天津大学学报杂志 统计源期刊

天津大学学报 2006年第06期杂志 文档列表

天津大学学报杂志机械工程

高维非线性转子系统周期分岔解的数值计算637-643

摘要：利用Poincaré映射原理，提出了求高维非线性系统周期解及其分岔的方法．将从初值至稳态解的整个积分长度分成若干积分子段，设定每个积分子段中的最大循环数，并使周期数按一定规律增加．在每个子段中应用直接积分法求解，根据Poincaré截面上映射点的距离判断周期解的收敛精度．由于每个积分子段中的周期数是递增的，故求周期解所用的总积分长度趋于最小，从而耗时较少．同时，通过对Poincaré映射数据矩阵中的元素排序、差分和筛选，可以计算出周期分岔解的周期数以及周期解的分岔点．应用该方法计算了2个非线性转子模型的周期分岔解：一个是考虑非线性油膜力和非线性内阻力作用的4DOF单跨转子，发现由于油膜失稳可导致内阻失稳；另一个是考虑非线性油膜力作用的16DOF双跨转子，发现了双跨转子系统失稳后的双低频现象．

具有交互夹持力感觉的主从触感装置644-650

摘要：面向血管显微外科手术，研究开发了一套具有交互夹持力感觉的主从触感装置．提出了主操作手的基本设计原则，并应用可操作性基本原理与方法进行机构构型综合，设计了主操作手的夹持力感觉装置；建立了主操作手的多体动力学模型，对运动过程中各关节动态特性进行仿真验证；基于夹持力的数学模型，分析了手指系统在不同模式下夹持力与运动关系．对整套系统进行性能测试与动物实验研究．实验结果表明：主操作手基于可操作性原理的综合构型具有较好的动力学特性，适合医生操作；手指的夹持力与两弹簧的弹力差成正比；该装置能够实现主从操作下的交互夹持力感觉．

自适应模糊控制车辆悬架系统试验651-656

摘要：根据车辆操纵稳定性及行驶平顺性的评价标准，以车辆系统的簧上质量加速度、车轮动栽荷和悬架动挠度为主要评价指标，针对路面-车辆系统特点，提出一种以解析方法确定模糊控制规则的算法，利用LMS自适应模块调整模糊控制器的修正因子，提高模糊控制算法对路面一车辆系统的适应性，在以路面信号作为激励源的仿真过程中，与自适应控制悬架系统相比较，簧上质量加速度峰值减至1／20．对简化车辆模型，在2DOF系统试验台架上进行了试验验证，对比结果进一步证明自适应模糊控制方法更适合车辆悬架系统的振动控制，

制冷剂有限时间泄漏扩散模型657-662

摘要：针对高斯模型不能计算有限时间泄漏扩散场浓度的缺陷，研究并得到了储罐系统制冷剂泄漏时质量泄漏速度与时间的关系式，建立了制冷剂一维、三维扩散数学物理模型，通过求解模型解析解和数值解，解决了制冷剂储罐有限时间泄漏扩散的浓度分布问题，比较了点源有限时间泄漏扩散模型和高斯烟雨模型的精度，结果表明，前者更能反映泄漏制冷剂的实际扩散过程．

正庚烷均质压燃燃烧特性和排放特性的实验研究663-669

摘要：为进一步了解高十六烷值燃料均质压燃的燃烧特性和排放特性，以正庚烷（n-heptane）为燃料，在一台改装的单缸直喷柴油机上进行正庚烷均质压燃台架实验．结果表明，正庚烷在均质压燃模式下表现出明显的双阶段着火特性；随着混合气浓度增大，缸内最大爆发压力和燃烧放热率峰值升高；随着发动机转速升高，燃烧放热率峰值先降低后升高，高转速的缸内最大爆发压力降低；当废气再循环率增大，缸内最大爆发压力和燃烧放热率峰值均降低，废气再循环使正庚烷均质压燃的运转工况范围向大负荷工况扩展，废气再循环率为75％正庚烷均质压燃运转的最高平均指示压力为0．41MPa．排放测试表明，正庚烷在均质压燃模式下的氮氧化物排放接近零，且可以实现无碳烟排放，但碳氢化合物和一氧化碳排放较高．

