高速数字视频技术在试飞测量中的应用

高速数字视频在测定高速运动物体的速度、轨迹等参数中具有存贮量大、故障率低、处理快捷等特点，以后它必将逐步取代传统的高速摄影测量。本文分析了高速数字视频应用到飞行试验测试中的工作原理、方法、可行性等。     

风洞试验中的视频测量技术现状与应用综述

视频测量（Videogrammetric Measurement,VM）技术因其对试验模型的设计制造无要求,受到国内外风洞试验机构的青睐,本文综述了国外航空航天强国的风洞试验机构所掌握的 VM 技术,并分析了 VM 技术在我国高速暂冲风洞试验中应用所面临的问题,据此中国空气动力研究与发展中心（CARDC）提出了多相机动态标定与基于运动估计的序列图像匹配技术,在暂冲高速风洞高噪声（130 dB 左右）振动环境下,建立了高精度的模型位姿光学测量技术,2米量级高速风洞中的多个应用表明：视频测量的精度高,已用于高速试验模型的姿态与变形测量;另一方面,通过 VM 测量偏折位移场得到光束从摄影中心出发穿过扰流区的光程差,为气动光学效应的研究与测量以及试验模型的壁面流动显示提供新的途径,其光路简单、无需使用价格昂贵的相干光源,因此具有巨大应用前景。     

帧转移电荷耦合装置用于高速成象

固态成象装置正在越来越多地取代许多领域中的传统摄影技术。本文介绍一种高速摄象机,它利用帧转移CCD成象器的两个特点,也就是同时完成积累过程以及随后的电荷分布向存贮器的转移。本文给出该系统的详细说明及其在研究液流分解工作中的应用。     

激光微粒影象的粒径判读准则

1.引言 在许多工程及科学领域中,微粒尺寸及分布的测量是很重要的。在诸类测粒方法中,摄影测粒技术尤受重视。因为摄影方法可将结果长期保存,记录信息量大,测量结果直观易于分析。当以脉冲激光照明进行摄影时,还能将高速运动的微粒“冻结”下来,完全可视作静态处理。激光摄影测粒技术有激光显微摄影和激光全息摄影,二者最后都转化为从     

高速磨削技术的发展趋势及其相关技术

回顾了国内外高速磨削技术的发展过程,从高速磨削机理,高速磨削速度及其高速磨削相关技术等方面介绍国外的发展水平和先进成果,预测了今后国外高速磨削研究的发展趋势,并从高速度磨床的一些技术特征和参数,以及人们对高速磨削的认识等方面分析和评价了我国在推广和应用高速磨削中尚存的差距,可为进一步深入研究提供参考.     

高帧频数字相机在高速流动显示中的应用

根据高速流动显示实验研究对高帧频图像采集设备的需要,基于分幅式光路设计原理,结合快响应像增强器和低照度CCD相机,研制了一套兆赫兹采样的高帧频数字相机。利用高帧频数字相机,开展了高速流动显不实验研究：基于高帧频数字相机,结合纹影技术,在激波管上针对方块、凹槽模型,开展了高速流动显示实验,获取了运动激波与模型边界相互作用的序列图像,观察到湍流涡随时间演化发展的过程。结合一台输出功率为8W的连续激光光源和高帧频数字相机,建立了一套高速片光散射流动显示系统,获取了喷流的米氏散射序列图像。实验证明,基于高帧频数字相机的纹影及片光散射技术具备开展高速流动显示实验研究的能力。     

旋转爆震发动机火焰与压力波传播特性

为研究旋转爆震发动机(Rotating Detonation Engine,RDE)工作过程中火焰与压力波的传播特性,在采用非预混喷注方式的H2/Air发动机模型上进行实验,采用的测量装置包括离子探针、高频压力传感器和高速摄影。结合离子信号曲线、压力曲线和高速摄影图片,分析了从点火到形成稳定旋转爆震波的过程,从测量结果中观察到了燃烧波的对撞现象及火焰与压力波的发展过程;在RDE的稳定工作过程中,火焰与压力波耦合,通过分析离子信号曲线,发现离燃烧室入口较近的点受新鲜反应物喷注的影响较大,并解释了实验所得爆震波的速度亏损和压力峰值相比于理论C-J(Chapman-Jouguet)值偏低的现象;在RDE熄火过程中也观察到了压力波和火焰的耦合,但离子信号峰值、压力峰值及压力波瞬时传播速度持续下降,一段时间后,发动机熄火。这些研究结论对理解RDE中旋转爆震波的起始和传播机理具有一定的参考价值。     

