标准负阶跃力的实现及其测研究

本文介绍了新研制成功的用于对大力值(最大1200kN)、宽频带(最高分析频率50kHz)的力传感器动态特性校准的标准负阶跃力装置,该装置是基于帕斯卡原理和冲击卸荷方法来实现的.文中还详细介绍了力传感器输出电压和用激光测速仪测量负阶跃力跃变过程的高速数据同步采集技术.     

标准负阶跃力的实现及其测量研究

本文介绍了新研制成功的用于对大力值（最大1200KN）、宽频带（最高分析频率50kHz)的力传感器动态特性校准的标准负阶跃力装置,该装置是基于帕斯卡原理和冲击卸荷方法来实现的,文中详细介绍了力传感器输出电压和用激光测速仪测量负阶跃力跃变过程的高速数据同步采集技术。     

基于激光干涉测量的液体高脉冲压力校准

针对压电式高压传感器等的幅值灵敏度脉冲压力校准中的量值溯源问题,将一种基于牛顿第二定律的液体脉冲压力激光干涉测量方法用于落锤式液体高脉冲压力校准装置。通过质量块的动力学建模以及激光干涉测量质量块的加速度,得到脉冲压力幅值大小,使脉冲压力幅值能溯源到时间、长度与质量等基本量。通过对压力和加速度分布不均、摩擦力等影响进行理论与实验分析,压电式压力传感器幅值灵敏度校准不确定度得到了完整评估。激光干涉法液体脉冲压力校准装置压力幅值覆盖（10~500）MPa,扩展不确定度在1.8%以内。     

空间稳定惯性导航系统参数的姿态误差标校法

为提高空间稳定惯性导航系统的姿态精度,利用姿态误差进行系统级参数标定和校准.首先,给出了姿态误差模型,考虑陀螺漂移、加速度计误差、壳体翻滚失准角、安装误差和框架角零偏的影响;接着,利用姿态误差模型进行可辨识性讨论和分析,总结出能分离的参数和标定方法,并据此设计试验方案.获得姿态误差后,结合最小二乘法和姿态误差模型进行系统级参数标定和校准,结果表明,参数标定误差小于15％的姿态精度指标,校准后,纵横摇角和航向角精度提高了60％和40％.     

介质与静压对激波管校准压阻式绝压传感器动态特性的影响

激波管通常用于动态压力传感器的校准，压阻式绝压传感器在激波管校准过程当中，会出现谐振频率等动态性能指标随着激波管静态压力环境、气体介质变化而改变的情况，影响传感器动态特性的校准。基于压阻式传感器的工作原理，对传感器的敏感膜片结构进行了机理分析，建立了膜片结构与校准环境中介质和静压关系的动态模型；通过ANSYS与SIMULINK软件开展了数值模拟验证工作，模拟结果与理论推导一致。通过激波管校准实验验证了气体介质与静压的影响关系，结果表明:传感器的谐振频率与静压间存在非线性关系，并且随着敏感膜片径厚比的增大而显著增大；系统阻尼比大小与气体介质有关，随着气体密度的降低而升高；传感器的灵敏度与气体介质和静压无太大直接关系。在使用激波管校准压阻式绝压传感器时，应当考虑介质与静压参数对校准结果的影响。     

高g值加速度传感器校准系统的研究

描述了利用Hopkinson压杆技术产生压缩应力波,对于510~5g～210~5g加速度传感器进行校准的技术及研制的校准系统,给出了加速度传感器灵敏度系数的校准公式及数据处理方法。与美国Endevco 2270M8标准传递传感器及国产988A-60型传感器对比试验结果表明,在10~5g以下时,系统的不确定度为6%,系统的校准能力可以达到210~5g。     

