基于改进SIFT算法的城市航拍图像快速拼接方法

城市航拍图像在城市规划、土地管理、环境监测和基础设施建设等领域具有广泛应用。针对无人机航拍高度越高,图像捕获成本越高,图像质量或能见度越低的问题,使用低空无人机来大量捕获图像;针对经典的尺度不变特征转换(SIFT)图像拼接算法存在匹配稳定性差、拼接质量差的问题,提出一种改进SIFT算法,通过提取图像金字塔模型,提高了匹配的稳定性;采用RANSAC算法减少局外点的干扰,提高图像拼接质量;采用混合平均加权法消除重叠区域接缝,最终实现了图像快速精准拼接。仿真实验结果显示,改进后的SIFT算法在图像拼接稳定性和质量上均表现较好,能获得良好且完整的拼接图像。

装药结构对爆炸压实W-Cu粉末的影响

在爆炸压实技术中,粉体中激波和稀疏波的强度及作用时间直接影响压实体的质量。为探究爆炸压实中不同因素对粉体中压力变化的影响,基于AUTODYN有限元程序,建立了爆炸压实W-Cu粉末的有限元模型,通过流固耦合算法实现炸药、盛粉管和W-Cu粉末的相互作用。建立与现有试验对应的有限元模型,模拟结果和试验结果具有较好的吻合性,验证了模型和材料参数的可靠性。通过对爆炸压实过程的数值模拟,分析了装药厚度和盛粉管厚度对爆炸压实压力的影响。结果表明,装药厚度越厚,激波压力的作用时间越长,对粉末的压实越有利;随着装药厚度的增加,作用时间的增长减缓。盛粉管厚度越厚,粉体中稀疏波的强度越低,对压实体的影响越小;但随着管厚增加,粉体中心压力将会降低,粉末的压实质量下降;故选择盛粉管厚度时,需综合考量粉体中心压力和稀疏波强度对爆炸压实体的影响。

循环载荷对NiTi形状记忆合金相变温度的影响

为研究循环载荷对NiTi形状记忆合金相变温度及吸放热过程等热力学性质的影响,采用循环加载试验结合差示扫描量热仪(DSC)热力学测试方法,分别对最大应力为600 MPa不同循环次数下的NiTi合金应力-应变曲线及相应的相变温度、吸/放热峰面积等热力学参数进行测试分析。结果表明:与初始态NiTi形状记忆合金相比,300次循环加载后,材料特征相变温度显著升高,DSC曲线中吸/放热峰面积分别减小22.8%和22.7%,循环载荷作用产生的残余马氏体累积是影响NiTi形状记忆合金热力学性质的主要原因,材料内部累积的残余马氏体越多,相变温度越高且温度驱动相变过程中吸收/释放的相变潜热越少。

沉管预制大体积混凝土季节性温控技术研究

沉管预制过程中大体积混凝土浇筑产生的水化热反应会导致不均匀温度应力的产生,极易形成温度裂缝且将严重影响沉管结构的抗渗性能。混凝土浇筑易受环境影响,为避免沉管混凝土浇筑后内表温差过大,研究沉管大体积混凝土浇筑在不同季节下温度场发展规律十分有必要。文章采用数值模拟和现场监测分析方法对不同季节下沉管大体积混凝土温度场规律和温控技术进行研究,结果表明:数值计模拟结果与现场监测结果大致吻合,夏季与冬季管节混凝土温升规律大致相同,即先快速增大后缓速减小,温峰出现在底板中隔墙倒角处,最大内外温差峰值出现在顶板中隔墙倒角处。基于上述分析提出了分阶段式温控措施,实施后混凝土内表温差下降了28%。

爆速对爆炸焊接结合界面波形的影响研究

本文通过爆炸焊接结合界面波形来对爆炸焊接质量进行定量研究,通过SPH数值模拟、经验公式与试验研究相结合的方法,对板板爆炸焊接的焊接结合界面进行研究。针对Q235钢的板板爆炸焊接的爆炸焊接窗口进行了分析,建立了Q235钢板板爆炸焊接的爆炸焊接窗口的经验公式。在此基础上针对Q235钢材料的的搭接焊,进行了炸药爆速约3421m/s和4256m/s的板板爆炸焊接数值模拟与试验研究,对爆炸焊接界面波形进行对比分析,同时获取了Q235钢板板爆炸焊接数值模拟与经验公式所获得的碰撞速度。结果表明,SPH-FEM耦合算法可以对爆炸焊接进行较为精准地计算,此算法可以作为爆炸焊接的有效算法。爆炸焊接时由于爆轰波的传播及爆轰产物的飞散,会产生边界效应,边缘位置处的碰撞速度小于中心位置。炸药的爆速越大,焊接结合界面的波长越长、波幅越大。当炸药爆速过大时,结合界面会出现过熔现象,从而影响界面结合强度。

管–管板爆炸焊接中圆管膨胀规律

管板爆炸焊接中,圆管与管板的碰撞速度是影响爆炸焊接质量的重要因素,为了计算圆管与管板爆炸焊接时的碰撞速度,以爆炸焊接理论与圆管膨胀理论为基础,推导得出圆管膨胀半径与膨胀速度的对应关系,进而可得到圆管和管板间隙与碰撞速度的对应关系。文中通过理论分析与圆管膨胀过程仿真得到圆管膨胀后半径与速度的计算公式,利用管板爆炸焊接数值模拟与管板爆炸焊接试验对其进行验证。结果表明,圆管与管板紧密结合,结合界面为理想的小波状结合,结合界面无孔洞、裂纹等明显缺陷,结合质量良好。故依据公式选取的圆管与管板间隙合理,此公式可靠,可以用于计算内爆时圆管与基材不同间隙对应的碰撞速度,通过确定间隙得到理想碰撞速度,从而达到良好的焊接质量。

