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一种双臂激光测距系统设计和误差分析
被引量:
4
1
作者
汪石农
程志军
+1 位作者
任
超
洋
万仕帅
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022年第10期18-25,共8页
长度是7个基本物理量之一,在人们工作和生活中有着广泛的应用场景。本文提出了一种由两个激光测距传感器构成的双臂激光测距系统,可以通过非接触方式测量仪器与空间中任意一点以及空间中任意两点之间的距离,还具备测量阴角、阳角和二维...
长度是7个基本物理量之一,在人们工作和生活中有着广泛的应用场景。本文提出了一种由两个激光测距传感器构成的双臂激光测距系统,可以通过非接触方式测量仪器与空间中任意一点以及空间中任意两点之间的距离,还具备测量阴角、阳角和二维垂直度的功能。本系统测量误差从理论上被分析,并通过MATLAB软件进行了仿真。实际的实验测试表明,测量距离在1 m以内时绝对误差能控制在1 mm以内,测量距离在50 m以内时相对误差能控制在1‰的数量级。同时,重复性测量实验和测量不确定度评定验证了本系统的误差指标,也为本系统的改进指明了方向。本仪器还具有功耗低、成本低和便于便携化等优势,因此有着广阔的应用前景。
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关键词
双臂测距
激光测距
角度编码器
垂直度测量
误差分析
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职称材料
大跨度屋盖结构平均风压和脉动风压研究
被引量:
2
2
作者
任
超
洋
尤本祥
+2 位作者
宋志强
孙远辰
温阿强
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2019年第10期86-95,共10页
依托大涡模拟方法(LES),并与计算风工程(CWE)相结合,对平屋盖、球面屋盖、鞍形屋盖及悬挑屋盖的风荷载分布、绕流形式进行了研究,主要完成以下工作:①利用商业软件ICEM CFD建立4种大跨度结构的模型,并对其划分结构性网格。②为了模拟接...
依托大涡模拟方法(LES),并与计算风工程(CWE)相结合,对平屋盖、球面屋盖、鞍形屋盖及悬挑屋盖的风荷载分布、绕流形式进行了研究,主要完成以下工作:①利用商业软件ICEM CFD建立4种大跨度结构的模型,并对其划分结构性网格。②为了模拟接近自然的湍流来流形式,通过研究软件的用户自定义命令(UDF)对入口湍流来流的速度、湍动能和湍流耗散率编写了相应的程序。③计算出平屋盖的平均风压系数和脉动风压系数,并与试验数据进行比较,验证了本文方法的可行性。④球面屋盖模型选用杭州国际会议中心、鞍形屋盖选用矢跨比相同的模型,分别在0°、45°、90°这3种不同风向角下计算(悬挑屋盖分为闭口式和开口式两种),通过计算得出以上模型的平均风压系数和脉动风压系数,并得出结论。
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关键词
大跨度屋盖
大涡模拟
结构性网格
UDF
平均风压系数
脉动风压系数
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职称材料
潜堤上波浪传播过程数值研究
被引量:
2
3
作者
廖斌
陈善群
任
超
洋
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2017年第8期52-58,共7页
以RANS方程结合Level-Set方法为研究基础,采用五阶WENO有限差分格式进行空间离散、三阶TVD Runge-Kutta格式进行时间推进、Level-Set方法追踪波浪与空气间自由面以及解析松弛法来实现数值水槽中的造波消波,建立了一种求解潜堤上波浪传...
以RANS方程结合Level-Set方法为研究基础,采用五阶WENO有限差分格式进行空间离散、三阶TVD Runge-Kutta格式进行时间推进、Level-Set方法追踪波浪与空气间自由面以及解析松弛法来实现数值水槽中的造波消波,建立了一种求解潜堤上波浪传播问题的数值计算模型。选取经典的潜堤上波浪传播物理试验模型对数值模型进行了验证,水位计算结果与试验值吻合较好。进一步研究了波高、潜堤顶部淹没深度以及潜堤坡度等参数对潜堤上波浪传播过程的影响。结果表明:波高越高、淹没深度越浅、潜堤向波坡度越小,波浪受浅水作用越明显;潜堤背波坡度越小,波浪受反浅水作用稍大,但并不明显。
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关键词
潜堤
Level-Set方法
波浪传播
数值研究
浅水作用
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职称材料
波浪对非淹没水平圆柱作用的数值分析
被引量:
1
4
作者
陈善群
吴昊
+1 位作者
任
超
洋
廖斌
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017年第6期747-755,共9页
该文选取URANS方程为控制方程结合k-?湍流模型,采用Level-Set方法追踪自由面,建立一种用于研究波浪与非淹没水平圆柱作用问题的二维数值模型。运用该数值模型对较小KC数条件下波浪与单个以及两个串联非淹没水平圆柱作用问题进行深入的...
