流体机械内部流场动态测试系统及其应用

本文结合单倾斜热线和五孔探针测量方法，使用周期多点采样及集平均技术，自行研制开发了一套适合于流体机械内部流场动态测量的数据自动采集和实时处理系统，并将它应用于流体机械叶轮出口三维流场的测量。文中给出了两个测量例，验证了本方法和测试系统的实用性和可靠性。     

超声粒子图像测速技术及应用

心血管疾病的产生与动脉血流的流动状况密切相关。然而,目前普遍应用的超声多普勒成像技术不能精确测量复杂血流流场信息。本文提出了一种基于超声造影微泡的超声全流场粒子图像测速技术,能够获得多维流速速度信息,且不依赖于声束与速度向量之间的夹角。本文首先着重阐述了超声全流场粒子测速技术的基本原理以及系统组成,并对直管流和旋转流场流体动力学特性进行了实验测试研究,实验结果表明本技术能够测量全流场速度,并可作为表征复杂血流流场的有力手段。      

固体颗粒与通道壁面相互作用的实验研究

本文通过实验研究了在一个水平直通道和三个倾斜通道内固体颗粒沿着主气流的方向运动,与通道壁面发生碰撞及和主气流掺混的特性。实验采用了PIV测试技术,获得了在流道中固体颗粒及气流的大量的瞬态及对应的时均流场数据。测量采用流场可视化技术,再现了流场的动态细节。在对实验数据分析的基础上,总结了有关颗粒扩散及与固壁碰撞的一些规律,定量阐述了固体颗粒与壁面碰撞的规律,提出了恢复系数为粒子入射速度与角度函数的模型。     

PIV水下流场测试系统试验研究

基于粒子图像测速技术,设计研制了一套适用于水洞洞体内高速、封闭试验条件的流场测量与显示设备.该系统由光源、成像、图像处理与分析、控制和粒子投放等分系统组成,具有复杂环境下全流场的无接触、无扰动、高准确度测量和显示能力,流场测试误差小于2%,可为水下航行器外形设计及其改进提供相关的实测数据.     

大亚湾核电站周围大气流场监测数据同化分析

在大亚湾核电站周围大气流场分布模拟计算中,引入了一种简化的同化技术,用以解决观测数据在时间、空间上分布不均匀导致的流场预报误差.测试并分析了该同化技术对计算模式和初始场的影响,结果表明该同化方法对模式误差和初始场误差的抑制是显著的.     

冲击波测试系统的动态建模及应用

若测试系统的带宽不能完全覆盖冲击波信号的有效带宽,就会存在较大的动态误差。根据冲击波测试系统的激波管动态校准实验数据,建立了冲击波测试系统动态数学模型,设计了动态校正数字滤波器。仿真结果表明,动态校正滤波器明显提高了系统动态响应的快速性,展宽了工作频带。实弹测试结果显示,校正滤波器能提高冲击波测试的精度和可靠性。该方法能有效消除动态误差,提高测试数据的准确性。     

MEMS变形反射镜主要特性测试

介绍了基于微机电系统技术的微变形反射镜的基本结构和电极分布.分析了微机系统变形镜的变形原理,推导了微变形镜的镜面变形与外加驱动电压的关系.分析了基于计算机控制的频闪显微干涉测量系统的组成及测试原理,并利用该系统实现了对微变形镜静态电压-位移曲线、静态面形、动态离面变形以及谐振频率的测试.实验表明,测试结果与理论分析有很好的一致性.     

抗荷服系统测试平台的设计与实现

根据抗荷服系统性能测试对气源和过载的要求,设计和实现了基于电气比例阀、音圈电机和LabVIEW的地面测试平台。平台采用直线机器人完成被测件的精确定位,应用压力控制负反馈技术,实现了0.01～3MPa的气源压力控制,提出了使用电磁力动态模拟过载的新方法,可在地面获取抗荷服系统的压力和流量动态响应曲线。试验结果表明,平台的定位精度小于5μm,动态过载模拟精度小于0.1G/s,气源压力控制稳定,人机界面友好,能够满足抗荷服系统地面测试需求。     

MEMS变形反射镜主要特性测试

介绍了基于微机电系统技术的微变形反射镜的基本结构和电极分布.分析了微机系统变形镜的变形原理,推导了微变形镜的镜面变形与外加驱动电压的关系.分析了基于计算机控制的频闪显微干涉测量系统的组成及测试原理,并利用该系统实现了对微变形镜静态电压-位移曲线、静态面形、动态离面变形以及谐振频率的测试.实验表明,测试结果与理论分析有很好的一致性.     

反射内存卡在动态测试系统中的应用

某型空空导弹控制部件动态测试系统,在测试过程中出现测试数据传输延迟的现象,从而影响了测试结果,为解决这一问题,本文提出了使用反射内存卡建立实时网络系统的方法解决数据传输延时问题。通过使用VMI-5565反射内存卡建立的实时网络系统实现了某型空空导弹控制部件的动态仿真测试,目前该动态测试系统已经成功用于某制导武器动态仿真测试试验中。动态测试系统在使用了反射内存卡建立实时传输网络后,保证了测量数据传输的实时性和准确性,通过实际测试使用,该系统测试效果良好,完全满足科研试验使用要求     

透平叶栅非轴对称端壁的气动最优化设计

本文应用非均匀有理B样条曲面技术实现了透平叶栅非轴对称端壁的参数化几何造型,并且以iSIGHTTM商业软件为优化设计平台,结合NUMECA软件进行数值模拟,构建了非轴对称端壁的气动优化设计系统.应用该系统对某级透平静叶轮毂端壁进行了非轴对称端壁造型的气动最优化设计.结果表明,非轴对称端壁造型将改变端壁附近的压力分布,使透平叶栅气动性能得到改善.     

