基于三维激光点云的固体火箭发动机喷管零部件尺寸测量方法研究 被引量：2

1

作者 马智睿 朱金薇 +4 位作者 耿靖源 王玉平 乔娅婷 昝文媛 袁玉华 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期278-284,共7页

为实现固体发动机喷管小型零部件尺寸高效、精确的非接触式测量,采用三维激光扫描技术测量喷管的上支耳尺寸,通过点云粗配准和精配准将其正反两面的点云数据精准拼接,在传统的ICP(Iterative Closest Point)迭代最近点的配准方式上结合Oc... 为实现固体发动机喷管小型零部件尺寸高效、精确的非接触式测量,采用三维激光扫描技术测量喷管的上支耳尺寸,通过点云粗配准和精配准将其正反两面的点云数据精准拼接,在传统的ICP(Iterative Closest Point)迭代最近点的配准方式上结合Octree算法,优化了搜索过程并排除了异常匹配点对,最后将配准后的点云模型导入Geomagic ControlX中进行测量。结果表明,与三坐标测量值相比较,36只不同上支耳的三维激光扫描精度基本保持在±0.05 mm范围内;测量15次单件上支耳获取测量结果的平均时间4.98 s,重复性小于2%,测量精度和重复性的满足工艺规程和要求。 展开更多

关键词 喷管 小型零部件 三维激光扫描 尺寸测量 点云数据 点云配准

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电化学阴极制氢耦合阳极废水污染物降解的研究进展 被引量：2

2

作者 冯江涛 孙娅星 +2 位作者 林长征 朱金薇 延卫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期41-58,共18页

电解水制氢是一种绿色制氢技术,但其能源效率受到阳极析氧反应(OER)动力学的限制。针对这一问题,系统总结和论述了一种将电化学制氢与治污耦合来降低能耗的系统,该系统的优势是以阳极氧化污染物取代OER反应,在降低电解水制氢能耗的同时... 电解水制氢是一种绿色制氢技术,但其能源效率受到阳极析氧反应(OER)动力学的限制。针对这一问题,系统总结和论述了一种将电化学制氢与治污耦合来降低能耗的系统,该系统的优势是以阳极氧化污染物取代OER反应,在降低电解水制氢能耗的同时实现污染物的处理,达到制氢与治污的有机结合。论述了制氢和治污耦合系统中的电解槽设计对耦合反应的关键作用,设计合理的电解槽有利于获得更高的制氢和治污效率;开发性能稳定的电极材料是实现高效制氢与治污耦合的另一关键方面,镍基、钴基、铜基材料及它们的复合材料都被作为电极材料用于电催化制氢和治污耦合系统,以提高系统的稳定性和制氢及有机污染物降解的效率;醇类、酚类、醛类、尿素、肼、胺等有机物及液氨和含硫化合物等都被用于与制氢结合构成制氢和治污的耦合体系,这些物质的加入可以提高系统的电子利用率、防止O 2/H 2混合,不仅可以实现绿色产氢,还能够在制氢的同时降解污染物甚至生成更高附加值的化学品。对有机物去除耦合电解水制氢系统的影响因素、反应机理和存在问题等进行了深入分析,以期为电解水制氢与治污耦合系统的研究和应用提供一定的理论依据,并对耦合系统投入实际应用所存在的机理、经济等方面的困境提出了对应的解决措施与展望。 展开更多

关键词 水电解 制氢 阳极氧化 污染物降解 制氢与治污耦合

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富电子材料促进芬顿反应中Fe^(3+)还原的研究进展 被引量：2

3

作者 冯江涛 闫炫冶 +2 位作者 王桢钰 朱金薇 延卫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期69-83,共15页

