基于摩擦与泄漏补偿的主动静态电液测力系统建模与实验研究

为克服电液测力系统普遍存在的摩擦及泄漏对其测量精度的影响,基于弹塑性变形理论及流体动力学方程,建立了测力系统执行元件液压缸摩擦与泄漏总阻力方程。利用AMESim软件构建了考虑摩擦、泄漏及活塞杆伸出量的液压缸仿真模型。通过分析活塞杆伸出量及油液压力与泄漏的关系,探究了其对测量精度的影响,在此基础上搭建主动静态电液测力实验系统,基于摩擦与泄漏模型对油液推力进行了实时补偿。理论及实验研究结果表明,在主动静态电液测力状态下,基于摩擦与泄漏补偿模型的电液测量精度可达0.58%,从而为提高电液测力测量精度提供了一种新的方法。     

材料表面硬度及形状的AFM分析方法

利用AFM测量软性材料如聚合体、生物物质时，AFM探针对被测软性材料表面施加一定的力而引起材料表面产生变形。通过测力-位移曲线，基于AFM测力-压痕曲线分析，探讨了减轻该影响并获得高精度软性材料表面形状测量结果的方法，进而计算材料表面微观杨氏弹性模量。该方法不仅可决定物体的表面弹塑性，获得高精度的表面形状测量结果，而且通过了解物体变形机理，进一步分析材料的微观特性。     

光纤光栅测力环的应用

基于光纤光栅的传感原理及波分复用特性，开发了一种带温度补偿的测力装置——光纤光栅测力环．它是一种由40Cr材料制成的环状弹性体，其表面安装了多个光纤光栅传感器，主要用于锚索的索力监测．当外力作用在弹性体上时，弹形体产生形变，传感光栅的中心波长发生漂移，测出波长漂移量，就可测出外力即索力的大小．这种测力环已在武汉阳逻大桥上得到应用，结果表明：它能自动消除温度对测量的干扰，具有很高的测量精度，长期稳定性好，安装使用方便，是一种适合索力监测的工具．     

应变电阻丝式三向车削测力仪的设计和计算

在本文中介绍了一种电阻丝式三向车削测力仪。它的主要优点是结构简单紧凑,能同时测量三个切削分力而没有互相影响。关于后一点,在分析测力仪工作原理的基础上并进行了证明。文中对测力仪进行了强度,刚度和灵敏度的计算。这些计算说明,测力仪在各方面都能满足要求。关于测力仪的制造和校正,作者也提出了某些建议。校正的结果表明,测力仪输出量和输入量间保持线性关系,并证明了上述三个切削分力没有互相影响的理论分析。实际使用的结果说明,该测力仪的工作正常可靠,使用简单方便,它可以在车床上应用于测量切削力的各种实验研究中。这种测力仪的工作原理也可以推广到设计其他类型机床上所应用的测力仪。     

小力值火箭发动机推力测量静态标定装置研制

以压电石英测力平台为核心,建立起一套小力值火箭发动机推力测量的静态标定装置,解决了静态标定中液压加载出现的问题.通过实验获得了测力平台的各项静态性能指标,并对该静态标定系统进行了不确定度分析.结果表明:该压电石英测力平台具有良好的静态特性,其线性度、重复性指标都在1%以内,且该静态标定系统测量结果的不确定度远小于5%,测量精度比较高.因此,该测力平台的各项静态指标能够满足小力值火箭发动机的推力测试要求.     

多功能格斗训练系统的设计

当前用于格斗训练的测力、测速系统一般分为两类：一类为机械式,结构简单,精度差,为市场的低端产品;另一类为数字式,一般由压力传感器、单片机、显示器组成,精度高,但多为被动测量（显示可打击信号后才能进行打击）。测力和测速是分离的,尤其它们的被动测量应用不便，灵活度差，缺少对格斗训练的针对性，在应用中有极大的限制。     

向间补偿系数的概念及切削分力向间干扰补偿方法

本文从解决消除切削力测量过程中向间干扰的实际问题出发，提出了向间补偿原理，引出并定义了向间补偿系数这一重要概念。应用本补偿原理自行设计的补偿器曾长期地反复地用于各种测力传感器、测力仪和测力装置，达到了消除线性向间干扰的预期效果。这样对于线性向间干扰补偿的普通性问题便在理论上和实践上得到了根本解决。     

光纤光栅测力环及其应用

基于光纤光栅传感原理,将光纤光栅应变传感器、温度传感器与弹性体组合在一起,研制出了光纤光栅测力环.该装置同时测量构件所受应力和温度,并对结果进行补偿以提高测试精度.光纤光栅测力环已成功应用于国内某桥系杆换索施工的监测,实践表明在一般建筑工程环境下,其测量精度可达到±2%,大大优于其他测量工具.因此,光纤光栅测力环可以实时精确地监测工程结构的温度及应力变化状态.     

