基于复摆测量法阻尼对转动惯量的影响分析

本文研究目的是应用复摆法测量弹体的转动惯量。测量过程中会受到摩擦阻力,如空气阻力和转轴处或刀口支撑处。不仅与被测物体自身特性有关,如物体大小、形状等,其截面面积和摆轴的长度也会影响空气阻力的大小。转轴支撑处的摩擦阻力与摩擦阻力的大小、光洁程度和被测物体的质量等因素有关。本文研究与分析了复摆法测量转动惯量的理论,讨论了影响复摆法测量弹体转动惯量精度的空气阻尼、摩擦阻尼及其耦合情况,从而为提高复摆法测量转动惯量的精度奠定了理论基础。     

小质量弹丸极转动惯量测试设备设计及其标定方法

弹丸的转动惯量是影响弹丸射击精度的重要结构特征量,对弹丸的转动惯量测试可以保证发射弹丸的转动惯量设计指标,确保火炮的射击精度.为满足小质量弹丸极转动惯量的测试需要,设计了一种小质量弹丸极转动惯量测试设备.该设备基于扭摆法测试原理进行设计,由设备基座、扭杆机构、保护机构、解脱释放机构和测试工装组成.并使用不同组合下的标准体对其转动惯量进行标定.误差定量分析表明,该设备的误差影响因素对其结果产生的影响极小,能够满足弹丸极转动惯量的测试要求.     

改进恒力矩法测定刚体转动惯量

针对大学物理专业课中刚体转动惯量的测定问题进行研究。选择合适的砝码及塔轮半径组合,让系统进行一次减速运动和一次加速运动,以测量刚体转动惯量。采用改进恒力矩的测定方法,实验阻力矩随角速度变化对实验结果的影响程度减小,测量结果准确性得到提高,误差减小。     

扭摆转动惯量和扭转模量的不确定度测量分析

根据不确定度理论,推导了转动惯量和扭转模量的不确定度传递公式.以DH4601扭摆转动惯量测试仪为试验装置,对实例数据进行了计算.结果表明:利用DH4601扭摆转动惯量测试仪测得的转动惯量和扭转模量的相对不确定度比文献[5-8,10]所给出的结果更小,说明该实验仪器的测量结果更为准确和可靠.本文结果可对测量刚体转动惯量实验的实验方法选择和仪器参数的标定提供参考.     

旋成体仿生凹环表面减阻试验分析及数值模拟

通过风洞试验及数值模拟分析了置于旋成体后部的凹环表面结构对其底部阻力、摩擦阻力及激波阻力的影响。马赫数为1.79、基于旋成体最大直径的雷诺数为1.5×106的风洞试验表明:凹环表面可显著减小旋成体的底部阻力,但却增大了包含摩擦阻力和激波阻力的粘性前部阻力。利用SSTk-ω湍流模型对试验优选模型进行了数值模拟,结果表明:凹环内部低速旋转气流产生的涡垫效应和推动效应致使旋成体的摩擦阻力减小了22.4%,凹环还能减弱外部气流对旋成体截尾底部死水区的抽吸作用,显著降低了底部阻力。但由于凹环对气流的扰动增加了激波阻力,故包含底部阻力及激波阻力的压差阻力减小并不显著,仅为0.4%。     

高速集装箱平车空气动力学仿真研究

通过采用SST k-ω湍流模型对200km/h高速集装箱平车进行外流场分析,得到了集装箱平车表面压力分布、机车和集装箱受到的阻力以及车间流体速度分布,并对机车和集装箱相对高度差对列车空气阻力的影响进行了分析.研究结果表明：高速集装箱平车所受的空气阻力以压差阻力为主,并随着机车与集装箱平车相对高度的减小而增大.     

发动机动力总成惯性参数的测量研究

车辆发动机动力总成惯性参数的准确获得对于发动机的设计和优化十分重要,普遍采用的扭摆法由于多次工装引入了大量的人为误差,同时降低了测量效率,亟待改进.本文介绍了一种新型发动机动力总成惯性参数测试实验台的测试方法,通过利用可倾斜平台改变发动机动力总成与转台主轴的相对位置,从而测量其质心、转动惯量、惯性主轴等惯性参数.     

