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基于射线跟踪算法的舰船尾迹波红外特征与探测

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红外与激光工程 2015年第5期44卷 1450-1455页

作者：张士成杨立石恒镇江船艇学院船艇动力指挥系江苏镇江212003 海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

舰船驶过海面后会形成一条长度可达数千米且持续很长时间的尾迹区。这种显著特征为利用尾迹波的红外特征来探测舰船提供了依据。从舰船尾迹区特点出发,实现了尾迹波的可视化仿真。在Cook-Torrance光照模型的基础上建立了适用于舰船尾迹... 详细信息

舰船驶过海面后会形成一条长度可达数千米且持续很长时间的尾迹区。这种显著特征为利用尾迹波的红外特征来探测舰船提供了依据。从舰船尾迹区特点出发,实现了尾迹波的可视化仿真。在Cook-Torrance光照模型的基础上建立了适用于舰船尾迹波的红外成像模型。采用射线跟踪算法,并综合考虑太阳辐射、天空背景辐射和大气传输等环境因素的影响,得到了不同探测条件下舰船尾迹波的红外成像特征。结果表明:俯仰角较小时海面整体较暗,舰船尾迹波特征明显;俯仰角较大时海面整体较亮,舰船尾迹波特征减弱;开尔文尾迹的成像特征受气温变化影响较小,湍流尾迹在低俯仰角低气温时为一条暗带,高气温时为一条亮带;海面风速增加,开尔文尾迹最终会无法分辨,湍流尾迹成为唯一可识别的舰船尾迹波特征。

关键词：红外特征舰船尾迹波射线跟踪红外探测开尔文尾迹光照模型

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共轨柴油机缸内喷雾与燃烧动态可视化试验

农业工程学报 2014年第2期30卷 17-22页

作者：宁海强孙平梅德清胡鹏肖淑梅江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 镇江船艇学院镇江212003

为研究电控高压共轨柴油机缸内喷雾与燃烧,以某高压共轨柴油机为样机设计了一种多功能动态可视化试验装置,采集了共轨柴油机缸内动态燃烧过程图像。在此基础上,对柴油机进气道进行改进,利用工业纯度的氮气替代新鲜空气,使柴油机在单缸... 详细信息

为研究电控高压共轨柴油机缸内喷雾与燃烧,以某高压共轨柴油机为样机设计了一种多功能动态可视化试验装置,采集了共轨柴油机缸内动态燃烧过程图像。在此基础上,对柴油机进气道进行改进,利用工业纯度的氮气替代新鲜空气,使柴油机在单缸不着火的条件下,实时采集缸内多次动态喷雾图像。研究表明:利用该装置可以清晰、真实地观察到电控高压共轨柴油机预喷、主喷与后喷的多次喷油时间、喷雾锥角和雾化情况。预喷发生在-25°曲轴转角时,持续期约5°曲轴转角,喷油量较少,雾化不明显;主喷发生在-10°曲轴转角时,持续时间约10°曲轴转角,喷油量大,贯穿力强,可以清晰地观察到缸内明显的油束和喷雾锥角,喷雾以直线形式向活塞顶"ω"型底部扩展;后喷发生在8°曲轴转角时,持续时间较短,喷油量较少,但由于较高的缸内温度使燃油雾化效果明显。在着火时,可以实时观测不同工况下缸内着火、火焰中心形成以及火焰传播过程。缸内着火初始,燃油离散不充分,只有部分燃油和空气混合,即所谓的预混合着火部分(-15°^-4°曲轴转角)。在上止点附近,随着空气的流动使得火焰迅速扩散而充满整个燃烧室。对比额定工况下缸内燃烧图像,怠速工况下着火时刻推迟约5°曲轴转角,火焰占有面积较小,亮度较低。该研究为合理组织电控共轨柴油机缸内喷雾与燃烧提供大量的缸内信息与试验测量手段,可以对柴油机缸内喷雾与燃烧模拟计算结果进行试验验证。

