某型列车司机室眩光仿真与实验测试

在驾驶舱光环境的工效学研究中眩光对人体的影响是一个重要的因素，对于现代列车而言，其操作任务需要驾驶员更多地关注车内各种仪表的运行，及时发现并处理行车中遇到的各种情况。因此，各种情况下的眩光有可能造成危害驾驶安全等问题，该文通过对某型列车的司机室进行光学仿真，用主成分分析法找出对司机室光环境影响较大的因素。结合物理测试以及TracePro软件仿真得到的结果，说明司机台照明灯对于司机室整体光环境影响最大，并且针对主要的影响因素提出了有利于降低司机室内眩光，增加司机室内视觉舒适性的建议。     

基于微分几何的矩形照度分布自由曲面反射器设计

在LED照明应用中为实现矩形均匀照度分布要求,提出了一种基于一阶线性偏微分方程的自由曲面反射器设计方法。基于微分几何理论和折射定律描述了光线与自由曲面的相互作用。根据LED光源特性建立了朗伯光源与矩形被照面之间的能量拓扑关系,推导了自由曲面反射器的一阶线性偏微分方程和边界条件。分别使用Runge-Kutta法和有限差分法对边界条件和偏微分方程进行数值计算,并对计算结果进行光线追迹仿真。仿真结果表明自由曲面反射器光通利用率达到了94%,矩形被照面横向照度均匀度达到了0.9,纵向照度均匀度达到了0.8。程序计算时间少于1s。     

基于光-电-热-寿命理论的LED寿命预测模型

LED的输出光通量、输入电功率、结温以及寿命之间互相影响、紧密联系。在设计、使用LED时需要综合考虑各个参数才能使LED工作在最佳状态。针对LED提出了光-电-热-寿命理论,该理论揭示了LED的输出光通量、输入电功率、结温以及寿命这4个参数之间的内在联系。使用该理论可以建立LED寿命预测模型,找到LED的输出光通量和寿命之间的关系式,根据该关系式可以预测LED的寿命,评估LED的可靠性。由此可以找到合适的LED工作点,兼顾LED输出光通量和LED寿命,实现LED在全生命周期内输出光通量最大,从而达到优化LED工作状态的目的。