船舶液压油水分含量检测新方法

在船舶工程领域,液压系统被广泛应用。为了实现液压油中水分含量的快速检测,基于介电常数原理设计制作了一种电容式微流控检测芯片,并在所搭建的检测系统上进行了不同含水量油样的检测实验。实验数据表明：随着油液中水分含量的增加,电容信号幅值逐步增大且符合二次关系。当含水量增大8倍时,油样与空气和油样与净油电容值之差的信号幅值分别约增大2倍和6.9倍。在含水量为50μl时,油样与空气电容值之差约为油样与净油电容值之差的6.5倍。实验结果表明电容法可以应用在液压油水分含量的检测中,而且拥有良好的检测效果。     

基于MSP430F169的电容式水分仪的研制

电容式水分仪是一种利用介电常数原理测量物质含水量的检测仪。该水分仪以MSP430F169单片机为控制核心,以单片式电容传感器为敏感元件,主要用于地暖供热管道渗漏和建筑物渗漏的检测。本文详细分析了单片式电容传感器的结构、测量原理及电容值计算、水分仪检测系统的硬件设计、软件设计及抗干扰设计。实践表明,该仪表具有较高的准确性及应用推广价值。     

基于DSP的舰船电网智能脱扣器设计

针对舰船电网短路故障时电压跌落、电流增大的特征,研制了基于DSP的数字化智能脱扣器.论述了短路故障的快速检测算法,提出了虚拟功率的概念,并用简单的功率检测算法代替电流幅值检测.介绍了数字处理芯片选择、软件算法实现和脱扣信号输出电路,并利用DSP芯片TM S2407A研制出试验装置完成相关试验.试验结果证明了本装置可以快速、有效地检测出的短路故障,具有广泛的应用前景.     

基于最小模MUSIC算法的电力谐波/间谐波检测方法

在电力谐波/间谐波检测中,以传统傅里叶变换为基础的分析方法分辨力差、检测精度较低,基于空间谱估计的多重信号分类(MUSIC)方法易受噪声干扰,且对各信号幅值和相位检测的准确性差等问题,文中提出对电力谐波/间谐波参数准确检测的最小模多重信号分类(MNM-MUSIC)算法,它由采样序列得到自相关函数并构造自相关矩阵,由此得到相关阵的特征值,根据最小描述长度(MDL)准则估计信号源数目,进一步用最小模方法对MUSIC算法做出修正,即利用小特征值对应的噪声子空间的线性组合与信号矢量的关系估计出各信号的频率,最后用扩展Prony方法得到各信号幅值和相位信息,由此完成对电力谐波/间谐波参数的准确检测.仿真结果表明:与经典MUSIC算法相比,此方法的优点在频率检测方面精确度更高,抗噪声能力更强,在电力谐波/间谐波分析检测中具有更高的准确性.     

参量阵差频波与原频波相位及幅值关系研究

为研究参量阵差频波与原频波之间的相位及幅值关系,本文以Moffett的暂态信号参量阵理论为基础,推导出参量阵声轴方向上的声场分布,最终得到2个理论关系式:一个是声轴上差频波相位与原频波相位的关系;另一个是声轴上差频波声压幅值和原频波声压幅值的比值与差频波频率的关系。在水池中对相关理论进行实验验证,实验结果与理论吻合很好。     

油船强迫横摇试验及分析研究

采用自制的横摇试验设备和控制系统,进行油船船模在三种横摇幅值下的强迫横摇试验,横摇试验周期为0.8~20 s,全方位探究零航速不同横摇周期时强迫横摇力矩以及力矩和运动之间相位的变化规律。试验发现,随横摇周期的增大,横摇力矩先减小,试验周期到达横摇固有周期附近时横摇力矩最小,之后横摇力矩逐渐增大,当横摇周期很长,船舶横摇缓慢,此时横摇力矩基本保持不变;同一横摇周期和不同横摇幅值下,横摇力矩与横摇幅值成倍数关系。随着横摇周期的减小,附加惯量成线性增加,横摇阻尼非线性明显,并随横摇幅值的增加而增大。     

水分对港口煤炭粉尘起动风速的影响研究

为了量化港口煤炭粉尘起动过程中水分产生的影响,采用风洞实验测定含水率变化对粉尘颗粒起动风速的影响。结果表明,水分含量的变化对粉尘颗粒起动风速有影响,且对不同粒径颗粒的影响程度不同;当含水率达到一定数值时,较小颗粒的起动风速明显增大。根据实验数据建立了水分作用下粉尘颗粒起动风速的数学模型,经验证相关性优于传统模型,实测值与理论计算值基本一致,可以定量评价不同水分条件下粉尘颗粒的起动风速。     

