绝对距离测量技术综述

本文从非相干测量和干涉测量两方面综述了绝对距离测量技术方法。重点介绍了干涉测量法中的半导体激光调频干涉测量技术在绝对距离测量中的一些新应用和新方法。     

测量薄膜折射率的光栅衍射干涉方法

根据光的干涉理论,讨论了条纹周期数对测量薄膜折射率不确定性的影响,推导出干涉条纹错位量与薄膜折射率和厚度的关系式。由此提出采用光栅衍射干涉测量薄膜折射率的方法和实验方案。实验表明:该方法的干涉条纹测量精度达λ/10~λ/20,薄膜折射率测量精度可达 0.01 以上。     

白光相移干涉中频谱对测量精度的影响

在相移干涉中有时采用白光干涉来扩大深度测量范围,白光光源的使用,缩短了光束的相干长度,降低了测量精度。本文从干涉理论出发推导了白光相移干涉法测量三维表面形貌的计算公式,通过数值积分的方法分析了干涉光频谱对测量精度的影响。分析表明,在白光相移干涉测量中表面形貌的测量精度与中心波长和频谱宽度有关,白光频谱越宽,测量精度越低,中心波长越大,测量精度越高。     

半导体激光端点干涉测长法原理探讨

阐述利用半导体激光的频率变化和波长变化测量干涉仪光程差的基本原理，探讨一种在长度的两个端点干涉测量长度的新方法，即端点干涉测长法的原理，推导这种方法测量长度的公式，指出这种方法区别于其它干涉测长方法的独特优点，最后讨论测量中的注意事项以及需要深入研究的问题。     

原子干涉重力仪隔振方法的研究现状及展望

原子干涉重力仪是一种测量重力加速度的新型仪器,振动噪声会在很大程度上影响原子干涉重力仪的测量精度。为实现高精度的重力加速度测量,必须对振动噪声进行控制。分析了原子干涉重力仪的隔振需求,阐述了原子干涉重力仪隔振系统的研究进展,介绍了以音圈电机为驱动的隔振方法、以压电陶瓷为驱动的隔振方法、振动补偿法三种应用于原子干涉重力仪的隔振方法,总结每种隔振方法的特点及适用场景,并展望原子干涉重力仪隔振技术未来的发展方向。     

基于双路多光束干涉的光程微变动实时监测技术北大核心CSCD

介绍了一种基于多光束干涉原理,采用双通道的微光程测量系统。该系统具有较高的测量灵敏度,可以实现诸如空气折射率变动引起光程微变的测量。采用简单方法对测量灵敏度实验进行验证,利用声波改变空气折射率进而改变光学光程,将系统的测试结果与迈克尔逊干涉方法的测试结果进行了比较,结果表明,本系统能够在较小干涉臂情况下实现只有当迈克尔逊干涉大干涉臂才能具备的测量灵敏度。由于光程变动的测量具有较多的应用,本测量实验系统具备微型化的结构特点,可以为相关领域的应用提供技术基础。     

角位移Fabry-Perot干涉测量

提出了一种基于Fabry-Perot板干涉的角位移测量新方法。此方法采用函数近似,只需将初始入射角确定在40°到50°之间,即可由角位移与干涉信号条纹数变化间的函数关系,高精度测量角位移。解决了采用F-P板干涉法测量角位移需精确确定入射光初始角的问题。使用计算机处理采集的干涉信号,对干涉条纹进行细分,实现干涉信号相位测量的高分辨力。理论模拟和实验结果得出本方法可以实现精度为10-5rad数量级的角位移测量。该方法的测量装置采用带尾纤的半导体激光作为光源,由自聚焦透镜准直,出射光束直径为0.5mm,使探测头为小光斑。该装置结构简单,能实现小型化。     

高精度大长径比圆柱轴孔内外径测量系统研制

介绍一种非接触式测量大长径比精密圆柱轴孔内外径的方法,该方法基于移相干涉测量技术,研制的高精度内径及外径测量系统以一等量块作为标准,采用白光干涉定位、激光干涉测长与移相干涉技术相结合,实现精密圆柱件长轴外径及深孔内径的高精度非接触自动测量。     

半导体激光端点干涉长法原理探讨

阐述利用半导体激光的频率变化和波长变化测量干涉仪光程差的基本原理，探讨一种在长度的两个端点干涉测量长度的新方法，即端点干涉测长法的原理，推导这种方法测量长度的公式，指出这种方法区别二其它干涉测长方法的独特优点，最后讨论测量中的注意事项以及需要深入的研究的问题。     

