爆破漏斗鼓包运动模型的构建及验证

为研究爆破漏斗鼓包运动规律,采用动量守恒定律对鼓包运动速度进行理论分析,并通过爆破漏斗模型试验、高速摄影系统、数值分析开展试验研究.研究结果表明,将鼓包运动岩体划分为若干单元,运用动量守恒定理推导出爆破漏斗鼓包速度服从指数模型,整个过程做变速运动;通过高速摄影对爆破漏斗鼓包运动进行记录分析,图像表明鼓包运动过程中,自由面裂隙向四周扩散,使自由面岩体破碎并呈规则的扇形状;在爆生气体推动下,岩体进一步的抬升与破裂,炮孔中心质点做变加速运动;不同时刻下,随自由面炮孔中心为原点的坐标距离增加,鼓包运动呈指数递减,当自由面鼓包完全破裂后,破碎岩体以最大速度做抛掷运动,当抛射角度与水平成45°时,达到最远抛距.      

矩孔夫琅禾费衍射的解析解和数值解

通过对衍射屏透光函数进行二维傅里叶变换和离散型快速傅里叶变换,分别得到矩孔夫琅禾费衍射的光强分布的解析表达式和数值结果。然后借助Matlab软件强大的作图功能实现了两种情况下光强分布的可视化仿真,具体分析了衍射图像随矩形孔径大小的变化情况。最后通过将数值解和解析解直接比较,指出提高数值解图像分辨率保证结果有效可靠的关键性因素是对输入信号进行适当的补零。     

脉冲防暴水炮出口段射流的大涡模拟

为优化装备设计,减少实验投入,采用大涡模拟方法耦合二维非稳态VOF模型对脉冲防暴水炮发射管内及出口段的气液两相射流进行了数值模拟研究.通过搭建实验台对脉冲防暴水炮出口段射流进行了高速摄影实验,并利用高速图像记录系统自带的判读软件对射流出口段的速度值进行了判读,实验所得的射流形状及速度与仿真结果吻合较好.利用仿真方案进行变运动参数的数值模拟,结果表明:初始压力对出口速度影响较大,而初始射角对出口速度大小没有影响,因改变了初始射流方向,导致最大射程有所变化.研究表明较大的初始压力和较小的水量能获得更大的射流出口速度和更少的水炮发射时间.     

钳夹式棉种精量穴播器清种过程研究

以钳夹式棉种精量穴播器为研究对象,建立了基于高速摄像技术的排种性能检测系统.在理论分析和试验研究的基础上,通过提取清种过程动态图像中运动种子的下落姿态和轨迹,探明了清种过程种子的运动规律及其影响因素.试验结果表明影响穴播器清种性能的关键因素依次为穴播轮前进速度、清种板尺寸及形状.当行走速度为3.0 km/h,清种板长度为245 mm,形状为Ⅱ时,穴播器的排种性能最好,速度超过4 km/h时,合格率明显下降.     

双高副四杆机构动力分析与平衡

本文在双高副四杆机构运动分析的基础上,采用杆长逼近法和中心差分计算振动架和连杆质心的运动位移、加速度、惯性力的离散数值,运用解析法计算计及惯性力时各杆件间的作用力和支反力及调速。同时,根据计算所得的离散化支反力数值,采用有限傅里叶逼近,以级数中各项代表各阶动载荷,从而给出作用在支承上载荷频率,以判断机构的抗震性。最后,研究了在曲柄回转中心增设齿轮机构平衡一阶动载荷方法,以及用回转质量近似平衡动载荷。文中介绍的方法比用传统的广义质量代换法研究机构动态性能,概念清晰,计算简捷。     

人工心脏瓣膜的研究进展

归纳总结了生物瓣和机械瓣的优点与缺点,综合论述了组织工程心脏瓣膜和机械瓣的研究发展方向.重点探讨了薄膜血液相容性的机理和利用类金刚石薄膜来提高机械瓣膜血液相容性的研究,为人工心脏瓣膜的研究、开发和临床应用提供一个参考.     

