大光斑离轴式光纤旋转连接器的耦合性能

针对直接对准型离轴式光纤旋转连接器中自聚焦透镜准直器出射光斑小、光纤耦合损耗大和有效对准时间短的问题,本文提出了一种由双合透镜和热扩芯光纤构成的大光斑光纤准直器。基于出射光斑在相对旋转过程中重叠面积的周期性变化规律,分析了准直器间存在径向误差和角向误差时的耦合损耗变化。根据转子圆环和出射光斑尺寸得到耦合损耗为3 dB时的理论有效对准时间。为此搭建了光纤耦合实验平台测试其耦合性能及有效对准时间。实验结果表明,光纤准直器采用的单模光纤模场直径越大耦合损耗越低,其中模场直径为28μm时耦合损耗低至0.22 dB。在转速为60 r/min时,通过光电转化和函数拟合得到四种模场直径光纤准直器的有效对准时间。模场直径为17μm时最大有效对准时间为7.05 ms,与理论值7.1672 ms基本一致。最后应用光纤布拉格光栅传感实现无接触式传输光信号。这种设计为大光斑离轴式光纤旋转连接器的研究及其在光纤传感领域的应用提供了理论和技术支撑。     

应用于动力调谐陀螺仪的磁力轴承的设计

针对传统动力调谐陀螺仪中的轴承的问题,采用磁悬浮轴承。根据目前动力调谐陀螺仪的结构,设计了磁悬浮轴承,为提高动力调谐陀螺仪精度和寿命提供了一条新的思路。     

超高强度钢板精准折弯成型工艺技术研究

为解决特种车辆车体制造时超高强度钢板折弯成型存在的回弹、开裂、尺寸精度差以及成型不一致等问题,通过拉伸-压缩试验、缺口拉伸断裂试验等材料性能试验获取了材料力学性能数据,标定了材料本构模型参数,构建了超高强度钢板材料参数数据库和折弯成型数值模拟仿真平台,结合有限元模拟平台实现了不同凸模压下量对超高强钢V型自由折弯成形、回弹过程以及断裂的仿真预测,通过现场实物生产对比仿真验证的模拟结果可知,数值模拟与实物的吻合度达到90%以上,验证了有限元模拟结果的有效性和准确性,为企业提高生产效率提供了依据。     

车载经济型光纤陀螺捷联惯性测量系统设计

捷联惯性测量系统是“动中通”系统(移动中的卫星地面站通信系统)的重要组成部分。捷联惯性测量系统能够实时测量车体的姿态和航向信息,使得“动中通”系统能够控制天线精准地指向卫星,实现车辆运动过程中的卫星通信。传统的车载捷联惯性测量系统内集成了三只激光陀螺仪,系统价格昂贵、体积较大。针对激光陀螺捷联惯性测量系统价格昂贵的问题,选用中等精度的光纤陀螺代替激光陀螺,开展了光纤陀螺惯性测量系统的设计,描述了系统组成、部件选型及设计、系统算法、结构设计、经济性等设计内容。所设计的车载经济型光纤陀螺捷联惯性测量系统较激光陀螺捷联惯性测量系统体积更小、硬件成本大幅降低。试验结果表明,车载经济型光纤陀螺捷联惯性测量系统满足“动中通”系统的使用要求。