集成光路技术指标对光纤陀螺性能的影响

分析了Y型集成光路器件的插入损耗、分光比、偏振串音和背向反射等主要技术指标对陀螺性能的影响。将不同技术指标的集成光路装入光纤陀螺,测试陀螺的性能指标,并与分析的结果相比较。结果表明,插入损耗和分光比对陀螺性能的影响很小;偏振串音对陀螺的影响较为明显;波导和光纤端面耦合采用10o/15o组合有效地降低了端面反射,背向反射对陀螺的性能也没有明显的影响。     

测量脉冲大电流的双光路光学电流传感器技术

提出了双光路光学电流传感器检测方法及其数据处理方法，即激光输出功率保持不变时，可采用双光路结构和反正切函数处理方法求出待测脉冲大电流。采用双光路光学电流传感器和罗果夫斯基线圈对比测量了充电电压为18 kV、电容为31.8 F的电炮的短路电流，两种测试方法的实验结果取得了较好的一致性,证明了双光路光学电流传感器的有效性。     

非平行光反射焦散线法测量动态K1的一些理论和技术问题

本文分析了非平行光反射焦散线法测量Ⅰ型裂纹动态应力强度因子的一些理论问题,讨论了焦散面的形成和摄影记录系统的光路布置及参数选择并提出一种采用单透镜的沙丁相机高速摄影技术。该技术可以获得尺寸比通常所得的焦散象大得多的焦散记录。     

Talbot剪切干涉法及其在斜率和曲率测量中的应用

本文提出了一种改进的Talbot剪切干涉法光路,即单光栅光路。给出了该光路详尽的理论分析。利用这一改进光路实现了离面变形的斜率和曲率测量。     

高浓度水煤浆反触变性的流变模式

本文根据速率型物料的假设和实验的等结构方法,确定了水煤浆反触变性的流变状态方程及速率方程。并对正、反触变性的特征进行了比较。     

计算机辅助光弹性应力分析

本文提出一种新的计算机辅助光弹性应力分析方法,它具有全电子记录、全自动应力场分析、光路简单等优点。相位技术的采用使数据精度大大提高。文中给出了几种实验光路以及提高图象质量的方法,用对经受压圆盘光弹实验证明了方法的可行性。     

使用单彩色相机的单相机三维数字图像相关方法

介绍了一种基于单个彩色相机的新型全靶面、单相机三维数字图像相关(3D-DIC)方法。借助于设计巧妙的颜色分光光路,被测物体表面图像可以通过两条不同的光路达到相机靶面,采集的标定靶和实验件表面的彩色图像可以分离得到蓝色和红色子图像。通过使用3D-DIC分析标定靶和实验件表面分离后的蓝色和红色子图像,可以获得物体表面的三维形貌和变形。形貌测量、面内和离面平移、以及静动态三维变形实验验证了该单彩色相机3D-DIC方法的有效性和测量精准度。由于可避免双相机同步,且能实现无分辨率损失的全靶面三维形貌和变形测量,本文方法在需要实现瞬态位移和变形测量的爆炸、冲击、振动等领域中具有广阔重要的应用前景。     

对应用于二维动态测试的偏振云纹干涉法的一个改进

利用光的偏振原理可以将云纹干涉法中U、V场条纹分离并同时记录,从而实现二维动态测试.然而在目前的常规方法中,普通光栅和偏振片分别作为分光器和光滤波器使用,可能会造成两个条纹场的对比度及亮度不一,影响其质量,并且对光学器件的定位提出较高的要求,造成应用上的不便.本文提出用Wollaston棱镜来替代光栅和组合光滤波器,不但有利于提高条纹质量,而且使得操作大为简便,有利于该方法的工程应用和仪器化.本文同时给出了改进后的该方法的具体应用和操作上的要点.     