高速加工技术的发展趋势

高速加工技术在以下几个方面会得到更快的发展: 1、扩大材料的加工范围,从铝合金加工扩大到钢材的高速加工,解决钢材高速加工存在的技术难点。 2、用干式切削替代湿式切削。解决高速加工使用大量冷却液造成对自然环境的污染问题,进一步研究开发适用于干式切削的新型刀具材料,研究开发干式切削加工中心。     

磁浮飞行风洞试验技术及应用需求分析

随着高速、超高速轨道交通的快速发展,需要发展新型的风洞设备,实现风洞性能和试验能力的突破.磁浮飞行风洞是利用真空管道列车概念结合动模型试验技术提出的一种新概念风洞设备,可以构建出更加接近真实状态的测试环境.本文从磁浮飞行风洞基本概念、国内外研究现状及发展趋势、试验技术、应用需求等几个方面开展论述.首先论述了国内外传统风洞和动模型设备的现状及发展趋势,指出了发展磁浮飞行风洞的必要性;其次,重点对磁浮飞行风洞需要发展的试验技术进行了分析;最后,对磁浮飞行风洞在超高速轨道交通及其他领域的应用需求进行了展望.     

面向高速数控机床的刀位文件重构技术

针对高速切削对加工工艺及刀具轨迹的不同要求,从一个全新的角度提出了推广高速切削应用的方式,即对常规数控编程系统所产生的刀位文件作改进与优化,使其满足高速切削技术的要求,从而使得在原常规机床进行加工的零件能够在较短时间内转移到高速机床上加工,减少重复性工作。     

高速复杂流动结构的视频测量

为了定量显示空腔高速复杂流动结构,采用均布的小圆点作为背景纹影(BOS)的背景点,利用视频测量(VM)成熟的小圆点图像定位与匹配技术,克服了现有图像互相关技术对BOS的限制;推导非平行光穿过流场的偏折位移/角计算公式,基于VM的共线方程,准确计算从背景点到相机摄影中心的光束穿过流场产生的偏折位移场和光程差场(OPD)。FL-21风洞的某空腔高速(马赫数为0.6~2.0)复杂流动结构的视频测量结果表明:本方法可清楚分辨出亚微米量级的光程差差异与微弧度量级的偏折角差异,定量显示空腔高速流动产生的波/涡/剪切层的位置、强弱及其相互关系,为复杂流动结构与气动光学效应的测量与显示提供新的途径,其光路简单、无需价格昂贵的相干光源,具有应用前景。     

激光微粒影象数字处理技术的探讨

激光显微摄影和激光全息摄影测粒技术在工程中应用的最大障碍是微粒影象的处理,由于激光摄影测粒技术含有的信息量很大,人工判读既费时,结果还受检测者的视差、熟练程度、疲劳情况等诸多因素的影响。特别当微粒离焦时,人工判读只能将其舍掉,无法加以利用。然而,在激光摄影测粒中,存在着大量的离焦微粒影象,可以根据三维判读技术加以利用[1]。因此需要解决激光微粒影象的图象处理技术。      

深过冷熔体中的晶体形核与快速长大

 以特制的无机盐玻璃作为净化剂去除液态Ni-0.39％B-6.58％Si合金中的异质晶核,获得363K(0.229T_L)过冷度,采用高速摄影及快速红外测温技术研究了深过冷熔体的快速凝固行为。     

航空汽心泵叶轮流场的机理研究

 一、实验研究 本文的实验工作是在功率为40kW,转速为10,000r/min的模型泵试验台上进行的。采用在叶轮流场中投入粒度和比重合适的示踪粒子,并用高速摄影（3,000～5,000pic/s）进行拍摄,将所得胶片在高速摄影胶片分析仪上进行定量分析（判读）,通过跟踪示踪粒子的方法,可以得到流场中各点的速度矢量,即可得各点沿径向和沿切向（旋转方向）的速度。     

