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A Source for the Excellent Floating Ability of a Water Strider

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Chinese Physics Letters 2014年第10期31卷 108-111页

作者：刘爽刘战伟石文雄 School of Aerospace Engineering Beijing Institute of Technology Beijing 100081

A water strider＇s floating mechanism is of significance for the design of new biomimetic robots. However, the explanation of this mechanism has not been fully comprehended due to a lack of effective experimental methods. We describe a novel transmission speckle correlation technique, which is used to determine the deformation of liquid surfaces caused by a resting water strider, as well as a calculation of the resulting forces in the vertical direction. Furthermore, the variation of the liquid surface morphology at different times in the process of a water strider being unconscious has been measured and analyzed. The results show that the wax material secreted by water striders is a vital source for the excellent floating ability of a water strider, and that the effective time of the wax is less than 2 h.

关键词： FLOATING (Fluid mechanics) WATER striders BIOMIMETIC materials SPECKLE CORRELATION (Statistics)

热障涂层高温失效行为的正射投影-单相机三维数字图像相关实验研究

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实验力学 2017年第5期32卷 609-619页

作者：吴立夫石文雄谢惠民清华大学航天航空学院应用力学教育部重点实验室北京100084

热障涂层(Thermal Barrier Coating,TBC)作为一种隔热材料,可降低发动机高温部件的表面温度,提高涡轮发动机的整体性能。涂层服役过程中,TBC陶瓷层的失效将导致高温部件中的金属基底直接暴露于恶劣的高温环境中,严重影响发动机的安全性... 详细信息

热障涂层(Thermal Barrier Coating,TBC)作为一种隔热材料,可降低发动机高温部件的表面温度,提高涡轮发动机的整体性能。涂层服役过程中,TBC陶瓷层的失效将导致高温部件中的金属基底直接暴露于恶劣的高温环境中,严重影响发动机的安全性。其高温服役环境下的力学性能研究是备受材料和力学工作者关注的问题。本文结合热障涂层高温检测的需求,实现了涂层-基底异质表面的高对比度高温散斑制作;发展了正射投影-单相机三维数字图像相关方法(正射投影-单相机3DDIC),构建了跨界面形函数,实现了涂层与基底的三维形貌及位移、应变的同时测量;基于涂层结构的高温拉伸实验结果,建立了依据涂层-基底应变方差差值的涂层失效判断方法,得到了热障涂层在室温(27℃)至1000℃的断裂极限应变。实验结果表明,正射投影-单相机3DDIC方法作为一种可靠测试方法,可以应用于涂层结构高温下的力学失效行为研究。

关键词：单相机三维数字图像相关高温测量热障涂层

欧姆龙:企业理念是日常经营中的“海上灯塔”

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WTO经济导刊 2011年第10期 75-76页

作者：立石文雄欧姆龙株式会社公益社团法人企业市民协议会

“企业是为社会做贡献的”欧姆龙是非常重视公司宗旨和企业理念的公司。公司宗旨“用我们的工作，改善我们的生活，创造更美好的社会”，是在半个世纪前的1959年制定的。这一精神基于“企业是为社会做贡献的”的思维方式。此后，欧姆龙... 详细信息

“企业是为社会做贡献的”欧姆龙是非常重视公司宗旨和企业理念的公司。公司宗旨“用我们的工作，改善我们的生活，创造更美好的社会”，是在半个世纪前的1959年制定的。这一精神基于“企业是为社会做贡献的”的思维方式。此后，欧姆龙秉承该宗旨，为实现企业和社会的同步持续发展，开展经营和业务活动。

关键词：企业理念欧姆龙经营灯塔海上 1959年思维方式持续发展

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水黾漂浮时液面形貌的实验研究

水黾漂浮时液面形貌的实验研究

北京力学会第20届学术年会

作者：刘爽刘战伟石文雄黄先富北京理工大学宇航学院中国科学院力学研究所

发展了一种基于透射数字散斑相关原理的液面微形貌测量方法,并通过该方法测量了水黾在水面上漂浮时的液面形貌变化。根据此液面形貌变化,计算了水黾在液面上漂浮时的浮力大小,并与水黾所受的重力比较,验证了该方法的正确性,测量误差在8... 详细信息

发展了一种基于透射数字散斑相关原理的液面微形貌测量方法,并通过该方法测量了水黾在水面上漂浮时的液面形貌变化。根据此液面形貌变化,计算了水黾在液面上漂浮时的浮力大小,并与水黾所受的重力比较,验证了该方法的正确性,测量误差在8%以内。

关键词：数字散斑相关原理液面形貌测量水黾

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液体晃动液面动态变形实验研究

液体晃动液面动态变形实验研究

北京力学会第20届学术年会

作者：杨洋石文雄黄先富刘战伟北京理工大学宇航学院中国科学院力学研究所

飞行器液体推进剂晃动问题一直是航天工作者研究的热点。本文发展了一种基于透射条纹技术的液体晃动液面动态变形测量方法。在发生晃动的液面下方布置单向几何光栅,通过容器上方和水平方向上的高速CCD相机分别记录下因液面变形而产生的... 详细信息

