应变式力传感器动态测量系统的研究

研制了应变式力传感器动态测量系统,通过测试该系统的固有频率和冲击响应,对系统的动态特性进行研究。该系统溯源到静态力标准。实验表明:当测量系统固有频率相对被测信号的频率足够高时,通过静态溯源的力传感器系统可以用于测量动态力。     

脉冲式动态力校准装置的研究

介绍中国计量科学研究院进行的动态力校准,过去是通过标准加速度计进行动态力校准,标准加速度计通过振动基准进行溯源。通过激光干涉仪进行标准落锤的冲击过程加速度进行测量,从而减少了中间标准加速度计环节,将动态力直接溯源至质量、长度与时间三个基本单位上,使得动态力的计量减小了系统测量不确定度。     

基于振动分析的单轴疲劳试验机动态力误差的研究与试验

在对力学模型振动分析的基础上,导出了电液伺服式和电磁谐振式两类单轴疲劳试验机动态力值误差的解析表达式。采用由电阻应变式力传感器和动态应变采集系统组成的校准装置进行了一系列的比较试验。理论分析和比较试验的结果表明,动态力误差的绝对值随等效质量的增加而增大,随等效刚度的减小而增大。为了进行动态力误差的修正,可以采用多种修正公式,文章对几种主要的修正公式进行了比较。此外,对提高疲劳试验机动态力校准的准确度,减小测量结果的不确定度提出了建议。     

多油缸超大力值叠加式力标准机的设计方案

叠加式力标准机因较高的性价比近年来在各国得到广泛应用,但由于大尺寸精密油缸制造工艺难度较大、造价较高,目前叠加式力标准机的规格仅限于30MN以下。采用多油缸组合力源设计,可以有效解决超大力值力标准机的制造难题。通过相似设,制造了一台3MN多油缸叠加式力标准机,试验结果表明,采用多油缸力源不仅可以实现力值快速、精密控制,而且通过油缸的组合使用,可以降低测量下限,进一步扩大叠加式力标准机的测量范围。     

迟滞相频特性方法测量方程的一种改进

迟滞相频特性方法经典测量方程由于忽略了测量系统动质量、力传感器刚度及系统支撑刚度的影响,而给阻尼材料动态力学参数测量引入了误差。首先,以试件拉压安装方式为例,推导了考虑上述三方面因素影响的改进测量方程;然后,分别利用经典和改进测量方程对基于某系统获得的测量数据进行了处理,通过对比分析两种方程获得的材料参数,研究了上述因素对阻尼材料动态力学参数测量结果的影响规律。研究成果为迟滞相频特性方法测量系统优化设计及测量数据处理提供了依据。     

不同浸深比半浸式螺旋桨动态力试验研究

为了探讨半浸式螺旋桨的动态性能,利用六分力天平测量不同浸深比下半浸式螺旋桨的非定常力,分析浸深比对半浸式螺旋桨动态力的影响,并探讨半浸式螺旋桨受力在水平面和垂直平面上的方向性.试验结果表明,在合适的浸深比下,可以减小半浸式螺旋桨各分力的波动,改善半浸式螺旋桨的操纵性能.     

超空泡航行体尾部滑行力实验研究

超空泡航行体尾部沾湿滑行水动力对其水下运动特性具有重要影响。本文建立了圆柱后体在空泡内动态摆动滑行力水洞实验方法,开展了圆柱后体静态不同攻角和动态不同摆动角速度滑行水动力测量实验,获得了不同工况下滑行面几何特性和滑行力特性,并基于实验数据提出了滑行升力估算的经验公式。与理论公式比较表明,滑行力随浸没角、浸没深度变化的规律一致,Hassan模型预估值比实验值大,Paryshev模型预估值比Hassan模型更大些。     

隔振器阻抗测量技术及其应用研究

隔振器的阻抗反映了隔振器在不同频率扰力作用下具有不同动刚度的特性，广泛应用于隔振效果计算、隔振系统动态激励力识别和隔振系统能量流测量技术。根据相关标准对隔振器的四端阻抗性能进行了实测，研究了不同激励力幅值、不同大小预载荷、不同类型激励力对阻抗值的影响，同时还验证了被动线性隔振器的互易原理。根据已获得的阻抗值，对单层隔振装置中的能量流传递进行实测。     

动态力校准装置校准方法研究

在研究动态力校准装置的基础上,研究了具体的校准方法,给出了动态力校准装置的校准数据,对进一步动态力校准装置的校准和溯源水平具有一定的借鉴和指导意义。     

鱼雷动态打靶测量关键技术研究

鱼雷动态打靶试验是检验鱼雷武器毁伤能力的最直接、最有效的方法,鱼雷动态打靶试验中由于鱼雷爆炸对靶船产生的剧烈冲击会造成靶船的严重毁伤甚至沉没,因此鱼雷动态打靶试验中对靶船的冲击测量需要考虑测量设备冲击防护、远程控制、数据的可靠回收等诸多技术问题,通过对鱼雷动态打靶试验测量工作所面临的技术问题的难点分析,给出了相应的解决方法,可以作为鱼雷动态打靶试验测量工作实施的参考。     

一种用于水下的测量体结构设计与受力分析

介绍了水下测量体结构设计过程中,水下受力分析情况,主要对测量体受水流冲击力和水压力的力学模型进行分析,提出了测量体在材料选择、局部加固方式、水中姿态调整以及密封等方面应该注意的问题,供设计人员参考交流。     