基于电子散斑干涉法的高弹性连轴器挠性杆位移分析

本文重点讨论了应用电子散斑干涉法测量弹性元件的挠曲线的方法.将电子散斑测量离面位移的光路引入到高弹性连轴器挠性杆的横向弯曲变形测量中.新的离面位移测量光路并结合相移技术是其特点.首先采用类似于麦克尔逊式光路的方式将物光和参考光垂直分布,使得离面位移的结果是直接并且是纯粹的获得;其次,固体泵浦激光的相干长度很长,从而在设计光路时带来了便利,光路可以很紧凑而不考虑物光与参考光的光程差;最后,在参考光路中引入精密的PZT相移器,从而实现了位相技术,使得测量的结果能数字化输出.电子散斑干涉方法在光学非破坏性检测领域得到了广泛的应用,采用电子散斑干涉技术可以测量物体的变形、位移、振型等.该方法具有实时显示、全场非接触测量、精度和灵敏度高、采用位相技术可以方便的实现测量结果的数字化等优点.本文采用电子散斑干涉结合相移技术,得到了的数字化结果,再和有限元模拟计算进行了比较,证明了方法的正确性.     

压剪炮的激光测速系统的研究

压剪炮试验是获取材料超高应变率下本构关系的最常用手段,其中普遍采用的测试方法是利用激光干涉技术同时测量靶板背面一点的纵向和横向速度。但传统的横向位移干涉仪抵抗靶板撞击过程中的运动而引起的光路偏移能力很有限,因而压剪试验成功率很低。本文讨论了撞击过程中靶板运动对横向位移干涉仪试验信号的影响,为提高横向位移干涉仪特别是非理想撞靶情况下的测量能力,对几种不同干涉光路进行详细分析。通过改进传统横向位移干涉光路,研制了一种新干涉光路,并通过试验证明:相对于传统光路,新光路更简单并更可靠。     

刚-柔耦合动力学系统的建模理论研究

刚－柔耦合动力学系统的传统的混合坐标方法是零次近似方法,在建模过程中,直接套用的结构动力学的小变形假设,忽略了变形位移的高次耦合变形量．本文对柔性梁建立较零次近似更精确的高次耦合动力学模型,从连续介质力学理论出发,在变形位移中,计及横向位移引起的轴向缩短,导出变形位移的二次耦合量．用一致质量有限元方法对梁进行离散,基于Jourdain速度变分原理导出大范围运动为自由的柔性梁的刚－柔耦合动力学方程．计算了柔性重力摆的角速度和摆端点的横向变形,揭示零次近似模型和耦合模型的刚－柔耦合动力学性质的根本差异．     

DDGS high speed camera with some applications

DDGS high speed camera is an improved version of the multispark system. In this system the time delay and the frame interval can be set arbitrarily from 5 μs to 10 000 μs, and the intervals may be equal or not. The modified spark gaps can provide point flashes that are small enough in size and strong enough in light for both dynamic caustics and dynamic photo-elasticity. In addition, this system can be changed easily to observe the flow by schlieren method. Thus, this optical system is suitable to investigate many dynamic problems in the fields of solid and fluid mechanics.     

动态约束下的惯性姿态测量系统分析

分析了动态条件下，载体姿态参数的惯性测量问题。以实际工程应用为背景，推导了运动约束条件下，基于两个激光陀螺，两个加速度计的系统姿态测量模型。根据载体姿态动态变化的不同频谱特性，进行了基于频域分析的算法设计，通过实验验证了算法的可行性。     

Modal test and analysis of cantilever beam with tip mass

The phenomenon of dynamic stiffening is a research field of general interest for flexible multi-body systems. In fact, there are not only dynamic stiffening but also dynamic softening phenomenon in the flexible multi-body systems. In this paper, a non-linear dynamic model and its linearization characteristic equations of a cantilever beam with tip mass in the centrifugal field are established by adopting the general Hamilton Variational Principle. Then, the problems of the dynamic stiffening and the dynamic softening are studied by using numerical simulations. Meanwhile, the modal test is carried out on our centrifuge. The numerical results show that the system stiffness will be strengthened when the centrifugal tension force acts on the beam (i.e. the dynamic stiffening). However, the system stiffness will be weakened when the centrifugal compression force acts on the beam (i.e. the dynamic softening). Furthermore, the equilibrium position of the system will lose its stability when the inertial force reaches a critical value. Through theoretical analysis, we find that this phenomenon comes from the effect of dynamic softening resulting from the centrifugal compression force. Our test results verify the above conclusions and confirm that both dynamic stiffening and softening phenomena exist in flexible multi-body systems. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (19972002) and the Doctoral Programme from The State Education Commission China (20010001011)     

