用计算机实现物理实验数据可视化

运用MATLAB语言处理物理实验中的数据绘图问题。     

Multiphase fluid dynamics and transport processes of low capillary number cavitating flows

To better understand the multiphase fluid dynamics and associated transport processes of cavitating flows at the capillary number of 0.74 and 0.54, and to validate the numerical results, a combined computational and experimental investigation of flows around a hydrofoil is studied based on flow visualizations and time-resolved interface movement. The computational model is based on a modified RNG k-ε model as turbulence closure, along with a vapor-liquid mass transfer model for treating the cavitation process. Overall, favorable agreement between the numerical and experimental results is observed. It is shown that the cavi- tation structure depends on the interaction of the water-vapor mixture and the vapor among the whole cavitation stage, the interface between the vapor and the two-phase mixture exhibits substantial unsteadiness. And, the adverse motion of the interface relates to pressure and velocity fluctuations inside the cavity. In particular, the velocity in the vapor region is lower than that in the two-phase region.     

四轮独立驱动电动车控制系统FlexRay通信网络的设计与实现

四轮独立驱动电动汽车控制系统对通信确定性有更高的要求。基于汽车总线开发V模式流程,从四轮独立驱动控制系统通信需求出发,设计其FlexRay通信网络;采用Network Designer生成网络数据库,导入到CANoe.FlexRay软件对网络进行了全仿真、半实物仿真,验证了所设计的FlexRay通信网络的协议参数的正确性,最后将该网络用于样车中;实验结果表明,所设计的FlexRay通信网络完全可用于四轮独立驱动电动车控制系统,具有较高的可靠性、确定性及实时性,能够满足控制系统的通信需求。     

基于稀疏分解的轨道移频信号去噪算法研究

随着我国铁路的高速发展,轨道移频信号的检测译码技术受到广泛关注;然而实际采集的轨道移频信号不可避免地会混入大量的背景噪声和干扰,因此译码前需要去噪以提高译码的准确性;提出一种基于稀疏分解的轨道移频信号去噪算法,利用移频信号特点构建过完备原子库,采用粗细二阶段匹配追踪算法实现移频信号的噪声去除;将文章算法应用到主流的ZPW-2000轨道移频信号中,结果表明,该算法具有比小波阈值、经验模式分解算法更好的去噪性能,能够有效地去除低信噪比移频信号的噪声,且去噪后译码信噪比可提高10 dB,另外,采用粗细二阶段原子搜索算法显著降低了匹配追踪的运算量,满足实时性要求。     

智能弹药的实时仿真可视化系统设计

针对仿真可视化系统开发时间长、开发费用高的问题,提出了一种利用Unity3D引擎进行实时仿真可视化系统开发的模块式设计方法。首先,对武器仿真可视化系统进行了分析,提出了智能弹药实时仿真可视化系统的五大模块;然后,通过在3ds Max下建立智能弹药模型和Unity3D下的二次开发,构建了智能弹药仿真可视化系统的仿真环境,以C#为编程工具,设计了仿真驱动、串口数据通讯和仿真输出模块;最终,实现了智能弹药实时仿真可视化系统。实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出智能弹药的飞行姿态、飞行参数和飞行轨迹。     

GeoGebra软件在农村中学物理教学中的应用研究

农村学校教育资源相对是匮乏的,特别是以实验为基础的学科——物理,在缺乏相应的演示实验与实验探究下的教学效果相对较差.所幸的是在信息技术快速发展的今天,各种信息技术手段的应用将弥补这一缺憾.笔者通过将免费动态数学软件GeoGebra用于农村初中物理教学中的实践,通过可视化的动态教学软件直观地展现物理过程以及处理物理数据,...     

基于MATLAB可视化程序处理经典物理复杂问题的教学研究

经典物理是高等院校物理类本科专业所有学生必修的专业基础课.在经典物理的教学过程中,教师对于较为复杂的经典物理问题进行讲授或分析时,利用MATLAB可视化程序就可以让学生非常轻松地理解和掌握复杂的经典物理问题.通过分析MATLAB可视化程序的物理过程,学生理解一些复杂经典物理问题的思路会变得非常清晰明了.学生在利用MAT...     

大功率微波加热设备的模拟信号传输系统设计

在复杂环境下,工业大功率微波加热设备中模拟信号传输系统的设计,对于设备的精确控制和安全运行至关重要;针对现有的模拟信号传输方案在复杂电磁环境下抗干扰能力低下的缺陷,提出一种基于光纤,并整合V/F转换器和FPGA组成的模拟信号传输解决方案;经过仿真分析和实验验证,该模拟信号传输系统抗复杂电磁干扰能力优于现有方案,同时传输精度高,连续传输误差小于0 .1%;该系统为复杂环境下工业大功率微波加热设备中模拟信号的传输提供了一个性能优良的解决方案。     

基于相空间重构的PHM数据处理算法研究

采集数据的非线性特性极大地限制了故障预测与健康管理技术(PHM)在飞机自主保障能力中的应用,提出了一种基于相空间重构的数据处理方法;首先,对PHM技术进行了系统研究,并对数据处理进行了分析;然后,根据数据处理的特点,分别采用自相关法、复自相关法、FNN法和C-C法计算相关的延迟时间及嵌入维数;最后,通过仿真对比分析以上几种方法得到的延迟时间与嵌入维数;结果表明作为一种联合计算延迟时间和嵌入维数的数据处理方法,C-C法可以同时计算延迟时间τ为3和嵌入维数m为6。     

基于RFID和WSN仓储车辆定位系统设计

通过研究基于无线传感器网络的定位技术和无源超高频RFID的定位技术,提出了一种WSN-RFID协同精确定位方法对仓储运输车辆进行定位,并采用该方法设计了具有定位功能的智能小车,实现了对小车的区域定位和精确定位;文章详细阐述了RFID和WSN基本原理以及定位技术,给出了WSN与RFID硬件设计框图,搭建了仓储车辆定位系统硬件平台;通过对智能小车的定位功能进行测试,定位精度达到了86.5%,验证了WSN-RFID协同精确定位方法的有效性与可行性。