一种针对频率扫描测量系统的信号处理方法

设计了一种针对频率扫描绝对距离测量系统的信号处理算法。该系统采用基于电流调制式的频率扫描方法,利用一个比对干涉光路与一个测量干涉光路进行同步测量。两路扫描干涉信号分别由两个光电探测器进行光电转换,作为绝对距离计算处理的输入信号。分析了测量系统的原理与扫描干涉信号的特点,应用两步差分卷积算法进行信号处理,提取的比对光路与测量光路的周期或频率信息进行绝对距离测量。分析了该算法的周期计算误差。实验验证这种方法具有较大的计算优势。     

Strength, Durability, and Safety of Engineering Systems

The evolution of approaches to the solution of machine dynamics and strength problems on the basis of determining static and dynamic nominal and local stresses of the operating load is discussed. It is shown how the material strength and plasticity characteristics, the cyclic strength characteristics in the high-cycle and low-cycle fatigue regions, the high-temperature long-term strength and creep characteristics, and the linear and nonlinear characteristics of fracture mechanics were sequentially used as the basic criterial parameters of the deformability and strength of structural materials. Particular emphasis was given to the results of studies on machine safety and catastrophe mechanics. Integrated approaches to the solution of strength and safety problems of potentially dangerous facilities (nuclear power stations, spacecraft complexes, aircraft, chemical plants, etc.) by analysis of all stages of their life cycle, including design, manufacture, testing, and operation, are discussed.     

再论标准和标准化的基本概念

本文是作者再次对标准和标准化的概念进行讨论。首先讨论的是标准化的目的、主体和对象。作者认为标准化的目的是控制、有序化和统一化;标准化的主体是人/机构;标准化对象可以是具体的或抽象的事物,也可以是它们的组合;任何事物都可以抽象地表达为实体(entity)。第二,作者讨论了标准和标准化的本质以及它们的作用;认为从内容角度看,标准是匹配问题解决方案,也是为标准化对象规定需要满足的要求;从实施角度看,标准是规则;标准化则是制定、实施、传播标准的过程;标准的作用是能够创建并组织现实世界,并能够为相关方建立互相交流和共同理解的基础;标准化的作用是对创新方案进行选择和简化,阻止现实世界过度无序化发展,形成复杂化和简化之间的平衡。第三,作者讨论了标准的记录形式、自愿/强制属性和时空范围,认为标准的记录形式有文件、样品、图形符号、物理表达等多种形式;标准具有选择的自愿性和实施的强制性;标准在时空范围内是有限的。文章的结尾给出了理解标准化概念的框架。     

鼓式制动器制动不稳定时变特性分析

由于工作环境复杂多变,制动器工作不稳定而导致振动和噪声,鼓式制动器制动时的温度变化对制动不稳定性影响较大,研究制动不稳定性影响因素及其制动不稳定时变特性具有实际工程意义。基于鼓式制动器四自由度接触模型,分别在Hypermesh和ABAQUS中建立鼓式制动器制动鼓和制动蹄总成模型与摩擦制动接触模型并进行试验验证;通过热机耦合动态分析,研究制动鼓温度对制动应力的影响;分析弹性模量和热膨胀系数对鼓式制动器制动不稳定时变特性的影响。分析表明：制动不稳定性是摩擦力耦合所致;制动过程中制动鼓温度与应力相互作用且均先快速上升后缓慢下降;鼓式制动器制动不稳定时变特性主要体现在不稳定模态个数及不稳定倾向系数（tendency of instability, TOI）值的变化,制动温度变化导致弹性模量变化,引起不稳定模态个数和TOI值略有变化,弹性模量对鼓式制动器制动不稳定时变特性影响较小;制动温度变化导致热膨胀系数变化,引起不稳定模态个数和TOI值先大幅降低后略有升高,热膨胀系数对鼓式制动器制动不稳定时变特性影响较大。研究结果对改善汽车制动声品质具有一定指导意义。     

Numerical Analysis of Powder Properties in Low Power Plasma Torch

A mathematical model was presented to describe the particle trajectory, velocity and temperature properties in the low power plasma spraying torch (3.6 kW)in which powder particles were directly injected into the region between the cathode and anode. The results show that the characteristics of the particles by low power plasma spraying are similar to that by traditional APS( Atmosphere plasma spraying) in 40 kW. The velocities of the particles increase with the increase of inlet gas flow rate, current and percentage of nitrogen and hydrogen, while the temperature of the powder increase with the decrease of the gas flow rate and with the increase of current and percentage of nitrogen and hydrogen.     