不同含水量液舱在弹体撞击下的动态响应特性

为明确液舱在平头弹体侵彻下的变形毁伤特点,利用100%含水量液舱的高速侵彻试验,结合数值仿真方法,分析平头弹作用下液舱含水量对舱壁动态响应的影响规律。结果表明:在相同液舱含水量条件下,弹体入射初速度越高,弹体在水中的速度衰减越快,其耗散的动能越多;同时弹体的速度衰减亦随液舱含水量的增加而增大。弹体动能的耗散使得舱内形成空泡,且空泡尺寸随弹体速度的增加而增大。液舱壁由于空泡的作用产生了外凸变形,且其变形量随弹体速度及含水量的增加而增大;当液舱部分含水时,舱壁出现非对称变形且液面下的舱壁的最大变形量与满舱时近似相等。     

差模电流注入等效电磁脉冲辐射技术仿真研究

为解决电磁脉冲(EMP)辐射敏感度试验中构建大范围强场的困难,在天线和线缆为干扰耦合主要途径的情况下,提出差模电流注入等效强电磁脉冲场辐射的试验方法,分析时域内辐射场强与等效注入电压幅值间的关系,研究等效注入电压波形特征的获取方法,并仿真验证试验方法的可行性。结果表明:在辅助设备响应为线性的条件下,场强与等效注入电压的幅值在时域内满足线性外推关系;当辅助设备端口匹配时,辐射时耦合装置监测端电压与等效注入电压的波形仅在幅值上存在倍数关系,其他波形特征相同;在仿真试验构成的理想条件下,高场强辐射与等效注入试验所得受试设备响应相等。     

有机质含量对土体物理力学性质的影响

土壤中有机质含量的多少很大程度上影响其物理力学性质。通过对砂质粘壤土有机质含量和物理力学参数的试验研究,揭示了孔隙比、含水量、压缩量、渗透性、强度等与有机质含量变化的相关关系。研究结果表明:孔隙比随有机质升高呈指数型函数增大砂质粘壤土的含水量随有机质含量的升高而呈线性增长;有机质含量增大,压缩性增大,固结系数减小,强度降低,渗透系数则是先增大后减小。     

基于混合系统的微弱信号参数提取方法

针对强噪声背景下微弱正弦信号的幅值、频率、相位的提取,构建了锁相环和混沌振子组成的混合检测系统。把待测信号作为混沌振子的内置策动力,在周期状态下测得信号的频率。用锁相环锁定待测信号的相位。最后再次把信号输入到混沌系统,利用混沌振子对周期信号的敏感性和对噪声的免疫性来提取信号的幅值。仿真结果表明:该系统可实现对微弱正弦信号的频率、相位以及幅值进行有效提取,精度较高,抗噪性能好且操作简便易行。     

斜流中的螺旋桨空化及压力脉动计算

以PPTC(Potsdam Propeller Test Case)桨为研究对象,进行了斜流中的螺旋桨空化及其诱导的压力脉动计算。基于均质混合流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,通过在梢涡区域进行网格加密,对梢涡空泡进行了数值模拟;计算得到的推力系数及各阶压力脉动幅值符合精度要求。研究表明:水中含气率是一个重要的计算参数,目前的算法下尚不能完全按照拖曳水池试验的实测值来设定;随着进速系数增大,推力系数减小,计算中的取值呈增大趋势;在重载时取值宜低于试验值2个量级,否则推力系数偏低且不易收敛;中载时,可以近似取试验值或略低;轻载时宜略高于试验值,否则推力系数偏高亦不易收敛。     

一种高效率的射频能量收集器

文中提出了一种高效率的射频能量收集器,其主要由天线阵列、阻抗匹配网络和多级Villard倍压整流电路构成.为提高效率,采用多个天线构建多路射频能量收集器,且每两路天线接收信号首先传输给与之对应的阻抗匹配网络和2级倍压整流电路,然后并联汇集电流,再经6级倍压整流电路来提升电压,最后将所有6级倍压整流电路在输出端并联来增大电流.通过ADS仿真确定了阻抗匹配网络和倍压整流电路中各元件的具体参数,在空气和生物体组织两种介质中对所设计的电路进行了测试.当工作频率为0.5~3 GHz,射频信号强度为5~25 d Bm,负载电阻为1 kΩ时,在空气中的输出电压为0.01~6.22 V,能量转换效率为2%;在生物体组织中的输出电压为0.01~3.5 V,能量转换效率为1.5%.文中所提出的多天线射频能量收集器的输出电压和能量转换效率分别比单天线射频能量收集器高2 V和1%.     