表面活性剂对中尺度气泡形状及速度的调控研究

为了有效调控中尺度气泡的行为,在纯水中通过添加不同浓度的3种表面活性剂实验研究了气泡上升过程中的形状与速度的变化.在一个方截面柱形容器内生成了4种中尺度气泡,再利用高速摄影仪记录了气泡的瞬时运动过程,通过图像处理软件分析了气泡的形状和速度.结果表明,由于Marangoni效应,适量的表面活性剂可以有效抑制中尺度气泡的变...     

高速气流作用下两级飞行器动态分离过程研究

为研究超声速气流对分离过程的影响,开展了两级飞行器高速气流下动态分离过程的数值模拟,建立了高速气流环境下含空气阻力内弹道模型;基于嵌套网格技术,分析了不同高速气流来流速度及攻角下前级的气动与运动特性,得到了前级典型气动参数、动态分离速度及静动态分离速度差异变化规律.结果表明:在本文研究范围内,静动态分离速度差异在不同高速气流来流速度和攻角条件下变化明显.随高速气流来流速度增大,前级分离结束时刻的阻力系数、升力系数和动态分离速度减小,速度差异因子增大;随攻角增大,阻力系数、升力系数和分离速度增大,速度差异因子减小.      

基于机床稳定性的铣削力系数的研究

在高速高精度切削加工过程中,机床颤振问题严重影响加工质量,并制约着生产效率的提高.为提高机床加工性能、保证切削过程的稳定需要对切削颤振进行预测分析,最常用的方法是通过绘制稳定性叶瓣图对机床不同加工条件下的稳定性进行预测分析.本文以解析法确定叶瓣图为基础,通过试验与数值分析确定数控加工中心径向力系数与切向力系数两个重要参数,并通过仿真模型验证其准确性,为绘制机床稳定性叶瓣图提供重要依据.     

高速摄影定量计测中的几个问题

通过实验方法对高速摄影测试技术中的若干要素,主要是摄影频率和摄影倍率对解析精度的影响给出了对比定量关系。对目前我国广泛使用的高速摄影判读仪的解析误差和数据处理方法作了实验性分析和讨论。     

调节阀特性非线性对再热机组动态性能影响的仿真研究

本文通过仿真试验的方法,全面研究了阀门特性非线性对再热机组动态特性的影响.结果表明:采用快关阀门特性的机组比采用其它阀门特性的机组具有更好的空载稳定性和更小的动态超速;不同阀门特性时,系统延时、容积时间常数改变对过渡过程的影响是相同的;油动机、转子时间常数和系统不等率的改变对快开阀门特性机组的影响比对其它阀门特性时产生的影响来得大.最后,从系统的稳定性、甩负荷后的安全性和参与电网的一次调频等方面出发,提出了合理的调节系统静态特性形状.     

利用声发射的往复空压机环状阀泄漏故障诊断试验

利用声发射信号对往复空压机气阀进行了故障诊断,并以某往复空压机的排气阀为例,结合有效电压和能量对气阀漏气、阀片裂纹、阀片断裂及阀片变形等故障进行了测量,从而获得了故障特征信号.研究结果表明:随转角变化的声发射信号包络波形能体现排气阀启、闭的特征位置,气阀漏气、阀片变形及断裂等会导致气阀启、闭特征位置发生变化;根据启、闭特征位置偏离度及相应的有效电压和能量,可以判断气阀故障的严重程度;声发射包络波形平均幅值及相应的有效电压和能量,可以体现气阀漏气、阀片变形及断裂等故障.通过试验结果还发现,阀片裂纹不能通过声发射信号来识别.     

粉末制品液压机液压系统的研究与设计——二通插装阀在液压机上的应用

二通插装阀是20世纪末出现在世界发达国家中采用的新型对液压机控制技术的一种先进的逻辑控制方式.二通插装阀运用于逻辑控制阀,主要通过控制插入元件的开启、关闭和开启量的大小来控制油液的通断、压力的高低和流量的大小,以实现对执行机构的方向、压力和速度的控制.并以粉末制品液压机的半自动工作程序：电机启动、顶出缸顶出、中心缸顶出、滑块快下、滑块慢下、压制、保压、卸压、滑块回程、顶出缸退回、中心缸退回、停机为例,说明二通插装阀在各个工作程序中的动作.     

