激光调阻机测控系统设计

为了有效提高激光调阻机的调阻精度和调阻效率,本文设计了一种激光调阻机测控系统.通过检测调阻过程中阻值的变化,有效控制激光器动作,实现对目标电阻的刻蚀.采用高级精简指令集微处理器(ARM)作为主控制器,实现与上位机通信、电阻数据采集计算和比较器输出控制.依据开尔文测阻法搭建恒流源电路、信号调理电路和数据采集电路.通过设计可扩展的继电器阵列实现测量通道的快速切换,进而有效保障了激光调阻机的快速调阻.采用硬件电路直接输出晶体管-晶体管逻辑电平(TTL)信号控制激光器动作,实现对目标电阻的刻蚀,保证调阻精度与调阻效率.实验结果表明:电阻的测量精度最高为0.01％,调阻精度最高为0.1％,调阻速度最快为50个/s.     

激光调阻机高精度可编程电压源电路的时域分析

论述激光调阻机中用有源单臂电桥进行刻蚀电阻的原理, 提出在低阻测量时消除线电阻及其接触电阻的一种方法. 在时频域对激光调阻机高精度可编程电源电路进行分析, 得到消除线电阻及其接触电阻的结论.     

Al2O3陶瓷基体温度传感器的激光精密加工技术研究

为了掌握采用激光精密加工技术加工Al2O3陶瓷基体温度传感器的最佳工艺参数,文中采用声光调QNd:YAG激光划片机加工Al2O3陶瓷基体,研究激光划片工艺参数与Al2O3陶瓷基体上刻槽深度与宽度的关系,以及采用调阻机加工Pt薄膜电阻,研究激光调阻工艺参数与调阻精度的关系。     

利用喷砂射流技术精调金属膜电阻器精度

精密金属膜电阻器的制造,目前国内普遍使用的是机械螺纹刻槽机,刻阻控制精度±0.5％以内,先进的激光螺纹刻槽机应用较少,其刻阻控制精度在±0.1％以内。电阻器刻槽后,随着生产工序的流转,阻值有所漂移,最终阻值精度只能控制在±1％左右,可满足普通或半精密电阻器的技术要求,而对最终阻值精度要求±1％～±0.02％范围的精密电阻器只有刻槽后再经过阻值精调(俗称二次调阻),才能满足最终的阻值精度要求。1.阻值精度精调方法     

相似准则在管流摩阻系数测试试验中的应用

压裂液在压裂施工过程中的管流摩阻值是确定井底压力以及井口施工压力非常重要的数据,大多数人针对某一地区使用修正后的管流摩阻计算公式计算管流摩阻值。本文应用雷诺数相似准则,通过室内试验装置测定压裂施工设计的压裂液管流摩阻系数,计算现场施工的压裂液管流摩阻值。结合一批不带封隔器压裂井现场实际施工资料进行计算管流摩阻,其计算管流摩阻值与实测管流摩阻值进行对比,计算管流摩阻值相对误差小于10%,该方法可以指导现场压裂施工设计。     

矿井网络风量调节计算与分析

本文分析探讨了矿井风量调节过程中，风路风阻变化对网络风流的影响，并据按需供风网孔内是否可设调节措施两种情况，分别提出及说明了调阻风路调阻值的简易计算方法。图２，参２。     

物理参数不相关性的统计验证方法

在激光调阻机高精度可编程双电压源（DVS）中, 线电阻是影响测量精度的关键因素. 测量DVS在两种不同线电阻条件下的输出电压, 并用数理统计方法验证了输出电压与线电阻不相关, 即导线电阻与输出电压无关, 结果表明, DVS设计正确. 该方法可验证系统中两个物理量的不相关性.      

