精密离心机结构动静态特性计算

精密离心机是测量和标定加速度计的重要设备，而加速度计的精度直接关系到运载体的导航精度，本文结合精密离心机的机械结构设计，利用结构分析的有限元方法，对离心机结构设计的方案进行了详细的结构动静态特性分析计算，得出了精密离心机的动静态特性。     

陀螺加速度计二次项系数K2的离心机测试方法研究

提出了一种在带有反转平台的精密离心机上标定陀螺加速度计二次项系数丘的方法。阐述了其测试原理，指出这种带反转平台的测试原理改善了PIGA离心机测试的环境条件。所提出的测试方案和辨识方法解决了陀螺加速度计在精密离心机上进行高占测试时，受到离心机大臂旋转牵连运动影响的关键问题，并提出分离和精确标定陀螺加速度计二次非线性项系数届的数据处理方法，解决了反转平台引入后造成的正弦输入问题。     

DCOM分布式实时诊断与监控系统在精密离心机中的应用

以精密离心机为背景，对基于DCOM的分布式实时诊断与监控系统设计中涉及的主要问题和关键技术进行研究。结合具体的实际系统，采用分布式组件的方法，实现了精密离心机控制局域网络，使得整个系统在系统维护、实时处理能力上有了很大的提高。长期运行的结果表明，该系统能够完成测试任务，并达到要求的性能指标。     

陀螺加速度计离心机试验方法的探讨

本文仔细分析在精密离心机试验的环境条件下,对陀螺加速度计输出可能引进的误差,并建立仪表的输出误差模型。然后,针对两种不同类型的离心机讨论离心机试验的方法。     

精密线振动特性离心机的误差分析

精密线振动是实现高阶误差项测试的有效方法,误差分析则是保证其测试方案完善、测试精度提高的关键。在高精度加速度计测试中,微小的设备误差对测试结果的影响往往无法忽略,为进一步提高测试精度,需要对测试设备的误差进行分析。我们首先给出了具有精密线振动特性离心机的工作原理和输出特性;然后建立包含安装误差和设备误差的离心机模型,并根据动态加速度合成定理,采用矢量方法推导出离心机输出加速度表达式;最后分析了在加速度计坐标系下,双轴离心机产生正弦加速度时,每个非独立误差源对加速度计输入比力的影响,为解决精密线振动试验方案设计和误差补偿研究提供了理论参考。     

精密离心机主轴回转误差对加速度计输入精度的影响

介绍了用4个位移传感器法测试精密离心机主轴径向回转误差和倾角回转误差的方法，计算了主轴回转误差中一次谐波，它包括圆锥运动和一次谐振运动，对一次谐波如何影响精密离心机中的向心加速度及其在加速度计坐标系下的分配作了详细分析，同时对重力加速度分配的影响也作了详细的分析。最后得出了被测加速度计的输入加速度的平均值的补偿方法，进一步提高了加速度计的输入精度。通过对离心机主轴回转误差运动的检测和测试，定量分析了对加速度计输入精度的影响，有助于提高加速度计的标定精度。     

精密离心机动平衡的力学性能分析

本文建立了惯导器件测试用精密离心机动平衡的动力学方程,给出了不平衡与电容测微仪输出振动位移之间的关系,得到了不平衡作用下精密离心机主轴几何轴线上各点运动方程及运动轨迹.     

精密离心机主轴同轴度测试

本文分析了精密离心机主轴上、下轴承段轴线的空间位置关系,提出了其主轴同轴度的测试方法,并通过实例验证了此方法的正确性.     

大型精密离心机总精度与主轴电机波动力矩间的频域传递特性研究

本文以文献[1、2]为基础,得到了精密离心机总精度与主轴电机波动力矩间的频域传递关系,由此计算出由波动力矩引起的总精度的幅频和相频特性,从而全面了解在波动力矩的整个频带上总精度的变化情况。本文的方法和结果可用来估算波动力矩对离心机总精度的影响,并指导结构设计,以提高离心机抗波动力矩的能力。     

加速度计高阶误差模型系数的标定方法

为了在精密离心机上准确标定加速度计的高阶误差模型系数,必须获得精确的比力输入。在分析了精密离心机动静态位姿误差对作用在加速度计输入轴上的向心加速度和重力加速度影响的基础上,采用坐标变换的方法精确计算了加速度计三个轴上的实际比力输入。加速度计在离心机上采用正倒置2位置安装方法,由离心机产生三个不同的比力输入,根据测量得到的加速度计输出数据,给出了加速度计高阶项误差模型系数的标定方法。此方法在加速度计误差模型标定中,补偿了离心机动态半径误差、动态失准角误差以及哥氏加速度对比力的影响,提高了加速度计高阶项误差模型系数的标定精度。对于其它项误差模型系数,可以采用改变安装方式的方法进行标定。     

UDV measurements of single bubble rising in a liquid metal Galinstan with a transverse magnetic field

Liquid metal is an important type of energy transport carrier in nuclear reactors, such as in accelerator-driven sub-critical systems, fusion reactors and spallation neutron source devices. It is necessary to conduct research for bubbles rising in a liquid metal under different magnetic field intensities. The Perspex container is positioned concentrically inside a transverse magnetic field, which provides a homogeneous DC longitudinal magnetic field that passes through the fluid district. The coils are supplied with maximum field strength of 1.97 T. The equivalent diameter of the bubble is 3.1–5.6 mm. The Ultrasonic Doppler Velocimetry (UDV) method is used to evaluate the internal flow velocity of opaque liquid metals. Research shows that the influence of the Lorenz force on the bubble ascension velocity is not simply positive or negative. The magnetic field inhibits the ascension velocity of small bubbles with diameters of 3.1 mm and 3.4 mm. The terminal velocity for large bubbles with diameters of 4.57 mm, 5.15 mm and 5.6 mm is higher under a weak magnetic field than without a magnetic field. The positive effect happens under strong magnetic intensity. The target is to obtain the hydro-dynamical relationships between the terminal velocity, drag coefficient, the Eötvös number, Reynolds number, and Stuart number in a strong magnetic field using a multiple regression method to reveal that the mechanism of the induced current's restraining influence determines the ascension velocity of the bubble in viscous electric liquids with a strong magnetic field.     