芬顿反应作为一种高效的高级氧化技术,可以通过反应过程中产生的羟基自由基等活性物种无选择性地将水中的有机大分子物质降解为小分子物质,甚至完全矿化去除。传统的芬顿反应过程会产生大量铁泥等固体废弃物沉淀,限制了其大规模应用。... 芬顿反应作为一种高效的高级氧化技术,可以通过反应过程中产生的羟基自由基等活性物种无选择性地将水中的有机大分子物质降解为小分子物质,甚至完全矿化去除。传统的芬顿反应过程会产生大量铁泥等固体废弃物沉淀,限制了其大规模应用。针对这一问题,本文首先深入论述了芬顿反应过程中铁泥的产生原理,主要是由于Fe^(2+)催化H_(2)O_(2)产生羟基自由基之后,自身被氧化成Fe^(3+)而失去催化活性并从反应体系中沉淀作为固体废弃物排出。为使芬顿体系维持持续高效的催化性能,减少铁泥固体废弃物的产生,大量的研究采用向芬顿反应体系中引入富电子材料来促进Fe^(3+)向Fe^(2+)的转化,包括零价铁、碳材料、金属有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)、羟胺、醌氢醌类、有机酸类和硼等。这些富电子材料在芬顿反应过程中能够为Fe^(3+)还原提供电子,促进Fe^(3+)/Fe^(2+)循环,提高芬顿反应效率,减少固体废弃物产生。本文还对富电子材料促进芬顿反应的机理、影响因素和存在的问题等进行了深入分析,以期为提高芬顿反应效率和拓宽其应用场景提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 富电子材料 Fe^(3+)/Fe^(2+)循环 芬顿反应 羟基自由基

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Stewart六维力传感器与多节点无线通信数据采集 被引量：1

4

作者 张永涛 李炜 程养民 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期780-787,共8页

为了能够实时获取自主研制的Stewart六维力传感器多点位的加载力和力矩信息,同时克服传统有线传输布线复杂的缺点并解决其他无线传输方式的功耗问题,采用基于LoRa的无线数据传输方式设计了一套多节点数据采集系统。整套系统MCU选用完全... 为了能够实时获取自主研制的Stewart六维力传感器多点位的加载力和力矩信息,同时克服传统有线传输布线复杂的缺点并解决其他无线传输方式的功耗问题,采用基于LoRa的无线数据传输方式设计了一套多节点数据采集系统。整套系统MCU选用完全集成的混合信号片上系统C8051F350,内部AD采集应变信号并存储,通过基于LoRa调制解调技术的SX1280射频芯片传至上位机。上位机接收数据后对数据进行标定等处理。而这整套系统的核心就在于要在软件层面对系统资源进行调动并保证多节点数据有序传输。最终经过不断实验测试,能够保证力和力矩的测量值与实际值之间的最大量程误差保持在±1%以内,为多节点无线数据传输提供了一定的参考意义。 展开更多

关键词 Stewart六维力传感器 数据采集 无线数据传输 分时复用 维间解耦

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基于STM32F103的智能压力变送器研究与设计 被引量：3

5

作者 薛忠 何矞 赵中兵 《现代电子技术》 2013年第4期141-143,146,共4页

针对目前市场上传感器输出信号的非线性和温度失调,提出了以嵌入式微处理器STM32F103为核心,采用先进的溅射薄膜传感器,利用分段最小二乘法来进行非线性补偿的智能压力变送器的设计方案。在此描述了智能压力变送器的整体系统架构,着重... 针对目前市场上传感器输出信号的非线性和温度失调,提出了以嵌入式微处理器STM32F103为核心,采用先进的溅射薄膜传感器,利用分段最小二乘法来进行非线性补偿的智能压力变送器的设计方案。在此描述了智能压力变送器的整体系统架构,着重阐述了对传感器输出信号智能化补偿原理。测试结果表明,经算法补偿后的模拟输出信号具有良好的线性特性,最大线性误差为0.179%,线性度得到了较大的提高。 展开更多

关键词 智能压力变送器 非线性补偿 分段最小二乘法 嵌入式微处理器

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NEPE推进剂初始模量与平衡模量关系研究 被引量：1

6

作者 王小英 钱勖 +2 位作者 薛元利 汪越 张峰涛 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期216-221,共6页

为快速获取硝酸酯增塑聚醚(NEPE)固体推进剂的平衡模量值,充分利用单向拉伸试验中易获取的初始模量值,开展推进剂初始模量与平衡模量关系研究。首先,针对NEPE推进剂,根据时温等效原理绘制出固体推进剂的松弛模量主曲线,依照获得的主曲... 为快速获取硝酸酯增塑聚醚(NEPE)固体推进剂的平衡模量值,充分利用单向拉伸试验中易获取的初始模量值,开展推进剂初始模量与平衡模量关系研究。首先,针对NEPE推进剂,根据时温等效原理绘制出固体推进剂的松弛模量主曲线,依照获得的主曲线定义了工程松弛平衡模量取值方法,并与25℃下的单向拉伸初始模量值进行了对比。结果表明,固体推进剂常温初始模量与其平衡模量值存在部分正相关性,但线性关系较弱,分析认为是时间尺度差异较大所致。同时,利用时温等效原理绘制出NEPE推进剂的初始模量主曲线,在进行折合时间转化后,与松弛模量主曲线具有较高的重合性,表明同时域、不同测试方法下模量测试结果具有一致性,因此可利用同时域内的推进剂初始模量预估其平衡模量。 展开更多

