平面光波导与阵列光纤耦合分析

根据光波导理论,论述平面光波导与阵列光纤对准耦合原理.基于光束传播法,分析平面光波导与阵列光纤对准耦合过程中对准偏差(横向位错、纵向间距和轴向角度)与耦合损耗之间的关系,对对准偏差的光学容差也进行分析.研究结果表明:平面光波导与阵列光纤耦合损耗对横向位错相当敏感,轴向角度偏差对耦合损耗的影响也较大,轴向间距的影响则要小得多;若以0.15 dB的附加损耗考察,平面光波导与阵列光纤横向位错、纵向间距、轴向角度的光学容差分别为1 μm,16μm和0.65°;所得仿真结果与理论计算结果基本吻合,说明应用光束传播法分析平面光波导与阵列光纤对准耦合是有效的.     

一种直角棱镜棱脊相对变化量测量方法

在一些导弹的瞄准系统中,需要对导弹复位角度进行测量。通常是在导弹上安装直角棱镜．使直角棱镜棱脊与导弹轴线水平。在直角棱镜的反射光路中,通过对直角棱镜棱脊的方位监测,利用直角棱镜棱脊方位的变化来计算导弹的复位角度。主要对由于直角棱镜棱脊相对倾斜进行了理论分析和实验验证,在理论分析和实验验证中都认为直角棱镜为理想棱镜,无角度制造误差,即不考虑折射的作用。     

光纤接续损耗的产生机理与测试方法

介绍了光纤接续中由横向偏移带来抽、轴向偏移造成的、纵向偏移产生的以及被接光纤具有不同的旮所造成的附加衰减产生的机理及其测试方法。     

阵列波导光栅与光纤的对准耦合研究

以2种不同截面尺寸的阵列波导光栅芯片(截面长×宽为6.0μm×6.0μm和4.5μm×4.5μm)与单模光纤的对准耦合为对象,基于光束传播法建立对准耦合仿真模型,分析输入端/输出端几何位置偏差对耦合损耗的影响规律,并进行实验验证,以指导AWG器件的耦合封装。研究结果表明:长×宽为6.0μm×6.0μm的截面光通道输入端横向位错、轴向间距和角度偏移的0.15 d B容差分别为0.77μm,19μm和0.57°,输出端横向位错、轴向间距和角度偏移的0.15 d B容差分别为0.77μm,18.00μm和0.49°;4.5μm×4.5μm截面光通道输入端横向位错、轴向间距和角度偏移的0.15 d B容差分别为0.69μm,18.00μm和0.57°,输出端横向位错、轴向间距和角度偏移的0.15 d B容差分别为0.68μm,19.00μm和0.71°;在耦合过程中,首先应考虑横向偏移误差和角度偏移,最后应考虑轴向间距误差。     

磁耦合谐振无线电能传输系统线圈角度偏移的联合仿真

针对在某些特殊环境下无线充电装置的发射线圈与接收线圈产生角度偏移的非线性耦合问题展开研究,依据磁耦合谐振式无线电能传输电路模型,对无线电能传输效率与发射线圈和接收线圈之间的偏移角度的关系进行了分析。使用ANSYS Maxwell仿真软件,建立了多种线圈偏移角度模型,分析了线圈参数,将所创建的线圈偏移角度模型导入ANSYS Simplorer仿真软件,对磁耦合谐振式无线电能传输系统进行联合仿真。通过研究得出了角度偏移的一种极限曲线,有助于磁耦合谐振式无线电能传输系统的非线性校正和优化。     

直角棱镜系统反射面平行度误差的补偿方法

在一些武器的瞄准中经常会使用到直角棱镜系统,而直角棱镜系统会由于载体的变形造成两个棱镜反射面之间的平行度误差,这样对武器瞄准精度有很大的影响,致使武器的打击精度降低。对于这一问题在直角棱镜系统自身无法克服的情况下,需要对直角棱镜系统两个棱镜反射面之间的不平行度进行补偿。通过分析可知此种方法对直角棱镜系统反射面之间的平行度误差的补偿是一种行之有效的方法。     

