一种多功能的等待型高速摄影机

DJ Z等待型转镜式高速摄影机主要用于研究起点在时间上很不稳定的现象以及某些从仪器方面不可能控制的快速过程,但也可用于仪器控制目标的快速过程。 该仪器是由DJ Z—10S高速扫描摄影机和DJ Z—150F高速分幅摄影机两部份组成的。它可用于直接进行高速扫描摄影或高速分幅摄影。它具有等待和同步两种控制功能,既可作等待型用,又可作同步型用。它备有附加物镜装置可与阴影(纹影)仪或干涉仪配合进行高速阴影摄影或高速干涉摄影。它附有转向装置可使目标的运动方向变换任意角度,以便于摄影底片记录。     

旋转离心风机叶轮内两相流动的高速摄影研究

固体颗粒与叶栅的磨擦与碰撞，危及叶轮的可靠性和整体装置的稳定性。为研究风机内气固两相流动，利用自制的图象消转装置，拍摄了旋转风机内部固体颗粒相对于叶轮流道的相对运动轨迹的高速摄影照片，对旋转离心风机内颗粒运动特性、颗粒与叶片的碰撞过程及碰撞恢复特性进行了研究，分析了颗粒对叶片的冲蚀机理并指出改进设计思路。     

利用视频分析软件Tracker分析弹簧振子的运动规律

弹簧振子的运动是典型的简谐运动,根据现有的实验条件,创设怎样的学习场景,帮助学生有效地进行实验观察、记录并描述其运动规律,尤其是弹簧振子位置随时间变化的关系是正弦函数,这既是重点也是难点.在课堂上用手机的高速摄影功能对实验过程进行记录,再用视频分析软件Tracker进行弹簧振子位置的跟踪、记录和图像拟合,是突破这一难点的有效方案.     

某特殊脆性材料切削加工的数值模拟

切削加工是制造业中的关键技术之一。与一般金属塑性成形不同的是，切削加工是一个使被加工材料不断产生分离的过程。目前，有限元模拟切削过程主要分为两种形式：即更新的Lagrange形式和Euler形式。在实际模拟过程中，前者使用更为广泛。这种方式的有限元模拟需要有一定的分离准则使切屑从工件上产生分离。另外，在加工过程中，有的切屑可产生连续塑性变形，而有的切屑则会产生锯齿状断裂。所以还应该有相应的断裂准则来模拟切屑的断裂。     

金属切削变形与显微高速摄影分析

运用显微高速摄影技术分析了切削过程中金属显微组织塑性变形规律。结果指出,切削中金属晶粒变形具有不均匀性和多晶体变形协调性,以晶粒为单元发生了波浪式起伏立体型变化,但受到晶界的制约。     

高速相机在弹簧振子实验中的应用

弹簧振子实验是高校中广泛采用的研究简谐振动规律的实验项目,本文将高速相机引入弹簧振子实验中,并在2013年对我校12级黄昆班的理科物理实验Ⅰ中进行了教学实践.从效果来看,学生通过高速相机的使用,对振子的运动形式进行了直观的实验观察,通过实验同学们对振子运动过程中的能量转化、空气阻尼对振子运动的影响、振子运动与单摆运动的耦合等实验现象进行了分析和讨论,切实加深了对简谐振动运动形式的理解.     

塑料注射充模流变过程的高速摄影研究

塑料注射成型是加工热塑性塑料的一种主要方法。注射过程中,塑料在注射机料筒和模具中经历着复杂的运动和变化过程,直接影响到充模的过程,和塑料制品的微观、细观、宏观结构(取向、结晶、熔合均匀性等),从而影响到塑料制品的物理—机械性能。所以充模过程是注射成型的核心过程。 本文采用透明模实验装置,对多种模具型腔的注射充模流变过程进行了高速摄影研究。文中介绍了试验装置、光路系统,以及摄影结果,并采用影片运动数据分析处理系统,对园形模腔的充模流变过程进行了定量动态分析,研究了充模流变过程的运动规律。这对完善塑料注射成型工艺的基础理论,摆脱了目前生产中经验式和技艺式处理问题的工作方法,对减少模具设计和工艺参数确定过程中的盲目性具有重要的意义。     

切削木屑卷曲形态控制的物理探究

纵向切削可以形成三种形态的木屑，即发条状切屑、板状切屑和螺旋状切屑。文章结合形变的基本规律，采用梁弯曲模型分析了发条状切屑的形成机制；基于运动合成与分解的基本原理，运用切应力模型解释了螺旋状切屑形成的原因。研究内容源于生产生活中的真实物理问题，其研究方法有利于突破大学物理教学中“囿于书本，桎于课堂”的思维定式，可以为物理专业大学生科创训练提供有价值的参考案例。     

非线性弹簧阻尼减振装置的探究

将汽车底盘减振装置简化为以非线性弹簧、阻尼器为主的被动阻尼式吸振器．利用Matlab软件对其在简谐力作用下的响应进行定量绘图分析,研究其振幅衰减、缓冲周期以及与由线性弹簧构成的简单模型进行比较,解释了减振装置具体的工作过程以及其中的基本工作原理．     

