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。     

负阶跃动态扭矩标准装置

100N.m负阶跃动态扭矩标准装置用于校准扭矩传感器的动态性能。它通过测量扭矩传感器负阶跃激励时间τ而获得其固有频率ωn。文章阐述了该装置的工作原理、关键技术、试验数据、不确定度分析。装置的技术指标:量程范围100N.m;τ≦5ms;不确定度U=5%,k=2。这是国际上首台动态扭矩标准装置。     

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。     

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。     

离岸码头结构无基准动态位移测试技术*

在结构位移测试方法研究现状的基础上,提出无基准测试码头动态位移的思路并建立相应测试及分析系统。选定无源伺服位移传感器采集动态信号,通过仿真试验系统研究传感器对不同形式荷载作用的振动响应规律,针对准静态位移工况,提出基于传感器采集信号与测试系统仿真模型反演结构位移真实值的修正方法,形成可变荷载作用下码头结构的动态位移无基准测试技术。开展现场动态位移测试试验,结合基于舒适度的码头位移限值研究及有限元建模分析计算,验证技术的可靠性。结果表明,该技术操作简单、结果可靠、受环境影响小,可实现远程自动监测。     

基于可变容积力加载装置的研制

采用密闭容积内电动缸伸缩挤压液体的方式,研制了一种力加载装置。实验结果表明,本文所研究的力加载装置具有加载稳定、精度高、结构优良等优点,为被加载轴的受力分析提供了优良设备。加载装置可在静态载荷75 T的基础上叠加幅值最大为13 T、频率最高为4 Hz的动态加载力。     

新型负阶跃动态扭矩校准装置

针对扭矩传感器静态校准无法完全满足实际需要的难题,设计一种新型100 N·m负阶跃动态扭矩校准装置,并阐述该装置的工作原理和关键技术。校准装置由扭矩产生装置、连接系统、制动系统、信号处理控制系统和空气轴承系统组成,利用火工拔销器产生负阶跃动态扭矩,较大程度上降低负阶跃动态扭矩的下降时间,并采用空气轴承的支承方式提高动态扭矩的传递精度。通过对试验数据进行分析和处理,结果表明该装置负阶跃扭矩产生时间低于0.1 ms。不确定度分析结果显示,该装置的扩展不确定度U为4.22%,扩展因子k为2。     

SY—118型GPS在港口测量中的应用

本文通过实践详细地介绍了SY－118型GPS静态测量和动态测量在控制网中的使用和精度分析，以及SY－118型GPS动态测量和常规方法的比较。     

大越浪下堤后建筑单体波浪冲击力计算方法

针对越浪水体对防波堤后方建筑单体冲击力缺乏理论计算公式的问题,结合地中海某油气港改扩建工程的二维物理模型试验结果,提出4种基于压力传感器测量数据的堤后单体平均波压力计算方法,并结合总力传感器结果与各种方法的计算结果进行对比分析。结果表明：越浪水体具有较高的动能,导致单个压力传感器的测量结果偏高,明显高于总力传感器结果;当试验设备受限时,可以通过均布压力传感器,取同一时刻下波压(不含负值)平均值的方式近似计算建筑单体迎浪面受到的总水平力;不同的波压平均值计算策略对总水平力的大小有影响,遍历全部测量结果计算得到的波压平均值较为合理,采取此计算策略得到的总水平力与总力传感器结果最为接近。     

解决薄壳体静态磁场反演问题的新方法

提出一种解决静态磁场反演问题的新方法。目的在于通过测量空气中磁场,建立起铁磁性外壳物体的磁化模型,计算出某个位置因无法布放传感器的磁场。然而该方法会产生一个病态系统,必须采用数学优化方法处理该系统。本文通过增加物理信息,不仅获得了可靠的解决办法,而且大大减少了传感器的数量。此外,通过船模实测数据验证了该方法,具备一定的前景价值。     

带分布式动力吸振器基座振动传递特性研究

在弹性梁上等间距安装吸振器,构建带分布式动力器的基座系统,建立了Euler梁-吸振器-弹性支承耦合系统的力学模型。给出了子结构的导纳矩阵,推导了基座的动态特性传递方程,得到了基座系统的力传递率表达式,并详细讨论了系统参数对基座减振性能的影响。搭建了带分布式吸振器基座系统实验平台,对电阻应变式力传感器进行了标定,测试了基座的力传递率特性。数值仿真与实验测试结果均表明,带分布式动力吸振器基座在低频取得了优越的减振效果。     

