改进鲸鱼优化算法的壁面红外反射特性求解

壁面的红外反射特性由双向反射分布函数(BRDF)表征和求解。目前BRDF测量需要大量实验数据,同时存在精度不高的问题。通过构建壁面反射特性测试平台,使用MR170型傅立叶红外光谱辐射计获取2~15μm波段下入射角度和各个反射角度的目标辐射亮度。针对隐身目标,应用RBF网络对3~5μm以及8~14μm波段的辐射亮度曲线进行拟合,排除大气干扰,进而求解出上述两个波段隐身目标的BRDF值。为了解决BRDF模型精度不高的问题,提出了改进的鲸鱼优化算法(IWOA),对BRDF模型参数进行反演,并设计了基于BRDF的反射率求解方法。IWOA对BRDF计算模型参数反演有良好的效果。根据反射法,应用所得到的BRDF数据求解得到的反射率为0.5496,相对误差为6.17%,满足工程需求。

异质钛合金线性摩擦焊接接头拉伸过程数值模拟研究

基于线性摩擦焊(LFW)接头的组织特征及其材料性能,探索接头分区建模方法,采用有限元技术实现了TC11/TC17异质钛合金LFW接头拉伸过程的数值模拟,揭示了接头拉伸过程中不同焊接区的应力应变演变规律,预测了接头的力学性能和断裂位置。结果表明,在2000 N均布的拉伸加载条件下,可计算预测出TC11/TC17异质钛合金LFW接头的屈服强度、抗拉强度分别为1045、1082 MPa,与实际测量值的误差小于2.5%。拉伸过程中接头在焊核区边缘存在应力峰值。在TC11母材区距焊缝中心24.2 mm位置存在应力和应变集中,应力集中区的应力值在1057 MPa以上,应变最高可达18.52%。该位置出现了颈缩现象,表明TC11/TC17异质钛合金LFW接头在该位置发生断裂。

铝/铜异种金属搅拌摩擦焊接头腐蚀行为研究

采用搅拌摩擦焊接技术实现了3 mm厚6061-T6铝合金与T2紫铜的焊接,研究了Al/Cu搅拌摩擦焊接头的宏观成形、电化学腐蚀以及浸泡腐蚀行为。结果表明,Al/Cu搅拌摩擦焊接接头成形良好,未见裂纹、孔洞等缺陷。Cu的腐蚀电位高于Al,导致Al/Cu之间形成宏观电偶。Al/Cu接头的腐蚀电位低于两种母材,腐蚀电流密度大于两种母材,接头中的宏观电偶效应加速了接头的腐蚀。在浸泡24 h内,接头的腐蚀主要发生在铝合金侧,其中铝侧热影响区的腐蚀最严重,形成的点蚀坑尺寸较大。铝侧焊核区和铝母材也发生了局部点蚀,腐蚀程度相对较轻。铝侧表面腐蚀产物为Al(OH)3/Al2O3。

基于感知哈希算法的特征融合玻璃瓶缺陷检测

特征提取作为玻璃瓶缺陷检测任务中至关重要的一环,特征集中丰富的特征信息将直接影响缺陷检测的准确率。传统的单一特征提取算法提取的特征信息往往过于单一,使得最终的检测准确率偏低。针对上述问题,提出了方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradients,HOG)特征与尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)特征融合的特征提取算法。针对不同缺陷边缘提取轮廓不够准确的问题,提出了基于感知哈希算法(Perceptual Hash Algorithm,PHA)的边缘检测算子选择方法。通过支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行训练和验证。实验结果表明,提出的边缘检测算子选择方法可以针对不同缺陷选择最适合的边缘检测算子,特征融合算法的瓶身缺陷检测平均准确率可达88.7%。较单一的HOG特征提取算法提升了7.99%,较单一的SIFT特征提取算法提升了2.97%。

