重载摆角铣头关键技术研究的体系结构

以某重型机床厂在引进、吸收国际先进技术的基础上自主研发重载摆角铣头的实际需求为背景,根据重载摆角铣头的结构和性能特点,构造了重载摆角铣头关键技术研究的体系结构.该体系结构以理论研究为基础,以实验研究为验证手段.理论分析主要包括运动分析、静力分析、动力学分析、热特性分析和热力耦合分析;实验研究主要包含模态测试、热特性实验和精度实验等.本文重点对该体系结构进行阐述,后续文章将分别对体系结构中的关键问题进行深入论述,为铣头设计提供理论与技术支持.     

基于图像的起重机载荷摆角测量方法的研究

主要讨论了基于摄像测量起重机载荷摆角的原理,提出了一种测量起重机载荷摆角的方法,通过对摄像机和图像采集卡采集的载荷数字图像进行实时处理来测量摆角.文中对检测系统中的测量系统和图像的数字处理过程步骤作了说明,并且给出了计算的结果.     

基于图像的起重机载荷摆角测量方法的研究

主要讨论了基于摄像测量起重机载荷摆角的原理,提出了一种测量起重机载荷摆角的方法,通过对摄像机和图像采集卡采集的载荷数字图像进行实时处理来测量摆角。文中对检测系统中的测量系统和图像的数字处理过程步骤作了说明,并且给出了计算的结果。     

大功率大扭矩的摆角铣头热特性分析

针对大功率大扭矩摆角铣头系统,根据加工切削条件,充分考虑轴承、齿轮和切削等热源作用以及润滑、对流和辐射等散热方式,进行了有限元建模和分析.为了验证分析结果的准确性,对摆角铣头实际切削情况下铣头关键部位的温度进行测量,测量结果与分析结果表明,在摆角铣头设计阶段,通过提出的建模和分析方法,能较准确地获取铣头的热性能特征.     

高频等参数感应测井的探测特性分析

通过对高频等参数感应测井仪器设计原理进行理论分析,利用数值模拟方法计算了该仪器对不同地层厚度和钻井泥浆侵入的响应。计算结果表明,该仪器可划分0.5m以上的地层,但五条相位差曲线的分层能力不匹配,曲线响应具有不对称性,而且随着层厚的增加越来越严重。在纵向均匀地层中,五条曲线能够很好地反映地层径向电阻率分布;在有限厚地层条件下,五条曲线对径向电阻率分布的响应不但与层厚有关,还同侵入带与原状地层电阻率的比值有关。研究表明,不进行测井曲线的高分辨率处理或反演研究,高频等参数感应测井方法就不能满足大庆油田水淹层测井评价的需求。     

湍流中单、双层共轭AO系统的等晕角增益

介绍了传统AO系统的局限性和MCAO的基本原理,根据相关文献对单、双共轭AO系统等晕角进行了推导,并对共轭高度的选取进行了深入的探讨。结合平程与垂程两种应用,对单、双层共轭系统等晕角进行了模拟比较,结果显示MCAO在等晕角增益方面具有显著的效果。对于传输距离不太远时,采用单层共轭校正系统;而对于远距离的遥感系统,则采用MCAO校正系统更为有效。     

点的运动的一种矢量分析法

用矢量分析法分析了点在定坐标系和动坐标系下的运动方程，速度和加速度的关系，确定了动点运动规律的统一表达式并进行了讨论，得到了刚体上的点的运动与刚体运动的关系。     

三维图形绕坐标轴连续旋转的算法与实现

在三维图形处理软件中，用户习惯采用把实体分别绕三个坐标轴旋转以实现连续旋转的界面交互方法，这需要知道三个轴和三个角度，编程实现比较烦琐，为此，提出了一种新的解决方案，即根据实体绕三个坐标轴旋转的角度及先后顺序，依据提出的三个运算公式计算得到一个旋转轴和旋转角度，再根据该旋转轴和旋转角度对物体实施旋转.在编程中，比采用四元数连乘方法计算出一个旋转轴和旋转角度有更高的运算速度，方便程序实现，便于用户界面交互.     

基于太阳矢量的皮卫星姿态角测量误差分析

分别分析计算了皮卫星姿态角测量的两大误差源:太阳矢量实际测量误差和轨道模型演化计算的太阳矢量误差。首先针对皮卫星体积小、重量轻、功耗低的特点,采用设计的微型太阳敏感器测量太阳矢量,与轨道演化计算获得太阳矢量相比,该方法更适合获取皮卫星姿态角度信息。通过分析获得太阳入射角——光电流非理想的余弦特性、光电流的噪声起伏、处理电路非线性、A/D采样非线性、温度测量不确定性等因素导致的太阳矢量实际测量误差为5.74°。由于皮卫星自身的特点不允许采用复杂的轨道演化模型,基于Kepler轨道模型计算获得的太阳矢量误差为0.1°。因此,基于太阳矢量的皮卫星姿态角测量总误差为5.84°。     