关键词 NEPE推进剂 初始模量 松弛模量 平衡模量 交联密度

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提高Ni-Cr合金薄膜电阻稳定性的工艺研究 被引量：2

7

作者 戚云娟 邓勇生 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期276-279,共4页

目的通过改变沉积Ni-Cr合金薄膜厚度、增加保护薄膜及梯度升温热处理工艺,获得电阻稳定性良好的合金薄膜。方法采用离子束溅射镀膜工艺,沉积160、230、300 nm厚的合金薄膜,并沉积200 nm厚的Si O2保护薄膜,采用梯度升温的方式对薄膜进行... 目的通过改变沉积Ni-Cr合金薄膜厚度、增加保护薄膜及梯度升温热处理工艺,获得电阻稳定性良好的合金薄膜。方法采用离子束溅射镀膜工艺,沉积160、230、300 nm厚的合金薄膜,并沉积200 nm厚的Si O2保护薄膜,采用梯度升温的方式对薄膜进行真空热处理。通过安捷伦数字繁用表测试试件热处理前后阻值的大小,通过差值计算出阻值变化量,并进行薄膜电阻稳定性研究。结果与160 nm厚的合金薄膜的电阻变化相比,将厚度提高到300 nm,热处理前后阻值的变化从25?减小到2?。与没有保护膜的合金薄膜热处理前后的阻值变化相比,增加保护膜的阻值从76?减小到25?。与直接升温的薄膜热处理工艺相比,采用阶梯升温的方式进行薄膜热处理的薄膜电阻从46?减小到了25?,薄膜电阻稳定性提高。结论合金膜厚的增加可减小薄膜的边界和杂质效应,有利于提高薄膜的电阻稳定性。增加保护薄膜可阻止外界环境中水汽等对薄膜的影响,阶梯升温方式有利于薄膜残余应力的充分释放,可提高薄膜电阻的稳定性。 展开更多

关键词 Ni-Cr合金薄膜 电阻 热处理 保护薄膜 电阻稳定性

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基于Stewart机构的六维力传感器解耦算法研究 被引量：1

8

作者 盖广洪 高波 《现代电子技术》 2013年第19期145-147,150,共4页

解耦算法的改进是提高六维力传感器计算精度的一个重要方面,在线性标定静态解耦算法的基础上,提出了均值标定矩阵算法,并且制定了该算法优劣的评价标准,即精度检验法和最小条件数法,通过对实际传感器数据的处理,表明该算法得到的标定矩... 解耦算法的改进是提高六维力传感器计算精度的一个重要方面,在线性标定静态解耦算法的基础上,提出了均值标定矩阵算法,并且制定了该算法优劣的评价标准,即精度检验法和最小条件数法,通过对实际传感器数据的处理,表明该算法得到的标定矩阵其条件数最小,并且计算精度高,可以达到0.5%的水平。 展开更多

关键词 六维力传感器 均值标定矩阵 静态解耦 条件数

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钙镁离子改性TiO_(2)对水中氟离子的吸附行为 被引量：6

9

作者 冯江涛 张娟涛 +3 位作者 闫炫冶 付娆 朱金薇 延卫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期49-61,共13页

