液压支架虚拟现实驱动技术研究

为了对液压支架电液控制系统进行可视化分析验证,通过对ZY8600/25/50型液压支架进行三维建模、修补和调整,建立了可驱动的三维模型.采用三维姿态解析和无缝动态驱动技术,对液压支架各个部件,主要是四连杆机构的三维驱动技术研究,得到液压支架的三维驱动模型.通过C#编程语言进行不同部件的位置迭代计算,可以实现平滑、可控、无缝衔接的三维驱动动作,进而用于液压支架虚拟仿真和可视化分析.同时,通过和电液控系统联动,可以对液压支架电液控制系统进行可视化分析验证.     

基于AMESim与Fluent联合仿真的安全阀启溢闭研究

为了揭示安全阀启溢闭过程中压力、流量及内部流场的变化规律,对安全阀启溢闭全过程进行自适应动网格瞬态分析。建立了AMESim与Fluent联合仿真模型,在AMESim中构建边界条件及阀芯动力学模型,在Fluent中构建安全阀自适应动网格模型。联合仿真后得出安全阀阀芯最大位移为28.22 mm,流量为868.5 L/min,安全阀内部最大流速为52 m/s,最大压力为1.07 MPa,同时得到了在安全阀启溢闭不同阶段的压力、速度云图和阀芯附近的速度矢量图。研究结果表明,联合仿真可以观测到开启瞬间阀芯的回弹趋势,还能提供安全阀内部流场信息,是一种可以对安全阀进行瞬态流体分析的新方法。     

基于多种群的粒子群优化算法

针对由于积累时间长、目标距离徙动和频率徙动导致相参积累效能降低的问题,提出了一种基于多种群的粒子群优化算法。首先将目标回波数据进行分段,使得段内目标回波数据分布不会跨距离单元和频率单元,然后利用基于种群交换的多种群粒子群优化算法进行距离、速度和加速度参数搜索,采用迭代寻找全局最优粒子,作为目标的距离、速度和加速度,实现目标回波的相参积累。仿真试验验证了算法的有效性。     

单边引线结构的直线时栅位移传感器

为了克服传统直线时栅传感器双边引线的限制和手工绕线一致性差的缺点,结合磁场式时栅测量原理,开展了单边引线结构的直线时栅传感器研究,并通过有限元仿真验证了理论模型的可行性。     

运用FPGA+ARM的直线式时栅传感器的数据采集系统设计

利用时空转换思想,以时间基准测量空间位移量,借鉴国际上先进的位移测量技术手段,设计直线式时栅传感器高速实时数据采集系统。通过先进的RISC机器(Advanced RISC Machines,ARM)对现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)进行管理控制,利用嵌入式操作系统Linux软件编程,在FPGA上构建正弦信号发生器、NIOS_II软核处理器,完成高速数据采集,使系统具有更好的可靠性与实时性。实验表明:采用所设计的高速实时数据采集系统,最小分辨时间为2.44ns.解决了直线式时栅传感器处理速度和数据采集不匹配的问题,实现了直线式时栅传感器的实时误差修正与补偿,为高精度直线式时栅传感器的研制提供了技术支持。     

具备自标定功能的绝对式时栅位移传感器

时栅位移传感器的绝对式实现方法主要采用单对极+多对极和多对极差一对极组合两种形式实现。对于两层传感器结构的单对极+多对极的组合形式,由于极对数相差较多、分辨力差别较大,不利于实现高精度。对于差一对极的组合方式,由于极对数较多,在传感器原始加工精度较差时,会产生位置解算困难、甚至无法正确解算的情况。为解决上述问题,提出对极数呈互质关系的两层传感器结构的新组合模式。该模式可实现自校正,有效提高产品精度。通过试验验证了该方法的可行性,获取的传感器精度为-4.5″-3.9″。     

基于双闭环结构的时栅转台自动标定系统设计

时栅转台精度的标定是时栅产业化过程中非常重要的一道工序,是时栅转台精度和可靠性体现。针对传统的标定系统采用激光干涉仪、光电自准直仪和金属多面体,人工操作效率低,可靠性差,提出用自制的数控控制箱结合嵌入式技术,开发了一种时栅转台自动标定系统。该系统以高精度的海德汉圆光栅RCN8510作为基准量仪,双微控制器与上位机为基础,形成双闭环控制结构,实现了实时在线误差修正与补偿。实验结果表明：采用双闭环控制系统时栅转台标定系统具有较高的稳定性,提高了时栅转台标定效率,时栅转台的精度达到2.4″。     

用于超精密蜗轮副加工的误差诱导重塑与精准抵消新工艺

提出了将智能全微机化传动误差检测仪器（iFMT仪器）以仪器单元的形式嵌入蜗轮母机各环节，再采用动态检测技术贯穿精密蜗轮副形成全过程的全新工艺。在iFMT仪器的实时监测下，实现了各环节独自精度的提高，尤其是通过诱导相关误差的改变来抵消其原始误差，从而显著降低对高端加工装备和个人特殊技能的要求。研究结果表明：蜗轮与蜗杆及刀具的成套性、测试仪器与辅助测试装置的成套性、尤其是测试技术与加工工艺的成套性，可保证所提新工艺能任意复制、放大或移植到其他相类似的应用场合。     

可见激光的热致侧向光伏效应

使用波长635 nm的连续激光照射多壁碳纳米管-二氧化硅-硅(MWNTs-SiO2-Si)结构,观察侧向光伏随时间变化的瞬态响应.研究结果表明:光电压的饱和时间随着激光照射点距离两电极的距离变化而不同;照射点距离电极越远,电压达到饱和所需的时间越长.     

非开挖修复UV-CIPP技术在城市排水管网缺陷改造中的应用

随着城市地下管网的大量铺设,排水管道缺陷问题也日益突出,管网缺陷改造成为重要课题。非开挖修复技术相对于开挖修复技术对城市生活影响更小,因此应用广泛。该文以信阳市城区管网缺陷改造非开挖修复项目施工项目为例,介绍在国外已有大量工程应用的非开挖修复UV-CIPP技术,该技术具备施工效率高、速度快、工期短、质量高等优点,可有效解决车流量大、施工困难、交通拥挤、影响居民日常生活等问题。经检测,管网缺陷改造后的管网各项性能指标达到了国家标准,可为类似非开挖项目提供借鉴。