作者单位
摘要
1 宁波大学 机械工程与力学学院,浙江宁波352
2 上海交通大学 机械与动力工程学院,上海0040
旋转轴的几何误差直接影响五轴机床的加工精度,但由于其误差项多且高度耦合,因此辨识难度较大。提出了一种工件切削在机测量方法,用于辨识五轴机床旋转轴6项与位置相关的几何误差。设计并加工一种错位塔形工件,它由三层错位叠加的矩形块组成。在工件不同层级的底面与侧面布置测点并进行在机测量,基于空间误差模型推导出每项误差的辨识原理与解析解,并采用蒙特卡洛模拟进行不确定性分析。最后,通过与球杆仪误差辨识方法进行对比验证,线性误差EXCEYCEZC的辨识结果偏差最大为2.7,-1.7与-1.3 μm;角度误差EACEBCECC的辨识结果偏差最大为1.3″,-0.6″与-2.1″,两者辨识平均吻合度达95.4%。本方法通过工件切削与在机测量,每项误差的辨识原理与解析解形式简单,可辨识实际工况下的旋转轴6项位置相关的几何误差。
五轴机床 旋转轴 几何误差 误差辨识 工件切削 在机测量 five-axis machine tool rotary axis geometric error error identification machining test on-machine measurement 
光学 精密工程
2023, 31(21): 3125
王军健 1,2李华鑫 1,2,*李红菊 3郑文健 1,2[ ... ]杨建国 1,2
作者单位
摘要
1 浙江工业大学 化工机械设计研究所,杭州 310023
2 过程装备及其再制造教育部工程研究中心,杭州 310023
3 广船国际有限公司,广州 510000
液态铅铋合金(LBE)是铅冷快中子反应堆(LFR)和加速器驱动次临界系统(ADS)的主要冷却剂材料。反应堆用结构材料(如铁素体/马氏体钢、奥氏体不锈钢等)在液态LBE环境下存在液态金属腐蚀(LMC)和应力腐蚀的问题,这些问题给钢结构材料的安全服役带来隐患。阐述了钢材铅铋腐蚀类型及机理,归纳了材料设计与处理(元素成分、热处理、加工制造和表面处理)和腐蚀条件(氧质量分数、腐蚀温度和腐蚀时间)对钢材铅铋腐蚀行为的影响机制;澄清了LBE环境下的应力腐蚀与金属脆化机制,总结了内外因素(材料种类、表面缺陷、热处理、氧质量分数、腐蚀温度和拉伸速率)对钢材拉伸性能的影响,并展望了未来铅铋反应堆结构材料的研究方向。建议面向未来的铅铋堆用钢应优化材料设计和处理方式(提高Si、Al等元素的含量、表面镀膜和热处理)同时控制LBE中环境参数(温度、氧质量分数和腐蚀时间)以提高钢材的耐铅铋腐蚀性能。
 液态铅铋合金 相容性 腐蚀机理 应力腐蚀 steel liquid lead-bismuth eutectic alloy compatibility corrosion mechanism stress corrosion 
强激光与粒子束
2023, 35(5): 056001
作者单位
摘要
北京理工大学 光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京100081
为了缓减探测器工艺受限条件下常规热成像系统视场和分辨率的矛盾,对多孔径布局模式、非重叠区域图像拼接算法以及重叠区域超分辨处理算法进行了研究。针对多孔径布局模式,提出了“十”字型四孔径和“十”字型五孔径视场部分重叠仿生热成像模式,并与“田”字型四孔径进行对比。采用ULIS公司微型非制冷红外焦平面探测器Micro80 GEN2,研制了“十”字型四孔径视场部分重叠仿生热成像实验系统,通过子孔径间的非重叠区域增大成像视场及基于重叠区域的亚像素微位移实现超分辨,构成类似人眼视觉的中心高分辨成像、边缘大视场搜索的视觉模式。对实验系统获取的分辨率靶标图像和外界场景图像进行了去盲元和非均匀性校正、基于透视变换的图像拼接以及基于焦平面探测器空间积分模型的超分辨处理,获得了空间变分辨率成像,并对图像进行了主客观评价。实验系统尺寸为180 mm×100 mm×100 mm,拼接总视场为单孔径相机的2.36倍,四孔径重叠区域占总视场的7.78%,成像分辨率得到了改善。该成像系统利用多个子孔径构成多目立体视觉,通过安装偏振片或滤光片还能实现偏振热成像或多光谱成像,具有广阔的应用前景。