涡轮过渡段气动性能数值优化

采用CFD数值模拟方法对中档功率燃气轮机燃气涡轮与动力涡轮之间的涡轮过渡段进行气动性能优化设计.在原始涡轮过渡段流道及承力支板基础上,新设计进口导流叶片,优化过渡段流道,并采用Numeca软件Design3D 优化平台计算机自动寻优,数值模拟相对比较说明,新设计的涡轮过渡段气动性能满足指标要求.涡轮过渡段承接燃气涡轮、...     

基于模型的软件接口故障注入测试平台技术

针对软件接口类型多、接口故障注入自动控制复杂的困难以及目前缺少有效的软件接口故障注入工具现状,对软件故障注入中的交联接口故障注入技术展开研究,提出了一种基于模型的软件接口故障注入测试平台技术。通过交联接口测试可视化建模和接口故障注入算子设计,自动生成XML 格式的测试用例,并且通过基于XSLT的脚本自动化生成与执行技术实现测试的控制与执行。故障注入测试主机与接口故障注入器网络连接,接口故障注入器将接口故障数据转换成以太网、串口或CAN网络数据注入到被测软件中,并返回被测件输出数据到测试主机实现测试数据收集与判断。基于模型的软件接口故障注入测试平台具有较强的通用性与易用性,提高了接口故障注入测试的效率,降低了接口测试的成本。     

傅科摆运动轨迹的计算机动态模拟及其教学应用

本文介绍了在VisualC 6.0和OpenGL软件开发平台上应用面向对象的程序设计方法实现交互式计算机动态模拟傅科摆运动的具体过程,给出了基于上述计算机模拟的一个可供选择的教学方案.     

站点式飞行试验实时监控软件平台研究

飞行试验实时监控软件平台的运行效率直接影响着飞行试验过程管理的高效性。在实时数据解算服务器的基础上,配置站点服务器及DNS服务器,构建站点式飞行试验实时监控软件平台,利用交互式页面设计及网络数据库管理技术,提高实时监控软件平台的管理及维护效率,改善监控软件的用户交互模式。实现了监控组件在站点式软件平台下“访问部署、链接监控”的目的,从而简化了飞行试验监控工作环节,有助于缩短型号科目试飞周期。     

计算机辅助活体足建模生物力学方法研究

随着计算机断层(CT,computed tomography)和MRI(nuclear magnetic resonance imaging)技术的发展,困扰着活体足建模的问题得到了解决,特别是DICOM(digital imaging and communications in medicine)标准的建立为计算机辅助足生物力学的研究开辟了一条新的途径。探讨了一种集CT扫描技术、Mimics(Materiaise’s interactive medical imagecontrol system)和ANSYS软件为一体的活体足研究的生物力学方法。利用PHILIPS 64排螺旋CT扫描仪获得了足部骨组织的DICOM图像;在工作站上用三维重建软件Mimics分别对足部骨、皮肤等建模,利用Mimics的逆向工程模块对模型去噪、平滑处理和点云运算,之后进行模型面网格的划分;在ANSYS中建立约束、加载载荷并求解,从而实现足的生物力学研究。CT扫描的足部断层图像通过Mimics能够实现对足的外型和骨的三维重建,在逆向工程软件中可以实现模型的体网格划分,用ANSYS实现有限元分析。根据运动中足的动力学规律(如通过压力分布测量平台),能够实现足的表面和骨的动力学和应力应变的计算机仿真研究,为运动损伤或运动鞋的评价等提供了依据。     

叶片弯曲对改善1+1/2对转涡轮高低压涡轮出功比的数值研究

本文基于NuMECA软件的全三维优化设计平台Design3D,通过改变末排动叶的弯曲规律的方法,对1+1／2对转涡轮模型级设计点进行降低出功比的优化设计。结果表明,末排低压动叶通过采用正弯叶片造型,可以在保证效率保持不变的前提条件下,使得高低压涡轮出功比降低2．6％。     

基于统一建模语言的声纳显控软件设计

运用UML(统一建模语言)对声纳显控软件进行建模,以适应声纳显控软件越来越丰富的功能要求,构建了声纳显控软件系统的用例图模型、顺序图模型和类图模型。以拖曳式被动声纳为例,利用基于UML的软件模型进行软件开发,开发了一套声纳显控软件。     

发动机气门尺寸计算机视觉检测软件系统的设计

介绍了一种基于Visual C#的发动机气门尺寸计算机视觉检测软件系统。根据发动机气门尺寸计算机视觉检测的功能需求,采用Visual C#开发平台,设计开发了检测软件整体结构。通过调用运动控制卡中的运动函数库,在闭环控制状态下实现对伺服电机的控制。设计了控制线阵CCD进行图像采集程序和检测结果输出控制程序。实现了对各软件功能模块的调用与管理,并已实际应用于汽车发动机气门尺寸自动光电检测系统中,取得了良好的应用效果。     

海底混输管道停输和再启动瞬态流动规律研究

本文采用大型实验环道模拟和OLGA软件结合探索海底混输管道在停输和再启动过程中的瞬态流动规律.实验模拟表明气液同时停输过程中没有出现过减现象;在保持气量不变的情况下,将液量突然增加,会出现压力过增现象.OLGA软件模拟表明在停输过程中,管线沿线温度下降,可能出现水合物;再启动过程中,平台终端的液量波动幅度很大;停输过程中,整条海底管线的总持液量不断减小,但幅度不大,再启动过程中,总持液量急剧增大,之后又重新达到稳定.