空调工况下非共沸制冷剂蒸发时的换热特性670-674

摘要：为了揭示空调工况下非共沸制冷剂在蒸发器中的换热特性，探明制冷剂和换热流体间温差的沿程变化规律，建立了制冷剂的蒸发换热模型，根据标准的空调工况确定了制冷剂的蒸发物性参数．利用制冷剂状态方程得到蒸发过程中温度与焓的对应关系，计算出制冷剂和换热流体在蒸发过程中的温差．通过归纳沿程位置的温差变化，得到它的变化规律，对大多数非共沸制冷剂，换热温差沿程呈非线性变化，这为合理设计蒸发器提供了一定的理论依据．最后应用上述方法对15种非共沸制冷剂的蒸发特性进行了评价，发现R407C制冷剂换热性能最优．

FTP法测量矩形壳液耦合系统中的重力波675-678

摘要：为了测量矩形弹性壳液耦合系统中的重力波的三维外形，实现大变形液体的非接触测量，使用激振器对矩形弹性壳液耦合系统在水平方向进行激振，得到大幅低频重力波、用幻灯机将光栅投影到重力波表面，光栅图像因为重力波的出现会发生变形、采用CCD摄像机和图像采集系统，分别采集到液体表面静止和出现重力波时的光栅图像，经过频域的滤波处理以后，计算得到重力波的三维形貌、结果表明，傅里叶变换莫尔法对实现大变形液体三维形貌的非接触测量非常有效，它提供了一种研究壳液耦合问题的新方法。

机械产品概念设计中的功能分析方法679-683

摘要：为了使概念设计中的功能分解方法易于操作，使生成的功能结构包含更全面的设计信息，分析了现有功能分解方法如FAST法、去除和操作程序法以及功能结构法的不足；通过研究技术系统的特征，揭示了机械产品的广义工艺功能特性．引入了输入约束功能的概念，提出了基于广义工艺功能的分解方法，并给出了详细的分解步骤．该方法为机械产品的概念设计提供了一种操作方便、信息全面的功能分解模式．最后引用：工程实例验证了该方法的实用性．

间歇传动链系统动力学实验684-690

摘要：分析了传动链系统实现间歇传动时的动力学影响因素．针对间歇传动链实验、动态数据采集与分析的问题，建立了反映该类传动系统动力学特性的实验测试系统．实验台由伺服电机驱动，模拟传动链实现间歇传动时的运动规律．为实现测试信号线与链节同步运动，避免信号线与链节发生缠绕，设计了一套特殊的槽凸轮．滑块机构，可以有效拾取链节在运动中的振动信号．实验针对传动链的不同工况，应用直接测量法，进行了实验测试，总结归纳了传动链以修正正弦（MS）和修正等速（MCV）等多种不同运动规律实现间歇传动时，链节加速度响应的变化规律．实验结果表明，建立的测试系统能有效拾取链节在运转中的振动信号，精确反映间歇传动链系统的动力学特性．

基于直接数字频率合成的变频条纹生成方法691-695

摘要：针对时间相位重建算法存在的实时性差的缺点，提出了一种可以快速生成并获取二维编码条纹图的方法．该方法利用直接数字合成器驱动的声光偏转器使2束相干光分别发生布喇格衍射，2束衍射光相交后发生干涉，获得干涉条纹．通过调节直接数字合成器的频率控制字改变干涉条纹的空间频率．依据该原理建立的系统可以完成变频条纹图的实时投影与采集，对采集到的变频条纹图进行处理后可以获得物体的三维数字像．实验表明每幅条纹图的投影及采集用时10ms左右，该投影及采集装置可以应用于实时性要求高的三维传感系统中．

TC-W3高档水冷二冲程汽油机润滑油评定技术696-701

摘要：为了驱动汽油机润滑油评定技术的提高，依据国际上的先进评定技术标准，建立了一套等效于美国TC-W3汽油机油评定技术与装备．经过全程序评定，针对3种机型（15HP、40HP和70HP）清净性分别进行标准参比油和试样油100h试验、润滑性试验和100h早燃倾向性试验．试验结果表明，标准参比油的清净性优点得分和润滑性扭矩降等各项指标均符合规定要求，未出现大早燃．建立的评定技术与装备，已成功用于国内TC-W3级水冷二冲程汽油机润滑油的评定．评定装备运行稳定、试验手段科学、数据准确可靠、具有较好的重复性和区分性。