时域动态校准实验数据处理方法

本文提出一套时域动态校准的实验数据处理方法。它可以根据时域动态校准的实验数据,求出被校传感器(或系统)的参数模型(差分方程,离散传递函数与连续传递函数),非参数模型(频率特性和阶跃响应等)与动态性能指标,同时还有检查模型回归效果的功能,可将模型计算的瞬态响应与动态校准的实验数据画在同一坐标纸上,数学模型质量的优劣便一目了然。 无论时域或频域建立参数模型时,都采用了一定方式排除测量噪声干扰。所以,由参数模型计算的频率特性,比直接由实验数据用FFT算法算出的更符合线性模型的性质。由参数模型计算的阶跃响应与频率特性上计算时域与频域的动态性能指标才比较合理。文中给出一个传感器与放大器的动态校准的实验数据处理结果。     

轴向交变载荷作用下螺栓联接结构的松动试验研究

在设计、试制螺栓加载装置的基础上,对螺栓联接结构进行了轴向振动的疲劳试验,获取了螺栓夹紧力的时变曲线,并对试验后的螺栓接触表面进行损伤分析,研究螺栓联接结构的松动机理.结果表明:在轴向振动条件下,螺栓联接结构的夹紧力下降较为明显,但拧出力矩相对于预紧力矩变化不大.螺栓的松动过程可分为以下两个阶段:试验初期由于螺栓接触面的塑性变形,夹紧力迅速下降;然后由于接触面之间的微动磨损,夹紧力缓慢下降.螺纹接触面之间的损伤机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和剥层.     

一种冲击加速度计校准新方法

冲击加速度计校准的传统方法有绝对法、相对法和比较法。综合相对法和比较法的优点,提出了一种校准冲击加速度计的新方法类比法。其标准加速度传感器可采用绝对法直接溯源到国家基准,并在同条件冲击作用下通过标准加速度传感器和被校加速度传感器互换,根据冲击力或动应变测量结果对被校加速度传感器幅值灵敏度、线性度与频率响应等技术参数进行校准,从而弱化了冲击力或动应变测量结果对冲击加速度校准的影响,测量准确度高。     

嵌入薄膜传感器悬臂梁三向力测量技术研究

以薄膜传感器悬臂梁作为等效模型,通过传感器的应变效应对三向力测量技术进行了研究。为提高薄膜传感器的应变输出响应,对悬臂梁上布放薄膜传感器的位置加设弹性结构,研究了三向力测力模型输出电压与传感器所在位置应变的关系;分析了受力位置对测力模型输出响应的影响关系,结合实验验证了其工作原理、测力模型应变输出响应与可控尺寸参数的关系。研究表明:该测力模型可实现三向力测量,各个方向最大测量误差均在9%以内,悬臂梁宽度方向x和高度方向z的交叉干涉误差分别为2.84%和3.37%;当悬臂梁自由端受力位置发生变化时,测力模型输出响应只在梁长度方向y上发生变化。     

Development of a load-cell compensation system

When a materials testing machine is used dynamically, the force recorded by the load cell may differ from that experienced by the specimen. This error is caused by the mass of the load string, usually the grip, between the specimen and the load cell.The equations of motion for a testing machine are developed and the parameters affecting the error are identified. A system is described which removes the inertia error from the load-cell output by measurement of the acceleration of the mass. The effectiveness of the technique is assessed by the use of strain-gaged reference specimens, of different stiffnesses, for comparison with the load-cell output. Two methods for calibrating the system are used and their merits assessed.     