Ti_(2)AlNb合金电子束焊接头残余应力及变形的数值模拟

目的研究平板对接电子束焊接过程中Ti_(2)AlNb合金接头的残余应力及变形规律。方法采用高斯圆柱体和高斯面组合热源模型模拟了6.6 mm厚的Ti_(2)AlNb合金平板对接电子束焊过程,对比研究了高焊速高束流和低焊速低束流2种工艺参数下焊接接头的残余应力和变形分布规律,并用小孔法测量了焊缝中心及距焊缝中心10mm位置的残余应力值。结果在高焊速高束流参数下,获得了熔池体积小、熔池宽度窄(为3.62 mm)、深宽比高的焊缝;在该参数下焊缝横截面上的高应力集中区(应力在900 MPa以上)尺寸较小,其宽度仅为低焊速低束流参数下的89%;同时,在高焊速高束流参数下,焊缝法向变形最大值为0.79 mm,低于低焊速低束流参数下的0.82mm;模拟计算所得残余应力与实测值的误差在5.64%以内。结论高束流高焊速工艺具有热输入小、热量集中、加工效率高的特点,有助于获得高应力集中区域小、深宽比高、变形小的焊缝,比低束流低焊速工艺更具优势。

航空发动机后向RCS统计特性分析方法

为解决采用传统固定带宽核密度估计方法分析雷达散射截面(RCS)统计特性时精度低的问题,设计了K最近邻法计算Epanechnikov核密度估计的动态窗宽。以每个相邻样本的欧氏距离判断样本局部密度,通过样本点与最近邻的距离来调整核函数的窗宽以完成核密度估计,并将其用于发动机后向RCS的统计特性分析。采用改进的Epanechnikov核密度估计与传统核密度估计,对服从固定分布的4种RCS随机样本点的累积概率密度函数进行拟合,以验证算法的精度。结果表明:改进的Epanechnikov核密度估计的均方根误差比传统核密度估计的分别减小31.2%、38.8%、38.1%、31.9%。结合第2代RCS统计特性分析模型,以Kolmogorov-Smirnov拟合精度检验为拟合指标,应用改进的Epanechnikov核密度估计计算发动机后向RCS的统计特性并对其规律进行分析可知,对数正态分布更符合C波段和X波段的HH和VV极化的统计特性分布;卡方分布更符合C波段以及Ku波段的HV和VH极化;威布尔分布更符合X波段的HV、VH极化以及Ku波段的HH、VV极化。

精细化检后护理干预在健康人群体检肺小结节中的应用研究

目的:研究精细化检后护理干预在健康人群体检肺小结节中的应用。方法:选取2021年7月至2021年11月在萍乡市人民医院健康管理科行健康体检的200例通过低剂量螺旋肺CT检查出有肺小结节患者,采用计算机随机法分为研究组和对照组各100例。对照组患者实施常规检后护理干预,研究组在常规的基础上实施精细化检后护理干预。比较两组患者随访依从性、健康知识知晓率、健康行为形成率及检后护理满意度。结果:研究组6个月、12个月、18个月、24个月随访依从率92.00%、87.00%、85.00%、76.00%显著高于对照组53.00%、44.00%、43.00%、37.00%,差异有统计学意义(P<0.05);研究组健康知识知晓率、健康行为形成率分别为91%、96%,比对照组76%、77%高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:精细化检后护理干预应用于健康人群体检肺小结节中可以提高患者随访依从性、健康知识知晓率、健康行为形成率,对推进肺癌早期筛查具有重要意义。

钛合金管件与不锈钢内衬管真空扩散焊工艺研究

采用真空扩散焊工艺实现了TC4钛合金管件与15-5PH不锈钢内衬管的连接,研究了焊接温度、保温时间、中间层等对焊接界面结构、界面扩散及焊合率的影响规律。结果表明,在焊接温度为900℃,保温时间为4 h,Ni中间层厚20~30μm的条件下,可实现TC4管件与15-5PH内衬管的有效连接,焊合率最高。焊接接头界面产物组成,从钛合金侧到不锈钢侧依次为:TC4-(α+β)—NiTi_(2)—Ni_(x)Ti_(y)P_(z)—Ni_(3)Ti—FeNi_(3)—γ-(15-5PH)。焊接温度和中间层是影响连接质量最主要的因素,采用低于880℃的焊接温度或不采用中间层时,无法实现TC4管件与15-5PH内衬管的可靠扩散连接。保温时间为4 h时,焊接温度从890℃升高到910℃,焊合率和扩散层厚度先升高后略降低。焊接温度为900℃时,保温时间从2 h延长到4 h,焊合率和扩散层厚度均升高。

