接收点回波增强频带和回波削弱\"带隙\"频带区,和上述测试分析结果完全一致。声学景观\"招鹤回鸣\"源于准周期结构回波特性,不同于天坛回音壁的声学机理。文章所述方法可为类似声景观的设计及分析提供借鉴。