基于WiFi通讯的磁浮车间隙传感器测试系统设计

针对磁浮车间隙传感器工作环境恶劣需要频繁地测试与维护的问题,应用无线通讯技术、虚拟仪器技术、数字信号处理技术,设计了一种基于WiFi通讯的磁浮车间隙传感器测试系统,该系统在原有磁浮车间隙传感器的基础上增加WiFi模块使传感器具有无线通讯功能,采用具有WiFi通讯功能的便携式PC机作为系统的监控终端,利用图形化编程语言LabVIEW编写监控终端的人机交互界面。测试结果表明：该系统工作稳定可靠、操作简便,实现了对间隙传感器特性的无线测试、存储、分析和非线性校正,非线性校正后的间隙传感器具有良好的线性特性,其输入输出特性达到了磁浮车悬浮控制系统的要求,可用于悬浮控制系统的闭环控制。     

空间可展机构非光滑力学模型和动力学研究

空间可展机构广泛应用于展开和支撑柔性太阳能帆板和航天工程领域中的有效载荷, 包括抛物面天线、平面相控阵雷达和合成孔径雷达等. 非光滑特性及其相应的动力学现象在空间可展机构的设计中有着非常重要的作用. 该文系统地综述了空间可展机构非光滑力学建模与非线性动力学的研究进展. 首先详细描述了含间隙铰链的接触碰撞力和摩擦力等非光滑特点;然后系统地介绍了含间隙机构的动力学建模方法、分析方法和参数设计;进一步简单介绍了含间隙铰链空间可展机构的非线性动力学特性, 如谐波共振、周期运动的稳定性和各类分岔等;最后提出了空间可展机构非光滑动力系统动力学、稳定性与控制中亟待解决的若干问题.     

应用Winkler弹性基础模型的间隙铰接副磨损预测

间隙铰接副磨损与机构动力学之间存在交互耦合作用.通过Winkler弹性基础模型既可表达铰接副共形接触反力用于构建多体力学方程,又可得到界面接触压力分布用于磨损计算,从而可获得较Hertz理论对共形接触问题更好的计算准确度,且避免有限元方法计算接触压力分布导致的计算耗时性.以曲柄滑块机构为例的分析和实验结果表明:虽然有限元方法可得到更高的磨损预测精度,但Winkler模型对微间隙铰接副磨损预测具有可接受的精度和更好的计算效率,从而可为含间隙铰接副机械系统摩擦学设计提供简便的算法.     

数字微流控芯片中极板间隙对液滴分裂的影响

采用水平集方法为电润湿力驱动的夹层式数字微流控系统建模,利用有限元软件进行仿真,讨论了在电极长度固定的条件下,上下极板间隙的变化对液滴接触线所受到的总压及运动速度的影响,并对仿真结果进行评估.同时,得出了能使液滴分裂的电极长度与极板间隙比例的有效范围,为芯片设计提供参考.     

超声速流中含间隙和立方非线性二元机翼的动力学分析

研究超声速流中含间隙和立方非线性二元机翼的气动弹性响应．首先由二阶活塞理论得到了双楔机翼的气动力和气动力矩．然后由平均法得到了气动弹性方程的极限环响应,并用Floquet理论分析了极限环的稳定性．结果表明,间隙系统在超临界Hopf分岔的条件下也存在Fold分岔和幅值的跳跃现象．而后,数值解与平均法的结果进行了对比,两者吻合得很好．最后,详细研究了间隙参数对气动弹性响应的影响．     

Influence of Surface Geometry of Grating Substrate on Director in Nematic Liquid Crystal Cell

The director in nematic liquid crystal cell with a weak anchoring grating substrate and a strong anchoring planar substrate is relative to the coordinates x and z. The influence of the surface geometry of the grating substrate in the cell on the director profile is numerically simulated using the two-dimensional finite-difference iterative method under the condition of one elastic constant approximation and zero driven voltage. The deepness of groove and the cell gap affect the distribution of director. For the relatively shallow groove and the relatively thick cell gap, the director is only dependent on the coordinate z. For the relatively deep groove and the relatively thin cell gap, the director must be dependent on the two coordinates x and z because of the increased elastic strain energy induced by the grating surface.     

像元尺度林地冠层二向反射特性的模拟研究

计算机模拟模型是以计算机图形学方法生成的植被真实结构场景为基础,利用辐射度方法模拟植被冠层的辐射特性。文章将这种方法拓展到遥感像元尺度林冠二向反射光谱特性的模拟。由于模拟像元尺度的林地真实场景需要大量面元组成,而辐射度方法无法承受如此多的面元计算。为了解决这一问题,文章提出了简化树冠结构的思想,将树冠抽象为椭球体,根据光在真实树冠内部能量传输的特点为简化的椭球体面元赋值,并将真实树冠间的间隙率考虑其中,结合几何光学模型的思想完成了像元尺度林地场景冠层二向反射光谱特性的模拟。并将模拟结果与GOMS模型、MISR多角度遥感数据进行了比较,取得了比较好的结果。研究结果对多角度遥感数据应用和植被冠层结构参数反演具有重要价值。     

超临界反应堆子通道流动传热数值分析

目前国际上对超临界水冷堆进行了大量的研究,但对其堆芯内超临界流体流动传热的认识还十分欠缺.本文采用CFX对超临界水冷堆典型子通道内的流动传热特征进行了CFD研究,对比分析了四边形和三角形布置的两类子通道流动传热特征.计算结果表明二阶SSG湍流模型能较好地模拟子通道内的超临界流体流动和传热特征.流动特征的分析表明四边形子通道内的二次流比三角形子通道内的复杂,强度也更大.两类子通道内的湍流脉动特征类似,当栅距较小时其间隙处的湍流交混系数都在0.02～0.025之间.四边形子通道的周向温度和换热不均匀性比三角形子通道的强烈.     

间隙流动特征对压气机转子失速起始的影响

针对一小型,高速轴流压气机实验台,采用三维数值方法研究了间隙流动的稳态和非稳态特征.定常数值模拟结果表明,近失速工况下泄漏涡在叶片通道内部发生破碎,涡破碎使得堆积在机匣壁上的低能流体迅速扩散,对来流产生了很大的阻塞效应.时间精确求解结果进一步证实:随着实验台进一步节流,泄漏涡发生了大范围破碎,破碎形成的低速区迅速扩大;在平衡求解极限点上,破碎的泄漏涡开始与叶片吸力面的附面层发生相互作用,导致吸力面边界层中的低能流体也被卷入破碎的泄漏涡,进一步加剧了尖部通道的阻塞.     

S波段速调管双间隙输出腔的设计和实验研究

 介绍了S波段强流相对论速调管放大器(RKA)双间隙输出腔高频系统的设计,并利用3维粒子模拟程序模拟和优化了短脉冲强流相对论调制电子束经过双间隙输出腔后的微波提取。在束压640 kV、束流6 kA、基波调制深度80%的条件下,模拟得到功率为1.1 GW的微波,频率约为2.85 GHz,效率28%。在高频分析和粒子模拟的基础上进行了实验研究,实验中采用束压640 kV、束流6 kA的环行电子束,经过优化调节RKA参数,在中间腔后得到了约4.6 kA的基波调制电流,加上双间隙提取腔后从该RKA获得了频率为2.9 GHz、功率为1 GW、脉宽22 ns的输出微波,束波转换效率26%。