基于高斯圆的导管扩口锥角非接触式测量

导管扩口形状成圆锥面,其快速精确的角度测量十分困难,致使扩口角度误差过大成为管道渗漏问题的主要因素。提出了一种导管扩口锥角的非接触式精确测量方法,首先采用激光视觉测量技术完成导管扩口锥面的非接触扫描,获取点云数据;然后通过最小二乘进行拟合,并利用高斯映射圆确定锥体法、轴线方向,根据法轴线夹角计算锥体顶角;最后将实验测量结果与三坐标机测量结果比较说明方法的有效性。

基于AutoGluon模型的发电机主轴承故障诊断方法

主轴承故障会对发电机可靠性和运行效率造成严重影响。为提高主轴承故障的准确诊断效率,基于自动机器学(Automated Machine Learning,AutoML)的AutoGluon算法模型,提出了一种实时、快速的故障诊断方法。对采集到的发电机主轴承原始信号数据进行了特征工程处理;根据人工经验对样本数据集打上故障和非故障标签,按照8∶2的比例将样本划分训练集与测试集;利用AutoGluon模型进行训练,包括自动化的模型选择和超参数调优,并通过与传统机器学习模型(随机森林、极致梯度提升树)进行比较。实验结果表明:采用AutoGluon模型的主轴承故障诊断方法在准确率、召回率方面取得了显著的效果,分别达到了83.14%和60.74%,高于经过超参数调优后的随机森林和极致梯度提升树模型。该方法还能够快速且准确地诊断出主轴承当前的状态,具有较高的诊断准确性和鲁棒性,在发电机主轴承故障诊断领域具有一定的应用前景。

Au掺杂Hg_(3)In_(2)Te_(6)成键机制与电子性质的第一性原理研究

Hg_(3)In_(2)Te_(6)(简称MIT)是Ⅱ-Ⅵ/Ⅲ-Ⅵ族化合物半导体Hg_(3-3x)In_(2x)Te_(3)中x=0.5时对应的稳定相。本文采用第一性原理方法,系统地探究了Au在MIT中的稳定性和掺杂效率。计算结果表明:Au—Te键具有与Hg—Te相似的极性共价键特性,表明Au在MIT中具有一定掺杂稳定性。此外,发现Au在MIT中存在两性掺杂特性:Au在Au_(Hg)和Au_(In)体系中表现受主特性,Au-5d电子轨道分别在价带顶和-4 eV位置与Te-5p电子轨道形成共振,形成受主杂质能级;而Au在Au_(Te)和Au_(I)体系中表现施主特性,Au-5d与Hg-6s、In-5s电子轨道在导带底产生共振,形成施主杂质能级。富Hg条件下,Au_(I)、Au_(Te)与Au_(Hg)之间会产生自我补偿效应,费米能级被钉扎在价带顶,而富Te条件下,上述自我补偿效应将会得到有效消除。

基于滚动时域的无人机空战决策专家系统

针对专家系统法在空战应用中存在适应性差的缺陷,提出了一种基于滚动时域控制(RHC)的机动决策算法对空战机动决策专家系统进行改进.首先,系统地分析了在专家系统空战机动决策中的最优控制问题,完成了机动决策最优控制模型系统状态方程的建立、控制约束的设计以及指标函数的建立.在此基础上,根据滚动时域法原理,将整个空战过程分解为若干有限时域,并在每个时域内将空战机动决策问题视为初始条件不断更新的专家系统机动决策最优控制模型的求解,反复进行直到空战结束.仿真结果表明,在专家系统法失效的情况下,通过求解专家系统空战机动决策滚动时域最优控制模型,无人机能够快速地进行有效的机动决策.

