1 中国工程物理研究院 总体工程研究所，四川绵阳62999
2 中国工程物理研究院，四川绵阳61999
为了实现动态加速度与时变振动环境的综合模拟，研制了一套适应动态加速度场的轻量宽频激振装置。首先提出了压电-液压串联复合激振方法和装置构型，解决了传统激振方法“宽频不轻量、轻量不宽频”的难题。设计了六单元并联压电激振模块，建立了精密装调工艺，并联激振效率达到74.2%。为满足动态加速度环境下的宽频激振需求，提出液压内嵌式定中方案，研制了具有“缸中缸”构型的液压激振模块。基于分频器，提出了串联复合激振系统的分频控制方法，实现了压电、液压激振模块的协调工作、均衡出力。以力平衡控制结合零位移反馈补偿控制，提出了液压激振模块定中控制方法，实现了动态加速度环境下的精确定中。提出了变增益、长时波形再现两种时变振动控制方法，研制了一体化的控制系统。测试结果表明，串联复合激振装置在离心加速度不低于60 g、加速度变化率不低于15 g/s工况下，分别实现了50 kg负载下的6 grms振动加速度、10~2 000 Hz频率范围的宽频激振。该装置已应用于多项惯性器件、组件和系统的环境试验考核，载荷控制效果良好。相比飞行试验，本文成果为飞行器制导、控制系统功能性能考核提供了高效经济的实验室手段，特别在大样本数据获取方面具有优势。
压电激振 液压激振 柔性机构 微位移放大 离心机 hydraulic excitation piezoelectric excitation compliant mechanism micro-displacement amplification centrifuge 光学 精密工程
2023, 31(22): 3318
中国工程物理研究院总体工程研究所，四川绵阳 621999
为了在低压激励条件下，利用声弹性准确测量螺栓预紧力，提出采用基于相关运算的信号处理方法。该方法通过比较发射波在接收波中最相似位置获得超声传播时间，从而测量预紧力；相关运算对噪声具有抑制能力，可以实现低信噪比下的传输时间测量，结合内插可提高时间测量分辨力；选择线性调频脉冲作为发射波，开展不同电压激励下的声弹性螺栓预紧力测试。确定了超声传播时间的最大误差不超过±2.9%。测试结果表明：该方法能够实现低压激励条件下超声传播时间的准确测量，结合内插法可以提高时间测量的分辨力。
声弹性 传播时间 相关计算 低压激励 acoustoelasticity propagation time correlation operation low voltage excitation 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(8): 857
中国工程物理研究院 总体工程研究所, 四川 绵阳 621999
为了给高精度惯性仪表校准试验提供高精准的加速度输入值, 研究了精密离心机输出加速度的建模、测量及不确定度评定方法。建立了适用于10-6量级高精度精密离心机的加速度测量模型及不确定度传递模型。基于本课题组提出的高精度测量方法, 完成了10-6量级精密离心机的静动态半径、静动态俯仰失准角等重要分量的高精度测量。分析、归纳了测量不确定度源, 分别基于建立的加速度测量不确定度传递模型和蒙特卡洛方法完成了该精密离心机输出加速度的测量不确定度评定。最后, 讨论和总结了高精度精密离心机输出加速度建模和精度评定的相关问题。结果表明: 该精密离心机对1g~100g输出加速度的相对标准不确定度均小于3×10-6, 其精度与目前国际上公开的最高精度离心机处于同一数量级; 建立的测量模型及测量不确定度评定方法可以为相关精度等级的精密离心机研制和评价提供参考。
精密离心机 加速度测量 位移测量 测量不确定度 蒙特卡洛法 precision centrifuge acceleration measurement displacement measurement measurement uncertainty Monte Carlo method
利用小波多分辨率分析的特点和分形噪声在小波变换域的特性,采用小波变换域参数估计方法获得噪声参数,然后采用小波阈值滤波方法去除噪声,并比较了三种小波基不同的滤波效果.通过仿真试验,陀螺的零漂值从0.3755°/h减小到了0.1026°/h.
激光陀螺 分形噪声 小波变换 阈值滤波
天基激光器运行过程中产生的大量废热需要排散,采用传统的热泵、单相或两相流体排热回路以及消耗性冷却剂等热控技术会使整个热管理系统质量、体积或功耗过大.以系统的轻量化和紧凑性为指标,对辐射冷却-冰蓄冷组合排热方案用于天基激光器的可行性进行了研究,结果表明,该方案能满足激光器废热排放要求,可大大减轻热控系统的质量和体积,说明它在未来天基激光器热管理中具有相当的应用潜力.
热管理 激光** 辐射冷却 冰蓄冷 航天器
提出了一种可用于预测高功率脉冲泵浦下Nd∶YAG板状激光放大介质热响应的非均匀内热源模型,利用有限元方法,并考虑材料导热系数和热膨胀系数的温度相关性,对不同冷却条件下的激光放大介质的温度分布和热应力分布进行了数值模拟和比较,在此基础上,提出了一种能对激光放大介质实施有效冷却的技术方案.
激光器 热效应 温度场 热应力 数值模拟