Untersuchung von Schmelz‐ und Rekristallisationsprozessen sowie Riss‐, Oxid‐ und Porenbildung beim Schweißen

Investigation of melting and re‐crystallization processes and of crack, oxide and pore formation during welding In the paper some known investigation methods of the primary re‐crystallization and of the structure of the crystallization front are discussed. All these methods have disadvantages, in some cases they cause a limited validity or are expensive. The presented new method is based on the micrographic recording of the melting and solidifying metal surfaces. The method overcomes the above‐mentioned disadvantages. It is able to investigate in the welding seams not only the primary re‐crystallization processes but also the secondary ones including the formation of cracks and pores and the appearance of non‐metallic inclusions like oxides. The facilities of the method are demonstrated on some examples of use.     

基于贝叶斯-GO综合法的快递配送系统可靠性研究

提出用贝叶斯-GO综合方法分析快递配送系统可靠性。首先综合考虑配送系统对时间、品质、服务可靠性的要求,详细分析配送工作流程及其影响因素,建立GO图;然后根据映射规则转换为贝叶斯网络,最后通过案例分析,利用贝叶斯网络正反向推理和敏感度分析,得到系统的薄弱环节及其主要影响因素。研究结果表明：贝叶斯-GO综合法克服了单独使用GO法逻辑运算复杂繁琐的缺点,能够快速找到快递配送系统的薄弱环节及其主要影响因素,其中收件子系统故障率最高,快递员的配送不及时、寄件损坏、丢失是主要影响因素。     

江澳两地高校文创设计的协同研究与商业实践

目的 探索江门世遗文化的传承、发展和转化的新思路,践行国家在《粤港澳大湾区发展规划》纲要中要求江门承担与港澳地区文化创意合作与开发任务的分工。方法 与澳门高校紧密合作,开展专业培训课程,以开平碉楼为例,从人文视角开展设计研究,梳理开平碉楼的文化脉络,把世遗文化的元素和其背后的文化融入文创产品中,提升文创产品的附加值,推动当地文创产业结构的变革。结果 两地高校构建了稳定的科研团队,开设长期有效的设计培训课程,与景区建立了研究协作关系,帮助景区构建了一套产销研的商业模式。结论 以跨区域高校合作为平台,以文创产品为抓手,依托江澳两地的资源优势,可以构建江门世遗文化全新的品牌形象,最终推动开平世遗文化的活化。     

线性度评价结果的不确定度

目的 介绍了用最小二乘法评价线性测量系统性度、直流增益和直流偏移几项指标时,测量结果的不确定度分析和评价过程。方法 讨论了影响评价结果不确定度的几个主要误差来源,包括信号源误差、被校系统测量误差、被校系统增益影响、量程范围内输入信号数值个数、环境影响等等,给出了减小线性度、直流增益和直流偏移几项指标评价不确定度的主要措施：（１）环境控制措施,以减少环境带来的不确定度;（２）选取高精度信号,以减少信     

Parametric optimization of a new combined refrigeration cycle – active thermal potentiostatting system

The active thermal potentiostatting system proposed by Martinovskii and Tsirlin is directly generalized to a more practical case, in which one intermediate chamber, besides a thermal potentiostatting chamber, and two irreversible refrigeration cycles are included and the influence of the thermal resistance between the working fluid and the reservoirs, the heat leakages from the environment to the intermediate chamber and from the intermediate chamber to the potentiostatting chamber are taken into account. Expressions for the main parameters of the system are derived. By using the optimal control theory, the minimum total power input of the system with non-zero cooling rates is calculated and the temperatures of the working fluid in the isothermal processes of the refrigeration cycles are optimized. The optimal allocation of the heat-transfer areas of the heat-exchangers in the refrigeration cycles is discussed in detail. The results obtained here are more general and useful than the relevant results in literature and can provide some valuable guidance for the optimal design and operation of real active thermal potentiostatting systems.     

直流增益和直流偏移的不确定度

介绍了用最小二乘法评价线性测量系统直流增益和直流偏移指标时测量结果的不确定度分析和评价过程。讨论了影响评价结果不确定度的几个主要因素 ,包括信号源误差、被校系统量化误差、被校系统重复性影响、非线性误差影响等等。对一个实例 ,给出了直流增益和直流偏移几项指标不确定度分析和评价结果。该过程及结论可用于分析计量标准相应指标的不确定度 ,也可用于估计直流增益和直流偏移的测量不确定度