激光跟踪系统“鸟巢”坐标的球面标定法

深入分析了激光跟踪测量系统坐标系的特点,建立了采用高精度约束球面标定激光跟踪测量系统(LTS)的初始状态参量和结构误差参量的方法.通过数学仿真搜索出采用约束球面进行系统标定时的最佳约束球半径、最佳采样点个数等,并采用仿真方法评估系统噪声对标定结果的影响.使用三坐标测量机和QC20-W高精度伸缩球杆仪建立了球面约束标定的实验装置,对激光跟踪系统执行了球面约束标定实验.实验结果表明,采用高精度约束球面作为约束条件可以提高系统的未知参数标定精度和测量精度.     

基于TDC_GP21的激光测距仪设计

为提高激光测距仪测距精度,采用ACAM公司的时间数字转换芯片TDC_GP21,设计了高精度的时间间隔测量模块,采用数据拟合算法对测距系统进行了标定,并用多项测距算术平均值的方法提高系统测距精度。测量结果表明系统电路简单、精度较高、成本更低、具有量产可行性。     

平面标定技术在车轮检测中的应用

系统标定是系统所成图像和实际被测尺寸之间实现高精度转换的关键过程,该文根据火车车轮热态检测系统的测量要求和具体结构特点,利用多控制点靶标,设计了平面直接映射标定方法;专有测试样板的评定结果表明,该种标定方法的标定误差标准差小于0.08 mm,满足车轮热检系统的精度要求。     

基于Pt100的高精度测温电路

多通道双折射滤光器是太阳磁场观测的重要仪器,旨为提高太阳单色观测能力.本滤光器中双折射晶体的折射率对温度变化敏感,因此需对环境进行恒温控制.温度测量是恒温控制的前提.本文设计并完成一个基于Pt100的高精度温度测量系统,给出了高精度测温原理,温度采集系统电路及温度校准测量方案.利用RR9710,TD—1等高精度测温仪对精度进行间接标定.测试结果表明:本温度测量系统性能稳定,小型高效,测量精度可达到0.02℃.     

张氏标定法在双目视觉脉搏测量系统中的应用

针对双目视觉脉搏信息测量系统中相机微距工作、公共视场小、成像范围有限的特点,研究相机标定的原理和方法,实现双目视觉系统的标定.采用微型黑白棋盘格高精度标定板,在自制背光源辅助下,双目视觉脉搏信息测量系统中的左右相机同步采集高质量标定图像,基于张正友标定方法,对系统进行标定,标定结果精度较高.基于该标定方法的脉搏幅度测量结果的标准偏差控制在0.040 0以下,结果稳定可靠,故该标定方法可用于脉搏信息测量系统的标定,为后续脉搏幅度的精确提取及脉搏形态三维重构打下良好的基础.     

激光跟踪坐标测量系统的双线法基点自标定

激光跟踪三维坐标测量是一种新型的大范围坐标测量方法.在实际测量中,系统首先要经过标定,确定系统参数,然后才可以进行测量.因此,系统参数自标定的精度直接影响测量的精度.为了分析误差起因,提高标定精度.提出了一种新型的标定方法,用激光干涉仪双直线法来标定测量系统的基点坐标,通过仿真和实验,证明该标定方法可提高激光跟踪系统基点坐标的标定精度.     

短小零件直线度误差的高精度测量方法

针对短小零件直线度的高精度测量,提出利用机器视觉与光学放大的方法。通过获取零件边缘图像,提取坐标,评定直线度误差值。针对边缘图像的特征,提出了利用改进的算法提取边缘,利用自标定方法进行系统标定。通过采取不同提取点数的对比试验结果表明,该方法不仅具有较高的测量精度,并且对于测量点数的选择具有指导意义。     

柔性三坐标测量臂的标定技术研究

给出了一种柔性三坐标测量臂的机械结构、测量方程以及测量误差线性模型，依据高精度正交三坐标测量机提供的标准，运用最小二乘参数辨识法对测量臂进行标定，并较好地解决了测量臂基准坐标系与高精度正交三坐标测量机的坐标系不能完全重合的问题．给出了标定实验结果，并对结果进行了检验．由于所研制的测量臂采用了比较稳定的机械结构以及输出比较稳定的角度编码器，因此标定效果比较明显．比较标定前后的结果，所使用的标定模型能使测量臂的测量精度提高约20倍，具有较好的标定效果及实用性。     

结构光系统含平面距离约束的平差标定及加权集成测量模型

针对传统标定方法严重依赖标定物精度、普通平差标定模型参数求解精度受限等问题,提出了一种含平面距离约束的结构光系统平差标定方法。该标定方法首先将平面标定物中的部分标志点作为控制点,利用控制点间的距离信息构建约束方程,然后将约束方程与平差模型相结合构建含平面距离约束的光束法平差模型,最后通过该模型优化求解系统参数。同时,为获得更高的测量精度,提出了一种加权集成测量模型,该模型根据系统各测量器件平差标定精度的差异,对各器件分配不同权重,构建了系统加权集成测量模型。搭建了系统测量实验平台,对所提标定及测量方法的有效性进行验证,实验结果表明,在250mm×200mm的标定视场下,所提的含平面距离约束的平差方法相较于传统方法,标定精度提升了25%,加权集成测量模型的综合测量精度提升了88%。     

基于误差补偿的虚拟网格二维映射标定法

提出了虚拟网格二维映射的标定方法 ,消除了在激光线扫描三维物体轮廓测量技术中 ,摄像机 (CCD)镜头边缘畸变对测量精度的影响 .对三维直线导轨的形位误差进行了分析和测试 ,在计算机中建立了各导轨的误差数值表 ,并在标定过程中根据测头所在位置进行实时误差修正 ,使测量系统精度在± 5 0mm的景深范围内达到了 0 0 5mm .通过实际测量实体样件 ,验证了该标定方法具有高精度、全自动、方便灵活的特点及其工程实用价值     