热成像 多孔径 仿生复眼 布局模式 超分辨 thermal imaging multi-aperture bionic compound eye layout mode super resolution 
光学 精密工程
2022, 30(9): 1019
作者单位
摘要
北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京 100081
热成像系统视场与空间分辨率(作用距离)的矛盾是常规成像模式难以解决的问题。多孔径热成像技术主要分为低重叠率、高重叠率和中度重叠率部分重叠成像模式。文中研究了一种视场部分重叠仿生热成像理论,利用4组红外物镜及IRFPA机芯构成了中心变分辨率4孔径分布式热成像系统,各子孔径的“并集”视场构成系统成像大视场,“交集”视场特别是中心重叠视场具有超分辨能力,从而构成空间变分辨率视觉模式,可减缓传统单孔径热成像问题;利用重叠视场可构成4目和2目近场目标场景的体视成像;通过子孔径检偏偏振片,中心视场可构成全偏振热成像模式;对角探测器分别采用长波或中波红外焦平面探测器,则可构成双色热成像模式。分析表明:这种多孔径分布式视场部分重叠仿生热成像具有仿生智能的特性,可针对感兴趣目标进行智能观测,提高复杂背景条件下的目标探测和识别能力,具有广泛的应用前景。
分布式多孔径 热成像 视场重叠 仿生智能成像 空间变分辨率 distributed multi-aperture thermal imaging overlapped field of view bionic intelligent imaging spatially variable resolution 
红外与激光工程
2021, 50(5): 20210062
作者单位
摘要
1 东华大学 机械工程学院,上海 201620
2 密歇根大学 S.M. Wu制造中心,安娜堡 48109
为了满足航天关键件的加工精度要求,需要设计并制造满足设计要求的纳米级精度的竖直液体静压滑台。本文针对滑台结构、关键部件及公差设计方法展开了研究。首先,根据高精度竖直滑台的设计要求,采用不等流量的滑块结构及控制方法整体设计滑台结构。设计时,将所有液压油管路均设置在滑块中,以减小油压损耗,且使得滑台结构紧凑。接着,为使圆孔加工时圆度误差不受导轨刚度的影响,采用等导轨刚度的设计方法,同时给出了该方法下油膜厚度、刚度、压力的计算方法。文中还证明了上下油腔不等承载面积法能够降低竖直滑台由于倾覆力矩产生的倾角误差,提高导轨运动精度。在此基础上,提出了基于不等流量结构的几何精度设计方法,计算并证明了不等流量的结构和控制方法可以降低导轨和滑块极高的制造等级要求和制造成本。最后,根据上述设计方法设计并制造了数控纳米曲面磨床竖直滑台,并测试了该磨床竖直Z滑台的运动精度。结果显示采用不等流量结构的滑台制造公差要求由IT1降低到IT3。Z滑台精度测试结果为: 定位误差为±80nm,重复定位误差为48nm。
液体静压滑台 超精密竖直滑台 不等流量结构 精度测试 liquid hydrostatic slide super-precision vertical slide unequal flow structure precision test 
光学 精密工程
2017, 25(8): 2121
作者单位
摘要
1 东华大学机械工程学院, 上海 201620
2 台州学院机械工程学院, 浙江 台州 318000
3 华东交通大学电气工程与自动化学院, 江西 南昌 330013
快速测量十六烷值对检测柴油品质及控制炼制工艺具有重大意义。 首先对采集到的381份柴油样品进行近红外可见光谱波段全光谱扫描, 利用小波分析(WT)对原始数据进行去噪声处理, 应用竞争性自适应重加权算法(CARS)进行特征波长选择, 将CARS提取的22个特征波长输入至LS-SVM预测模型, 决定系数r2为0723, 预测均方根误差RMSEP为1878%。 结果表明, 使用WT-CARS变量选择算法获取光谱特征波长, 结合LS-SVM建模, 可以快速、 准确的测量柴油中的十六烷值, 为进一步实现柴油十六烷值的在线检测以及其他性能参数的快速测定奠定了基础。