应变片测量法结合顶举法拟合曲线在船舶轴系准动态校中应用分析

本文通过对船舶轴系动态校中校核精准性问题的两种弹性校中测量法方法:顶举曲线拟合算法和基于Riccati矩阵的应变片测量进行比较详细的综述和分析,发现两者存在不同程度的问题及提出优化办法。并在此基础上提出一种基于Riccati矩阵应变片准动态测量轴承支反力曲线拟合的船舶轴系准动态校中方法。     

螺旋桨诱导的船体表面力预报新方法

在已知船舶的质量、刚度、阻尼以及实测尾端振动速度的条件下,反推出螺旋桨叶频激振力.这是属于结构动力学的反问题即载荷识别问题.在深入研究国内外螺旋桨激振力计算方法以及综合分析影响螺旋桨激振力的各种要素后,采用载荷识别方法,提出计算空泡螺旋桨诱导的船体表面力的新公式,用该公式预报了四条船的表面力并与国外有关方法进行比较,预报的螺旋桨激振力与脉动压力值均在国外各公式预报值之间.用该公式预报的5.2万吨多用途货船的脉动压力值与空泡水筒中的实验值相比误差为21.8%;预报了30万吨超大型油船的激振力并由该激振力算出的尾端振动速度值与实测值相比误差仅为3.64%.     

基于三维激光扫描的动态沙方量测量及点云修正

针对水路运输中传统沙方量测量方法精度差、耗时多的问题,提出基于三维激光扫描技术的动态沙方量测量方法。采用静态标定实验得到三维激光扫描系统在沙方测量试验中相对误差为2.46%,满足现场测量要求,然而在动态测量实验中由于扰动误差的存在,使得测量误差超过允许范围,因此需对点云进行修正,降低扰动误差的影响。选取曲面拟合法对静态测量所得点云进行分析,实验数据与拟合数据吻合度为99.8%,从而验证了曲面拟合在修正点云中的适用性。动态扫面点云修正结果显示,动态测量相对误差由修正前的5.37%减小至2.97%,处于现场允许误差3%以内,从而进一步验证了三维激光扫描技术用于沙方量的动态测量的可行性。该方法充分发挥了三维激光扫描技术高精度、高效率和高速等特点,不仅在行船过程中可快速获取沙方量,同时可获取扫描对象三维空间内的详细信息进行数字化建档。     

基于全相位时移相位差的船模试验信号频谱分析方法研究

相位信息是船舶水动力特性的重要方面之一。为了高精度识别船模试验测量信号中的频率成分属性,文章对测量信号作分离和延时处理,将全相位时移相位差法应用于动态信号的处理分析之中。通过仿真信号分析表明,该方法具有良好的抑制频谱泄漏性能和相位分析能力,且谐波分析能力强、抗噪性能好,在信噪比大于10 dB的噪声环境下参数识别的精度仍较高。对两船近距航行模型试验,应用该方法对全拘束船模的垂荡力和艏摇力矩信号开展了频谱分析,分析得到的一阶波浪力幅值及相位差表现出较好的规律性。     

舰船载流管道的动态分析

对载流管道在外部激振力和流体激励下的动态响应进行了计算。比较了在不同激振力频率和不同管内流速情况下的管道动态响应。根据舰船管道的实际情况，在载流管系的动态响应分析中引入基础振动的影响。计算分析了舰船管道系统在流体激励、外部干扰力和基础振动情况下的动态响应。     

评估设备激励特性的虚拟力方法研究

在结构声传播和声场响应研究中,往往需要以设备的激励特性作为计算模型的输入。若虚拟力作用下的结构响应与真实响应一致,可用虚拟力代替真实激励作为模型输入。文章在前人虚拟力模型的基础上结合改进的分部优化正则化方法,解决测量导纳矩阵的病态问题,提高虚拟力估算精度。文中通过电机模型实验对比了不同正则化方法下虚拟力对结构响应的重构误差,验证文中方法在虚拟力估算中的可行性和准确性。     

动态环境条件下舰船航向真值测量方法研究及应用

介绍了一种在动态环境下对特定目标进行跟踪来反推舰船航向真值的测量方法-目标真值测量法。该方法采用了动态条件下高精度连续测量技术、数据融合处理技术和动态测量精度分配技术,实现了动态条件下舰船航向真值的高精度连续测量。     

船舶动态参数测量应用研究

动态参数测量仪由互相垂直布置的传感器和相应的电子电路构成，能测量船舶横摇，纵摇，升沉等运动状态的角速度与角加速度，可应用于船舶性能分析、运动模型计算及船舶控制。本文对国外引进的该仪器深入分析的基础上，对其开发和应用研究作了进一步讨论。     

大功率低速离合器接合过程动态特性仿真

为得到大功率低速离合器轮齿在轴向接合过程中的动态冲击载荷,进而为强度分析提供依据,首先以存在转速差和轴向相对运动的内啮合齿轮副作为研究模型,采用系统动力学分析软件ADAMS分析了轮齿接合过程的动态特性,给出了完整接合过程的动态扭矩、轴向力和转速等关键参数,结果显示存在转速差和轴向相对运动的齿轮副在接合过程中产生较大的轴向力和扭矩冲击值,并且轮齿转速差、接合速度和轴向推力等参数对冲击载荷具有较大影响;以存在锁止角的锁销和摩擦片联动为主要研究对象,分析了锁销及摩擦片接合过程的动态特性,给出了完整接合过程的动态扭矩、轴向力和转速等关键参数,结果显示锁销及摩擦片在该联动过程中产生较大的轴向力和扭矩冲击值。该结果可为相关离合器的设计提供依据。