关键词：柴油机燃烧可视化喷雾动态共轨

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激光淬火硬化带的数值估算新方法

机械工程学报 2005年第5期41卷 196-199,204页

作者：叶云霞张永康李进江苏大学机械工程学院镇江212013 镇江船艇学院镇江212013

从理论上分析了简易激光相变硬化模型估算激光淬火硬化带深度的不合理之处,即将硬化带深度确定在珠光体向奥氏体转变的临界温度θAC1等温线处;在该深度处C原子并未充分扩散,也就是说该深度处材料并未有效硬化。在此基础上,提出一种新的... 详细信息

从理论上分析了简易激光相变硬化模型估算激光淬火硬化带深度的不合理之处,即将硬化带深度确定在珠光体向奥氏体转变的临界温度θAC1等温线处;在该深度处C原子并未充分扩散,也就是说该深度处材料并未有效硬化。在此基础上,提出一种新的估算硬化带深度的模型--△t模型,其原理为将Fourier热传导理论和保证C原子充分扩散的时间段△t相结合,估算相变硬化带尺寸。最后,采用新模型估算出激光淬火处理HT250材料硬化带深度的理论值,理论估算结果与试验结果吻合较好,且比简易激光相变硬化模型估算结果更接近于试验结果。

关键词：激光淬火硬化带数值计算马氏体

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高速柴油机活塞温度试验与热力耦合仿真

内燃机工程 2014年第1期35卷 105-109页

作者：宁海强孙平梅德清肖淑梅胡鹏江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 镇江船艇学院镇江212003

为改善现代高速、高强化柴油机活塞热负荷高的难题,以算例柴油机实测活塞温度为依据,利用温度拟合法模拟计算得出的温度场与实测结果吻合良好。以活塞、活塞销、连杆和气缸套作为耦合系统,在考虑各组件接触关系的基础上,将计算得出的活... 详细信息

为改善现代高速、高强化柴油机活塞热负荷高的难题,以算例柴油机实测活塞温度为依据,利用温度拟合法模拟计算得出的温度场与实测结果吻合良好。以活塞、活塞销、连杆和气缸套作为耦合系统,在考虑各组件接触关系的基础上,将计算得出的活塞温度场作为温度载荷与标定工况下的燃烧压力、惯性力等机械载荷进行热力耦合计算,求得活塞在热力耦合作用下位移场分布情况。根据计算结果,对活塞结构做适当改进并进行模拟计算。研究结果表明:改进后活塞最高温度降低26℃,验证了结构改进的合理性,有效降低了高速柴油机活塞的热负荷。

关键词：内燃机高速柴油机活塞温度场热负荷热力耦合强化冷却仿真

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永磁屏蔽式耐高压高速开关电磁铁

浙江大学学报（工学版） 2012年第2期46卷 309-314页

作者：满军丁凡李其朋笪靖邵森寅浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江科技学院机械与汽车工程学院镇江船艇学院船艇工程学系 92132部队装备部

为了提高电磁力、加快响应速度,提出一种永磁屏蔽式耐高压高速开关电磁铁,采用NdFeB稀土永磁材料作为磁屏蔽元件,减少漏磁并加快了动态响应.基于有限元方法建立电磁铁的动态数学模型,并通过实验进行验证,实验与仿真基本吻合,响应误差为3... 详细信息

为了提高电磁力、加快响应速度,提出一种永磁屏蔽式耐高压高速开关电磁铁,采用NdFeB稀土永磁材料作为磁屏蔽元件,减少漏磁并加快了动态响应.基于有限元方法建立电磁铁的动态数学模型,并通过实验进行验证,实验与仿真基本吻合,响应误差为3.2%,验证模型的有效性.在此基础上,对该高速开关电磁铁进行动态仿真,探讨永磁体长度、厚度、激磁方向,盆口高,耐压环厚度,隔磁片长度,前隔磁角和后隔磁角等结构参数对响应时间的影响规律.结合实际设计要求,结果表明,采用优化后的结构参数研制的永磁屏蔽式耐高压高速开关电磁铁在0.6mm行程时的响应时间为2.20ms.