波分复用器件自聚焦透镜耦全系统的优化设计

利用光纤矩阵方法和高斯光学的耦合损耗理论,对波分复用器件的自聚焦透镜耦合系统进行了分析,得出了一种优化设计耦合系统的分析和计算方法.结合计算结果的曲线,分析了耦合系统中透镜长度对耦合损耗的影响,提出了通过调整入射单模光纤与自聚焦透镜粘接的角度来减小耦合损耗的新方法.     

光纤准直器的耦合效率

通过介绍高斯光束及其传播特性、变换矩阵等,得到光纤准直器的变换矩阵.最后由高斯光束耦合理论推导出两准直器间存在径向错位、轴向夹和轴向间距时,两准直器的耦合效率.     

无衍射光束的轴上光强和最大准直距离

利用柯林斯公式推广,在柱坐标下的广义惠更斯-菲涅尔衍射积分公式,推导出用锥形透镜产生的近似无衍射光束的纵向传输分布,且进一步得到轴上光强公式,并用几何光学分析法得到最大准直距离的公式.根据数值模拟的轴上光强,分别讨论轴棱镜底角对轴上光强分布的影响,入射光束半径R、底角φ对最大准直距离Zmax的影响.实验结果表明,轴上光强随着底角的增大而增大,最大准直距离Zmax随入射光束半径R增大而增大并近似与R成正比,最大准直距离Zmax随底角增大而减小且近似与底角反比.     

自聚焦透镜在光纤准直器中的应用分析

分析了自聚焦透镜在光无源器件———光纤准直器中的应用,讨论了自聚焦透镜和光纤之间的耦合及光纤准直器之间的耦合,计算并测量了光纤准直器的损耗,提出了改进办法.     

压力管道焊缝噘嘴和错边应力分析

利用有限元软件计算焊缝错边和螺旋焊缝噘嘴引起的弯曲应力,验证API579与BS7910标准中给出的焊缝噘嘴和错边应力计算公式.计算出噘嘴和错边弯曲应力随压力、螺旋角、噘嘴角或错边量的变化,并推荐在采用失效评定图(FAD图)对管道缺陷评定时所用的噘嘴和错边弯曲应力计算公式进行评定.     

固定式刚性联轴器不对中弯扭耦合振动特性

以水轮发电机组固定式刚性联轴器平行不对中故障为研究对象,从动力学角度推导不对中机理,建立平行不对中弯扭耦合振动微分方程.基于该微分方程,理论上分析了弯振、扭振之间的相互影响;从转速、质量偏心、不对中量和阻尼系数等几方面进行弯扭耦合振动数值仿真.仿真计算表明:弯振与扭振通过固结于转子的偏心质量相互耦合;弯振主要包含工频成分,不对中越严重,工频所占比例越大.扭振包括极大的直流分量和少量倍频成分,过大的直流分量对机组安全不利.     

透平机械转子系统不对中故障定量诊断监测方法研究

针对透平机械转子系统不对中故障程度难以定量诊断的问题,提出一种基于转子的状态监测数据建立转子平行不对中量与节点振动通频幅值的关系曲线来定量诊断转子平行不对中故障的方法。对平行不对中状态下的转子进行受力分析得到转子不对中激励力,通过建立的转子试验台有限元数值分析模型计算得到不同不对中激励力下的转子节点振动通频幅值,进而通过分析转子节点振动通频幅值与不对中量的对应关系曲线及转子运行正常数据对关系曲线进行修正;根据监测得到的转子节点振动通频幅值反推出转子平行不对中量,达到对平行不对中故障定量诊断的目的。最后试验验证了定量诊断方法的可行性。     