该文选取URANS方程为控制方程结合k-?湍流模型,采用Level-Set方法追踪自由面,建立一种用于研究波浪与非淹没水平圆柱作用问题的二维数值模型。运用该数值模型对较小KC数条件下波浪与单个以及两个串联非淹没水平圆柱作用问题进行深入的探讨。结果表明,在单个非淹没水平圆柱工况中,不同波幅以及淹没深度条件下数值模型对水平圆柱竖直方向波浪力随时间的演化曲线做了准确预测,并揭示了波幅以及淹没深度对圆柱波浪力的影响规律;在两个串联非淹没水平圆柱工况中,圆柱间距对上游圆柱波浪力的影响较为明显:圆柱间距较大时,上游圆柱波浪力的大小以及演化规律与单个圆柱工况相近;而圆柱间距较小时,上游圆柱波浪力负向峰值明显增加。
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关键词
波浪力
自由面
非淹没水平圆柱
Level-Set方法
原文传递
矩形与曲形坝体溃坝瞬时的水位研究
5
作者
任
超
洋
陈善群
廖斌
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2017年第4期76-81,共6页
溃坝是一种自然灾害,且时常发生,溃坝时大量的水从缺口溢出,会对周围造成很大的影响。坝体的形状是引起溃坝的主要影响因素之一,当来流作用在坝体上之后,由于坝体形状的不同,其溃坝之后所导致的流体冲击距离与力度也不一样。为此,利用VO...
溃坝是一种自然灾害,且时常发生,溃坝时大量的水从缺口溢出,会对周围造成很大的影响。坝体的形状是引起溃坝的主要影响因素之一,当来流作用在坝体上之后,由于坝体形状的不同,其溃坝之后所导致的流体冲击距离与力度也不一样。为此,利用VOF模型,用界面跟踪法求解相连续方程,对矩形与曲形坝体溃坝问题进行数值模拟,并对两种形状坝体溃坝后的水位图进行分析,通过数值计算得到了各个时刻溃坝运动界面的变化和相应的速度分布。最后得出结论,矩形坝体相对于曲线形坝体较好。
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关键词
形状
溃坝
VOF模型
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职称材料
记录扰动场的二维山包绕流的数值分析
6
作者
任
超
洋
陈善群
+1 位作者
廖斌
吴昊
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2017年第12期88-93,共6页
首先采用k-ε模型对二维山包绕流进行试算,并拿计算结果与实验结果相比对,发现数值模拟与实验结果基本一致。验证完计算方法后在充分发展入流段加入X方向和Y方向两种不稳定的扰动场,经过计算之后用其结果对比实验数据,发现数值模拟与实...
