基于物体对称性实现旋转多普勒效应的优化测量

为了快速高效地测量对称物体的转速,基于数字螺旋成像理论,提出了一种测量旋转多普勒频移的优选方案.通过在空间光调制器上加载多重对称性物体的旋转光栅来模拟旋转物体.实验中通过测量三重对称物体和十重对称物体的反射谱,分析其频谱特性,验证了该方案可以快速高效地得到高信噪比的信号,进而测得转速,且测量误差在0.7%左右.该方法对测量具有多重对称性的物体的转速高效准确,有望应用在遥感技术领域,甚至在天文领域探测天体转速.     

基于主动视觉系统的转动模糊图像测量方法

针对摄像机拍摄过程中由于目标的转动会使生成的图像模糊,提出了一种利用单帧旋转模糊图像进行转动测量的方法.该方法对旋转模糊图像应用准极坐标变换,将二维的旋转运动转化为一维直线运动,并通过分析直线运动模糊在空间域和频域上的数学模型,证明在直线运动模糊图像的频谱图上会有一系列由于sinc函数零点的存在而形成的暗条纹.条纹的位置可以通过图像处理技术提取,利用条纹位置与位移、转速之间的数学关系可以实现旋转角位移和转速的视觉测量.利用设计的主动视觉系统采集单帧旋转模糊图像,根据所提出的测量方法对旋转模糊图像进行处理.实验结果验证了频谱图上暗条纹的存在.计算结果表明,利用单帧旋转模糊图像实现转动测量具有可行性和较好的测量精度.     

计算旋转叶片动态频率的一种新方法

针对旋转叶片的结构和工作特点,基于旋转态下的悬臂梁理论,建立了考虑叶片离心力作用的动力学方程.采用梁函数法推导了在变转速状态下悬臂梁频率的解析表达式,进而确定了叶片在离心力作用下的固有频率随转速的变化规律,获得了叶片动频率、静频率与转速之间的关系,得到了一种新的叶片动频系数公式.最后,采用解析法和经验公式法分别计算某叶片的前三阶动频,结果表明该方法的合理性.     

一种非接触式数字旋转测速系统的研究及实现

基于高压频闪灯闪光频率与被测物体转速同步的原理,提出一种新的非接触数字旋转测速方法,分析了测速原理,给出测速系统的具体实现方案,并进行了硬件设计和软件分析.实验结果和现场应用表明,该数字旋转测速系统具有性价比高、性能稳定可靠等诸多优点.     

用变频条纹图扫描技术测量陡峭物体的三维轮廓

针对传统条纹投影方法不能测量陡峭物体三维轮廓的问题，提出了一种基于相移的变频条纹图扫描测量技术．采用投影装置投射一系列频率随时间变化的正弦条纹图到被测物体上，且在每个频率下完成相移条纹扫描．用电荷耦合器件(CCD)和图像采集卡记录这些变形的条纹图，对这些条纹图沿时间轴提取相位并进行处理，可以得到图像上每个像素点的相位和沿时间轴的相位变化率，由此得到的每个像素点的相位值在像面内都是相互独立的，而相位变化率包含物体的高度信息，因此可以得到物体的三维轮廓．实验证明，该技术能够成功地测量陡峭物体的轮廓．     

基于Timoshenko梁模型的旋转弹箭横向振动模态分析

将旋转弹箭简化为Timoshenko旋转梁,基于有限单元法研究了其在自由飞行时的横向振动模态.采用Timoshenko梁模型,考虑陀螺效应和剪切效应,运用转子动力学和有限单元法的思想,建立旋转弹箭横向振动的有限元方程和频率方程.利用该频率方程,分别采用Rayleigh梁和Timoshenko梁模型对某旋转弹箭进行模态分析,对不同梁模型下的横向振动进动频率进行对比,并讨论弹箭转速和长径比对模态频率的影响.     

基于小波神经网络的复杂三维物体测量

将小波神经网络引入基于结构光投影的复杂物体三维面形测量.在测量过程中,利用小波函数的时频特性及变焦特性和神经网络强大的函数逼近功能,得到离散条纹图的连续逼近函数,从中解出物体的相位信息,获得物体的三维面形分布.应用小波神经网络,在结构光投影条件下,只需要获取一幅条纹图,便可以完成复杂物体的三维面形测量.该方法相比传统的傅里叶变换轮廓术方法,不存在滤波操作,具有更高的灵敏度,在条纹图存在阴影的情况下,能更准确获得物体的相位信息,更加适用于恢复复杂物体的三维面形.模拟及实验均验证了该方法的可行性.     

水平旋转钻柱横向振动特性试验

利用水平井钻柱动力学特性模拟装置,对不同钻压和转速条件下水平旋转钻柱横向振动特性进行试验研究。结果表明:钻压和转速是影响水平井旋转钻柱横向振动特性的重要因素;随着转速增加,两横向振动的频率逐渐变大而相位差变小,两横向振动频率与钻柱自转频率呈线性关系;钻压增大对两横向振动频率的影响不大,但两横向振动的相位差会随着钻压的增大而逐渐变小;实际钻进中,钻柱一直处于井筒的右下部,转速选取时应尽量避开52.1 r/min。     

振动干涉计量的一种方法

本文介绍测量物体振动的一种新方法。该方法由相干光源照明相位板,在空间产生恒定干涉场,将振动物体置于干涉场中,记录下带有物体振动信息的干涉条纹。根据此干涉条纹可定量分析物体振动的振幅。理论分析与实验结果相符。     

用ADSP2181实现旋转机械整周期采样

旋转机械状态监测、故障诊断仪器应具有实时测量转速和对振动信号进行整周期采样的功能,旋转机械转速的连续变化又要求该类仪器的采样频率能够连续可调,这在硬件的实现上存在困难.该文采用ADSP2181的可编程定时器,应用软件和硬件相结合的方法,较好地解决了这一难题,在相同测速精度下,可从几转到几十万转实现对振动信号的整周期采样.