物面倾斜对激光三角位移测量精度影响的研究

在高精度激光三角法位移测量中，被测物面的倾斜对测量精度影响很大。本文利用光散射原理研究了物面倾斜角与激光三角位移计光电接收面上会聚光斑的光能质心的关系，进而推得了物面倾斜角与相应的倾斜误差间的关系式。实验结果与理论预计基本一致。在此基础上提出了校正倾斜误差的方法。     

最佳视角3-D激光扫描路径的自动确定方法

在3-D激光自动扫描测量中,传感器测量视角的选择直接影响测量数据的完整性和准确性。该文提出了背影轮廓法和凸包法相结合的最佳视角确定方法。利用背光板得到不同角度被测物的背影轮廓图像,根据背影轮廓法得到被测物体的粗略表面数据。以表面数据的凸包多边形作为线结构光传感器的扫描路径,改变传感器的测量视角,完成对被测物的自动扫描。实验结果表明:该方法适用于复杂外形表面的扫描,能够得到完整准确的表面3-D数据。     

轻轨交通新型声屏障技术

实验分析了轻轨交通噪声的频率特性。针对现有声屏障的优缺点,开发研制了两种阻抗复合型声屏障,在轻轨交通噪声的主要频率范围内,该声屏障的吸声性能较出色,且有能够防止雨尘侵害的优点。为分析新声屏障的斜入射吸声系数,提出了一种多通道脉冲响应方法,该方法排除了被测对象的反射与散射指向性影响,适合测量不平整吸声辊面的斜入射吸声系数,新声屏障的测量实验证明了该方法的有效性。     

变形的全场衍射测量

提出了测量全场应力应变的一种新方法,它可用于测量被测物体整个表面的变形量,这种方法为非接触测量,不影响被测量物的表面。     

非接触法测量炮弹外径技术研究

非接触测量是以光电、电磁等技术为基础,在不接触被测物体表面的情况下,得到物体表面参数信息的测量方法。典型的非接触测量方法如激光三角法、电涡流法、超声测量法、机器视觉测量法等等。     

差分激光三角法油膜厚度测量传感器的测量范围与精度分析

针对所研制的海面溢油油膜厚度测量传感器的测量范围和精度进行了研究.在分析基于垂直入射差分激光三角法油膜厚度测量原理的基础上,分别采用厚度0.1,mm的塞尺和10,mm的陶瓷量块对传感器的测量上下限进行了验证,并采用厚度为1~10,mm的0级陶瓷量块对传感器进行了精度测量和分析.结果表明,所研制的油膜厚度测量传感器的范围为0.1~10,mm,测量相对误差小于1%.     

被测表面特征对激光测头特性的影响

提出了基于坐标测量机,激光三角法测头,测头回转体的自由曲面非接触扫描测量方法,其中激光测头的输出值受被测表面的粗糙度,曲率以及颜色等特征的影响,存在相应的误差,为了减少这些误差,对其影响规律进行了实验研究,结果表明,表明粗糙度值太低,测头不能完成测量,原因是表面存在较强的镜面反射光,曲率越大,测量误差越大,因为光斑区域内的表面平均高度变化加大,颜色越深,测量误差越大,因为漫反射光信号过弱所致。     

激光扫描三角法大型曲面测量中影响参数分析

介绍了基于光学三角理论的激光扫描大型曲面测量原理．详细分析了影响其测量精度的几个主要因素,即被测物体表面的光学性能、物面倾斜、光学系统畸变及散斑等对测量精度的影响．针对大范围测量时,光斑图像占用多个像素及诸多因素造成的光斑图像强度分布不均,以致于很难读取真正光斑几何中心的问题,文中提出了基于Hough变换的光斑中心提取方法．实验表明了该方法对提高大型曲面测量精度的有效性．     

反对称介质-金属结构中的表面等离激元

利用反对称半无限介质-金属结构实现了表面等离激元的高反射率。计算了反对称半无限金属-介质结构中正入射和斜入射表面等离激元的反射和透射。限制介质的厚度, 将电磁场表示成各离散本征模式的叠加, 根据边界条件得到反射系数和透射系数矩阵。 介质厚度趋于无穷时, 得到反对称半无限介质-金属结构中表面等离激元反射系数和透射系数的近似解析表达式, 计算结果与数值解相吻合。最后分析了斜入射表面等离激元的反射率和透射率与入射角的关系。     

激光扫描三角法大型曲面测量中影响参数分析

介绍了基于光学三角理论的激光扫描大型曲面测量原理,详细分析了影响其测量精度的几个主要因素,即被测物体表面的光学性能、物面倾斜、光学系统畸变及散斑等对测量精度的影响,针对大范围测量时,光斑图像时占用多个像素及诸多因素造成的光斑图像强度分布不均,以致于很难读取真正光斑同何中心的问题,文中提出了基于Ｈｏｕｇｈ变换的光斑中心提取方法,实验表明了该方法对提高大型曲面测量精度的有效性。     