光纤陀螺捷联系统标定测试软件的设计与开发

基于 windows 平台,采用 VC 6.0 开发了光纤陀螺捷联惯组标定测试软件,着重阐述了该软件的设计思想和关键技术的实现。该软件实现了对光纤陀螺捷联组合误差系数的标定与测试,为光纤陀螺捷联系统标定测试提供了方便,具有很强的工程实用价值。     

MEASUREMENT OF DYNAMIC MECHANICAL PROPERTIES OF ADVANCED CERAMICS AND CERAMIC MATRIX COMPOSITES AT TEMPERATURES ABOVE 1000°C

Difficulties have been encountered in measuring dynamic mechanical properties of ceramics and ceramic composites because these materials are stiff and brittle and are to be used under extreme temperature conditions. The approaches used for testing traditional metals, polymers, and their composites may fail for testing ceramic materials if the special characteristics of ceramic materials are not accounted for.
In order to avoid damaging cantilever beam vibration test samples, a precision clamping vise is required, and the clamping force must be carefully controlled. A torque wrench should be used to apply the clamping force, and find the optimum clamping force which corresponds to the smallest damping or largest modulus measurement.
The extraneous energy dissipation due to the support can be reduced by either using a step beam sample with integral shoulder or using a vise with large stiffness and mass. From the economics point of view, the latter is preferred because a step geometry is costly to machine.
The temperature distribution on a sample should be carefully controlled so as to minimize temperature gradients. Heat conduction from the heat chamber to the support and other possible heat losses should also be minimized if possible.     

MODAL RESPONSE OF A BEAM WITH IMPERFECT BOUNDARY CONDITIONS

The introduction of non-contacting dynamic measurement techniques such as holographic interferometry and laser vibrometry has led to increased usage of model testing. Without having to add mass, stiffness, or damping due to sensor attachment, small scale models can be employed, thus permitting the use of less expensive specimens, fixtures, and excitation sources. An additional driver towards model testing is the dynamic characterization of exotic materials for which only small samples are available. One of the disadvantages of small scale testing is the necessity to provide accurate placement of the specimen in a clamping fixture (the most often used boundary condition for beams and plates). This work is an effort to characterize the effect of imperfect boundary conditions on the resulting data.     

捷联系统陀螺静态漂移参数标定

本文研究了捷联惯性组件中螺静态漂移参数的标定问题,首先对陀 螺静态漂移误差进行了捷模,并在此基础上研究了陀螺的标度因数、安装误差系数及静态漂移系数的标定方法,文中给出了具体的实验方法和数据处理方法。理论分析表明本文所述方法能够有效地分离出捷联陀螺各项静态漂移参数。     

捷联惯导量化误差建模研究

从分析惯性器件量化误差产生的机理入手,建立了含量化噪声的捷联惯导系统误差微分方程,并用该方程的离散形式研究了系统误差方程中量化噪声的统计特性(功率谱密度的计算问题)。最后通过数值实例,定量分析了量化噪声对系统精度的影响和量化噪声建模不当引起的模型误差。     

应用天文导航理论校正船用静电陀螺捷联导航系统误差

—本文应用天文导航理论，根据ＧＰＳ提供的位置信息，对静电陀螺捷联导航系统陀螺常值漂移和载体航向角进行校正的算法进行了研究。这一校正方案计算简单，具有实用价值。由仿真结果可以看出，它能较精确地估计陀螺常值漂移和航向角误差，为系统误差的校正提供了可信信息。     

加速度计的全组合标定方法

阐述了在重力场上用全组合法标定单加速度计的方法,并且推导了加速度计全组合标定法测试原理。这种方法剔出了测试设备的确定性角位置误差对加速度计误差模型系数标定精度的影响,提高了加速度计的标定精度。结合上述的理论分析,对某型号加速度计进行了实际测试和误差分析,实验结果证明本方法对于提高加速度计标定精度是非常有效的。     

试验机弹性储能对岩石力学性能测试的影响

在材料试验机上进行岩石力学性能测试时，如何准确测量岩石的变形是整个测试分析的基础．为了具体考察试验机刚度对岩石变形测量的影响程度，在两台不同的试验机上进行了岩石的单轴压缩试验，通过对加卸载过程中试验系统及岩石能量变化的分析，详细研究了试验系统弹性储能对岩石变形测量的影响，进而给出了基于试验机刚度的修正计算方法，来确定岩石在测试过程中的变形．