相似雷诺数法在滑溜水压裂管柱摩阻测试中的应用

为了合理计算现场压裂管柱沿程摩阻,利用雷诺数相似的方法,得出现场滑溜水管柱摩阻系数与室内管柱摩阻系数关系式及现场与室内的摩阻、排量和管长关系式。通过测定室内的滑溜水管流摩阻,计算现场施工的压裂管柱摩阻值。通过关系式结合现场试验验证,其计算管流摩阻值与实测管流摩阻值进行对比,计算管流摩阻值相对误差小于7%,该方法可以为页岩气大型滑溜水压裂摩阻预测提供计算模型。     

提高固井过程中环空摩阻计算精度的方法

分析了固井过程中理论计算方法计算环空摩阻值误差较大的原因;在理论计算的基础之上,采用现场环空摩阻拟合、计算反演及最小二乘法,建立了排量和环空附加摩阻值的对应关系,以此估算出注水泥过程中精度更高的环空摩阻值;并且进行了现场应用的计算。结果表明,该方法拟合出的环空摩阻比理论计算值精度更高,以此推算的泵压与实际的泵压值相比最大误差仅为4.86%。该方法计算简便、准确,对固井设计和固井安全具有一定的实际意义。     

图像处理技术在表晶音叉片激光刻蚀微调中的应用

激光刻蚀微调是表晶音叉片频率微调的一种新方法.提出了一个基于图像处理的方案对待加工的音叉片边缘进行检测并计算出相应的可用刻蚀面积.该方案可以很好地解决纠正由于音叉片排列不整齐造成刻蚀位置无法确定而带来的加工速度低下的问题,并能根据刻蚀面积进行加工预判,降低了废品率.     

任意边界薄层FASS分形曲线的裁剪

针对FASS分形扫描路径只能填充正方形区域的限制,提出通过判别参数化表示的任意边界与FASS曲线的交点来实现任意边界薄层FASS分形曲线的裁剪,为此根据分形风线的递归特性研究出求解的相应算法,并在分形风线的遍历中确立判别交点的规则,使扫描线在轮廓边界内走FASS曲线,从而为在数控系统实现分形扫描任意轮廓的薄层提供依据。     

基于误差修正的复杂翻边切边线优化设计

对复杂翻边的切边线优化设计进行了研究,提出了一种基于误差修正的预测复杂翻边切边线的迭代方法,在LS-DYNA有限元仿真的基础上,根据仿真轮廓与目标轮廓的形状误差来修正毛坯形状.结果表明,经1～2次迭代修正后得到了精确的切边线形状,在程序中实现了LS-DYNA求解器的自动调用,提高了切边线的优化效率.同时,通过对某翻边件的仿真模拟及物理实验,验证了该迭代方法的有效性.     

短脉冲激光在散射性介质中传输的时域有限元分析

从瞬态辐射传输方程出发,利用最小二乘变分原理,发展了基于离散坐标形式辐射传输方程的最小二乘有限元方法,并将其用于模拟短脉冲激光在二维散射性介质中的瞬态传输现象.首先简要介绍了求解瞬态辐射传输方程的最小二乘有限元公式,然后以脉冲激光在生物介质中的应用为背景,考察了脉冲激光入射二维非均匀散射性介质的情况,调查了不同位置处时域信号的演化规律,为短脉冲激光在生物医学领域中的应用研究提供了有价值的参考数据.结果表明:对于局部短脉冲入射条件下的非均匀散射性介质,早期的时域反射信号能够较多地反映出介质光学属性分布信息,而距离入射光源较远的测量位置,由于辐射信号经过了较长时间的衰减,所包含的介质光学属性分布信息较少.     

激光超声测量金属材料弹性常数实验与有限元分析

利用激光诱导产生的多种模态超声波的波速反演金属铝板的弹性常数.实验中将脉冲激光聚焦成线源在铝板表面诱导超声波,采用双通道非接触接收表面波的时域信息并测算其速度.在有限元分析中,将激光等效为时间和空间上均满足高斯分布的脉冲载荷,建立热力耦合分析模型对激光诱导超声波的过程进行模拟,提取超声信号的时域信息并计算表面波和纵波速度,利用声弹性方程得到铝的弹性常数.数值结果与理论值相吻合,表明建立的激光超声力学模型能够有效模拟激光诱导超声波的物理过程,为进一步利用激光超声技术研究材料力学性能提供了依据.     

