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超声波钻探器结构参数对输出特性的影响分析

北京航空航天大学学报 2023年第7期49卷 1735-1742页

作者：张兴旺张明于登云曾婷殷参杨帅庞勇北京卫星制造厂有限公司北京100194 中国空间技术研究院北京100194 中国航天科技集团有限公司北京100048

超声波钻探器因具有质量轻、低功耗、所需轴向力小、便于实时检测和原位分析及对象适应性强等特点,在地外天体科学钻探的新技术和新方法探索过程中备受瞩目。为进一步提高钻探器对不同钻进对象的适应性及其设计效率,通过研究超声波钻探... 详细信息

超声波钻探器因具有质量轻、低功耗、所需轴向力小、便于实时检测和原位分析及对象适应性强等特点,在地外天体科学钻探的新技术和新方法探索过程中备受瞩目。为进一步提高钻探器对不同钻进对象的适应性及其设计效率,通过研究超声波钻探器结构参数可知,其输出频率主要受碰撞冲击次数、弹簧钻杆的振动及钻杆本身的动力学特性等因素耦合影响。在此基础上,建立钻探器影响因素的物理模型,并结合实验研究了恢复弹簧刚度及初始预紧力和质量块质量对输出频率、位移和速度等参数的影响,得到弹簧初始预紧力对频率影响较为显著,弹簧刚度及质量块质量次之,为适应不同硬度对象高效钻进的变频超声波钻探器的优化设计提供技术参考。

关键词：超声波钻探器结构高速摄像系统冲击碰撞频率

脉冲TCGMAW电流频率对熔滴过渡与焊缝成形的影响

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华南理工大学学报（自然科学版） 2011年第11期39卷 88-91,103页

作者：文元美黄石生刘桂雄华南理工大学机械工程学院广东广州510640

基于所建立的高速摄像与电信号检测系统,对高速脉冲双电弧共熔池MAG焊在不同脉冲电流频率下的熔滴过渡过程进行了观察,并就频率变化对熔滴过渡方式以及焊缝成形质量的影响进行了研究.结果表明:在实验所采用的焊接规范下,脉冲电流频率较... 详细信息

基于所建立的高速摄像与电信号检测系统,对高速脉冲双电弧共熔池MAG焊在不同脉冲电流频率下的熔滴过渡过程进行了观察,并就频率变化对熔滴过渡方式以及焊缝成形质量的影响进行了研究.结果表明:在实验所采用的焊接规范下,脉冲电流频率较高(140Hz)时,前丝熔滴过渡方式为射滴过渡,而后丝熔滴过渡方式为射流过渡;脉冲电流频率较低(低于50Hz)时,前丝、后丝熔滴过渡方式均为射滴过渡;而当脉冲电流频率在50～140Hz间变化时,前丝、后丝熔滴过渡方式均为射流过渡;脉冲电流频率在50～100 Hz间变化时,焊缝成形质量较好.

关键词：脉冲双电弧共溶池气体保护焊熔滴过渡焊缝脉冲电流频率高速摄像系统

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粗丝高速MAG焊驼峰焊道形成机理分析

焊接学报 2013年第1期34卷 61-64,116页

作者：杨战利张善保杨永波唐麒龙机械科学研究总院哈尔滨焊接研究所哈尔滨150080

对粗丝(Φ3.2)高速MAG焊驼峰焊道缺陷的形成机理进行了研究.采用高速摄像采集系统对焊接过程中的电弧形态和熔池流动状况进行了高速摄像,通过对试验所得图像的认真分析,重点研究了粗丝(Φ3.2)高速MAG焊驼峰焊道缺陷的形成机理,提出了动... 详细信息

对粗丝(Φ3.2)高速MAG焊驼峰焊道缺陷的形成机理进行了研究.采用高速摄像采集系统对焊接过程中的电弧形态和熔池流动状况进行了高速摄像,通过对试验所得图像的认真分析,重点研究了粗丝(Φ3.2)高速MAG焊驼峰焊道缺陷的形成机理,提出了动态平衡点的观点,认为动态平衡点远离电弧是焊缝产生驼峰焊道缺陷的根本原因.任何促使动态平衡点移向电弧的因素都有利于抑制焊缝产生驼峰焊道缺陷;任何促使动态平衡点远离电弧的因素都有利于驼峰焊道缺陷的形成.同时利用上坡焊和下坡焊试验对驼峰焊道形成机理进行了焊接试验验证.

