地震勘探采集中尾锥因素对检波器耦合系统的影响

介绍了检波器耦合的叠加效应和耦合谐振模型，为提高对耦合系统的描述精度，提出了检波器耦合系统的二自由度模型。设计了一系列包括实验室测试及室外测试的试验，测试尾锥在不同长度、质量、材料、土壤等情况下检波器的频率响应特性。测试结果验证了叠加效应模型，部分支持二自由度模型，试验结果没有验证耦合谐振模型。新模型和试验结果有助于改善检波器耦合系统，进而提高地震勘探数据采集的精度。     

涡流检波器动特性的研究

综合考虑检波器磁路系统中外壳磁靴等部件的电磁感应对固定线圈感应电流的影响，建立了涡流地震检波器的七参数机电磁动力学模型，分析了参数的影响范围，并由四参数模型进行了对比。理论分析及测试结果表明，外壳磁靴系统的附加耦合效应主要影响检波器在中高频段的频率特性，因此七参数模型能够较四参数模型更为准确地描述检波器的中高频段频率特性。研究结果可为检波器的特性研究、参数辨识以及进一步的研制开发提供理论基础。     

一种新的叠加系统旋转效应的评估指标

针对旋转效应是叠加系统测量不确定度的重要影响因素,提出一种旋转效应的评估指标——力传感器所受的水平附加侧向力的波动量(F_m).基于有限元法,建立了叠加系统旋转效应的测量模型,模拟结果显示增大均力板厚度有利于削弱F_m.通过试验验证,发现F_m越小,旋转效应也越小.在试验力级250 k N处,均力板厚度为6、9和12 mm的叠加系统测量的最大偏差值分别为0.000 59、0.000 49和0.000 28 m V/V.有限元模拟和试验结果验证了评估指标的可行性,同时也为叠加系统的结构优化提供了有效的手段.     

宽频磁耦合谐振式无线电能传输系统谐振器设计

为提高谐振式无线电能传输系统的工作频率范围并定量化设计谐振器的参数,首先根据谐振式无线电能传输原理,建立电路模型方程,研究了系统传输特性与谐振器线圈参数之间的关系,在指定谐振频率、传输距离、负载和接收功率情况下,实现线圈半径及匝数等参数的选取方法.同时在谐振器参数给定情况下,仿真分析了负载功率、发射线圈电流、传输效率等传输特性随传输距离的变化特性.最终,结合所设计研制的宽频磁耦合谐振式无线电能传输系统,通过试验对理论推导和仿真计算进行了进一步验证,试验结果与理论分析和仿真结果相吻合.      

涡流检波器阻尼机理研究

通过分析涡流检波器的工作原理,建立起考虑检波器外壳影响下频响函数的7参数模型,将其与现有模型阻尼机理及影响因素比较.并设计了检波器参数识别实验系统,经过测试予以验证,为在检波器结构优化中控制其阻尼提供了理论依据.     

编织复合材料热物理性能快速预测及实验验证

本文提出了基于耦合思想的编织复合材料热物理性能快速预测方法,给出了增强相模型和整体区域模型之间的温度场自由度协调关系、增强相与整体区域叠合后的热学性能匹配方法以及应用于耦合模型的温度场周期性边界条件,应用该方法预测了三维四向编织复合材料的等效热膨胀系数和等效热传导系数。组建了复合材料热膨胀性能测试及温度补偿实验系统,在测试温度范围内该系统的应变偏差小于1×10~(-6)ε,验证了该系统的可靠性,进一步利用该系统验证了新方法的预测精度和可行性。该方法较传统方法显著降低了建模难度,提高了网格精度,减少了计算规模,可实现复合材料热物理性能的快速预测,同时为复合材料热物理性能的优化设计奠定了基础。     

一种测控系统数据处理方法的研究

论述了利用计算机测控技术研制成功的叠加式称重测试系统的基本原理、测量数学模型及其实现方法.提出测量数据处理的最小二乘法决策方法,该方法依据测试结果数据,进行曲线拟合分析、对比.实验结果表明,利用该数据处理方法,可以提高系统测量精度及稳定性.     

二自由度随动系统的自适应摩擦补偿

 为提高二自由度随动系统的跟踪精度,针对系统中存在的摩擦扰动问题,提出了一种基于LuGre模型的自适应摩擦补偿方法.该方法采用离线估计法对LuGre模型中未知参数进行估计,采用非线性观测器和自适应律估计LuGre摩擦模型中的不可测状态变量和易变未知参数.最后利用Lyapunov方法证明了整个闭环系统的渐进稳定性.仿真实验表明,该方法能有效补偿摩擦对二自由度随动系统低速性能的影响,从而提高跟踪精度.     

磁耦合谐振式无线电能传输系统在过耦合区域传输效率分析

该文研究了磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统在过耦合区域对等同谐振回路和非等同谐振回路的可实现传输效率。利用等效电路理论建立了MCR-WPT系统的电路模型。通过等效参数与频率、耦合系数的函数关系,分析了频率分裂现象,并推导出频率分裂的闭合方程和等同谐振回路在过耦合区域的传输效率。通过设计环状线圈及相关实验,验证了分析结果与实验结果的一致性。通过数学证明发现,即使在等同谐振回路内出现频率分裂,也可保持传输效率为1个恒定值。研究结果表明,等同谐振回路在MCR-WPT系统过耦合区域可实现高稳定性能。     

Rosenbrock耦合积分方法及其收敛性分析

做为一种集计算机模拟和现场试验为一体的混合试验方法,实时子结构试验的关键在于如何保证数值子结构和试验子结构的实时耦联,这就需要高效的数值积分方法.文中在Rosenbrock实时积分方法的基础上,提出了一种具有完全并行计算格式的耦合积分方法.基于单自由度分离质量模型,对该耦合积分方法的稳定性和精度进行了理论分析.然后通过三自由度分离质量模型的模拟,验证了该方法的收敛性和其他算法性能.理论分析和数值模拟结果表明,该方法具有良好的稳定性和二阶精度,与直接积分方法相比更适合用于复杂结构的实时子结构试验及类似的并行模拟.