并列双立管涡激振动特性的数值和实验研究

为了观察并列双立管涡激振动中尾流及升阻力的变化情况,采用CFX数值模拟和实验相结合的方法对单立管及中心间距为2~8倍直径的并列双立管进行研究,CFX计算时考虑流固耦合的作用。结果表明:在间距为3倍立管直径时升力幅值出现最大值,此时两立管拖曳力一致,升力相位差为180°,且此时尾流叠加区域产生了一个与涡泄频率一致的速度变化场,导致立管的拖曳力周期与升力周期相同;随着间距的增加,一侧立管运动轨迹从椭圆形向8字形转变,可见低倍立管间距时,立管间的相互作用明显,随着距离的增大,影响将逐渐减弱。因此立管设计安装时中心距离应远离3倍直径,最好在8倍直径附近比较安全。     

基于改进混沌系统的微弱信号检测方法

混沌系统具有对噪声和与系统内置信号频差较大信号免疫,而对与系统内置信号频差较小信号敏感的特点,据此可检测强宽带噪声背景下的微弱信号。但在实际仿真过程中发现,当系统处于混沌临界状态时,输入纯噪声也可能引起系统的相变,且当输入的信号与系统内置信号频率相同而初相位不同时,可能不能引起系统的相变。这些情况的出现降低了微弱信号检测的正确率。本文主要针对该问题提出解决方法,将混沌系统内置信号的幅度取为小于混沌临界阈值,可避免纯噪声引起系统的相变,将混沌系统扩展为4种形式后,可检测不同初相位的输入信号。仿真结果证实该改进方法的有效性。     

含水量对固态胺纤维吸附CO_2速率的影响

在0.101MPa、温度25℃、CO2含量1.0%条件下,实验测定了含水量0～300%范围内SAF吸附CO2速率,含水量为60%～120%时吸附最快。对低、高含水量工况下水的作用分别进行了讨论,高分子涂层溶胀程度和纤维团堆密度分别是两种状态下影响吸附速率的主要因素。依据扩散控制模型,推导出了适宜含水量下吸附速率公式,当含水量为100%时,其实验值为13.2 g/（kg.min）,约为理论估算值95.0g/（kg.min）的1/7。     

某6缸V型柴油机振动测量及分析

为分析某柴油机振动特性,测量其振动加速度信号。计算柴油机的振动烈度,额定转速时,振动烈度随负荷增加而增加。负荷固定,振动烈度随转速的变化不是单调的。对振动速度信号进行频谱分析发现,速度幅值谱具有明显的线谱特征,最大幅值对应的频率为柴油机曲轴转动频率的1.5倍,即单缸发火频率的3倍。减小该频率的激励将是减小振动烈度的主要途径。     

螺旋桨诱导船体表面脉动压力预报的试验研究

研究了螺旋桨诱导的船体表面脉动压力试验预报值随空气含量变化的规律及螺旋桨模型空泡形态随含气量变化的规律,并与实桨空泡对比分析;探索了脉动压力试验预报与实桨测量值最接近的空气含量控制准则;比较了螺旋桨模型在船模伴流场和修正后的伴流场中工作时,螺旋桨诱导的船体表面脉动压力预报值及螺旋桨模型空泡形态,与实船测量观察结果进行对比,并就伴流场修正对螺旋桨诱导的船体表面脉动压力试验预报的影响作了探讨;研究了螺旋桨诱导的船体表面脉动压力的预报值随桨模试验转速变化的规律。     

倒角半径对方柱涡激特性的影响研究

采用有限体积法对具有不同倒角半径方柱涡激振动开展了数值研究。方柱涡激振动系统简化为两自由度的质量-弹簧-阻尼模型,引入雷诺平均应力模型求解不可压缩粘性Navier-Stokes方程,结合SST k??湍流模型对低质量比弹性支撑的方柱涡激振动进行了模拟。研究发现:方柱涡激振动最大振幅曲线随着折合速度的增大先增大后减小,与圆柱涡激运动初始激励分支和下端分支相类似,但没有发现幅值跳跃现象。流向振幅最大值出现在20%倒角且折合速度5.0时,大小为0.28D,而横向振幅在30%倒角工况中折合速度为6.0时达到最大值0.47D。方柱涡激振动没有发生类似圆柱一样的频率锁定现象,但其振幅呈现明显的"差拍"规律,差拍区间随倒角半径大小而异,最后对不同倒角半径下方柱运动轨迹进行了讨论分析。     

循环荷载作用下淤泥质黏土软化试验研究

针对连云港地区淤泥质黏土颗粒细、渗透系数小的特点,研究了循环荷载作用下土体的软化规律,提出该类土体软化指标.通过三轴循环荷载试验,得到累积轴向应变值和轴向应变值随着循环应力幅值比和固结压力的增大而增大;土样中平均孔压比随着循环应力幅值比的增大而增大;循环荷载的周期越大累积轴向应变和平均孔压值越大;在循环荷载作用初期,变形模量的弱化随着循环应力幅值比和循环周数的增大而更加显著.对试验数据进行分析,得出在风暴潮的波浪循环荷载作用下,连云港地区淤泥质黏土的模量和强度折减系数在0.75~0.80之间.