光电经纬仪多站交会测量布站方法及仿真

针对多台光电经纬仪交会测量时的布站问题．根据误差传递公式得到基本布站方式；采用最小二乘法对观测方程进行处理，并获得其空间坐标误差的计算公式，再进行误差仿真，从而确定最优的布站方案．结果表明，当目标位于观测站正前方范围内时，合理布站可显著提高光电经纬仪对空间飞行器坐标的测量精度，对机动大目标的坐标测量误差小于0．20m．     

Center of rotation estimation for rocket nozzle by infrared reflective makers and image sequences

The determination of an accurate center of rotation of rocket motor nozzle or other object to be measured is of great interest across a wide range of applications,such as rocket,missile,robotics,industry,spaceflight,aviation and human motion analysis fields,particularly for clinical gait analysis.A new approach was proposed to estimate the moving objects’ instantaneous center of rotation and other motion parameters.The new method assumes that the two segment of object to be measured are rigid body which rotates around a center of rotation between each other relatively.The center of rotation varies with time in the global coordinate system but is fixed in the local coordinate system attached to each segment.The models of rocket motor nozzle and its movement were established.The arbitrary moving object’s corresponding to motion equations were deduced,and the least square closed-form solutions of the object’s motion parameters were figured out.It is assumed that the two high speed CCD cameras mounted on the 750 nm infrared(IR) filter are synchronized and calibrated in advance.The virtual simulation experiment using 3D coordinates of markers was conducted by synchronized stereo image sequences based on 6-DOF motion platform and the experimental results prove the feasibility of our algorithm.The test results show that the precision of x,y,z component on center of rotation is up to 0.14 mm,0.13 mm,0.15 mm.     

角速度及其在机械运动描述中的应用辨析

角速度是在许多领域的机械系统设计与控制中有着广泛应用的一个基本概念。为了正确应用角速度矢量描述物体的转动,文章以质点和刚体为研究对象,基于运动的叠加性、运动的相对性、非惯性系中物体的运动和刚体转动的不同描述方法,提出了相同研究对象的不同速度表达式,分析了角速度的准确含义,并通过两个应用实例,综合分析了矢量转动的角速度、坐标系转动的角速度和刚体转动的角速度等相关公式。结果表明:对角速度物理含义的准确理解是正确描述物体运动状态的基础,在具体问题中,将有关公式有机结合,注重各种方法的比较应用和相互验证,避免因对角速度、基点等的理解偏差而导致的错误。     

基于ARM与Linux的姿态角测量系统的研制

选取旋转矢量算法作为姿态角测量系统的姿态矩阵更新算法.针对三子样算法采样周期长的特点,提出了重复使用采样数据的方案以保证系统的实时性.选取陶瓷静电陀螺仪CG-L53为角速率传感器,设计了以AT89S51为MCU的信号采集板,搭建了以ARM芯片为CPU的计算机平台,完成了系统各模块的软件设计.仿真测试结果表明,系统能较稳定地输出姿态角信息.     

弹性球壳声衍射对矢量传感器测量影响

声矢量传感器由传统的无指向性声压传感器和偶极子指向性质点振速传感器组成,被应用于水声测量和探测领域,但作为水声测量设备它会受到安装载体衍射声场的影响,使其接收声场失真和指向性发生畸变.以实际应用需求为背景,从理论上分析了平面声波在弹性球壳上的衍射声压场和振速场;采用薄壁球壳机械阻抗近似公式,计算了球壳声衍射对矢量传感器声场测量和指向性的影响.根据共振散射理论,弹性球壳衍射声场的共振项与壳体的机械阻抗和辐射阻抗有关,而其背景项与刚性球和绝对软球的声衍射有关.计算和分析结果表明,在球壳散射声场的共振项频率处,矢量传感器的接收声场严重失真,且其指向性图变得复杂;另外,它们也与声波的入射方向和距离有关.这些结果为利用矢量传感器进行水声测量和探测提供基本的物理基础.     

透明砂土休止角和起动流速基本特性试验研究

人工合成透明土材料结合粒子图像处理技术在模型试验中已得到广泛应用,但使用该技术研究桩基冲刷问题还需对其开展更多特性研究.基于熔融石英砂与正十二烷和15#白油混合液制备成透明砂土,通过室内试验研究透明砂土的基本物理特性、休止角和起动流速.结果 表明:透明砂土的透明度除1～2 mm粒径组显著较差外,其余相差不大;各粒径组透...     

基于全景视觉技术的旋翼共锥度测量系统的设计及实现

在深入分析以往旋翼桨叶共锥度测量手段的基础上,提出了一种基于全景视觉技术的旋翼共锥度测量的新方法。由全景图像球面还原算法原理,推导出了一组用于计算桨叶锥度差的逆投影公式。利用同步电路控制摄像机拍摄实现了对目标桨叶的实时提取,并对全景图像的解算方法进行了相应研究。应用脉冲耦合神经网络(PCNN)对全景图像进行初次分割,重点介绍了在此基础上结合区域标记法对桨叶图像进行特征提取的过程并取得了很好的识别率。实验结果表明,该测量方法对于桨叶锥度差的计算具有较高的精度,可以应用于未来的实际生产过程。