关键词：驼峰焊道咬边熔池高速摄像系统

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循环流化床中的颗粒团形成、结构及其运动

浙江大学学报（工学版） 2006年第1期40卷 118-122页

作者：王勤辉高琼石惠娴吴学成骆仲泱岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

为了获得循环流化床床内颗粒团的行为特性,利用高速数字摄像与激光相结合的图像拍摄系统,以玻璃珠为床料,在一截面为200 mm×200 mm、高为4 m的冷态循环流化床实验台上获得了循环流化床内颗粒团形成、运动及破碎过程的动态连续图像。通... 详细信息

为了获得循环流化床床内颗粒团的行为特性,利用高速数字摄像与激光相结合的图像拍摄系统,以玻璃珠为床料,在一截面为200 mm×200 mm、高为4 m的冷态循环流化床实验台上获得了循环流化床内颗粒团形成、运动及破碎过程的动态连续图像。通过对数字图像的分析,床内颗粒团可以依据结构形态分成抛物体状、U形颗粒团、松散型颗粒团、致密型颗粒团、贴壁带状颗粒团以及小颗粒团等几类,并获得了不同位置上这些颗粒团的一些特性参数如:形状、大小和存在时间等.在分析床内颗粒团的形成及破碎过程的同时发现颗粒团在过渡区和稀相区内具有不同的运动特性.

关键词：循环流化床颗粒团气固两相流高速摄像系统

非连续逆断层引起地表破裂和桥梁破坏的模型试验

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四川大学学报（工程科学版） 2010年第5期42卷 58-67页

作者：黄凯珠张乾兵张健恒香港理工大学土木与结构工程系

通过地质力学模型试验研究了共线型和阶梯型两种非连续逆断层的运动引起上覆松散沉积层的破裂特征、沉积层与断层基岩之间的相互关系,并以汶川地震中受损的高原大桥为背景,通过改变桥梁与以上两种断层之间的布置关系研究了断层运动引起... 详细信息

通过地质力学模型试验研究了共线型和阶梯型两种非连续逆断层的运动引起上覆松散沉积层的破裂特征、沉积层与断层基岩之间的相互关系,并以汶川地震中受损的高原大桥为背景,通过改变桥梁与以上两种断层之间的布置关系研究了断层运动引起桥梁破坏的原因。引进数字散斑相关方法和高速摄像系统进行观测和记录试验过程。试验结果表明,非连续逆断层的破坏过程可分为4个不同的阶段,依次为弹性变形阶段、贯通阶段、滑移阶段和破坏阶段;结合观测系统解释说明了上述变化过程;分析了断层倾角和运动速度对断层基岩破坏形态和地表破裂带的影响;统计了地表破裂带宽度、断层基岩和沉积层抬升高度的关系,对比结果发现:共线型断层在破坏前聚集的能量较大、其地表破裂带宽度和抬升高度均大于阶梯型断层的;沉积层的抬升高度小于基岩的抬升高度;当桥梁模型垂直断层走向布置时均发生破坏,而平行断层走向布置时并没有破坏。

关键词：非连续逆断层地质力学模型试验数字散斑相关方法高速摄像系统破裂特征

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2A12铝合金临界损伤值测定及试验验证

塑性工程学报 2020年第1期27卷 131-137页

作者：刘佳琪陈学文皇涛杜科学宋克兴河南科技大学材料科学与工程学院

基于Normalized Cockcroft&Latham损伤准则,采用Gleeble Fracture Limit(GFL)试验方法测定了2A12铝合金在常温及应变速率为0.01、0.1、1和5 s^-1条件下的临界损伤值,研究了应变速率对2A12铝合金临界损伤值的影响。为验证试验测定的临界... 详细信息

基于Normalized Cockcroft&Latham损伤准则,采用Gleeble Fracture Limit(GFL)试验方法测定了2A12铝合金在常温及应变速率为0.01、0.1、1和5 s^-1条件下的临界损伤值,研究了应变速率对2A12铝合金临界损伤值的影响。为验证试验测定的临界损伤值的准确性,以应变速率1 s^-1为例,利用高速摄像系统以100 fps的速度原位观测缺口试样在压缩过程中的动态损伤开裂行为,标定了裂纹萌生时刻的临界变形量为57.2%,结合数值模拟方法反推试样达到临界变形量时的最大损伤值即为材料的临界损伤值。结果表明,GFL试验测定的临界损伤值与数值模拟得到的临界损伤值的相对误差为0.3%,因此采用GFL试验方法测定的临界损伤值比较准确。

关键词： 2A12铝合金临界损伤值 GFL法高速摄像系统数值模拟

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保持架运转稳定性试验及评价准则研究

科技创新与应用 2022年第15期12卷 88-91,95页

作者：柴灵芝赵雁潘钢锋马金芝郑向凯赵正鹏洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471000 北京控制工程研究所北京100088