双石英玻璃珠的低速冲击破碎行为

应用分离式霍普金森压杆(SHPB)加载装置,对直径为8.30、11.68、15.42、17.50 mm的石英玻璃珠开展了冲击速度为5.6~11.5 m/s的双玻璃珠系动态破碎实验。利用高速摄影技术记录双玻璃珠在动态冲击下的破碎过程,结合透射载荷-位移曲线以及破碎产物的粒度分析结果,探讨了石英玻璃双颗粒在冲击下的破坏机制。结果表明:由于双颗粒系中载荷的不均匀特性,两个玻璃珠的破碎具有时序特征,随冲击速度的增加而改变;玻璃珠的冲击破碎源于接触部位局部的Hertz裂纹扩张和裂纹系的扩散,而不是通常认为的贯穿性的斜裂纹体系;瞬态红外测温揭示了玻璃珠冲击破碎的两种主要机制和临界破碎扩散阻力的存在。研究结果对认识脆性颗粒介质的动态破坏机制具有良好的参考意义。     

野外沙粒运动的高速频闪摄影研究

研究自然界中沙粒运动的微观状态,是防沙害工程中的一项基本课题。本文介绍了用高速频闪摄影在野外风沙流条件下,对沙粒运动的动态特性进行的摄影研究。 文中介绍了我们为适应野外条件而设计的专用实验装置及其实验方祛。从工程研究的角度出发,用统计方法对挑选出的172颗轨迹较为清晰完整的沙粒进行了分析,并将统计结果同室内风洞条件下的实验数据,以及常规的野外宏观测量结果作了比较。结果表明,这三项测量得到的有关沙粒运动的统计规律是一致的。     

低压铸造充型动力学的高速摄影观察

利用高速摄影和影片运动分析技术,在透明模型上对低压铸造充型过程进行了实时观察和运动分析。结果表明:低压铸造充型的动力学特征可用二阶非线性微分方程描述。     

金属切削过程的三维数值仿真

近年来国内外对金属切削工艺的有限元模拟的研究已有较多的研究报道，但是这些研究大多局限于二维模型，在三维切削过程的数值模拟方面有待于进一步深入研究。在实际切削过程中，工件和刀刃都具有三维几何形状；它们的相对移动也不总是正交的；因此切削是在三维状态下形成的。利用动态显示积分有限元程序，建立率相关的热弹塑性模型模拟材料在高温区的热、力学行为；采用侵蚀接触算法描述刀具与工件以及刀具与切屑之间的相互作用；同时利用单元删除法实现切屑的分离与破坏，从而实现了金属块体切削过程的三维数值仿真。     

高速摄影在弹道测试中的应用

高速摄影是研究高速运动现象的重要工具,尤其对兵器研究中众多高速迅变现象的观测,它可以给出满意的信息。本文介绍利用调Q红宝石脉冲光源的D ZC-Ⅱ型新型弹道测试系统,介绍该系统的结构性能、主要部件、摄影方法等,以及由该系统对五六式,7.62mm弹道枪弹在外弹道,终点弹道不同瞬态进行高速摄影所获得的重要图片。     

50万转/分电动转镜装置的原理与设计

本文介绍一种高性能、高指标的高速转镜装置—用交流电机驱动、弹性滚动增速机构增速的每分钟50万转的电动摩擦升速高速转镜装置。 在转镜式高速摄影机中,反射镜的转速直接影响摄影机的主要指标—摄影频率和时间分辨率。因此,研制高性能、高指标的高速转镜装置是研制转镜式高速相机的关键。     

网格高速摄影成象特性的研究

本文叙述了网格高速摄影的成象特性,用二维脉冲序列函数进行了分析.把网格器件用于光学系统中,获得了图象点阵列照片.目标和阵列象是对应的.测量了底片上的图象点阵列的密度分布,指出了分辨率和网格节距的关系.网格高速摄影与普通高速摄影相比是降低了图象分辨率而提高了图象对比亮度.在光学系统中使用网格器件的作用是把一个具有连续轮廓的外界目标分割成网格点阵象,通过点阵象作相对移动,在同一张底片上就可以得到许多与目标相对应的图象,网格高速摄影就是利用这种点阵运动原理来实现的.     

NMLC落塔自由落体装置的下落加速度特性

介绍了国家微重力实验室（NMLC）落塔自由落体实验装置。与国外同类装置相比,该装置的特点是采用双舱结构,内外舱间抽真空的方案,并利用同步电机制动特性及弹性机构进行落舱的回收。这些措施可以更便捷,更经济地进行微重力燃烧实验。对调试过程中获得的结果进行了初步分析,结果表明该装置达到了预期的设计。     

野外沙粒运动高速频闪光摄影初探

研究自然界中沙粒运动的微观状态,是防沙害工程中的一项基础课题。本文报告了把高速频闪光摄影应用到野外风沙流条件下,首次进行的野外沙粒运动动态摄影实验。 文中介绍了我们为适应野外条件而设计的专用实验装置及其实验方法。从工程研究的角度出发,用统计方法,对挑选出的172颗轨迹较为清晰完整的沙粒进行分析;并将     

弹簧摆动力学行为演示仪

在非线性保守系统中,弹簧摆结构简单,运动特性较为典型.本文通过拉格朗日方程对弹簧摆系统进行理论分析解得运动方程,并在径向和切向将运动分解,运用图像处理技术设计制作了弹簧摆演示仪和实验软件,对运动轨迹与时序图进行可视化.软件绘制的弹簧摆轨迹与理论结果具有较好的一致性.     

光子学和高速摄影

W·G·Hyzer先生是美国著名的高速摄影和光子学专家,主要从事光机式相机的研究和高速摄影的应用研究。他曾主编过第九届国际高速摄影论文集。本文是根据Hy2er先生1979年在中国科学院西安光机所讲学时的讲稿、记录稿和录音带编译而成的,共分六个部份,即光子学和高速成象技术导言,旋转棱镜相机,高速电影术和针定位间歇式相机,高速成象技术在科学和工业方面的应用,特殊的高速成象技术,图象分析用的数据处理装置和图象分析技术。