为拓展TiO_(2)吸附去除水中氟离子的pH适用范围,通过原位水解掺杂法制备出Ca^(2+)和Mg^(2+)改性的TiO_(2)纳米颗粒材料TiO_(2)-Ca和TiO_(2)-Mg。场发射扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸脱附曲... 为拓展TiO_(2)吸附去除水中氟离子的pH适用范围,通过原位水解掺杂法制备出Ca^(2+)和Mg^(2+)改性的TiO_(2)纳米颗粒材料TiO_(2)-Ca和TiO_(2)-Mg。场发射扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸脱附曲线、Zeta电位分析等表征显示,成功合成了改性的锐钛矿相TiO_(2),并且TiO_(2)-Ca和TiO_(2)-Mg的等电点分别提高到了4.51和5.08。将合成的改性TiO_(2)应用于水体低浓度氟离子的吸附去除,结果表明:TiO_(2)-Ca和TiO_(2)-Mg对水体氟离子的吸附可以在20 min内达到平衡,吸附容量分别达到22.51 mg·g^(-1)和20.87 mg·g^(-1),吸附的适用pH范围分别拓展到了5和6,其沉降性能也有了很大的提高,都较未改性的TiO_(2)有了明显的改善。在常见的共存离子中,只有较高浓度的PO_(4)^(3-)和CO_(3)^(2-)才会明显影响其吸附性能,并且在反复脱附再生吸附20次循环后,TiO_(2)-Ca和TiO_(2)-Mg对水体中F-的吸附性能没有明显的降低。这说明,Ca^(2+)和Mg^(2+)改性对TiO_(2)的物化性能和氟离子吸附性能都有明显的改善。此外,该吸附行为是自发的吸热过程,TiO_(2)-Ca和TiO_(2)-Mg对F-的去除主要涉及离子交换作用。该研究工作将为TiO_(2)这种绿色材料应用于水体低浓度氟离子的去除提供理论与技术支持。 展开更多

关键词 TiO_(2) 改性 氟离子 吸附 离子交换

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两相流内弹道应用软件系统的改进扩充和应用

10

作者 周彦煌 刘千里 王升晨 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 1994年第6期47-53,共7页

该文介绍两相流内弹适应用软件系统的改进扩充和应用。改进和扩充后的软件系统，包含有由于火药颗粒挤压破碎引起的增燃作用和两截装药之间自由空间对内弹道过程的影响。给出的应用例子是４００ｍｍ短管坦克炮上发生的事故装药。数值计... 该文介绍两相流内弹适应用软件系统的改进扩充和应用。改进和扩充后的软件系统，包含有由于火药颗粒挤压破碎引起的增燃作用和两截装药之间自由空间对内弹道过程的影响。给出的应用例子是４００ｍｍ短管坦克炮上发生的事故装药。数值计算与试验比较表明，理论与实验之间有较好的一致性。 展开更多

关键词 火炮 内弹道学 两相流 数值计算 程序系统

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Stewart六维力传感器寿命特性的诊断与优化 被引量：1

11

作者 李德伦 高波 +2 位作者 张运 谢宗武 张兵 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期873-880,共8页

为实现空间站在轨长寿命的应用要求,针对空间机械臂Stewart六维力(Stwart Six-Axis Force,SSAF)传感器使用寿命低的问题,开展了传感器寿命特性的诊断与分析优化。基于Stewart六维力传感器测量原理和名义应力疲劳寿命理论,推导出传感器... 为实现空间站在轨长寿命的应用要求,针对空间机械臂Stewart六维力(Stwart Six-Axis Force,SSAF)传感器使用寿命低的问题,开展了传感器寿命特性的诊断与分析优化。基于Stewart六维力传感器测量原理和名义应力疲劳寿命理论,推导出传感器寿命特性与结构参数的关系模型,通过分析力和力矩一阶寿命特性的影响系数矩阵,给出传感器寿命特性的评价指标及判定依据;利用多目标优化方法,建立了传感器寿命特性的目标优化函数,得到寿命最优的传感器结构参数。综合指标计算、仿真与试验结果表明:基于寿命特性提出的一种Stewart六维力传感器结构参数优化方法可实现结构应力均衡化,改善结构应力集中分布问题,降低疲劳应力损伤的影响,有效提升SSAF传感器的使用寿命。 展开更多