近红外可见光谱 十六烷值 NIR Cetane CARS CARS LS-SVM LS-SVM 
光谱学与光谱分析
2017, 37(6): 1749
作者单位
摘要
1 东华大学机械工程学院, 上海 201620
2 台州学院机械工程学院, 浙江 台州 318000
3 华东交通大学电气工程与自动化学院, 江西 南昌 330013
提出了一种利用高光谱成像技术检测三文鱼水分含量并实现其可视化的新方法。 采集不同水分含量的共100个鱼肉样本的高光谱图像, 并提取样本感兴趣区域(ROI)的平均光谱。 75个样本用于建模集, 采用连续投影算法对原始光谱提取特征波长, 利用提取的特征波长替代原始光谱, 采用PLS建立预测模型, 对25个预测集样本的水分含量进行预测, 预测决定系数(R2)为0.904, 预测均方根误差(RMSEP)为1.169%, 获得了满意的预测精度。 最后, 用所建模型对预测集图像上每个像素点的水分含量进行预测, 利用Matlab语言编程, 三文鱼肉表面不同部位的水分分布采用不同颜色表示, 进而实现三文鱼肉水分含量的可视化。 结果表明, 高光谱成像技术与化学计量学结合可以准确预测鱼肉的水分含量, 与图像处理方法结合可以实现预测时间的可视化, 能形象、 直观地展示出鱼肉的水分含量分布情况, 为实现水产品加工的自动化奠定了基础。
高光谱成像 三文鱼 水分含量 偏最小二乘回归 可视化 Hyperspectral imaging Salmon fish Water content Partial least square (PLS) Visualizing 
光谱学与光谱分析
2017, 37(4): 1232
牛金星 1,2,3,*周仁魁 1刘朝晖 1杨建国 1,3[ ... ]林福跳 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院 西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
2 华北水利水电学院 机械系,河南 郑州 450011
3 中国科学院 研究生院,北京 100049
设计了Ritchey-Chretien(R-C)型红外探测系统及其遮光罩,运用软件TracePro建立了结构模型,通过光线追迹分析了系统的几个关键内表面自身热辐射杂散光。给出了温度范围为250 K-320 K时,几个关键内表面热辐射产生的杂散光光子数随温度变化的关系。计算了天空背景的杂散光,同时给出了单像元接收到的杂散光光子数增加的速率随温度变化的关系。分析结果表明,常温下使用没有主镜筒的开架式望远镜结构对减小杂散光的效果并不明显。如果要实现背景限探测,系统主镜内遮光罩的温度至少降低至230 K。
红外探测 杂散光 TracePro软件 热辐射 里奇克雷季昂系统 
光学学报
2010, 30(8): 2267
作者单位
摘要
1 安徽工业大学化学与化工学院,马鞍山,243002
2 中国科学技术大学高分子科学与工程系,合肥,230026
以波长为514.5nm的激光对550-920℃制备的膨胀石墨进行了Raman光谱研究,结果表明:膨胀石墨的Raman光谱与高取向热解石墨基本相同,分别在~1350、~1580、~2445、~2725、~3248和~4300cm-1处出现了相应的Raman位移;其中位于~1350、~2445和~4300cm-1的Raman峰位随着制备温度的不同会发生较大的移动,而不同温度制备的膨胀石墨位于~1580、~2725、~3248cm-1处的三个Raman峰位基本接近;~2725cm-1处的二阶模包含两个分别位于2707和2730cm-1处的Raman峰.膨胀石墨的D模与G模强度比ID/IG随着温度升高下降,而D线的二阶模D*峰强ID*与IG的比值ID*/IG的大体变化趋势是随着温度升高而增大.
膨胀石墨 X-射线衍射 Raman光谱 Expanded Graphite Raman spectrum X-ray diffraction 
光散射学报
2005, 17(4): 341

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