首先采用k-ε模型对二维山包绕流进行试算,并拿计算结果与实验结果相比对,发现数值模拟与实验结果基本一致。验证完计算方法后在充分发展入流段加入X方向和Y方向两种不稳定的扰动场,经过计算之后用其结果对比实验数据,发现数值模拟与实验结果相差较大,在X方向加入扰动场之后发现漩涡出现后移现象,加入Y方向的扰动场之后,漩涡也出现了脱离山包顶端的现象,而且加入扰动场之后的漩涡中心位置也发生了较大变化。由于在现实中山包入流处的流速并非单一的,加入扰动场之后的计算结果为实际山地工程提供了数值依据。
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关键词
山包绕流
k-ε模型
扰动场
数值模拟
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职称材料
题名
一种双臂激光测距系统设计和误差分析
被引量:
4
1
作者
汪石农
程志军
任
超
洋
万仕帅
机构
安徽工程大学电气工程学院
龙信建设集团有限公司
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022年第10期18-25,共8页
基金
国家自然科学基金(U21A20146)
安徽省高校自然科学重点项目(KJ2021A0508)资助
文摘
长度是7个基本物理量之一,在人们工作和生活中有着广泛的应用场景。本文提出了一种由两个激光测距传感器构成的双臂激光测距系统,可以通过非接触方式测量仪器与空间中任意一点以及空间中任意两点之间的距离,还具备测量阴角、阳角和二维垂直度的功能。本系统测量误差从理论上被分析,并通过MATLAB软件进行了仿真。实际的实验测试表明,测量距离在1 m以内时绝对误差能控制在1 mm以内,测量距离在50 m以内时相对误差能控制在1‰的数量级。同时,重复性测量实验和测量不确定度评定验证了本系统的误差指标,也为本系统的改进指明了方向。本仪器还具有功耗低、成本低和便于便携化等优势,因此有着广阔的应用前景。
关键词
双臂测距
激光测距
角度编码器
垂直度测量
误差分析
Keywords
two-arm ranging
laser ranging
angle encoder
perpendicularity measurement
error analysis
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
大跨度屋盖结构平均风压和脉动风压研究
被引量:
2
2
作者
任
超
洋
尤本祥
宋志强
孙远辰
温阿强
机构
中国十七冶集团有限公司
出处
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2019年第10期86-95,共10页
基金
安徽省2017年度高校优秀青年人才支持计划项目(gxyq2017015)
文摘
依托大涡模拟方法(LES),并与计算风工程(CWE)相结合,对平屋盖、球面屋盖、鞍形屋盖及悬挑屋盖的风荷载分布、绕流形式进行了研究,主要完成以下工作:①利用商业软件ICEM CFD建立4种大跨度结构的模型,并对其划分结构性网格。②为了模拟接近自然的湍流来流形式,通过研究软件的用户自定义命令(UDF)对入口湍流来流的速度、湍动能和湍流耗散率编写了相应的程序。③计算出平屋盖的平均风压系数和脉动风压系数,并与试验数据进行比较,验证了本文方法的可行性。④球面屋盖模型选用杭州国际会议中心、鞍形屋盖选用矢跨比相同的模型,分别在0°、45°、90°这3种不同风向角下计算(悬挑屋盖分为闭口式和开口式两种),通过计算得出以上模型的平均风压系数和脉动风压系数,并得出结论。
关键词
大跨度屋盖
大涡模拟
结构性网格
UDF
平均风压系数
脉动风压系数
Keywords
long span roof
LES
structured grids
UDF
average wind pressure coefficient
fluctuating wind pressure coefficient
分类号
O368 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
潜堤上波浪传播过程数值研究
被引量:
2
3
作者
廖斌
陈善群
任
超
洋
机构
安徽工程大学建筑工程学院
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2017年第8期52-58,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51409001)
安徽省自然科学基金项目(1508085QE100)
安徽高校优秀青年人才支持计划项目(gxyq2017015)
文摘
以RANS方程结合Level-Set方法为研究基础,采用五阶WENO有限差分格式进行空间离散、三阶TVD Runge-Kutta格式进行时间推进、Level-Set方法追踪波浪与空气间自由面以及解析松弛法来实现数值水槽中的造波消波,建立了一种求解潜堤上波浪传播问题的数值计算模型。选取经典的潜堤上波浪传播物理试验模型对数值模型进行了验证,水位计算结果与试验值吻合较好。进一步研究了波高、潜堤顶部淹没深度以及潜堤坡度等参数对潜堤上波浪传播过程的影响。结果表明:波高越高、淹没深度越浅、潜堤向波坡度越小,波浪受浅水作用越明显;潜堤背波坡度越小,波浪受反浅水作用稍大,但并不明显。
关键词
潜堤
Level-Set方法
波浪传播
数值研究
浅水作用
Keywords
submerged dike
Level-Set method
wave propagation
numerical investigation
shoaling
分类号
TV139.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
