光的干涉法测金属丝弹性模量

提供了一种测量金属丝弹性模量的实验方法,该方法利用自制简易劈尖装置,结合光学干涉原理,采用移测显微镜监视器观察干涉条纹变化,精确地测量了在拉力作用下金属丝的微小伸长量,算出该金属丝的弹性模量.     

微波测量金属丝杨氏模量

杨氏模量是衡量固体材料抵抗变形能力的一个重要的参量,它是设计中选定机械构件时的一个重要依据.测量金属丝杨氏模量的关键在于测量金属丝在拉力作用下的微小伸长量?L.本文利用微波干涉可以比较精确的测量微小长度变化这一特点,在微波分光计上测量了铁丝的杨氏模量(E=1.9×1011N/㎡),相对误差4%.     

大学物理实验中光学原理对微小变化量的测量方法

文中首先简单介绍了大学物理实验中的直接测量和间接测量的定义,提出了用当前仪器直接测量一些微小变化量的困难。重点阐述了利用光学原理的方法对微小变化量的间接测量,主要从拉伸法测杨氏模量和等厚干涉测量薄纸的厚度两个实验出发,详细介绍了光学原理—光的反射和光的干涉,如何应用到微小变化量的测量之中。最后简单讨论逐差法对减小微小变化量测量误差的作用。     

嵌入式微距测量实验平台的设计

在基础物理实验中,通常需测量一些微小的位移量,例如在杨氏模量实验中,使用光杠杆放大法,测量细钢丝的微小长度变化,实验难于调节且精度较差。从实验创新的角度出发,设计了一种利用单片机和位移光纤传感器测量微小距离的系统,该系统简单易用,灵敏度高,通过软件对测量线性化校准,可以较好地使用在微距测量方面。     

微小电流测量仪器的设计实验研究

对于测量微小脉动电流，例如测量石英电子钟整机功耗这样的微安级电流，不能简单地将电流表串入电路中去测量，而需要一套将被测信号转换成可以直接测量并用数字直观地显示出来的电路，本文结合设计型实验介绍了测量微小脉动电流方法及有关电路。     

平面偏振光微小偏转角的精密测量

对一般的光路进行调制来测量微小偏转角的方法进行了改进.利用双重调制的方法,对平面偏振光的微小偏转角进行了精密的测量.这种方法利用两个磁光调制器分别对光路和信号本身进行调制,既有效增强了测量信号,又可消除由起偏器和检偏器引起的角度误差,抑制背景光对实验的影响.本实验系统的分辨率已达到2.73×10-8 rad.分析了存在的主要噪声,给出了提高整个实验系统的分辨率可能采取的措施.     

物理实验中微小长度的几种测量方法

本文对大学物理实验中几种测微小长度的方法进行了归纳．并简单阐述了其测量原理。     

非接触式温度测量方法在微尺度实验中的应用

本文系统的介绍了非接触式温度测量方法在测量微小物体表面温度场中的应用.得用微区热成像技术,使用红外成像仪及专用红外放大镜测量并得到了微小物体的温度场.由于不同材质的红外发射率不同,分别采用不同的方法对红外测量得到的温度场进行修改,从而得到较为准确的温度值.非接触式测量方法不会引起微小物体温工分布的变化且不需要特别的布置,因而在微尺度实验中比一般的接触式温度方法——采用热电偶或电阻来测量温度且有更高的精确度。     

有限元模拟电桥的直升机旋翼轴拉力与扭矩测量方法

为了精确地测得直升机飞行过程中旋翼轴的拉力及扭矩,通过有限元计算,模拟了现有直升机旋翼轴拉力测量中惠斯通电桥的输出,研究了旋翼轴现有测量方式中各向载荷对电桥输出的影响,分析了旋翼轴拉力、扭矩与各向载荷的耦合情况。结果表明,现有的旋翼轴拉力及扭矩测量的误差,主要来源于直升机飞行过程中俯仰力矩、滚转力矩传递到旋翼轴上的侧向弯矩的影响;通过耦合分析,给出了一种新的旋翼轴拉力及扭矩测量的组桥方式,并通过有限元模拟计算,验证了新方式的可行性。研究结果为后续直升机旋翼轴拉力及扭矩飞行测量提供了一种新的方法。     

微小位移的电测法

将非电量测量转化为电量测量可以极大地提高对非电量测量的技术指标。微小位移的精确测量在诸多实验中均有重要的意义，为此，提出了若干种测量微小位移的电测法。     

基于模糊PID的CVT夹紧力控制

针对金属带式无级变速器(CVT)夹紧力不合理造成传动效率低的问题,提出基于模糊PID的CVT夹紧力控制方法.为保证主、从动带轮夹紧力满足转矩传递要求同时实现夹紧力控制、速比控制解耦,研究了夹紧力的唯一控制原理.提出目标夹紧力的模糊计算方法,使目标夹紧力控制在最佳范围内.设计模糊PID控制方法,首先应用模糊控制使夹紧力快速稳定在目标夹紧力小范围内,然后通过PID寻优达到目标夹紧力.试验结果表明通过对目标夹紧力的模糊计算可以在保证不打滑的情况下,有效降低目标夹紧力;通过从动轮夹紧力的模糊PID控制方法,可以使从动轮夹紧力快速、准确达到目标夹紧力,并消除比例溢流阀饱和特性对控制性能的影响.     

