Simulation and measurement of surface shear stress over isolated and closely spaced transverse dunes in a wind tunnel

Topographic interactions generate multidirectional and unsteady air?ow that limits the application of velocity pro?le approaches for estimating sediment transport over dunes. Results are presented from a series of wind tunnel simulations using Irwin‐type surface‐mounted pressure sensors to measure shear stress variability directly at the surface over both isolated and closely spaced sharp‐crested model dunes. Findings complement existing theories on secondary air?ow effects on stoss transport dynamics and provide new information on the in?uence of lee‐side air?ow patterns on dune morphodynamics. For all speeds investigated, turbulent unsteadiness at the dune toe indicates a greater, more variable surface shear, despite a signi?cant drop in time‐averaged measurements of streamwise shear stress at this location. This effect is believed suf?cient to inhibit sediment deposition at the toe and may be responsible for documented intermittency in sand transport in the toe region. On the stoss slope, streamline compression and ?ow acceleration cause an increase in ?ow steadiness and shear stress to a maximum at the crest that is double that at the toe of the isolated dune and 60–70 per cent greater than at ?ow reattachment on the lower stoss of closely spaced dunes. Streamwise ?ow accelerations, rather than turbulence, have greater in?uence on stress generation on the stoss and this effect increases with stoss slope distance and with incident wind speed. Reversed ?ow within the separation cell generates signi?cant surface shear (30–40 per cent of maximum values) for both spacings. This supports ?eld studies that suggest reversed ?ow is competent enough to return sediment to the dune directly or in a de?ected direction. High variability in shear at reattachment indicates impact of a turbulent shear layer that, despite low values of time‐averaged streamwise stress in this region, would inhibit sediment accumulation. Downwind of reattachment, shear stress and ?ow steadiness increase within 6 h (h = dune height) of reattachment and approach upwind values by 25 h. A distance of at least 30 h is suggested for full boundary layer recovery, which is comparable to ?uvial estimates. The Irwin sensor used in this study provides a reliable means to measure skin friction force responsible for sand transport and its robust, simple, and cost‐effective design shows promise for validating these ?ndings in natural dune settings. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

星载加速度传感器的在轨运动影响

加速度传感器测量卫星所受非引力加速度的精度是利用该技术精确恢复重力场的重要指标。根据卫星运动理论 ,给出了轨道升交点赤经摄动、近升距摄动、卫星运动、坐标轴旋转引起的加速度性质以及相应表达式。针对CHAMP卫星轨道 ,讨论了各项的影响量级     

时频测控技术的发展

目前，在所有的物理量中时间与频率标准的物理实现具有最高的准确度和稳定度，它们的发展不但在计量技术中，而且在几乎整个高科技领域中起着十分重要的作用。这方面的发展一直受到发达国家的高度重视。根据近年来与国外同行的技术交流和了解的情况，对时频测控技术的发展和影响等作了介绍。     

长效振弦式锚索测力计应用研究

介绍了长效振弦式锚索测力计传感器的工作原理、结构特点、技术性能和配套仪器,并对主要相关技术的应用研究成果作了论述:(1)弱激发电路解决频率不一致问题;(2)微小变形原则解决长期稳定性问题;(3)新数学模型提高了传感器准确度,二次仪表提高了传感器准确度。     

基于灵敏度分析的结构损伤识别中的传感器优化配置

本文提出了结构损伤识别中的传感器测点优化配置的方法。该方法是通过仅考虑结构刚度变化的结构特征灵敏度分析，以结构各自由度的损伤信息为条件，计算出结构的Fisher信息阵，并且考虑到Fisher信息阵的逆阵可能不存在，而将Fisher信息阵对应于每个自由度进行分解，通过计算每个分解的Fisher信息阵的迹而确定每个自由度含有的损伤信息的多少，从而从结构的全部自由度中去掉那些含损伤信息少的自由度。建立直接利用结构不完整的实测模态来定位结构的损伤，避免结构模态扩阶带来不必要的误差。最后，通过数值算例表明，该方法能有效地识别出结构的损伤。     

921型超低频有源伺服式速度,位移计

本介绍一种在很小体积的往复式摆上采用有源伺服技术实现超低频大幅值测量用的速度计、位移计，它可在多个频带测量速度和位移。最低频率可达０．０４Ｈｚ，最大可测位移为±１５ｍ。它可用于海浪浪高、抽油机行程、高柔结构的超低频大位移测量。该仪器于１９９２年获得国家专利，并获得中国专利博览会银奖。     

液压传感间接测量水位计的研制及其应用

压力式水位计在水文自动测报系统中很难推广的主要原因是泥沙对传感器的影响,泥沙不但会使传感器测量精度达不到测验要求,而且由于泥沙淤积还会给水位计的日常维护带来很大不便。目前进口传感器测量精度高、稳定性能好,但仍避免不了泥沙的影响。针对这一问题,提出了一种新型压力式水位计———液压传感间接测量水位计,该水位计解决了泥沙对压力式水位计的影响,是一种具有很大发展前景的水位测量仪器。     

关注我国“工业测量”事业的发展

尝试给出工业测量的定义、范畴、目标的分类和多样性,简要叙述工业测量手段的多样性,列举待研制和待改进的工业测量集成系统的名称以及所依托的几何传感器的类别。     

浅析运营期间电力隧道自动化监测技术

针对城市电力隧道结构、走向多变、电缆设施多、电磁干扰大等因素,常规的监测方法难以顺利完成的现状,对目前先进的3种隧道结构自动化监测系统进行深入的研究比较,光纤传感自动技术解决了电力隧道结构监测点布设困难,数据受电磁干扰大的问题,能实时有效、可靠、高精度地监控电力隧道,及时掌握隧道的应力、应变及振动等主要结构参数,确保隧道结构安全。研究对类似的城市电力隧道自动化监测具有一定的参考意义。     

AEKF在星敏感器低频误差补偿中的应用

高分辨率对地观测卫星需要精确的姿态信息来满足后续对地定位等工作,因此姿态确定精度十分重要。星敏感器的低频误差是影响卫星姿态确定精度的重要因素之一,主要是由空间周期性的热环境变化引起的。为进一步提高卫星姿态确定精度,对星敏感器的低频误差产生机理即星敏感器主光轴做周期性扰动进行了分析,设计了星敏感器低频误差补偿方案,建立了考虑星敏感器低频误差在内的组合定姿模型,利用拓维卡尔曼滤波(AEKF)对低频误差进行补偿,并引入RTS平滑滤波进一步提高姿态确定精度。仿真实验表明,设计的星敏感器低频误差补偿方案能有效对其进行补偿,提高卫星姿态确定精度。