Deformation Behaviors of Laser Forming of Ring Sheet Metals

Laser forming is a highly flexible sheet metal forming technique. In laser forming along curved irradiation paths, the heated zone is bigger and the effects of the processing parameters on the deformation are complex. The deformation behaviors of laser forming of ring sheet metals have been investigated from the thermal-mechanics analysis by the finite element (FE) simulation based on the proposed finite element method model. The effects of ring central angle and scanning path on deformation of ring sheet metal were investigated. The results are as follows: (1) in comparison with the laser bending along linear path, the marked third point has two peak temperatures during the laser forming process along curved path; (2) the forming process fluctutes continuously and the sheet edge is warped because the rigid-ends effect due to the restriction of sheet; (3) when the ring central angle increases, the displacement difference of the marked three points decreases and then increases, and the warped curvature of sheet edge decreases; (4) when the laser beam diameter increases, the displacement difference of the marked three points decreases and the warped curvature increases.     

UHPC-NC组合构件界面行为研究

随UHPC材料兴起,现已有较多研究表明将UHPC材料应用于结构接缝处可极大程度地增强结构的整体性能,接缝界面处的粘结强度也逐渐引起学术界关注.然而,如何对结合面处进行有效的有限元模拟却始终未见统一有效的方式.文章在广泛的文献调研基础上,总结现有试验数据,对比试验方法,得到3种不同粗糙度界面粘聚力分别为2.24 MPa,2.37 MPa和2.66 MPa,3种界面摩擦系数分别为1.42,1.63和1.64;提出基于粘聚力和抗剪强度的UHPC-NC界面强度计算式;基于接触-分离模型分别建立适用于受拉为主构件及压剪为主构件的3D有限元模型,提出适用于光滑界面、中等粗糙界面及粗糙界面的粘聚力参数、接触损伤相关参数;为验证有限元参数有效性,建立多个文献试验有限元模型并与结果对比较为吻合,可为后期有限元计算提供参考.     

电网中激光除冰技术分析

激光除冰技术是一种非接触式除去电气设备覆冰的新技术。为了考察激光对冰块的作用情况,并为选取激光除冰的最佳参数提供理论依据,该文结合实际激光除冰情况,利用有限元分析软件建立了激光与冰块的作用模型,对冰块中瞬态温度场与应力场进行了仿真,得到了温度场与应力场分布的变化过程图、不同初始温度冰块的融穿时间曲线以及不同激光功率、不同光束直径时冰块融穿时间变化曲线。通过仿真分析,给出了激光除冰设备参数选择的具体要求,对实际除冰具有重要指导意义。     

Enhancement of chaotic carrier bandwidth in a semiconductor laser transmitter using self-phase modulation in an optical fiber external round cavity

A novel method to enhance the bandwidth of a chaotic carrier from a delayed feedback semiconductor laser transmitter is pre- sented using self-phase modulation (SPM) in an optical fiber external round cavity. A physical model of the laser dynamics is established under the condition of optical feedback light with the SPM effect in the fiber path. A formula for frequency detuning of the optical dual-feedback under SPM is theoretically deduced. The results show that the nonlinear phase shift caused by SPM has ...     

飞秒激光烧蚀炸药的冲击压力数值模拟

飞秒激光能够在极短时间内烧蚀炸药产生高温高压等离子体,飞秒激光烧蚀炸药技术可用于精密加工炸药元件和安全处理废旧弹药.为深入探讨飞秒激光烧蚀炸药作用规律,采用非线性有限元计算方法,建立了飞秒激光烧蚀炸药过程的起爆计算模型,对飞秒激光烧蚀LX-17和LX-10两种炸药过程进行了数值模拟计算,获得了不同飞秒激光能量作用下等离子体和炸药中的压力分布规律.计算结果表明,在飞秒激光烧蚀炸药的过程中,烧蚀产物等离子体和激光作用区外附近炸药的初始压力较高,但是由于激光烧蚀区域极小,炸药内冲击波压力迅速衰减,没有发生起爆现象.      

衬里复合管液压胀接力的弹塑性有限元研究

液压胀接力是影响衬里复合管液压成型质量的关键参数.根据实验数据建立了两种316L衬管材料的多线性强化的有限元模型,基于Tresca屈服准则,开展了衬里复合管在液压成型过程中极限胀接压力范围、胀接压力与紧密度关系的研究,并将有限元计算结果和解析解计算结果进行了对比.结果表明,当满足成型条件时,选择硬化强度较低的衬管材料,...