基于相对运动理论的球度误差矩阵寻优算法

针对目前球度误差计算多采用复杂寻优算法的现状,根据球度误差最小包容区域的特点,给出球度误差计算的目标函数,提出一种简化的球度误差矩阵寻优算法。依据相对运动理论,将拟合球面的球心设定在三维直角坐标系的原点上,利用矩阵变换整体平移被测球面上各测点,使之快速趋近于球度误差最小包容区域的目标位置。实例证明该方法具有易于使用和快速高效的特点。该思想同样适用于其他形状误差的评定计算,为形状误差的统一求解提供一种新思路。     

单层球面网壳跳跃失稳的运动特性

本文从运动学的角度,基于非线性运动平衡方程,对单层球面网壳结构发生跳跃失稳时的运动特性进行了研究。在结构达到临界失稳状态的前后分别采用基于静力的几何非线性分析方法和基于动力响应的几何非线性分析方法,描述结构的实际行为特性。对网壳结构失稳时的加速度、速度与位移等结构响应的研究,揭示了失稳的运动本质,为结构稳定性分析、失稳机制和结构失稳的传播特性的研究提供了另一条途径。     

进给系统刚度对内球面车削的误差影响研究

针对目前半闭环车床加工内球面精度低、误差大的现状,研究进给系统刚度对加工误差的影响并提高内球面的加工精度.利用赫兹接触理论对进给系统刚度进行分析,建立了刚度的数学模型．分析了半闭环车床加工内球面的工艺过程,并推导了切削曲面过程中进给系统受力状况,给出了误差表达式．通过对加工误差模型的仿真研究,结果表明进给系统刚度所产生的加工误差与刀位点和母线圆弧形状有关,所产生的误差可通过增发运动脉冲补偿．提出了一种引进补偿机制的插补运算方法,为提高内球面加工精度提供了理论上的指导．     

动力学系统稳定性分析的区间矩阵方法

本文应用区间矩阵的理论研究具有不确切参数的动力学系统的稳定性分析问题.文中应用改进的Chetaev定理导出了几个稳定性判据并给出一个实际算例.     

基于反向共轴的大口径平面光学元件面形测量

提出了一种基于反向共轴的大口径平面光学元件面形测量方法。将双位移传感器反向共轴线扫描测量模式和多角度旋转三面互检技术结合,借助直线长导轨有效扩大平面光学元件测量口径,同时测量过程中不需要使用标准平晶,避免引入标准平晶参考面不确定度分量,测量结果直接溯源到激光波长基准。利用该测量方法对3块400mm口径光学平晶进行面形测量,验证了该测量方法的可行性。     

基于设计结构矩阵的过程系统优化方法

明确了过程系统优化对现代企业管理以及设计结构矩阵对过程系统优化的重要性;对设计结构矩阵的定义、特性和基于设计结构矩阵的过程系统建模步骤进行了详细介绍.研究结果表明DSM是一种有效的建模方法,能够为企业过程系统的结构改善、过程优化等提供有力支持.     

液滴撞击固体球面行为特性的数值研究

基于VOF理论,建立了单个液滴撞击球面基板的模型,并分析了液滴的运动、射流、弛豫和平衡四个阶段的形态变化。对液滴正向撞击球面的过程进行了数值模拟,重点研究了冲击速度、球面直径、表面张力和粘度对液滴沉积行为的影响。结果表明,增加撞击速度,最大铺展直径增加,最小铺展厚度减小;增加球面直径,最大铺展直径增加,最小铺展厚度增加;超过一定粘度后,增加粘度系数,最大铺展直径减小,最小铺展厚度增加;增加表面张力系数,最大铺展直径减小,最小铺展厚度增加。在碰撞初期,铺展厚度以碰撞速度线性递减。当速度过大、球面直径或表面张力过小,会导致液膜出现中心局部破裂现象。     

基于球面调和映射的三维产品形态融合方法研究

三维产品形态的创新设计在产品造型设计中具有重要的地位,是提高产品竞争力的重要手段。基于球面调和映射,提出一种新算法,在两个产品之间实现形态的变形,进而产生多种产品形态。首先对两个三维产品形态划分三角网格;然后将网格化的产品形态嵌入到一单位球面上,生成嵌入体模型,该嵌入体与其三维产品形态有着相同的拓扑结构;最后将这两个嵌入体融合,在两个形态之间建立一种对应关系,通过线性插值生成一系列的中间形态。以两个不同形态的鼠标基体模型为例进行实验研究,结果表明该算法对于产品形态的融合具有很好的适用性。在计算机辅助产品形态造型设计中将具有良好的应用前景。     

焦度计用柱镜度标准镜片的研究

在分析三种面形柱镜度标准镜片的矢高、球差等对焦度计测量柱镜度影响的基础上,优选球柱形镜片作为柱镜度标准镜片.进而讨论了其光学设计和不确定度分析.通过实验研究,表明球柱形柱镜度标准镜片可用于解决焦度计柱镜度示值的校准问题.     