波浪对非淹没水平圆柱作用的数值分析
被引量:
1
4
作者
陈善群
吴昊
任
超
洋
廖斌
机构
安徽工程大学建筑工程学院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017年第6期747-755,共9页
基金
国家自然科学基金(51409001)
安徽省自然科学基金(1508085QE100)
安徽省高校优秀青年人才支持计划项目(gxyq2017015)~~
文摘
该文选取URANS方程为控制方程结合k-?湍流模型,采用Level-Set方法追踪自由面,建立一种用于研究波浪与非淹没水平圆柱作用问题的二维数值模型。运用该数值模型对较小KC数条件下波浪与单个以及两个串联非淹没水平圆柱作用问题进行深入的探讨。结果表明,在单个非淹没水平圆柱工况中,不同波幅以及淹没深度条件下数值模型对水平圆柱竖直方向波浪力随时间的演化曲线做了准确预测,并揭示了波幅以及淹没深度对圆柱波浪力的影响规律;在两个串联非淹没水平圆柱工况中,圆柱间距对上游圆柱波浪力的影响较为明显:圆柱间距较大时,上游圆柱波浪力的大小以及演化规律与单个圆柱工况相近;而圆柱间距较小时,上游圆柱波浪力负向峰值明显增加。
关键词
波浪力
自由面
非淹没水平圆柱
Level-Set方法
Keywords
hydrodynamic forces
free surface
partially submerged horizontal cylinders
Level-Set method
分类号
TV131.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
原文传递
题名
矩形与曲形坝体溃坝瞬时的水位研究
5
作者
任
超
洋
陈善群
廖斌
机构
安徽工程大学
出处
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2017年第4期76-81,共6页
基金
安徽省自然科学基金资助项目(1508085QE100)
文摘
溃坝是一种自然灾害,且时常发生,溃坝时大量的水从缺口溢出,会对周围造成很大的影响。坝体的形状是引起溃坝的主要影响因素之一,当来流作用在坝体上之后,由于坝体形状的不同,其溃坝之后所导致的流体冲击距离与力度也不一样。为此,利用VOF模型,用界面跟踪法求解相连续方程,对矩形与曲形坝体溃坝问题进行数值模拟,并对两种形状坝体溃坝后的水位图进行分析,通过数值计算得到了各个时刻溃坝运动界面的变化和相应的速度分布。最后得出结论,矩形坝体相对于曲线形坝体较好。
关键词
形状
溃坝
VOF模型
Keywords
shape
dam break
VOF model
分类号
TV8 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
记录扰动场的二维山包绕流的数值分析
6
作者
任
超
洋
陈善群
廖斌
吴昊
机构
安徽工程大学
出处
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2017年第12期88-93,共6页
基金
安徽省2017年度高校优秀青年人才支持计划项目(gxyq2017015)
文摘
首先采用k-ε模型对二维山包绕流进行试算,并拿计算结果与实验结果相比对,发现数值模拟与实验结果基本一致。验证完计算方法后在充分发展入流段加入X方向和Y方向两种不稳定的扰动场,经过计算之后用其结果对比实验数据,发现数值模拟与实验结果相差较大,在X方向加入扰动场之后发现漩涡出现后移现象,加入Y方向的扰动场之后,漩涡也出现了脱离山包顶端的现象,而且加入扰动场之后的漩涡中心位置也发生了较大变化。由于在现实中山包入流处的流速并非单一的,加入扰动场之后的计算结果为实际山地工程提供了数值依据。
关键词
山包绕流
k-ε模型
扰动场
数值模拟
Keywords
parabolic flow
k -ε model
disturbance field
numerical simulation
分类号
O368 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种双臂激光测距系统设计和误差分析
汪石农
程志军
任
超
洋
万仕帅
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022
4
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职称材料
2
大跨度屋盖结构平均风压和脉动风压研究
任
超
洋
尤本祥
宋志强
孙远辰
温阿强
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
3
潜堤上波浪传播过程数值研究
廖斌
陈善群
任
超
洋
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2017
2
下载PDF
职称材料
4
波浪对非淹没水平圆柱作用的数值分析
陈善群
吴昊
任
超
洋
廖斌
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017
1
原文传递
5
矩形与曲形坝体溃坝瞬时的水位研究
任
超
洋
陈善群
廖斌
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2017
0
下载PDF
职称材料
6
记录扰动场的二维山包绕流的数值分析
任
超
洋
陈善群
廖斌
吴昊
《重庆理工大学学报(自然科学)》
CAS
2017
0
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职称材料
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