缓闭逆止阀阻力特性的实验研究

通过实验测定，得到在正、反流动情况下缓闭逆止阀随开阀角和雷诺数变化的阻力特性曲线，总结出能满足工程需要的插值公式，为与该问有关的瞬变流计算提供了可靠的参数．为寻找合理的关闭曲线和改进阀门设计提供了依据。     

液压自由活塞发动机配流阀工作特性

研究液压自由活塞发动机配流阀工作特性,以提高系统效率和可靠性.建立了液压自由活塞发动机配流阀工作全过程动态模型及其试验装置,结合仿真和试验分析了配流阀动作过程与泵腔压力变化之间的关系,研究了配流阀工作特性对系统性能的影响.结果表明提高吸油阀关阀速度可以提高系统燃油经济性.排油阀在下止点相对于活塞位移的滞后响应降低了系统低频工作的可控性.配流阀阀芯在开启时易与限位装置发生高速碰撞.降低配流阀构件的工作寿命.     

高速强力电磁阀的动态响应特性

高速强力电磁阀是决定柴油机电控燃油喷射系统性能的关键部件。通过高速强力电磁阀驱动特性的理论分析 ,并在此基础上进行了大量试验 ,改变各试验参数 ,探索出各参数对电磁阀动态响应特性影响的实际情况。发现影响电磁阀关闭速度的主要因素是驱动电压的大小 ;影响电磁阀开启速度的主要因素是回位弹簧的预紧力但此力不能过大以免引起电磁阀工作不正常。这些结论为系统参数的选择和匹配提供了依据 ,并可在应用中降低发动机的排放和油耗     

卷帘式快门CMOS数字相机测速系统标定技术

为了实现对高速公路车辆速度进行限制, 建立了基于卷帘式CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）图像传感器的相机测速系统, 并对该系统采用的标定技术、 测速算法等进行了研究。卷帘式快门数字相机测量速度是利用卷帘式快门曝光, 具有一定的延时, 对运动物体拍摄会产生一定的畸变, 通过对图像的畸变部分进行图像处理和计算, 即可得到运动物体的速度参数。根据相机成像的几何原理, 分析了相机的标定原理, 根据相机测速时的特点, 提出了简单、 有效的标定方法。进一步研究了相机标定和测速的实验方法和步骤, 进行了标定及测速实验。经实验验证： 利用卷帘式快门CMOS数字相机方法对运动目标测速值较精确, 误差在2.5%以内。基本满足高速公路相机测速系统精度要求。     

新型高压水压数字溢流阀的PLC控制及其特性

数字溢流阀采用PLC控制,可以改善控制性能,提高开启率和闭合率,并可以方便地与计算机控制系统相连接.在此主要介绍了PLC控制数字溢流阀的基本方法,包括控制原理、驱动接口和软件控制逻辑,对数字溢流阀进行了计算机仿真和实验分析,并与一般的直动式溢流阀和先导式溢流阀相比较.结果表明,数字溢流阀的系统压力超调量、开启率、闭合率、动态响应时间等都比先导式溢流阀的好,调压范围比直动式溢流阀大.     

基于多尺度形态学的边缘检测算法的改进

一幅图像的大量信息都是由图像边缘提供的,在图像处理中,对于复杂图像很难通过单一的结构元素用数学形态学的膨胀、腐蚀、开、闭等变换以及它们的组合得到较满意的检测图像;利用多元素,对形态结构大小尺度进行调整,从而在噪声存在的条件下得到较理想的图像边缘;实验结果表明,与传统的边缘检测算子比较,方法计算量小,抗噪性好,可以适应不同类型的图像边缘检测需求。     

基于APS-CMOS图像传感器的运动体捕捉方法

随着运动体捕捉对嵌入式系统要求的提高,传统方法对分辨率、采集速度难以兼顾.把运动物捕捉分成对分辨率和速度侧重不同的运动检测和目标提取两个部分,利用有源像素结构APS-CMOS图像传感器可随机接入图像缓存的硬件特性,在数字信号处理(digital signal processing, DSP)平台上实现两个阶段特点各异的工作模式切换.这样就使得整个系统的采集速度和目标分辨率同时得到兼顾.而且,此方法使用一般器件就可实现传统方法需要高性能器件才能达到的技术指标.