分层高斯分布介质粗糙面电磁波透射问题的微扰法研究

运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁波透射问题,推出了不同极化状态的透射波散射系数公式。采用高斯粗糙面来模拟实际的分层介质粗糙面,结合高斯粗糙面的功率谱,导出了平面波入射高斯分层介质粗糙面的透射系数计算公式。通过数值计算得到了HH极化透射系数随透射波散射角变化的曲线,讨论了底层介质介电常数、中间介质介电常数和厚度、粗糙面参数及入射波频率对透射系数的影响。数值计算结果表明：底层介质介电常数、中间介质介电常数和厚度、粗糙面参数及入射波频率对透射系数的影响是非常复杂的。     

熔合势垒厚度对熔合截面的影响

用多级势近似的方法计算了不同熔合势垒厚度对反应体系16O＋208Pb熔合几率的影响.计算表明,对垒下熔合,随着势垒厚度的增加,隧穿几率快速下降,入射能越低下降的越快;对垒上熔合,隧穿几率会随着势垒厚度的增加而增加,入射能越大上升的越快.如果选择适当的势垒厚度,可以使计算结果与实验数据符合的更好.这为进一步澄清熔合反应中熔合势垒的形状、极端垒下重离子熔合机制等相关研究提供参考.     

用于TIG焊缝跟踪的表面活性剂对电弧电压的影响

提出一种基于表面活性剂示踪的电弧传感焊缝跟踪方法,该方法能实现I型对接坡口TIG焊缝的焊接.建立电弧信号采集和分析的试验系统,实验研究表面活性剂不同涂覆方式对电弧电压的影响.结果表明,涂覆方式和摆动频率对电压信号影响较大,而焊接电流和涂覆厚度的影响较小.通过电弧摆动和焊缝表面涂覆活性剂的方式,可以得到明显的周期性电压信号,此信号可以用于焊缝跟踪传感.     

劈尖等厚干涉实验条纹不等间距的分析

指出劈尖等厚干涉实验中随着膜厚的增加 ,条纹间距变大。定性分析了由于构成劈尖的玻璃发生形变导致的严重影响。重点分析了入射光具有一定发散的入射角所造成的影响 ,通过理论计算和实验结果的对比说明该分析的正确。从而给出了劈尖等厚干涉实验中为减小系统误差测量条纹间距应采取的方法     

低能电子束光刻的Monte Carlo模拟

利用Mott截面和介电函数模型,借助Monte Carlo方法模拟了电子在光刻胶PMMA和衬底中的弹性散射和非弹性散射.通过统计电子的能量沉积分布,发现低能电子的大部分能量沉积在光刻胶中而非衬底,所以在电子束光刻中有着更高的效率.并且还得到了在不同的入射电子能量下,光刻胶完全曝光所对应的的最佳厚度.     

基于微扰法的指数型粗糙面光散射研究

运用微扰法研究了指数型粗糙面的光散射问题,给出了不同极化情形下散射系数的数学表达式,数值计算得到了双站和单站两种情形下散射系数随散射角变化的曲线,讨论了粗糙面高度起伏均方根、相关长度,介质介电常数,入射光波长对散射系数的影响,得出了指数型粗糙面光散射系数的特征,结果表明粗糙面高度起伏均方根、相关长度,介质介电常数,入射光波长对指数型粗糙面光散射系数的影响是比较复杂的。     

高斯粗糙面电磁散射的基尔霍夫驻留相位法研究

采用高斯粗糙面来模拟实际粗糙面,根据基尔霍夫驻留相位近似法研究了粗糙面的电磁散射,结合高斯粗糙面的自相关函数导出了高斯粗糙面后向散射系数和不同极化状态双站散射系数计算公式.通过数值计算得到了后向散射系数随入射角变化的曲线和不同极化状态双站散射系数随散射角、散射方位角及入射波频率变化的曲线,讨论了介质介电常数、粗糙面参数对后向散射系数和双站散射系数的影响、入射波频率对双站散射系数的影响,得出了高斯粗糙面散射系数的基本特征.结果表明介质介电常数和粗糙面参数对高斯粗糙面后向散射系数和双站散射系数有明显影响且非常复杂,而入射波频率则对双站散射系数无影响.     

一维带限Weierstrass分形粗糙面电磁散射的微扰法研究

运用微扰法研究了平面波入射粗糙面的电磁散射问题。采用一维Weierstrass分形粗糙面模拟实际的粗糙面,结合其功率谱密度导出了散射系数计算公式;通过数值计算得到HH极化状态下散射系数的角分布曲线,讨论了分维、标度区间、空间基频、粗糙面高度起伏均方根以及入射波频率的变化对散射系数的影响;得到了平面波入射一维带限Weierstrass分形粗糙面散射系数的分形特征、基本特征、分区特征和随频率变化的特征。     

地表移动影响范围与地质采矿条件关系数值模拟

随着采空区增大，地质灾害不断增多，有必要对采动影响范围进行研究。10 mm下沉边界是确定影响范围的重要指标，且FLAC3D适合求解非线性大形变问题，因此可以将其用于探究地表移动影响范围(L)与地质采矿条件的关系。实验以某矿区A工作面和另一矿区B工作面为背景，通过建立数值模型，运用控制变量法探究了L与岩层厚度、松散层厚度、工作面开采尺寸、覆岩岩性的关系，给出了L的计算公式并对变化规律进行了理论与力学分析。结果表明：L与岩层厚度、松散层厚度呈正相关关系，L与采长呈负相关关系，L在关键层变软弱后显示出了轻微增长。研究为煤炭的合理开采及矿区地表建构筑物保护提供科学依据。