船用比例电磁铁动态性能自动测试系统研究

为了对船用比例电磁铁的改进研究提供试验数据支持,解决测试初始位置手动定位效率低且精度不高的问题,提高电磁铁动态性能测试的精度和效率,研究了一套自动测试系统。该系统采用高精度力传感器及电流传感器,通过可编程控制器(PLC)采集力传感器信号数据,闭环反馈控制步进电机,实现比例电磁铁的测试位置程控定位,消除手动初始定位不准对测试精度造成的影响。自动数据采集和动态性能曲线自动生成、计算、分析功能的实现提高了测试的效率。     

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。     

螺旋桨桨叶固有频率的试验分析

以DTMB4381桨为研究对象,通过在桨叶表面布置加速度传感器,采用锤击法测得桨叶的固有频率.探究螺旋桨直径、螺旋桨安装位置、敲击工具和敲击位置对桨叶固有频率测量结果的影响.试验结果表明:螺旋桨的固有频率与其缩尺比呈反比;改变螺旋桨的安装位置会对其固有频率测量结果产生微小影响;不同的敲击工具激发桨叶固有频率的能力不同;改变敲击位置会使桨叶固有频率测量结果发生明显改变.     

基于频率特性的传感器动态测量不确定度评估

文章以《测量不确定度表达指南（GUM）》中的B类评定方法为基础,根据传感器的频率特性,以幅频特性计算动态测量的相对误差,评估测量值区间半宽和置信因子,然后进一步结合相频特性,评定传感器动态测量不确定度,从而提出了一种基于传感器频率响应特性的测量不确定度评估的通用方法。最后以一种加速度传感器的振动实验为例,验证了上述方法。     

一种新型限速切断阀的静、动态性能研究

针对海洋工程装备的需要,提出一种新型限速切断阀。首先,对新型限速切断阀的结构和工作原理进行分析;然后,利用FLUENT软件建立限速切断阀内流道的流体计算模型,并进行流场数值模拟,得到限速切断阀内流道的压力分布、速度分布以及轴向液压力等数据,对限速切断阀的静态性能进行分析;最后,根据静态仿真分析所得数据,利用AMESim软件建立以限速切断阀为主的阀控液压缸系统动态仿真模型,对前后阻尼孔直径对限速切断阀性能及系统性能的影响进行分析。仿真结果表明,该限速切断阀的静态性能优良,且前后阻尼孔直径对限速切断阀及系统响应有较大影响。     

基于H∞鲁棒动态逆的无人机着舰纵向控制系统设计

针对舰载无人机着舰的纵向鲁棒控制问题,提出基于H∞最优控制理论和动态逆的控制系统设计方法。该方法考虑了舰尾流扰动和无人机机载传感器测量噪声的影响,以动态逆控制器作为主控制回路,以H∞最优滤波器对机载传感器测量噪声进行滤波,以H∞输出反馈控制器补偿舰尾流扰动的影响。仿真结果表明,所设计的控制系统具有良好的鲁棒性和跟踪特性,在舰尾流扰动和无人机机载传感器测量噪声的影响下仍具有良好的速度保持和轨迹跟踪能力,验证了该方法的有效性。     

船用螺旋桨负载动态实验仿真装置研究

介绍了动态仿真船用螺旋桨负载的总全方案并给出了一种仿装置。该装置能仿螺旋桨在各种工况下的静、动态特性,为推进电机提供逼真的轴负载。装置的主体为转矩随动系统,其反馈转矩的测量采用了转矩传感器。文章针对某深潜救生艇的螺旋桨负载进行了仿真研究,仿真结果与实际响应接近。     

船用离心风机壁面周向压力脉动测试及分析

为分析蜗壳壁面动态压力沿周向的变化规律,搭建离心风机实验台,利用高频动态压力传感器对离心风机蜗壳壁面沿周向11个位置动态压力进行了测量。通过对测量结果的分析、处理,分析各位置不稳定流动情况以及涡流脉动强度,确定了压力脉动数值最大位置,得出了动态压力大小及频率组成沿风机周向的变化规律。