地震检波器的参数受温度影响的研究

研究温度对动圈式地震检波器的参数的影响．在对精密测量的地震检波器的参数进行数据分析的基础上，揭示了地震检波器输出电阻、自然频率、阻尼和灵敏度等4个参数的温度响应，分析讨论了有关参数对温度的变化规律．提出了控制这种变化的对策，初步实验结果证实了其可行性．最后，指出地震检波器参数的变化是可控的，同时认为如无原理上的重大改进，高精度的超级检波器最可能实现在10-20Hz频率范围中．     

大体积混凝土不稳定温度场求解的迭代算法

在大体积混凝土不稳定温度场计算中，无论是向前差分法、中点差分法还是向后差分法都会产生计算误差．根据拉格朗日中值定理及各节点温差和温度变化率的互不耦合假设，提出一种迭代算法，可以在适当增加差分步长的情况下，减少计算量并保证求解精度，或在保持常规差分步长的情况下，增加少许计算量而提高求解精度，使数值计算结果逼近理论解，是一个便于工程应用的有效计算方法．     

两位置法快速测定近钻头惯性测量模块的温漂模型

近钻头惯性测量模块(Near-bit Inertial Measurement,NIM)用于石油钻井中实时测量导向外套的姿态角,是导向钻进闭环控制中的重要组成部分。它采用三轴加速度计组合测量重力加速度实现姿态角测量。为了提高加速度计在工作温度范围内的测量精度,需对其进行温漂模型标定。针对三轴加速度计组合的传统12位置翻滚温度模型测定方法存在耗时长、操作效率低的局限性,提出一种新的加速度计三轴组合温度模型标定方法——两位置法,并通过实验验证了温度补偿的效果。在10℃~150℃的温度范围内,补偿后加速度的测量精度达5×10~(-4)g,完全满足NIM测量姿态角的要求。     

基于小波最小二乘支持向量机的加速度计温度建模和补偿

针对环境温度影响加速度计测量精度的问题,给出了温度对石英挠性加速度计零偏和标度因数的影响机理,提出采用小波最小二乘支持向量回归建立石英挠性加速度计零偏和标度因数的温度模型的方法。为了验证模型的有效性,进行了多个温度点下的参数标定试验,所获取的各温度点下的石英挠性加速度计零偏和标度因数作为小波最小二乘支持向量机模型的训练数据;将石英挠性加速度计固定在某一位置进行了升温试验,通过对比未进行温度补偿、最小二乘温度补偿和小波最小二乘支持向量回归温度补偿下石英挠性加速度计的输出,计算结果表明采用小波最小二乘支持向量机补偿后的石英挠性加速度计的测量精度最高。     

激光捷联惯性导航系统温度误差建模及补偿

温度效应是制约激光捷联系统惯性器件性能提高的重要因素。通过大量温度试验,结合陀螺和加速度计的温度误差特性分析,得到一种工程适用的温度模型;分别对各个惯性器件进行温度误差补偿,提高了系统精度。试验结果表明:该模型不仅改善了高低温状态下系统的性能,而且也适用于大变温率或大范围温度变化环境下的导航系统。温度补偿后,系统的导航定位精度平均提高了近40%。     

高精度加速度计A/D转换电路的温漂补偿

从理论上分析了温度变化对高分辨率A/D转换芯片输出的影响,通过静态试验建立了加速度计输出与A/D转换电路温漂之间的关系,并依照这种关系对加速度计输出进行了补偿,补偿后加速度计输出精度得到了明显提高。     

Capillary ascension in porous media: A scaling law

A relationship between the microstructure of a porous medium and the height of ascension of a fluid in the material is proposed. The porous medium is modelled by means of a square lattice randomly filled with matter. A scaling law is derived from a numerical simulation. An analytical solution is also obtained and compared with the numerical results.     

用于测量材料高温动态力学性能的SHPB技术

讨论了高温下分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验的两种方案:单独加热试样并快速对杆与同时加热试样和杆再修正温度梯度的影响。前者避免了杆被加热但是操作复杂,后者简单稳定。为了分析后者温度梯度的影响设计了一个简化模型,采用数值计算进行修正,提出了精度适当的假设,并且进行了实验验证。测量了试件和杆一起加热时杆上的温度分布,证实计算采用的温度分布是合理的。据此得到的专用于材料高温动态力学性能测试的SHPB数据处理公式简单实用,便于推广使用。     

冻土活动层相变温度场Chebyshev拟谱分析

在冻土相变温度热传导机理基础上,应用冻土计算中水热输运过程成熟的通用物理模型,提出冻土活动层温度的一种全新的数值分析方法-谱方法.应用Chebyshev多项式作为基函数将温度解展开,在研究域(或单元)内采用伪谱Chebyshev逼近的谱方法.为了与谱方法的高精度相配合及提高时程积分解的稳定性,本文应用四阶Runger-Kutta法进行时程积分,变物性温度泛函-热导系数、热容量等考虑效应滞后的处理方法.本文提出冻土非线性问题数值计算拟谱分析的理论构架,其计算方法在冻土工程应用中具有一定的理论导向作用和较大的实用价值.