电阻应变片式测力仪布片方法的探讨

电阻应变片传感器是目前在测力仪中使用最多的一种电测元件。但关于应变片的布片与接桥方法,目前看法还不一致,对于同一结构形式的测力仪,布片数量往往相差很多。本文对电阻应变片传感器的测量原理、应变片的布片与接桥对电桥灵敏度的影响进行了综合分析。并对目前八角环台式铣削测力仪及八角环式车削测力仪存在的几种不同布片方法进行了分析对比。     

小八角环刀杆式车削测力仪

本文介绍了最近研制出的一种小八角环刀杆式车削测力仪的结构特点、测力原理及性能实测结果,在车削测力仪结构小型化方面做了初步尝试。车刀和测力仪做成整体结构,无机械连接,结构尺寸小,重量轻,提高了测力仪的灵敏度、刚度、固有频率,线性度和重复性均好。由于它同外园车刀一样,可以装夹在车床的方刀架上,因此它既可以用于实验室作为测力仪对三向车削分力进行动态测量,又可以在实际生产上做为传感器或信号源对切削过程进行动态监测。本文还给出了在试验的基础上导出的测力仪固有频率的经验计算公式。     

毛细管升高法测水的表面张力系数及其修正

对用毛细管升高法测水的表面张力系数的测量方法进行了修正,给出了修正后的测量公式,并以粗细不同的毛细管为实验举例,验证了修正后的测量公式的优越性,消除了实验教学中的疑点。     

用U型管法测定液体的表面张力系数

介绍了用U型管法测定液体表面张力系数的原理和方法。由于采用线阵光电耦合器件(CCD)进行测量,提高了测量精度。     

用电子天平测定液体表面张力系数结果的分析

用电子天平测量金属环从水中拉出过程表面张力的变化,对测量结果进行分析修正,明确了用电子天平拉脱法测定表面张力系数的正确计算公式.     

低气压对水体表面张力影响研究

表面张力是液体接触气体时的基本特性。本文设计了低气压下表面张力系数测量装置,研究了气压降低对水体表面张力系数的影响,提出了低气压下表面张力系数计算公式。研究表明,相同水体温度下,气压与水体表面张力系数间呈良好的线性关系,气压越低,表面张力系数越大;气压降低时,气压和温度对水体表面张力的影响是基本独立的。     

用弹簧测量液体表面张力系数的实验探讨

通过实验手段采用不同弹性系数的弹簧测出液体的表面张力系数，用误差理论对上述实验结果进行了分析，结果显示：弹性系数越大的弹簧所测出的表面张力系数越大；用弹性系数为0．8-1．2N／m的弹簧测表面张力系数最佳。     

平行玻板间液面的计算与讨论

本文计算了两平行玻板间的液面形状和高度,特别是液面高度很大和很小时的情况,其结果有助于我们进一步理解用平行玻板法测液体表面张力系数的原理与方法。     

液体表面张力系数的测定

利用电感式力传感器测量微小的拉力,改变了传统的测量微小拉力的方法,实现了非电量的电测,进一步可以测定液体的表面张力系数.本实验方法简便易行,直观明了,既提高了实验的准确度,又有助于对物理概念的理解。     

液体表面张力系数测定仪的改进

在枣庄学院所用上海复旦天欣FD-NST-Ⅰ液体表面张力系数测定仪的基础上,改进实验仪的构成,增加温控装置.用改进后的仪器测量了纯净水和皂水表面张力系数随温度的变化关系,测量数据用最小二乘法拟合得到最佳图形,改进的装置为物理实验教学提供参考.     

用光学方法测量液体表面张力系数

激光器光束照射在振动的液体表面上 ,表面回波对衍射光可产生干涉现象 ;扩束后的激光束入射在插有金属细丝的较大区域液面上 ,其反射光场分布近似为椭圆形的暗场 .利用此原理对液体表面张力系数进行了测定     

测定液体表面张力系数实验中的系数误差

通过利用概率统计学方法对实验数据进行了研究,证明在表面张力系数的测量中存在系统误差．