水下冲击波聚焦作用下空化效应的实验研究

冲击波聚焦在聚焦区域形成局部较高压力的同时还会在焦区产生空化效应。基于旋转椭球面反射罩及置于其焦点的水中脉冲放电声源建立了水下冲击波聚焦系统。通过压力传感器测量了反射罩轴向的压力历程曲线及峰值压力分布。同时,搭建了高速摄影所需的光学装置,拍摄了空化现象的高速摄影图片,对水下冲击波聚焦过程和空化汽泡的产生、发展及湮灭的整个过程进行了研究。对压力历程曲线和高速摄影所得结果进行对比分析得到空化现象产生的物理过程。实验结果表明：负压是空化现象发生的主要原因,空化汽泡的塌缩时间与汽泡半径存在线性关系,并且汽泡膨胀阶段持续的时间大于塌缩阶段持续的时间。     

模具制造的高速加工工艺研究

高速加工不但可以成倍地提高生产效率,还可进一步改善零件的加工精度和表面质量,解决一些常规加工中难以解决的某些特殊材料的高效加工问题,因此,高速加工技术在世界上引起了高度重视。主要从加工工艺方面讲述了高速铣削的技术特点以及在模具加工行业的应用。最后展望了高速加工的发展应用前景。     

基于图像的测量方法在工业风洞跨声速流测量中的最新进展

风洞中非定常复杂流场的实验研究要求先进的测量技术.基于图像的测量技术中最重要的是测量平面流速度场、平面压强分布、模型位置和变形、模型温度以及定量的高速流可视化等技术.DLR(德国宇航研究院)对这些技术的应用包括从低速流到跨声速流、从增升装置到螺旋桨和旋翼、从弹射装置和水塔储水罐尾迹流旋涡到三角翼上涡破裂现象等的研究.由于跨声速风洞的特殊环境,将基于图像的测量技术用于跨声速流要求专门的技术开发和有经验的科学家.给出了DLR空气动力学和流动技术研究所将基于图像的测量技术应用于跨声速流研究的最新进展.     

缓燃向爆震转捩过程中火焰和压力波发展规律试验

为了解缓燃向爆震转捩(DDT)过程,在60mm×60mm,长2m的方形爆震管内,利用高速摄影和高频压力传感器试验研究了4种余气系数下氢气/空气混合气燃烧时的火焰和压力波演变规律.结果表明:缓燃向爆震转捩经历了缓燃、爆燃、在壁面产生热点、形成爆震中心和稳定爆震5个阶段,缓燃、爆燃和爆震的火焰传播速度分别为0～15m/s,500～1000m/s和1800～2000m/s.压力传感器获得的时序图和对应峰值压力的变化规律也验证了上述过程:在压力传感器测试区间(850～1200mm)内,压力峰值从1.5MPa先跃升到7MPa上下,然后下降稳定在2～3MPa.据压力时序图算得的爆震波传播速度与高速摄影获得的火焰传播速度一致.      

数控高速切削加工技术（上）

高速切削加工技术与常规切削加工相比，在高精度、高质量零件加工及提高生产率方面具有明显优点，该技术的发展促进了数控高速切削加工技术的开发、研究和工业应用，本文将介绍高速切削加工技术的特点、发展现状和趋势     

谈随机振动

四十年代末,由于喷气式飞机的出现,在;振动领域中产生了一个新课题——随机振动的研究。五十年代中期,人们还在热烈地争论是否要进行随机振动试验。到六十年代初,振动标准中就引进了随机振动试验方法。到七十年代,随机振动试验已;得到相当程度的普及。随机振动的历史不长,但由于高速飞行器的迅速发展及其它方面生产实践的需要,其理论、测量、分析技术,试验和控制技术及相应设备在近三十年来得到很大的发展,随机振动虽然始源于航空,但它的研究和应用已扩展到船舶、机械,建筑等许多行业。