摘要：利用磁致伸缩材料的变形机理、磁控特性以及磁机耦合特性,设计出一种磁致伸缩作动杆,分析其工作原理和设计方法。然后利用LQR主动控制算法,将其应用于结构振动主动控制分析中,结果表明GMM作动杆可有效地减小结构的加速度和位移响应,为其在土木工程领域的应用打下了良好的基础。

摘要：针对未知设计参数的旋转对称非球面,讨论了面型参数的拟合方法,对轴对称非球面设计参数测试技术进行了研究。利用接触式探针轮廓仪的测量数据,通过多项式拟合给出对称轴和顶点曲率初值,利用最小二乘法与约束变尺度迭代原理,对测量数据进行曲线拟合,获得非球面的设计参数值,拟合参数计算的面形数据与实测数据相比较,得到误差曲线及相应得面形误差PV值。拟合分析结果表明:该算法具有收敛速度快、稳定性好的特点,拟合参数很好地还原了加工曲面的设计参数,能够满足非球面镜的超精密加工精度要求,为非球面镜加工质量的评价以及后续补正加工提供了理论依据。

摘要：静态偏振风成像干涉仪利用偏振光束来获得干涉图,光束在偏振元件中的传输特性成为分析研究的关键.Jones矩阵用于分析系统的光学传输特性和偏振态变化过程,形式简洁,计算方便,容易得出光学元件对系统性能的影响.本文用Jones矩阵对静态偏振风成像干涉仪系统进行了描述,推导出了适用于普遍情况的系统矩阵表达式,计算出核心偏振元件的偏振化方向和波片方位角对应于系统光通量和干涉调制度的关系,确定了系统中各偏振元件的最佳偏振化方向和波片的最佳方位角;并通过视场展宽技术和提高四面角锥棱镜的透光率对光通量加以改善,利用光线追迹软件仿真,对视场展宽前后的干涉强度作了对比,达到预期的效果.为静态偏振干涉成像光谱仪的设计、研制和工程化提供重要理论和实践指导.

摘要：针对精密轴承金属光滑表面的尺寸与疵病的检测问题,设计了图像自动检测系统.利用可编程逻辑控制器控制技术,对精密轴承输送、定位、检测、抓取等环节按一定时序控制;采用数字图像处理技术,对被测零件的图像信息进行了实时采集和滤波处理,利用函数映射关系将面阵电荷耦合元件(CCD)采集得到的轴承图像信息转换为平面图像.实验结果表明:利用比值比较法进行配准进行缺陷检测其配准精度高,利用线性加权平均融合算法处理,可以消除图像拼接处的缝隙、模糊和带状现象,实现了精密轴承表面疵病的检测,检测误差小于10μm.

摘要：针对空间结构的动力灾变控制,以超磁致伸缩材料为核心元件,充分利用其输出力大、响应速度快、可靠性高、驱动电压低等磁控特性,设计出一种将电磁能转化为机械能的磁致伸缩作动器,并分析其工作原理和设计方法,然后通过试验对其进行输出性能测试。

摘要：针对空间结构的动力灾变控制,以超磁致伸缩材料为核心元件,利用其输出力大、响应速度快、可靠性高、驱动电压低等磁控特性设计出一种将电磁能转化为机械能的磁致伸缩作动杆,并分析其工作原理和设计方法,并通过试验对其进行了输出性能测试;最后运用遗传算法高效的解决了磁致伸缩作动杆在空间结构中的布置位置优化问题。结果表明,磁致伸缩作动杆具有良好的作动效应,通过优化布置的新型作动杆能够安全、可靠、高效的实现空间结构的智能控制,利用遗传算法大大提高了智能结构优化设计的效率。

摘要：由于大跨空间结构的厚度远小于其跨度尺寸,且杆件的长细比一般较大,因此属于振动和缺陷敏感结构,在动力荷载作用下很容易产生振动,从而引起动力破坏。现代结构振动控制理论及其工程应用方法为解决大跨网壳结构在地震等动力荷载作用下的动力破坏问题提供了有力支撑。基于现代控制理论的主动控制方法,运用新型智能材料,集自感知、自判别、自诊断、自控制等于一体,可实现结构的自适应控制,是结构振动控制未来发展的主要方向之一。通过对一空间网壳模型结构进行主动抗震控制模拟地震振动台试验,研究了压电类智能材料在结构振动控制中的应用。试验表明,通过优化布置的压电作动器的位置能够有效地减小结构的地震反应,是一种较好的主动控制方法。

摘要：以40 m跨度K6型单层球面网壳为研究对象,采用时程分析法对大跨空间网壳结构进行了多维多点输入和单点一致输入下的地震响应分析,比较了2种地震荷载作用下的结构响应;将大跨空间网壳结构中受力较大的杆件替换为压电智能杆件,对比分析了多维多点输入下结构安装压电智能杆件前后的地震响应变化。结果表明:多维多点输入相对单点一致输入对大跨空间网壳结构会产生更加不利的影响,在网壳结构的抗震设计中是必须考虑的;安装压电智能杆件后结构多数杆件的地震响应明显减小,达到了稳定控制的效果。