TC4钛合金与LD10铝合金感应摩擦焊接头的组织与性能

利用感应电磁场对焊接过程热与物质流动作用,改善异种金属摩擦焊接头的组织与性能。采用光学金相、扫描电镜及室温拉伸实验与对比分析的方法,研究了外加电磁场对弱磁性材料TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头焊合区的显微组织、主要合金元素扩散行为及室温力学性能的影响。结果表明:外加电磁场作用使TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头铝合金侧动态再结晶区宽度增大;同时,感应电磁场通过影响摩擦副合金材料内部电子密度状态等,促进了摩擦焊接过程中主要合金元素Al和Ti在焊合区的扩散过程,并且提高了TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头的拉伸强度。其中,外加电磁场在顶锻保压阶段的影响更为明显。

惯性摩擦焊接钢管焊合区热塑性变形参量场的数值分析

根据金属塑性成形过程的大变形热弹塑性理论和虚功原理 ,建立了惯性摩擦焊接过程温度场、应力场及应变场的有限元热力耦合分析计算模型和有限元列式 ,并在给定边界条件下 ,解算了 34 Cr Mo4钢惯性摩擦焊接头动态温度场。

地质钻杆摩擦焊接头组织与性能

首次采用摩擦焊接工艺对地质勘探用钻杆的管体与接头进行了焊接试验 ,探讨了不同的热处理工艺条件对DZ6 0钢钻杆管体与 40Cr钢接头摩擦焊接头组织与性能的影响 ,并与采用热墩粗工艺生产的钻杆管体组织与性能进行了对比。试验结果表明 ,采用摩擦焊接及焊后调质热处理工艺制造的DZ6 0地质钻杆焊接接头的常规力学性能指标均高于地矿部DZ6 0地质钻杆管材的技术标准规定的数值 ,并优于采用现行热墩粗工艺制造的钻杆管材的力学性能数值。同时发现 ,采用合适的焊后回火热处理温度 ,可以有效提高焊接接头的抗拉强度及屈服强度 ,使其各项力学性能达到DZ6 0钻杆管材的技术标准 ,从而有效减少地质钻杆摩擦焊接头焊后热处理工艺 。

惯性摩擦焊接区表面温度分布的红外热成像检测

采用红外热成像技术实时检测了惯性摩擦焊接工件表面的温度分布图象及其随时间的历程。通过采用计算机红外热成像图象处理技术,获得了惯性摩擦接头表面外圆周以及焊接热影响区表面温度分布场的图象综合信息,从中解算出摩擦焊接表面外圆中心点的焊接热循环以及焊接热影响区表面的面温场及等温线动态变化的某些规律;为了较准确地设定发射率,减少测温误差,还采用SR-5000型智能化红外光谱辐射计,标准黑体及AGEMA900型图示测温热像仪等装置对被焊材料的积分辐射率进行标定。同时,还通过试验测定了不同发射率下焊接试样表面的最高温度值,从而初步探讨了发射率标定值对测温结果的影响。

基于滑模控制的某型起落架落震联合仿真

飞机起落架是飞机起落的安全保证。给出了在ADAMS/Aircraft中建立某型飞机起落架的虚拟样机模型,设计并实现基于磁流变液的飞机起落架滑模缓冲控制算法,通过MATLAB/Simulink和ADAMS完成了该型飞机起落架着陆缓冲联合仿真分析。经过联合仿真得到缓冲器的位移-时间曲线,速度-时间曲线,阻尼力-时间曲线等特性数据,通过与被动式起落架的缓冲性能进行比较,验证了设计的滑模控制算法能够有效提高飞机起落架着陆缓冲性能。

HPLC法监测DL-丝氨酸的合成研究

采用HPLC方法 ,以OPA为柱前衍生化试剂 ,对常压下甘氨酸铜法合成DL 丝氨酸的过程进行了监控 ,通过改变加料方式及调节 pH值 ,提高了丝氨酸的含量 ,得出了常压下丝氨酸的最佳合成条件为 :n铜离子∶n甘氨酸∶n甲醛=1∶2 78∶973,pH =8 5～ 9 5 ,反应时间 1 5h ,丝氨酸最高质量浓度为 18 86 g/L。

基于磁流变的飞机起落架缓冲控制及仿真分析

起落架缓冲器是飞机起落架的重要组成部分之一,其性能的好坏直接影响到飞机起降的安全性。本文建立了基于磁流变液的飞机起落架缓冲系统的动力学模型,并用开关控制算法与模糊控制算法完成某型飞机起落架缓冲系统的缓冲控制,与被动式缓冲系统的缓冲效果进行了比对分析,验证了提出的半主动缓冲控制系统的减震效果优于传统的被动式缓冲系统。仿真结果表明,采用的开关控制和模糊控制实现了冲击载荷能量的有效吸收。