变风量空调系统传感器故障检测与诊断702-707

摘要：在建立变风量空调系统仿真器的基础上，针对系统的温度、流量和压力传感器等进行故障的检测与诊断．提出基于主成分分析的方法，根据系统正常的历史运行数据建立数理统计模型，通过传感器实测数据与正常数据在故障子空间投影的比较，对传感器的故障进行在线检测；提出联合角度法通过比较新发故障向量与故障库中各经验故障向量在两个子空间投影的夹角，在线分离出故障源．结果表明，提出的主成分分析和联合角度的方法对于变风量空调系统传感器故障有较为准确和快速的检测和诊断效果．

天津大学学报杂志精密仪器与光电子工程

变折射率介质对成像变形的影响708-711

摘要：为了得到由介质折射率不均匀导致的对成像质量的影响规律，选取了4种典型的折射率分布，应用光线追迹算法，得到在视场角、物距和折射率变化幅度共同作用下实际像点与理想像点间偏差的变化曲线．对于轴向折射率分布，其偏差与视场角成线性关系，随折射率变化幅度的增大而增大，但不随物距变化；对于径向折射率分布，其偏差与视场角一般成非线性关系，并随着视场角的增大而增大，而且随折射率变化幅度的增大而增大，物距变化能够导致偏差的显著变化.

基于4f系统的数字全息表面三维形貌恢复技术712-716

摘要：提出一种用于表面三维形貌恢复的数字全息显微方法．通过记录经4f系统放大的物体实像的离轴菲涅尔数字全息图，由数字再现技术获得物体的放大像，由此计算出物体相位反差像，从而得到物体的微观形貌．实验结果表明当物体位于4f系统的前焦面时，可以消除相位信息中的附加相位因子，不需相位补偿即可获得准确的表面三维形貌信息．

多导脑部磁刺激仪的设计与仿真717-721

摘要：大脑神经系统可由外部的时变磁场加以无创刺激，考虑到要对大脑多个不同部位同时进行刺激的情况，提出了一种由多线圈组成的多导脑部磁刺激系统．用有限元分析软件ANSYS模拟了线圈阵列工作时所产生的磁场，并与实验测得的磁场进行了比较．结果表明，软件仿真的数据精度误差在6％以内，并总结出变化规律：随着刺激线圈个数的增加，中心线圈轴线上同位置处的磁感应强度逐渐加大，与单线圈工作时相比，磁刺激深度得到了有效改善．

基于机器视觉的零件自动装配系统722-726

摘要：针对工业装配生产线的削刀架自动装配问题，基于机器视觉技术，构建了一套在线机器视觉系统．采用特征值方法识别零件，并通过质心法结合特征点及最小二阶矩进行定位．利用带有透镜径向一阶畸变的小孔摄像机模型，采用径向排列约束（RAC）2步标定法对摄像机进行了标定，并在线验证．实验结果表明，该方法可获得很好的识别效果，识别零件正确率100％，系统工作时间约300ms，满足装配作业的实时性和精度要求．

光谱液滴分析系统设计727-730

摘要：将光谱分析方法引入液滴分析技术中，构建研究被测液体物理和化学特性的光谱液滴分析系统．通过液滴传感器监测被测液体的液滴生长过程，得到光经过液滴作用后的光强变化信息和液滴形成过程中的瞬时体积信息，同时利用微型光谱仪得到被测液体的吸收光谱．综合这3种包含被测液体特性信息的数据，构造液体的3维指纹图，它体现了液体的综合特性，在确定条件下对同种液体是唯一的，可作为研究液体特性和鉴别不同液体的依据．

镜头埋入深度的组合测量方法731-734

摘要：根据精密摄像系统中摄像头实际安装工况，为了避免传统的点接触测量法的缺点，提出了多电容传感器组合的非接触式镜头埋入深度测量法．采用电容传感器测量，可实现非接触测量，仪器体积小巧，精度高达0．1μm,此外，利用多个传感器对环境敏感而漂移的同向性，抑制了单一传感器数据的漂移，提高了测量的稳定性。克服了单一传感器无法进行形位误差测量的缺陷，标定和现场实验证明了该方法的可行性，系统测量精度达到2μm．