关键词：高速开关电磁铁永磁屏蔽耐高压结构参数仿真响应时间

基于宽域氧传感器的发动机空燃比测试系统设计

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农业工程学报 2009年第12期25卷 124-127页

作者：姜耀华顾明曹阳王斌中国人民解放军镇江船艇学院船艇工程系镇江212003

为了实现发动机电子控制系统对空燃比的精确反馈控制和方便对发动机进行诊断等用途,在熟悉宽域氧传感器工作原理的基础上,设计了空燃比采集显示系统和PC监控系统。并对测试系统的输出电压和混合气的过量空气系数的对应关系进行了试验标... 详细信息

为了实现发动机电子控制系统对空燃比的精确反馈控制和方便对发动机进行诊断等用途,在熟悉宽域氧传感器工作原理的基础上,设计了空燃比采集显示系统和PC监控系统。并对测试系统的输出电压和混合气的过量空气系数的对应关系进行了试验标定,最后在发动机试验台架上该测试系统进行了试验验证。结果表明该系统灵敏度高、响应时间短(100ms),采集数据显示直观,可用于发动机空燃比闭环控制和车载自动诊断系统(OBD)等的开发。

关键词：传感器发动机标定宽域氧传感器空燃比

基于模糊信息融合的船舶动力装置综合故障诊断方法研究

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船舶工程 2007年第6期29卷 5-8页

作者：杨广吴晓平镇江船艇学院船艇工程系

在模糊集理论的基础上,将决策级信息融合技术应用于故障诊断系统中,提出了一种基于系统模糊综合评价融合结构下的综合故障诊断方法.该方法以模糊逻辑运算和全局决策融合来自多传感器的局部判决来获取诊断对象的综合诊断结果,并对船舶主... 详细信息

在模糊集理论的基础上,将决策级信息融合技术应用于故障诊断系统中,提出了一种基于系统模糊综合评价融合结构下的综合故障诊断方法.该方法以模糊逻辑运算和全局决策融合来自多传感器的局部判决来获取诊断对象的综合诊断结果,并对船舶主动力系统的运行故障进行诊断研究,结果表明,该方法准确有效,为船舶动力装置故障的智能化诊断提供了有益的借鉴.

关键词：人工智能船舶动力装置故障诊断模糊理论信息融合系统综合评价

光波在由左手材料和激活介质构成的光子晶体中的传输

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光电工程 2005年第11期32卷 16-19页

作者：方云团毕凯镇江船艇学院物理系江苏镇江212003

用特征矩阵法计算了光波在包含左手材料和激活介质的一维光子晶体中的传播规律,当左手材料和激活介质厚度相等时,出现了超窄通带和透射率大于1的高增益现象,受激辐射的增强总是发生在带隙的边缘附近。进一步论证了受激辐射增强现象与光... 详细信息

用特征矩阵法计算了光波在包含左手材料和激活介质的一维光子晶体中的传播规律,当左手材料和激活介质厚度相等时,出现了超窄通带和透射率大于1的高增益现象,受激辐射的增强总是发生在带隙的边缘附近。进一步论证了受激辐射增强现象与光子带隙边缘群速度异常存在关联。随着频率的增加,光增益呈e指数增大。光频率不变时,光在光子晶体中的透射率随光子晶体周期数的增加呈线性增加。当左手材料和激活介质厚度不相等时,通带宽度增加,带边仍存在大于1的透射峰。

关键词：光电子学波动光学光子晶体特征矩阵法左手材料激活介质

瞬态信号的双树复小波Power-Law检测

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数据采集与处理 2009年第1期24卷 23-27页

作者：董华玉张晓兵文钢玄兆林镇江船艇学院工程系镇江212003

为克服离散小波变换平移不变性差的不足,通过构造的Hilbert变换对滤波器组,实现了双树复小波变换。建立了基于复小波变换系数的Power-Law检测器。推导了检测统计量的渐近性能和偏移系数,由输入信噪比损失给出了检测器参数的选择方法。... 详细信息

为克服离散小波变换平移不变性差的不足,通过构造的Hilbert变换对滤波器组,实现了双树复小波变换。建立了基于复小波变换系数的Power-Law检测器。推导了检测统计量的渐近性能和偏移系数,由输入信噪比损失给出了检测器参数的选择方法。利用仿真与实测数据进行了试验,并与基于离散小波变换的Power-Law检测器进行了比较。本文提出的小波方法能很好实现平移不变性,建立的检测器具有更大的偏移系数,在相同的信噪比和虚警概率下能够得到更高的检测概率。

关键词：信号检测瞬态信号双树复小波 Hilbert变换对 Power-Law检测