基于数值模拟方法的摩擦学系统特性的描述研究

针对虚拟摩擦学研究中的基础困难,分析了复杂摩擦学系统的特性及其特性产生的原因,引入摩擦学系统特性和状态特性的概念,建立摩擦学研究单元本质和可视化的关系,提供数值模拟的思路,为实现虚拟摩擦学搭建基石.     

基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法

提出一种基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法,能够有效地降低非球面测量时的光线斜率,同时提高哈特曼法测量的动态范围和空间分辨率。利用该方法对口径340 mm非球面度较大的表面进行仿真测量,结果显示面形测量误差可保证在λ/10以内,高于直角坐标下的测量精度。该方法可用于光学生产现场对产品进行快速高精度测量, 测量成本低。     

共轴法立体视觉三维测量的研究

提出一种新的立体视觉三维测量的双目布局方案——共轴法，推导了共轴情况下空间点和图像投影的对应关系及其外极线方程。与其他双目布局方案相比，具有匹配运算量少、共极性线方程简单等优点。     

激光跟踪仪的动态特性研究

设计制造出一种标准圆轨迹发生器，可为标准反射镜的运动提供高精度的规定轨迹。介绍了在此基础上对激光跟踪仪的动态特性进行的研究和试验结果，并据此提出了激光跟踪仪动态特性评定的参数和方法，用于评价激光跟踪仪对物体运动轨迹的跟踪和测量能力。     

航摄相机畸变测量仪编码器分度误差测量中同轴度误差的测量方法

分析了航摄相机畸变测量仪编码器分度误差测最中同轴度误差测量与常规同轴度误差测量的不同点.针对航摄相机畸变测量仪旋转臂无法整周同转的情况,归纳出编码器回转轴与棱体几何中心同轴度误差的数学模型,推导出同轴度误差的计算公式,并通过实际测量较好地验证了数学模型,最终实现了对航摄相机畸变测量仪的校准.     

激光光学系统的球差

依据斯特列尔判断，采用解线性方程组的方法讨论了高斯光束初级和高级球差的最佳校正形式，并以表格方式给出了最佳校正形式。讨论了按照均匀光波最佳校正形式对高斯光束进行像差平衡时的中心点亮度变化，研究表明，在工程实际中，采用普通光学系统的像差平衡理论对激光光学系统进行设计是完全可行的。     

球差对电子束轰击炉电子光学系统磁聚焦的影响研究

对电子束轰击炉电子光学系统磁聚焦过程中产生的球差进行了研究。分析了有限放大倍数下磁透镜产生的球差系数。根据两个磁透镜各自的球差系数建立了双聚焦系统球差系数的数学模型。为减小球差对双聚焦系统聚焦效果的影响提供理论依据。     

折衍混合系统实现长焦深方法研究

通过对传统能量守恒法设计长焦深元件进行介绍与分析,根据衍射元件设计灵活的特性,提出了改进的能量守恒设计方法,利用折衍混合系统实现长焦深元件,并建立了优化的评价函数分两步对设计结果进行优化。     

基于相位法原油含水率仪的实验研究

由于水、油介电特性差异较大，电磁波在不同含水率的油水混合介质中传播的相位系数有很大不同，通过测量电磁波在油水混合介质的同轴线内相位系数获取油水混合介质的含水率，并研制出了一种新型原油含水率仪。针对油田实际情况，对该仪器进行了动静结合的实验研究。实验表明，该仪器能够实现油井含水率全范围的连续测量，且具有较高的分辨率和准确度，解决了准确测量油田原油高含水率这一难题。     

高温气冷堆球形燃料元件中基体石墨杂质含量的研究

研究了高温气冷堆球形燃料元件的基体石墨及所使用的主要原材料中微量及痕量杂质元素的含量，利用等离子发射光谱仪对Ｂ、Ｌｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｕ、Ｔｈ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｓｍ、Ｄｙ等十几种重要元素进行了分析，并比较了加工处理过程对于杂质离子含量的影响。研究结果表明，在球形燃料元件制造过程中所使用的原材料及制成的基体石墨均符合球形燃料元件的设计指标。     

基于成像式照度测量的菲涅尔光学助降系统设计

为了解决菲涅尔光学助降系统的检测问题,提出了一种基于成像式照度探测法的菲涅尔灯发光强度测量方案,并研制了成像式照度探测装置。试验结果表明该装置可远距离对大口径、大发光角度的菲涅尔灯进行发光强度的探测,满足菲涅尔光学助降系统检测装置测量的要求。