McKibben型气动人工肌肉建模方法研究

对McKibben型气动人工肌肉的建模方法进行了研究.主要有两种建模方法,一种是能量法,另一种是力平衡法;在理想状态下,利用能量法和力平衡法建立的理想状态下静态模型的结论是相同的;最大编织角由气动人工肌肉的结构和工作机理决定;当考虑了端部约束时,气动人工肌肉输出力会减小,此结论由能量法和力平衡法都可得到证明.本研究对气动人工肌肉精确建模有一定的指导意义.     

球头铣刀切削刃存在差异的切削力系数辨识

为了准确辨识得到球头铣刀切削刃存在差异的切削力系数,提出结合平均铣削力方法和粒子群优化算法的辨识方法.首先,建立球头铣刀的铣削力模型,推导基于平均铣削力且忽略切削刃差异的切削力系数辨识模型.然后,以基于平均铣削力方法辨识得到的切削力系数为初值、最小化铣削力仿真结果和测量结果的偏差平方和为目标,引入修正系数为设计变量,设计基于粒子群优化的切削力系数修正算法.最后,进行仿真和实验验证,相关结果表明采用修正后的切削力系数不仅能准确地预测切削刃存在差异的铣削力峰值,而且具有更好的吻合度和精度.     

核磁共振可动流体实验最佳离心力确定新方法研究

在核磁共振实验中,一般通过高速离心的方法来区分可动流体和束缚流体,为了准确的测试可动流体饱和度,需要确定一个最佳离心力。传统的最佳离心力标定方法需要多次离心,并且离心力只能间断增加,改进的方法通过matlab数据拟合可以减少离心次数,并将该离心力-含水饱和度拟合曲线中,满足斜率为-69/500的点的纵坐标作为最佳离心力;更进一步地通过岩心理想毛细管模型,推出离心力与孔渗数据之间的理论关系,结合该理论关系与已经建立的最佳离心力标定方法,得到最佳离心力与孔渗数据之间的拟合曲线。该曲线给出了核磁可动流体饱和度实验中最佳离心力与岩心孔隙度和渗透率之间的函数关系,使最佳离心力可以通过岩心孔渗数据确定。     

基于并联六自由度电液伺服机构的力控制方法

基于并联六自由度机构的广义力数学模型,提出了基于单缸力小闭环和平台输出力大闭环的力控制方法.为了减小或消除平台运动位姿对力的影响,对各缸协同力控制及其影响因素等相关问题进行了分析,提出基于单缸位置补偿的力控制策略.建立了并联六自由度电液伺服机构单自由度力控制实验系统,并将所提出的力控制方法成功地应用于并联六自由度电液伺服机构的单自由度力控制实验.通过比较分析,总结出较为理想的并联机构力控制方法.     

粘弹性动接触问题的阻尼简化处理

动接触力算法是求解粘弹性动接触问题的精度较高的方法之一。为找到这一方法的阻尼简化处理方法 ,同时保持动接触力方法的精度 ,利用求解线性代数方程组的迭代格式 ,研究了阻尼系数同动接触力方程解的关系 ,给出了动接触力方程的级数形式的解。从该级数解中分离出阻尼影响项 ,从而为求解动接触力方程时的阻尼简化计算提供了理论依据 ,由此提出了动接触力方法的阻尼简化计算原则。数值算例表明 ,阻尼简化算法可以简化动接触力方程的求解 ,在不损失精度的同时减少计算量 ,可用于动接触力方法中对动接触力的计算。     

一种计算开关磁阻电机径向力的新方法

针对目前计算开关磁阻电机径向力的虚位移法比较繁琐且影响计算的快速性等问题,提出一种新的计算方法.依据麦克斯韦张量法,给出定子极径向力的数学模型,采用Ansoft软件计算径向力,并对一台样机进行了仿真计算.结果表明,该方法应用简便,计算快速,计算精度满足要求.结果准确地描述了电机径向力的特性,验证了所给方法的有效性.     

基于模糊阻抗控制的上肢康复机器人中接触力规划器的设计

在对脑卒中患者的上肢运动功能康复训练中,如何对患者施加最适合的接触力,是设计康复机器人的重要指标要求. 针对现有康复机器人的力规划器中,产生出来的接触力存在突变,对患者进行训练的舒适性方面存在不足的问题,提出一种连续渐变的接触力规划器,采用模糊控制与阻抗控制相结合的方法改进接触力突变的状况. 经过仿真和实验验证,本文采用的方法可以产生渐变的接触力,对于患者训练的安全性和舒适性有明显提高.      

基于影响矩阵的系杆拱桥合理成桥吊杆索力确定

通过对系杆拱桥合理吊杆张拉力传统计算方法研究,提出了基于影响矩阵的综合刚性吊杆法和自动调索法来确定系杆拱桥的合理成桥吊杆内力.该方法采用刚性吊杆法,得出吊杆内力与系梁控制节点的竖向位移,从而求出吊杆内力对系梁节点竖向位移的影响矩阵,然后运用自动调索法修正吊杆内力,即得到合理成桥状态下的吊杆内力.     

基于目标函数的冷连轧轧制力模型参数自适应

为提高轧制力模型的预报精度,提出了一种基于目标函数的轧制力模型参数寻优方法该方法通过建立轧制力模型参数自适应目标函数,以变形抗力和摩擦系数模型中的自适应系数作为寻优参数,采用Nelder-Mead单纯形算法对目标函数进行求解,从而获得满足轧制力精度的模型自适应系数本文提出的轧制力模型参数自适应方法已应用于某1700mm五机架冷连轧机组.现场应用表明:采用轧制力模型参数自适应后,轧制力模型计算值与实测值的均方差由不采用自适应的129%降至32%,证明该参数自适应方法能显著提高轧制力模型预报精度,满足在线控制要求.