细长杆件质量特性参数测量技术及设备研究

论文摘要

质量特性参数测量对武器领域内产品具有至关重要的意义,相应的测量设备也伴随此类产品的研究而得到发展。对武器产品中广泛存在的火箭弹、鱼雷等细长杆件,由于长径比大,其质量特性测量中存在着装卡、安全问题,特别在大长度测量时,问题尤为明显。本文在分析国内外质量特性测量领域成熟的测量理论基础上,研究一种新的测量方法,避开细长杆件质量特性测量中遇到的竖立安装问题,从而形成一套适用于细长杆件质量特性测量的卧式测量技术。本文介绍了质量特性测量的基本原理及常用的测量方法,针对细长杆件的测量要求,选择了适合其设备布置的测量原理。对轴向转动惯量测量竖立安装问题,通过对几种常用测量方法比较,找出其测量理论根源,在此基础上提出了复摆和扭杆驱动的复摆两种方法来实现其轴向转动惯量的卧式测量,理论分析分别论证两种方法的可行性,并建立了相应的实验装置。通过对试验数据及其试验机构的分析,得出扭杆驱动的复摆装置测量数据稳定、可靠,机构设计合理,是一种有效的细长杆件轴向转动惯量测量方法。在解决细长杆件质量特性测量关键技术的基础上,针对某此类产品的测量应用,根据选用的测量原理设计相应的测量机构,形成一台综合测量设备。对各测量项目进行了详细的误差分析,并提出了有效的减小测量误差的方法。设备调试后对标准样件进行测量,误差分析和测量结果均表明该设备满足设计精度要求。现场投入使用后,设备运行良好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 质量特性测量及其设备概述
• 1.2 细长杆件质量特性测量的技术特点及研究现状
• 1.3 课题的选题依据、主要研究内容及完成的主要工作
• 1.3.1 课题的选题依据
• 1.3.2 主要研究内容及技术创新点
• 1.3.3 完成主要工作
• 第二章 测量原理的研究与选用
• 2.1 质量
• 2.2 质心
• 2.3 横偏量
• 2.4 转动惯量
• 2.5 测量原理的选用
• 第三章 细长杆件轴向转动惯量测量关键技术研究
• 3.1 测量的技术难点
• 3.2 测量原理
• 3.2.1 复摆系统
• 3.2.2 扭复摆系统
• 3.3 理论分析及转动惯量计算公式
• 3.4 试验验证
• 3.4.1 复摆装置
• 3.4.2 扭复摆装置
• 3.4.3 数据分析
• 3.5 细长杆件测量关键技术的确定
• 第四章 综合测量设备结构设计
• 4.1 机架
• 4.2 质量、轴向质心测量机构
• 4.3 横偏量测量机构
• 4.4 径向转动惯量测量机构
• 4.5 轴向转动惯量测量机构
• 4.6 标准样件
• 第五章 设备误差分析及减小误差措施
• 5.1 质量、质心误差分析
• 5.1.1 质量测量误差分析
• 5.1.2 质心测量误差分析
• 5.1.3 提高精度措施
• 5.2 转动惯量
• 5.2.1 周期测量引起误差
• 5.2.2 构件轴线偏移引起误差
• 5.2.3 构件轴线转角引起误差
• 5.2.4 减小误差措施
• 第六章 测量设备调试及测量结果分析
• 6.1 传感器系数标定
• 6.2 精度检查及产品测量
• 6.2.1 精度检查
• 6.2.2 产品测量
• 第七章 总结与讨论
• 7.1 总结
• 7.2 问题与讨论
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及参与工作
• 附录Ⅰ 单自由度系统的有阻尼自由振动
• 附录Ⅱ 任意轴定理
• 附录Ⅲ 误差分析的基本概念及原理
• 致谢