离合器滑摩过程中负载特性对动力传动系统转速的影响

为了探索离合器滑摩过程中负载特性对由柴油机、齿轮箱离合器、负载等组成的动力传动系统转速的影响规律,本文利用GT-Power仿真平台,根据某船用动力传动系统实际结构建立了仿真模型。仿真研究了离合器滑摩过程中不同传动系统转动惯量、摩擦阻力对动力传动系统转速的影响规律,并将柴油机的转速降作为转速变化的参考指标,对滑摩过程中系统转速变化的相关性及多因素的交互作用进行了分析。结果表明:随传动系统转动惯量增加,系统转速波动范围增大、滞后性增强,最大转速降达200 r/min,最长滑摩时间为1.27 s;随传动系统摩擦阻力增加,系统转速降增加、超调量减小、滞后增强,最大转速降达189 r/min,最长滑摩时间为1.15 s;在不同接排转速下,离合器滑摩过程中传动系统转动惯量、摩擦阻力与动力传动系统转速变化的相关性均较大,相关系数接近于1,交互作用较明显。     

柴油机惯性参数测试方法的研究

柴油机的质心位置、转动惯量和惯性积是研究其动态特性的重要物理参数,为了确定柴油机关于其质心的转动惯量和惯性积,采用称量法测试柴油机质心位置和三线扭摆法测试柴油机转动惯量和惯性积,提出了测试原理和有关计算公式,并用于测试某中型柴油机质心位置、转动惯量和惯性积,取得了满意的效果。     

基于动量矩原理的转动惯量近似表达及分析

为了分析影响转动惯量测量的因素,减小实验误差,采用动量矩原理研究了三线摆的刚体转动,应用泰勒公式和数学代换推导出三线摆测量刚体转动惯量的微角及大角摆动周期的近似表达式,并对实验结果的影响作了讨论,结果表明:三线摆测量刚体转动惯量的最佳实验条件为测量次数为50,最大摆角小于50,线长远远大于上下盘半径之差.所获结果与机械能守恒讨论的结果相同,在摆角小于5°时,近似推导所得误差为0.004 4,与机械能守恒推导所得误差0.003 9接近.     

不确定离散时间系统的状态逼近事件触发控制

为减少不确定离散时间线性/非线性系统的事件触发次数, 节省通讯资源, 提出了基于状态逼近的事件触发控制方法。 首先, 针对不确定离散线性系统, 利用采样信号、系统矩阵和确定离散线性系统解析解的定义, 逐段构造不确定离散系统的状态逼近解。 将测量误差定义为系统当前状态与逼近解之间的差, 构造事件触发条件和控制器, 通过设计Lyapunov泛函得到离散线性系统的稳定性条件。 其次, 对于一类Lipschitz离散非线性系统, 将该系统进行线性化处理。 根据无扰动离散线性系统解析解的定义, 类似于线性系统的处理方法, 逐段构造状态逼近解, 重新定义测量误差, 设计事件触发条件和控制器, 并建立离散非线性系统的稳定性条件。 将状态逼近技术与动态事件触发策略相结合, 在减小测量误差的同时, 降低触发阈值, 进一步减少事件发生的次数, 实现更好的控制效果。 通过倒立摆系统和蔡氏电路两个数值例子表明,相比于传统事件触发方案, 状态逼近法可以显著降低事件触发的次数, 避免了通讯资源的浪费。     

利用加锤摆精确测量重力加速度的方法

通过对物理摆周期的计算,得出可倒摆为物理摆的特例．对不同密度的加锤摆进行理论分析,得到只要摆锤的几何尺寸相同（回转半径相同）,则沿摆杆移动的摆锤一定有两个等周期且与摆锤质量无关的周期不变点,并推导出周期不变点的位置公式．所推导的公式为精确测量重力加速度等物理量提供了理论支撑．用自制仪器所测得的实验结果与理论结果进行比较,周期误差小于0．7％．     