交叉支撑式转向架形位偏差的动力学性能影响

分析了具有交叉支撑的三大件转向架的4种平面形位偏差对转向架在直线上的运行特性的影响，研究了这4种偏差对转向架轮偏磨、横向作用力、轮对横向偏移量的关系，分析了这4种偏差与转向架对角线偏差和轴距偏差之间的关系，提出了转向架正位检测的主要对象和必要性。     

增程器轴系不对中故障动力学响应特性分析

通过分析增程器轴系在不对中故障时的运动状态与受力情况,建立增程器轴系的动力学模型,并利用多体动力学软件对增程器轴系平行不对中、偏角不对中、综合不对中三种类型的故障进行仿真,分析不同类型不对中故障产生的动力学响应特性。结果表明,系统振动频谱中1谐次和2谐次的幅值可作为增程器轴系不对中故障诊断特征参数,平行不对中导致2谐次的幅值大幅增长,偏角不对中使1谐次幅值变化明显;增程器轴系左右两侧在2谐次下的振动相位差可进一步对不对中故障类型进行辨识,其中平行不对中故障时轴系两侧振动相位差接近0°,偏角不对中故障时轴系两侧振动相位差接近180°,综合不对中故障时轴系两侧振动相位差远大于180°。     

光的色散实验研究

分析了最小偏向角法测量三棱镜玻璃折射率的原理,给出了偏向角与入射角的一般表达式,并用Mathematica软件画出了其变化曲线,为快捷地找到出射光线,掌握出射光线的移动规律,准确判断最小偏向角的位置提供了理论依据。在此基础上,测量了光源各谱线的折射率,由实验数据,用最小二乘法得到三棱镜的色散公式。     

载荷识别技术在火箭推力偏心测试中的应用

目的 研究将载荷识别技术应用于火箭发动机推力偏心测试,用载荷识别方法提高推力偏心测试精度。方法 推导火箭发动机推力载荷识别的基本关系式,对推力偏心测试装置进行动态特性测试,获取其动态传递函数矩阵,用推力偏心测试得到的响应数据反求火箭发动机推力载荷。结果 获得了某火箭发动机的推力偏心角数据。结论 载荷识别技术应用于火箭发动机推力偏心测试,方法简便,数据处理可靠。     

不对中工况下的修形齿轮副啮合特性分析

由于对齿轮进行鼓向修形可以有效缓解不对中故障对系统的影响,改善啮合状态,提升传动的平稳性.因此,基于轮齿承载接触分析理论建立考虑轮齿修形以及不对中的啮合特性分析模型,并通过ANSYS对模型的有效性进行了验证;基于本文模型分析了不同接触状态下的齿轮副时变啮合刚度与接触应力;最后以降低齿面接触应力为优化目标,对不对中齿轮副的鼓向修形量进行了优化.本文方法在保证计算精度的前提下极大地提升了计算效率,可为不对中齿轮副的修形优化设计提供理论依据.     

反射棱镜调整法则

 利用反射棱镜特征矩阵S_T,2φ可作为"角矢量传递矩阵"的新意,对反射棱镜调整理论中分别与棱镜微量转动ΔθP和棱镜微量移动ΔgD相对应的两条法则的定义,甚至是法则本身的名称,进行更加深入的探讨,以求得完全透彻地掌握棱镜调整的内在规律,从而提升了两条法则的科学性和逻辑性。     

基于等时间采样的阶比切片图研究与应用

对于旋转机械系统中的非平稳故障特征,传统频谱分析会出现"频谱模糊"现象.为了弥补传统频谱分析的不足,并建立故障特征与转速的关系,应用波形重构技术,提出了基于等时间采样的阶比切片图分析方法.通过转子实验台设计典型不对中故障,应用阶比切片图分析方法对采集的不对中故障信号进行分析,结果表明,阶比切片图表征了系统不对中故障的2X,3X倍频及其谐波分量随转速的变化趋势.从而证明此分析方法对非平稳故障特征有一定的识别能力.