船体变形测量新技术的应用研究

提出了一种基于图像网络传输技术的船体变形测量系统设计方法,并对该方法进行了理论和实际应用验证。文章对船体变形测量系统进行了介绍,对分布处理式变形测量系统与集中处理式变形测量系统的特点进行了比对,指出了新型变形测量系统的技术优势,并对其时间性能特性进行了分析,论证了该系统在技术上的可行性。该变形测量系统对于16路测量传感器的实际一次采集处理时间少于15ms,能够满足船体变形测量系统的数据采集需求。     

测量船船体变形测量系统的研究

在测量船上,其主要测量设备如光测设备、雷达等,均需要以惯导平台提供的地平真北地大地坐标作为基准.本文研制一套新型船体变形测量系统,在各主要测量设备之间,建立精密的光学联系,采用先进的电荷耦合器件,先进的通讯与控制模式将各测量端子获得的图像数据集中到中心控制台,利用性能优良的计算机集中处理各测量端子的测量原始图像数据.该测量控制方案,一方面使各测量端子实现了标准化、模块化设计,提高了系统的可靠性;另一方面,由于采用了数据集中处理模式,所有的校准工作均由中心控制台来统一完成,测量点标校可在中央控制台集中操作,降低了因人员及环境因素导致的测量误差.测出由于船体变形引起的它们相对惯导之间的三自由度变化角,其测量精度达到5"之内.     

钢球测量中的弹性变形

介绍了实用于各计量单位对于标准件钢球的检测理论和应用方法，并分析了测量中的几种变形情况及计算方法。     

钢球测量时的弹性变形

介绍了实用于各计量单位对于标准件钢球的检测理论和应用方法，并分析了测量中的几种变形情况及计算方法。附图３幅，表２个。     

基于模糊的框架变形重构的应变测量修正

针对三维(three-dimensional,简称3-D)框架结构弹性变形重构中存在的应变测量误差问题,提出了一种应变测量修正的方法。通过逆有限元法(inverse finite element method,简称iFEM)推导出结构表面应变量与测量点位移量之间的应变-位移关系,实测位移量代入应变-位移的转化关系得到相应的逆解应变。由于测量应变中含有安装、测量误差等,测量应变量与逆解应变量之间非线性数学关系模型难以准确得到。基于模糊网络对任意映射关系的无限逼近特性,采用模糊网络(fuzzy network,简称FN)逼近测量应变与逆解应变的关系。在确定模糊网络后,调用网络完成测量应变的修正,利用修正后应变量求解框架的变形位移。最后在三维框架模型上进行实验验证,实验结果表明结构变形重构的误差普遍减小了60%以上,说明该测量应变修正方法能够有效提高变形重构的精度。     

船体焊接变形及调控

在船体建造过程中,大量焊接构件的变形不利于船体制造,从而影响到船舶建造的质量和周期.为解决这一问题,本文通过对船体焊接过程中构件焊接变形产生的原因及其影响因素进行了综合分析,在考虑船体构件建造过程中各阶段特点的基础上,总结了船体拼板焊接、T型材焊接、合拢焊接等工艺方法,从而有效地减小了焊接变形,满足了船体建造精度、使用性能的要求.     

焊接变形实时测量系统的建立与应用

通过屏蔽掉焊接条件下的强烈干扰 ,利用高性能的电子元器件 ,建立了一套焊接变形实时测量系统。利用该系统同时测量出焊缝高温区一点的横、纵向位移 ,得到该点在焊接过程中的运动轨迹。该系统还在实际焊接构件的变形控制中得到应用     

测量船船体横扭角测量的双频偏振法

针对目前测量船船体变形测量系统的一些不足,首次提出采用双频偏振法测量横扭角,并从实际出发介绍了双频偏振辐射源产生的三种方法。在着重分析该方法的测量精度后,讨论了双频偏振法的优越性及不足之处。     

航天测量船船体变形的数据处理

为了克服船体变形对航天测量船船载设备外测数据的影响,需对船载设备外测数据进行船体变形修正,为此建立了船体变形修正数学模型.从航天测量船船体变形测量系统的基本构成、测量原理和测量元素入手,建立变形测量坐标系,讨论变形测量角与欧拉角的关系,详细推导了船体变形数据处理计算公式,给出了变形数据处理的数学模型.工程应用结果表明:船体变形对飞行器初轨半长轴a的影响比较大,对于近地近圆轨道,影响值是几百米的量级,最大达到800～900 m,而对于大椭圆轨道,影响值则达20 km,经船体变形修正后可以消除这项影响.建立的变形修正数学模型反映了船体变形的客观规律,能有效消除船体变形对船载设备外测数据的影响,提高测量船外测数据处理的精度.     