超高精度滚动轴承旋转精度测试系统误差分析

为了提高滚动轴承旋转精度测试系统的测试精度,研究多种高精度主轴旋转误差测量方法.结合测试系统原理与结构,采用两点法误差分离方法实现测试系统空气静压主轴旋转误差的高精度测量.通过对比多组测试系统所分离的精密芯轴圆度结果与圆度仪测量结果,间接分析两点法误差分离方法的精度与稳定性.测试结果显示：应用两点法误差分离方法所得的测试系统主轴旋转误差结果精度高、稳定性好;验证了在载荷作用下该测试系统所采用的空气静压主轴旋转误差较小,且随着转速的增加仅小幅增加.     

超高精度滚动轴承旋转精度测试系统误差分析

为了提高滚动轴承旋转精度测试系统的测试精度,研究多种高精度主轴旋转误差测量方法.结合测试系统原理与结构,采用两点法误差分离方法实现测试系统空气静压主轴旋转误差的高精度测量.通过对比多组测试系统所分离的精密芯轴圆度结果与圆度仪测量结果,间接分析两点法误差分离方法的精度与稳定性.测试结果显示：应用两点法误差分离方法所得的测试系统主轴旋转误差结果精度高、稳定性好;验证了在载荷作用下该测试系统所采用的空气静压主轴旋转误差较小,且随着转速的增加仅小幅增加.     

计算单摆周期的一种近似方法

对任意摆角下的单摆周期公式进行推导,并采用3点抛物线插值法将其化简近似,得到单摆周期的近似公式。其相对误差最大值小于0.7%,具有较强的实用性。     

大坝用双轴垂直摆倾斜仪的设计

采用倾斜仪阵列和GPS技术对大坝进行连续实时监测是一种先进的观测手段.介绍了一种适用于大坝监测的双轴垂直摆倾斜仪的结构、组成和工作原理.该仪器采用高精度电容测微传感器,具有结构新颖、体积小、稳定性高和测量范围大等特点.对仪器使用中的工作环境和数据处理等问题进行了讨论.     

常用测量仪器的使用及测量误差的计算

介绍了测量误差的来源，以电压表和电流表测量电路中的电压和电流为例，提出了减小仪表测量误差的方法，包括采用电压表、电流表在不同量程下进行2次测量的计算法，合理选择电阻挡的量程，减少示波器的测量误差，合理选择仪表的准确度等．实验结果表明，采用这些方法可以有效减少测量误差．     

测深测速垂线的定位误差分析

流速-面积法流量测验中,测深测速垂线的定位是流量测验的前提。本文对断面索法和经纬仪测角交会法的定位误差进行了较详细的推导和分析,并指明了减小定位误差的途径。     

基于数值微分的阻尼灵敏度方法比较

为了克服系统模型不准时特征值灵敏度解析法结果失效的问题,提出基于数值微分的特征值灵敏度计算方法.系统地研究差商法、插值法和改进正则化法这3种数值微分方法的原理,从特征值样本点的摄动步长影响和测量误差影响两方面综合分析3种方法的计算性能,比较分析得出改进型正则化方法能够较好地考虑特征值计算时的测量误差,具有相对较好的计算稳定性.在现有商业小扰动计算软件的基础上,实现了大规模电网的阻尼灵敏度自动化计算.通过实际大电网算例,验证了基于数值微分的阻尼灵敏度法的有效性.     

常用测量仪器的使用及测量误差的计算

介绍了测量误差的来源,以电压表和电流表测量电路中的电压和电流为例,提出了减小仪表测量误差的方法,包括采用电压表、电流表在不同量程下进行2次测量的计算法,合理选择电阻挡的量程,减少示波器的测量误差,合理选择仪表的准确度等.实验结果表明,采用这些方法可以有效减少测量误差.