飞行器液体推进剂晃动问题一直是航天工作者研究的热点。本文发展了一种基于透射条纹技术的液体晃动液面动态变形测量方法。在发生晃动的液面下方布置单向几何光栅,通过容器上方和水平方向上的高速CCD相机分别记录下因液面变形而产生的条纹变形图和液面边缘高度信息。将之代入所推导的液面离面变形与条纹位移之间的数学关系中,即可迭代求得液面动态形貌。本方法具有精度高、成本低、非接触、简便易行等优点。

关键词：液体晃动透射条纹法液面动态变形

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液面静动态变形测量技术进展

液面静动态变形测量技术进展

北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会

作者：刘淑丽刘战伟石文雄杨洋北京理工大学宇航学院

液面受到外界扰动而产生的变形作为一种复杂的流体运动现象,不仅有实际的工程应用意义,而且也有重要的科学研究价值。以液面发生的静态和动态变形为研究对象,综合讨论了目前所发展的测量技术,分析了它们的优缺点,并对如何提高液面变形... 详细信息

液面受到外界扰动而产生的变形作为一种复杂的流体运动现象,不仅有实际的工程应用意义,而且也有重要的科学研究价值。以液面发生的静态和动态变形为研究对象,综合讨论了目前所发展的测量技术,分析了它们的优缺点,并对如何提高液面变形的测量精度做出展望。

关键词：液面测量技术静态变形动态变形

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曲面热障涂层中脱粘缺陷的精确定位

曲面热障涂层中脱粘缺陷的精确定位

北京力学会第二十四届学术年会

作者：焦大成石文雄刘战伟谢惠民北京理工大学宇航学院清华大学航天航空学院

热障涂层(thermal barrier coatings,TBC)中脱粘缺陷的存在和演化是造成涡轮发动机叶片过早失效的关键问题之一。本文发展了针对复杂曲面构件缺陷检测的线激光热成像技术,利用线激光能够快速激发出TBC构件脱粘缺陷独特的热响应特征。由... 详细信息

热障涂层(thermal barrier coatings,TBC)中脱粘缺陷的存在和演化是造成涡轮发动机叶片过早失效的关键问题之一。本文发展了针对复杂曲面构件缺陷检测的线激光热成像技术,利用线激光能够快速激发出TBC构件脱粘缺陷独特的热响应特征。由于试件曲面高度不同以及局部表面辐射率异常造成的试件表面温度分布不均等现象,降低了该热响应特征的对比度,干扰了缺陷的识别。为了消除这一影响,发展了沿扫描路径的加窗均值载波后处理算法,能够精确地突显脱粘缺陷处的热响应特征,从而实现对复杂曲面TBC构件脱粘缺陷的无损检测。同时发展了温度条纹三维形貌测量新技术方法,线激光在被测物体表面扫描时产生的热响应除了可以用做缺陷检测,也可视作温度条纹,该温度条纹受到待测物体表面形貌信息的调制,通过对温度条纹的分析,重建出被测物体表面的三维形貌。利用本文发展的方法,只使用一台激光器和一台红外热像仪,在一次扫描过程中可以同时同步实现缺陷检测和形貌测量(如图1所示)。经通过真实的涡轮叶片人工脱粘缺陷的检测,表明:利用本文提出的方法与技术,能够在一次扫描过程中可以同时同步实现缺陷检测和形貌测量,具有实现脱粘缺陷的三维空间位置定位的潜力。

关键词：线激光扫描热成像热障涂层脱粘缺陷温度条纹三维表面形貌重建

激光扫描热成像法及其在TBC表面开裂缺陷检测中的应用

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激光扫描热成像法及其在TBC表面开裂缺陷检测中的应用

中国力学大会-2015

作者：刘战伟石文雄谢惠民张宏业北京理工大学宇航学院力学系清华大学应用力学教育部重点实验室

以TBC服役过程中产生的表面开裂裂纹缺陷为研究对象,发展了激光扫描热成像(Scanning Laser Thermography,SLT)方法对其进行检测。

关键词：

线激光快速扫描热成像法及在热障涂层脱粘缺陷检测中的应用

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线激光快速扫描热成像法及在热障涂层脱粘缺陷检测中的应用

北京力学会第二十二届学术年会

作者：石文雄刘战伟朱文颖谢惠民北京理工大学宇航学院清华大学航天航空学院

本文针对热障涂层(thermal barrier coatings,TBC)脱粘缺陷难以检测的问题发展了线激光快速扫描热成像方法(Linear Laser Fast Scanning Thermography,LLFST),对TBC脱粘缺陷快速检测包括线激光粗扫和细扫两个阶段,根据采集到的热图像,... 详细信息

本文针对热障涂层(thermal barrier coatings,TBC)脱粘缺陷难以检测的问题发展了线激光快速扫描热成像方法(Linear Laser Fast Scanning Thermography,LLFST),对TBC脱粘缺陷快速检测包括线激光粗扫和细扫两个阶段,根据采集到的热图像,发展了新的可视化热图像分析算法,如在粗扫阶段发展的构造定向载波温度场降噪法、加窗三时刻振幅去噪法、自适应变权重边缘滤窗法等,基于以上扫描方式和热图像后处理算法可以精确地凸显脱粘缺陷在空间和时间上的热响应特征,从而,实现对脱粘缺陷的形状和位置的高效率无损检测。实验表明,LLFST方法可以高效率的检测出特征尺寸为1mm的模拟脱粘缺陷。

关键词：热障涂层线激光快速扫描方法脱粘缺陷盲孔缺陷