关键词 寿命 优化 六维力 机械臂 遗传算法

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Stewart式六维力传感器轻量化设计 被引量：2

12

作者 王晨 高波 杨旭 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期419-429,共11页

空间复合力测量是空间感知技术的重要发展方向之一。六维力传感器作为主要的空间复合力测量装置,被广泛应用于火箭发动机推力测试、航天器对接等领域。目前,轻量化已成为六维力传感器的主要研究方向之一,但由于其设计指标多且各项指标... 空间复合力测量是空间感知技术的重要发展方向之一。六维力传感器作为主要的空间复合力测量装置,被广泛应用于火箭发动机推力测试、航天器对接等领域。目前,轻量化已成为六维力传感器的主要研究方向之一,但由于其设计指标多且各项指标间存在相互制约,故采用理论推导、数值仿真及实验验证相结合的方法进行研究。首先,利用螺旋理论建立Stewart式六维力传感器在理想条件下的力映射模型,通过求解综合性能目标函数来确定其各向同性度理论最优时的结构参数。然后,利用ABAQUS有限元分析软件构建Stewart式六维力传感器仿真模型,并对其初始样机的质量、刚度、强度和灵敏度进行了详细分析;在此基础上,分析了上、下加载盘主要结构参数对传感器质量、刚度和强度的影响,进而对加载盘结构参数进行了优化并设计了一种具有正四面体特征的半球形减重结构,实现了传感器的轻量化设计。最后,对优化后Stewart式六维力传感器的性能进行了仿真分析和实验验证。结果表明,基于多目标参数优化结合数值仿真、实验验证可有效提高设计效率和降低设计成本;所设计的减重结构可有效改善Stewart式六维力传感器的质量分布和提高其质量利用率,优化后传感器的质量减小了17.65%且综合性能优异。研究结果可为六维力传感器的轻量化设计和综合性能优化提供参考。 展开更多

关键词 六维力传感器 数值仿真 质量 刚度 灵敏度 精度

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Stewart六维力传感器解耦算法优化 被引量：8

13

作者 刘晓宇 盖广洪 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1858-1861,1868,共5页

为满足六维力传感器的高刚度要求,使用固支约束代替铰约束。通过对传感器样机单维加载获得的标定数据进行处理,发现在使用求解标定矩阵或BP神经网络训练的方法时,分别存在维间耦合较大和多维加载误差极大的问题。对此提出一种新的思路,... 为满足六维力传感器的高刚度要求,使用固支约束代替铰约束。通过对传感器样机单维加载获得的标定数据进行处理,发现在使用求解标定矩阵或BP神经网络训练的方法时,分别存在维间耦合较大和多维加载误差极大的问题。对此提出一种新的思路,即在标定时同时进行单维加载和多维加载。之后使用上述两种方法进行解耦,对比发现,对新的方法,在使用BP神经网络解耦时,将最大误差降低到了2.27%,证明该方法能够同时解决六维力传感器的维间耦合问题和多维加载问题。 展开更多

关键词 六维力传感器 静态解耦 多维加载 维间耦合

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微波非金属厚度测量仪 被引量：2

14

作者 周在杞 《仪器仪表学报》 EI CAS 1986年第1期103-106,共4页

迄今,测厚仪有射线、超声、涡流和同位素等各种类型,新近发展了微波测厚仪,它既有测量金属片材、带材的厚度仪,又有测量非金属材料的厚度仪。根据非金属材料微波测厚法基本原理〔1〕研制的微波测厚仪补充了超声波测厚仪之不足,为非金属... 迄今,测厚仪有射线、超声、涡流和同位素等各种类型,新近发展了微波测厚仪,它既有测量金属片材、带材的厚度仪,又有测量非金属材料的厚度仪。根据非金属材料微波测厚法基本原理〔1〕研制的微波测厚仪补充了超声波测厚仪之不足,为非金属材料厚度的测量提供了新方法。利用微波测厚具有设备简单、测量速度快,对样品能进行非破坏性相对测量,不需要耦合剂等优点。经过仪器校正和在标准试件上标定后,可以用于绝对厚度的测量。 展开更多

关键词 厚度测量仪 材料厚度 非金属材料 标准试件 带材 测量速度 耦合剂 金属基 相对测量 仪器结构

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Stewart六维力传感器优化设计 被引量：1

15

作者 盖广洪 高波 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第3期96-98,102,共4页

对Stewart六维力传感器进行了优化设计分析,在有限元分析的基础上,通过球头球窝结构、十字槽结构以及圆环内嵌十字梁结构等形式,增强了传感器整体的抗耦能力。同时,对优化前后的传感器进行了试验比对,在一维加载时,传感器的最大误差由3.... 对Stewart六维力传感器进行了优化设计分析,在有限元分析的基础上,通过球头球窝结构、十字槽结构以及圆环内嵌十字梁结构等形式,增强了传感器整体的抗耦能力。同时,对优化前后的传感器进行了试验比对,在一维加载时,传感器的最大误差由3.28%减小到0.41%;在三维加载时,最大误差由4.76%减小到2.22%。从以上的数据可以看出:改进后的设计更加合理,提高了传感器的精度。 展开更多

关键词 六维力传感器 复合加载 去耦结构

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