随着航天技术的发展,对关键旋转支承部件滚动轴承的精度、寿命和可靠性提出更高的要求。保持架作为轴承的重要元件,其运转不稳定引起的力矩波动是轴承失效的主要原因之一。文章基于高速摄像系统,通过监测轴承运转过程中的力矩波动及保... 详细信息

随着航天技术的发展,对关键旋转支承部件滚动轴承的精度、寿命和可靠性提出更高的要求。保持架作为轴承的重要元件,其运转不稳定引起的力矩波动是轴承失效的主要原因之一。文章基于高速摄像系统,通过监测轴承运转过程中的力矩波动及保持架质心运转轨迹,建立保持架质心运转轨迹与轴承力矩波动的内在联系,并根据质心轨迹测试结果,探索一种保持架运转稳定性的评价准则。结果表明,保持架质心运转轨迹不稳定将造成轴承摩擦力矩凸跳,质心运转位移波动比可以定量反映出保持架的运转稳定性。

关键词：力矩波动保持架运转稳定性高速摄像系统评价准则

基于改进SHPB平台的20CrMnTi平面应变动态起裂韧度实验研究

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机械强度 2018年第4期40卷 815-821页

作者：宋鹍张晓迪丁军黄霞何晓进王佳斌王路生重庆理工大学机械工程学院重庆400054 长安汽车股份有限公司汽车工程研究总院重庆401120

为获得20Cr Mn Ti动态起裂韧度,利用改进式霍普金森压杆对三点弯曲试样施加冲击载荷,通过弹簧质量模型确定动态应力强度因子随时间的变化规律,采用应变片监测裂纹起裂时刻。通过上述实验过程得到20Cr Mn Ti在平面应变条件下I型裂纹扩展... 详细信息

为获得20Cr Mn Ti动态起裂韧度,利用改进式霍普金森压杆对三点弯曲试样施加冲击载荷,通过弹簧质量模型确定动态应力强度因子随时间的变化规律,采用应变片监测裂纹起裂时刻。通过上述实验过程得到20Cr Mn Ti在平面应变条件下I型裂纹扩展动态起裂韧度。实验过程中,利用波形整形技术有效抑制了应力波传播过程中由横向惯性效应引发的几何弥散畸变,保证了测点处应力波信号与加载点应力波的一致性;利用高速摄像系统跟踪动态断裂过程,并结合GOM Correlate软件对加载过程中试样表面应变场的变化进行分析,观察到裂纹起裂前试样已达到动态应力平衡状态,验证了实验方案和测试结果的有效性。实验结果表明,20Cr Mn Ti动态起裂韧度随着加载率的增加而增大,呈现出明显的加载率敏感性。

关键词： 20CrMnTi 霍普金森压杆弹簧质量模型高速摄像系统 GOM Correlate 动态起裂韧度

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水下爆炸气泡脉动测量及分析

实验力学 2011年第1期26卷 67-72页

作者：张颖赵生伟王占江周刚西北核技术研究所西安710024

水下爆炸气泡破坏效应是水中兵器的重要毁伤模式之一。为研究水下爆炸气泡脉动现象,建立了小当量水下爆炸实验系统,并进行了爆炸当量分别为0.125g、1.0g、3.375g和8g TNT的水下爆炸实验。采用球形PETN装药并中心起爆,产生球形对称的气... 详细信息

水下爆炸气泡破坏效应是水中兵器的重要毁伤模式之一。为研究水下爆炸气泡脉动现象,建立了小当量水下爆炸实验系统,并进行了爆炸当量分别为0.125g、1.0g、3.375g和8g TNT的水下爆炸实验。采用球形PETN装药并中心起爆,产生球形对称的气泡和冲击波载荷,并利用高速摄像系统记录水下爆炸气泡脉动过程,以及布置压力传感器测量水中冲击波压力。实验获得了清晰的水下爆炸气泡脉动过程图像,得到了冲击波和气泡脉动压力曲线。对数字化图像进行判读,得到气泡脉动直径和周期。另外根据冲击波曲线测量了气泡脉动周期,对比分析了气泡脉动相关参数。结果表明,高速摄像数据测量的气泡直径与经验公式较接近,高速摄像测量的气泡周期与冲击波曲线测量的气泡脉动周期以及经验公式结果具有较好的一致性。本文提出的实验技术安全、经济、可靠,气泡脉动参数判读精确,满足水下爆炸气泡脉动研究需求。

关键词：水下爆炸气泡脉动高速摄像系统