薄壁球壳受刚性平面压缩的连续变形测量

建立了非接触光学测量实验系统,对薄壁球壳受刚性平面压缩的连续变形及失稳行为进行了实验研究。实验以理想弹塑性材料制成的薄且壁厚均匀的乒乓球为压缩对象,采用透明石英玻璃板作为刚性平面,用相机透过玻璃板采集清晰的散斑图像。然后利用具有非接触、全场、高精度等优点的三维数字图像相关(3D-DIC)技术对与刚性平面接触的乒乓球表面的连续变形进行直接测量,同时利用二维数字图像相关技术结合压力传感器得到对应的力-位移关系。实验研究表明,基于3D-DIC方法测量三维表面变形场,实现了对受刚性平面压缩的乒乓球表面从局部压平阶段到轴对称屈曲阶段,进而演化到非轴对称屈曲阶段等力学行为的可视化。实验结果表明,对乒乓球半径的测量精度可达0.5%,利用Abaqus有限元方法得到的结果与实验结果非常吻合,验证了所提方法的有效性。     

窗口玻璃畸变校正下的自由飞模型姿态测量技术研究

高超声速风洞试验中,模型的姿态信息是试验数据是否可靠的重要判断依据,其测量精度对试验结果有着重要影响.双目视觉测量系统能测量高超声速风洞自由飞试验模型的姿态参数,通常将其放在风洞试验段外,通过试验段壁上窗口玻璃观测试验段内部的模型.然而,窗口玻璃产生的成像畸变将降低系统的测量精度.为此,本文提出了窗口玻璃成像畸变校正下...     

装船机俯仰钢丝绳更换新技术

通过对装船机设备状况的研究分析,提出了一种更换钢丝绳的新技术,使更换过程更安全、更可控,缩短了更换时间,节约了项目费用,经济效益显著.     

镜头成像畸变的MTF像高测试法研究

为了解决传统标板拍摄测试广角镜头成像畸变的不准确、复现性差问题,提出了基于调制传递函数(MTF)理论的成像畸变测试方法。通过研究镜头畸变测试国内外的研究现状,重点分析了成像镜头特别是广角镜头采用传统标板拍摄测试成像畸变的缺陷。提出了一种通过测试镜头轴上有效焦距和不同角度的离轴有效焦距,并导入畸变计算公式从而得到镜头成像相对畸变的MTF测试方法。研究结果表明,采用MTF测试方法可以实现对镜头成像畸变的快速、准确的测量。     

The measurement of ship hull roughness

Correlations of ship hull roughness with surface frictional resistance have been seriously restricted by an oversimplification of the roughness characterization. Work in this area, in the main, comes from extensions of the velocity similarity laws using simple one-dimensional measures of height. Some of the problems of surface measurement on ship hulls are discussed together with possibly relevant roughness parameters. Results from roughness measurements on hull replicas using standard instrumentation are given and a system is proposed for the direct measurement of roughness on a submerged hull surface.     

Harmonic power distortion measurement in Park Plane

Harmonics free system voltage or currents form a closed loop in voltage–voltage or current–current plane. In this loop cleavages appear with the presence of harmonics, order of which is directly proportional to number of cleavages. Reactive and active power of the system are related with the area in v–i and vi–t planes covered by the curves consisting of fundamental waveform along with harmonic components, wherefrom, active power and reactive power distortion factors have been measured to assess power quality in a three-phase power system. Park transformation technique has been used for power distortion factor measurement, which has reduced the computational effort to a great extent.     

基于卡尔曼滤波技术解算惯导的水平偏差

针对测量船惯导系统水平及航向精度检测需求,提出了采用卡尔曼滤波技术解算惯导水平偏差的新方法。对经纬仪校准惯导的基本原理及陀螺的随机飘移分析,利用经纬仪测星方法,在惯导飘移误差小于7′,标定误差可在2″以内,可有效地消除惯导的随机游动误差分量,将使测量船的整体测量精度得到显著的提高。     

地磁测量误差矢量补偿方法研究

精确补偿磁测误差是确保地磁导航精度的一项关键技术。针对磁干扰补偿问题,提出了一种改进的基于模糊自适应卡尔曼滤波的矢量补偿方法。该方法对卡尔曼滤波中的观测矩阵进行修改,有效地解决了某些参数收敛过慢的问题;通过监视实时得到的量测新息的实际方差与理论方差的比值,应用模糊控制理论对卡尔曼滤波的量测噪声协方差进行递推修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,进而得到最优估计参数。仿真结果表明,该方法对于时变的量测噪声具有较强的自适应性,总场补偿误差从175.8 nT降低到6.7nT,X、Y、Z方向的补偿误差分别由59.2、110.2、122.2 nT降低到6.0、1.7、1.5 nT,总量和分量补偿精度显著提高。最后通过构建矢量测量系统实验验证了改进方法具有较快的收敛速度且具有更高的补偿精度,为磁场测量误差矢量补偿提供了良好的借鉴。     

畸变测量中偏心角的调整技巧

测量光学系统畸变的方法较多,精密测角法为常用的一种测量方法。为了准确地测试光学系统的畸变量,偏心角的调整极为重要。如果存在偏心角则影响光学系统畸变的测量结果,当偏心角偏大时将可能得出错误的结论。然而偏心角的调整是一项较为复杂的过程,现从原理上对偏心角进行分析,得出一种快速而简便的畸变偏心角调整方法,并给出合理的残余偏心角修正公式,使测试结果更加合理。     

基于虚拟仪器的电力谐波失真测量系统设计

该文基于虚拟仪器介绍了一种便捷的电力系统谐波失真测量方法。利用电压互感器和NI myDAQ采集卡采集实际电网信号,在LabVIEW2017中配置DAQ助手、频谱测量模块和失真测量模块。该设计能够快速并且较准确地测量出实际电网的信噪比和总谐波失真。