基于轴向力自由控制的磁悬浮飞轮基座振动抑制

高速磁悬浮飞轮壳体或机座振动是影响运行精度的关键问题。对于外转子式飞轮结构,当转子轴向基准面与转子旋转轴线之间的垂直度精度在一定范围内时,这种形位误差会导致额外的基座振动。基座的同频振动幅值由转子自身的残余不平衡和位移传感器测量面的形位误差同时决定。因此,该文在传统力自由控制基础上提出了轴向力自由控制方法对基座的轴向振动进行抑制。通过实验比较了不开启不平衡控制、仅开启径向不平衡控制和同时开启径向、轴向不平衡控制3种情况,验证了在转子各自由度同时开启不平衡控制能更有效地减小基座振动。实验结果表明:在工作转速下,该方法能有效地消除转子轴向的同频振动力,抑制基座振动。同时,也证明了在承担重力方向同样也能实现力自由控制,与磁轴承仅有径向力自由的不平衡控制方法相比,拓宽了不平衡力自由控制方法的应用领域,取得了较好的振动控制效果。     

钢球斜轧成形的金属流动规律

基于钢球斜轧成形原理,采用DEFORM-3D有限元软件建立了钢球斜轧成形的有限元模型。相应的实验结果表明有限元模型是可信的。利用有限元结果研究了钢球斜轧成形过程的金属径向和轴向变形规律。研究表明：坯料的金属以周期振荡方式累积变形。在轴线方向上,球体间的连接颈是变形最剧烈的位置,离连接颈越近,金属的径向变形和轴向变形越大。在横截面方向上,球体前半球的金属,离轴线中心越近,径向压缩量越小,轴向位移越大;球体后半球的金属,离轴线中心越近,径向压缩量越小,轴向位移越小。     

垂直折射法测三棱镜的折射率

基于最小偏向角法和掠入射法测量三棱镜的折射率时,存在不易测准最小偏向角或明暗分界线的位置,测量量较多及测量原理复杂等缺点,本文提出了垂直折射法测量三棱镜折射率的理论公式和实验测量方法。采用此方法对两种不同顶角三棱镜进行测量,通过计算其折射率,验证了该方法的测量误差较小,可行度高。     

数字图像相关位移场测量的误差补偿

数字图像相关方法中，位移场测量的误差大小与算法的迭代次数通常成反比，要获得较低的误差，必须增加迭代次数，从而增加了计算量；而非迭代的方法误差相对较大。为解决这一问题，提出了一种基于BP神经网络的误差补偿方法。选择基于非迭代光流法的位移场测量方法为算法模型，详细分析了该算法本身存在的截断误差，以模拟散斑图的位移测量值及其误差为数据集，用训练好的神经网络误差预测模型对测量结果进行补偿。实验验证结果表明，补偿后的位移测量误差相较原来总体下降了50%左右，测量误差的统计分布也显著下降。     

用电容位移传感器测量金属丝弹性模量

针对传统测量弹性模量方法存在的局限,提出了一种新的用电容位移传感器测量金属丝弹性模量的方法.详细介绍了测量原理、测量装置和测量过程,给出了测量结果,并讨论了影响测量误差的主要因素及减小测量误差的具体措施.选用钢丝作为具体测量对象,测量结果与材料手册中给出的结果吻合.本测量方法较传统测量方法有更高的测量精度,可用于测量多种金属丝的弹性模量.     

一种基于Radon变换的精密工作台微位移和转动测量方法

针对精密工作台微位移和转动测量问题,提出一种基于平面正交光栅图像Radon变换的精密工作台位移测量方法.构建了由平面正交光栅和显微摄像系统组成的测量实验台,在不同实验条件下识别了平面正交光栅的栅线间距和角度,进行了工作台运动测量实验.实验结果证明,Radon变换对噪声不敏感,能很容易地识别出不同条件下平面正交光栅的倾角和位置,可精确地测量工作台位移,测量误差小于1μm通过对现有系统测量分辨率的分析,提出了取消相机镜头和适配镜、以CCD感光面直接接收放大的光栅图像来进一步提高测量系统分辨率的方案.     

录井钢丝直径的恒磁测量原理

介绍录井钢丝直径的恒磁测量原理，包括沿钢丝径向和轴向的磁阻测量方法、沿钢丝轴向的主磁通测量方法，它们均可应用于表面受油泥或其他非导磁材料覆盖钢丝的在线连续测量     

基于机器视觉的柔性机械臂振动位移测量

 针对传统的振动位移测量方法中,间接测量法误差较大、准确度较低,而直接测量法虽能达到精度,但成本较高、实用性较差的问题,提出一种基于机器视觉的振动位移测量方法。选取电机驱动运动的柔性机械臂作为测量对象,通过CCD相机采集机械臂末端标记点运动图像,再经过阈值分割、质心检测等视觉处理,得到机械臂振动位移信息。通过搭建实验平台对该方法进行实验验证,并与压电材料测量法及仿真法得到的振动位移进行对比,结果表明,基于机器视觉的振动位移测量方法能够在不接触工况下,对柔性机械臂进行准确、实时的振动位移测量,相比于压电材料测量法,避免了公式误差等影响,具有明显的优越性。     

林尼克结构干涉测量系统误差分析

在应用林尼克结构干涉测量系统进行测量时,发现系统存在一个近似为二次曲面的测量误差。根据光学干涉系统的测量原理,分别对林尼克结构干涉测量系统的相移器误差、摄像机误差和光学系统误差进行了分析,确定光学系统误差是干涉测量系统的主要误差源,其中显微物镜焦点轴向误差是产生系统测量误差曲面的主要原因。以平面为实验测量样件,应用测量系统对参考光臂显微物镜的不同轴向位置进行了测量,通过分析测量结果验证了焦点轴向误差对系统测量误差的影响,并与理论结果进行了比较。     

非对称转子动力学特性数值模拟

基于ANSYS的非线性瞬态动力学模块,以旋转位移约束模拟转动的方式数值计算了重力作用下径向非对称转子的振动特性,得到了重力引起的低速倍频共振、转子各方向振动相同的结论.外载分别考虑重力和不平衡力,研究了重力和不平衡力对系统振动的影响,结果表明系统的1倍频和2倍频振动不存在相互作用.最后研究了非对称转子的不平衡响应特性,得到了相同轴向位置不同相位的加重,转子的振幅和相位响应差别很大的结论,针对此结论提出了一种简单有效的基于影响系数法的非对称转子动平衡方法.通过实验验证了所采用的计算模型准确性,所得到的结论对卧螺离心机的故障诊断和高速动平衡具有一定的指导意义.