Dynamic stiffness characteristics of aero-engine elastic support structure and its effects on rotor systems: mechanism and numerical and experimental studies

The support structure of a rotor system is subject to vibration excitation,which results in the stiffness of the support structure varying with the excitation frequency(i.e., the dynamic stiffness). However, the dynamic stiffness and its effect mechanism have been rarely incorporated in open studies of the rotor system. Therefore, this study theoretically reveals the effect mechanism of dynamic stiffness on the rotor system. Then,the numerical study and experimental verification are conducted on...     

多柔体系统动力学建模与优化研究进展

多柔体系统是由柔性部件和运动副组成的力学系统,在航空、航天、车辆、机械与兵器等众多工程领域具有广泛的应用前景, 其典型的代表包括柔性机械臂、直升机旋翼、卫星的可展开天线、太阳帆航天器等. 近年来,随着工程技术的发展,多柔体系统动力学问题日益突出,尤其是含变长度柔性部件的多柔体系统,不仅涉及其动力学 建模与计算,还涉及其动力学优化设计. 事实上,部件柔性对多柔体系统的动力学行为影响很大,直接影响到优化结果,因此需要发展基于多柔体系统动力学的优化设计方法. 本文首先阐述了多柔体系统动力学优化的研究背景及意义,简要回顾了多柔体系统动力学建模的3类方法:浮动坐标方法、几何 精确方法和绝对节点坐标方法,并介绍了含变长度柔性部件的多柔体系统动力学建模方法. 系统概述了多柔体系统动力学响应优化、动力学特性优化和动力学灵敏度分析3个方面的研究进展,并从尺寸优化、形状优化和 拓扑优化 3 个方面综述了多柔体系统部件优化的研究进展. 本文最后提出了在多柔体系统动力学优化研究中值得关注的若干问题.      

非线性动力系统多重周期解的伪不动点追踪法

提出一种求解非线性动力系统多重周期解的新的思路和方法（伪不动点追踪法）;这一方法由寻找非线性动力系统同时存在的各个周期解间的联系入手;引入一个反映系统全局瞬态信息的标量函数,将非线性动力系统求各个周期解的问题转化为此标量函数的寻优问题．文中以布鲁塞尔振子及轴承转子系统为例。顺序求得了Ｔ,３Ｔ,４Ｔ,…周期解,从而得到了一些新的现象和结论     

An improved precise integration method for nonlinear dynamic system

In the present paper, based on the precise integration method established in linear dynamic system, an improved precise integration method is presented for nonlinear dynamic system. Firstly, the nonlinear dynamic system is converted into an augmented Lie type dynamic system. Then the precise integration method is improved for solving the above augmented equation and preserving its group structure in the meantime. Finally, two numerical examples are presented to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed method.     

随机参数多自由度体系在平稳随机反应下的系统动力可靠性

对具有随机参数的多自由度体系,提出了求解其系统动力可靠度上、下限的一种计算方法。考虑结构的物理和几何参数具有随机性,从结构随机响应的频域表达式出发,利用求解随机变量数字特征的代数综合法和矩法,导出了随机参数多自由度体系在平稳随机激励下的平稳随机反应均方值的数字特征,再由动力可靠性的Poisson公式导出了随机参数结构的动力可靠度的计算公式,然后根据系统可靠性分析方法,分析了随机参数多自由度体系的系统动力可靠性,最后给出了系统动力可靠度上、下限的计算公式,并给出一个算例。     

动态最优滤波系统的粗差探测

观测粗差是影响动态系统最优滤波效果的重要因素，本文以静态平差理论为基础，研究了动态滤波系统粗差探测的理论和方法，简单的应用实例说明，文中介绍的粗差探测方法是有效的