桩侧土软化时群桩变形研究

在沿海软土地区修建高重大建筑物，以及海洋工程中大型采油平台的建造中，所使用的桩一般具有较大的长径比，而长径比较大的桩易使桩侧土出现软化．当桩侧土出现软化后，使用常规设计方法确定的桩基承载力偏于不安全．基于修正的双曲线模型，推导了适用于桩侧土出现软化时群桩变形研究的计算公式．利用该算法能正确预估桩侧土出现软化后群桩的ｐ－ｓ曲线，从而为合理确定桩侧土出现软化时群桩的承载力提供理论依据．将该算法用于预估桩侧土出现软化后的现场实测群桩变形曲线，所得结果令人满意．     

汽轮发电机轴系扭振的机理研究

导出了多质块轴系的扭振模式解耦等效二阶模型，用复数力矩系数法分析了串补电容引起的轴系扭振机理和直流输电系统引起的轴系扭振机理，揭示了上述两种情况下轴系发生扭振的条件，为复杂系统的轴系扭振问题的计算机分析研究奠定了基础。     

异步永磁耦合器轴偏心传动特性

耦合器在其使用安装中都不可避免的存在轴对中误差,因此产生的附加载荷会对邻近零部件如轴承、密封等使用寿命造成不良影响,使机械系统产生振动．为了研究异步永磁耦合器的轴偏心传动特点,通过模拟其磁转矩的产生,证明了耦合器输出转矩是一力偶系作用的结果;阐释了该耦合器在轴对中存在偏差时无附加载荷的传动机理．该耦合器特别适合于大惯量、高转速机械设备的连接．     

一体化转子系统动力分析的预应力模态综合法

针对盘片轴一体化转子系统的大规模网格问题,提出用于该类结构动力分析的预应力模态综合法.对前两级整体叶盘进行静、动频分析,给出了影响一体化结构动力分析精度的模态截断数的选取原则,同时验证了本文方法的准确性.计算了盘片轴一体化转子系统的静、动频,给出了旋转作用对该系统模态的影响.比较整体叶盘与一体化转子的模态结果发现,引入转轴的作用使叶片振型对应的动频降低,且一体化转子振型中存在叶片、轮盘及转轴之间的耦合振型,这阐释了利用预应力模态综合法进行大规模网格盘片轴一体化结构动力分析的重要性.     

多级泵轴断裂分析

针对某化工企业引进的国外多级高压烃泵主轴发生断裂事故,结合该轴材料和断口形貌,运用机械可靠性设计原理和方法进行了计算和分析,以探寻其断裂的主要原因.计算分析结果与实际运行表明,该泵选型扬程过高,使泵轴的综合工作应力大,又存在局部应力集中,加之氯离子的腐蚀,因而轴的可靠性较低,导致发生疲劳失效而断裂.据此,文中提出了相应的改进措施.     

盘鼓混合式转子建模与动力学特性

首先, 针对大型旋转机械中混合式转子的转盘、 鼓筒组合旋转构件抗弯曲的高刚性特点, 将盘鼓混合旋转构件近似为刚性圆柱体, 并建立厚转盘转子系统动力学模型； 其次, 考虑转轴弯曲特性和所储弹性势能, 以曲线拟合结合Hermite插值法计算转轴弯曲刚度. 对比传统Jeffcott转子系统进行数值算例的分析结果表明, 转盘厚度是影响转子系统动力学固有特性的主要因素之一.     

高速机车转向架万向轴传动系统动力学研究

为了研究转向架传动系统在高速运行时的动力学特性,文中以万向传动轴为对象,利用Ｒ－Ｗ方法建立了系统的力学模型和动力学微分方程。选取９种方向不平顺作为线路干扰,进行数值仿真。结果表明,万向轴传动特性受外界干扰的影响,在敏感波长不平顺作用下最为显著,但其频率特征则主要由万向轴名义转速决定。万向轴动力学分析的结果对电机控制系统、机车运行稳定性以及万向轴的结构设计都有很重要的意义     

水流激励对水轮机主轴系统扭振固有频率的影响

以混流式水轮发电机组主轴系统为研究对象,针对主轴系统存在扭振的情形,应用有限元法建立主轴系统动力学方程,利用理论力学和流体力学知识推导转轮内的水流对主轴系统所产生的作用力矩,得到水轮机转轮内水流激励向量,应用振动知识建立主轴系统的扭振频率方程,并根据扭振频率方程研究转轮内水流激励对主轴系统扭振固有频率的影响.研究表明:水轮机转轮内的水流激励不仅与水力参数有关,而且还和主轴系统的扭振有关,在水流激励的作用下,主轴系统扭振固有频率将比其未受到水流激励作用时的扭振固有频率有所降低,其中第一阶扭振固有频率降低幅度最大.最后通过实例对理论分析结果进行验证.     

2V-6/7型空压机的动平衡改进设计

2V-6/7型空压机是我国目前生产量最大、应用最广泛的动力压缩机之一,但长期以来,其噪声高、振动大的缺陷并未得到很好的解决,由用户反馈的信息得知,时而还有断轴事故发生。经过认真分析,笔者认为:除有装配上的不当原因之外,主要还是由于原设计的平衡重的质量不足,在轴承处产生较大的交变支反力所致。为此笔者对该机的动平衡系统进行了校核计算,并进行了改进设计。文中分析了双V型空压机,气缸中心线夹角γ=90°的惯性力的变化规律,确定出了本机型的最佳一阶往复惯性力矩的平衡值和改进后的平衡重结构尺寸。