爆破作用下岩溶对边坡稳定性的数值模拟研究

露天矿山在爆破过程中势必会给边坡稳定性造成影响,特别是边坡处于岩溶发育区时更容易造成边坡失稳,为了研究在爆破作用下岩溶对边坡稳定性的影响,本文依托塘垭石灰岩矿山边坡工程,以该矿山+1014 m平台出露岩溶为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件进行数值模拟,考虑爆破振动效应影响,得到了围岩的应力分布,重点对比分析了有无溶洞条件下,爆破对边坡应力、爆破振速、边坡岩体损伤以及边坡有效应力产生影响的差异。研究结果表明:在台阶爆破时,由于溶洞的存在,使得台阶出现受力改变,出现多次应力集中现象,但台阶受力产生的应力值仅有7.6 MPa,仍无法达到破坏岩体的程度;不同空间位置的监测点,由于溶洞的存在,振动速度的差值变大,且垂直方向比水平方向的振动速度变化更大,尤其是空间位置靠近边坡坡面的监测点,对这种情况的反应更加明显,边坡坡面的监测点振动速度差值最大约1 cm/s,未超过安全允许振速;在爆破次数不断增加的过程中,岩体内部的损伤也在逐步加剧,且损伤在有溶洞的影响下更为明显,岩溶区半径越大,爆破次数越多,损伤就更为严重;对比前期开展的岩石单轴抗压强度实验得知,尽管溶洞的存在会造成应力值的改变和应力集中现象,但产生的有效应力峰值总体均远低于岩体的单轴抗压强度。针对爆破过程对边坡稳定性造成的影响,提出岩溶区边坡的支护处理措施,可为类似边坡爆破工程提供参考。

薄壁金属管在中高速冲击下的缓冲特性研究

薄壁金属管塑性变形缓冲器通过塑性变形吸收能量,是冲击动力学领域所用缓冲器之一。通过试验和数值模拟研究了薄壁金属管塑性变形缓冲器在中高速冲击下的缓冲特性。通过空气炮试验,得到了薄壁金属管在中速冲击下的变形特点及缓冲力,分析了薄壁金属管在中高速冲击下的变形机理。研究了薄壁金属管半锥角、冲击速度、冲击质量对薄壁金属管缓冲性能的影响。结果表明:随着冲击速度的提高(30m/s^500m/s),缓冲力稳定性降低,缓冲力波动范围从8.2k N提高到19.9k N,最大缓冲力从19.9k N提高到34k N;半锥角不同会影响薄壁金属管的最大缓冲力;当冲击速度大于100m/s时,薄壁金属管缓冲力稳定性不受冲击质量影响。

大麦铁蛋白基因(HvFer1)cDNA的克隆和表达

根据玉米铁蛋白ZmFer1的氨基酸序列,采用同源序列法进行序列拼接和引物设计,RT-PCR扩增获得了1个源自二叶期大麦叶片mRNA的大麦铁蛋白基因cDNA片段,HvFer1(GenBank登录号为EF440353)。HvFer1全长1023 bp,5′非翻译区56 bp,3′非翻译区202 bp,开放阅读框编码254个氨基酸。序列分析表明,此蛋白与已知植物铁蛋白高度同源,相似性介于56.7%～83.7%之间,N端具27个氨基酸的信号肽,C端(84～247)具有1个类似铁蛋白的功能域。RT-PCR表达谱分析显示,HvFer1在大麦的茎、叶、幼穗和幼根均能表达,茎和幼穗中表达量略高些。此外,HvFer1受PEG和盐胁迫的强烈诱导表达,中度铁胁迫也可不同程度地增加HvFer1的表达量。

泡沫铝与金属管复合结构降低弹载设备过载效能研究

为了降低弹载设备在发射和侵彻过程中受到的高过载,设计了泡沫铝与薄壁金属管复合结构缓冲器。利用ANSYS/LS-DYNA对复合结构缓冲器降低弹载设备过载的效能进行了研究,对不同弹载设备的降载百分比、复合结构缓冲器轴向长度和弹体侵彻速度对降低弹载设备过载效能的影响进行了研究。通过靶场实弹侵彻混凝土试验得到复合结构缓冲器的降载百分比和有效侵彻深度。结果表明,泡沫铝与薄壁金属管复合结构的缓冲器能够有效降低弹载设备的过载,且具有很大的灵活性,可通过金属管壁厚度、锥角、泡沫铝屈服强度等来调节缓冲力大小,通过调节缓冲器长度来调节缓冲作用时间。

烟幕干扰弹新型战斗部结构研究

设计了新型多级烟幕干扰弹战斗部,提高干扰弹的有效作用时间及有效作用波段。通过对两级战斗部结构装填,模拟干扰粉剂和某新型干扰粉剂的抛撒试验。研究了新型干扰弹战斗部结构的可靠性及抛撒效果。利用ANSYS LS/DYNA软件通过流固耦合算法对所设计的新型战斗部结构进行了数值模拟研究,对新型战斗部的抛撒药装药结构进行了优化。新型多级战斗部能够通过调整装药级数提高干扰弹的有效作用时间,通过对每一装药模块装填不同干扰粉剂提高单发弹有效作用波段,优化的抛撒药装药结构能够在保证抛撒稳定性和均匀性的基础上提高干扰粉剂的利用率。

延髓分水岭脑梗死的影像学特征

目的探讨延髓分水岭脑梗死的影像学特征。方法收集2019年1月至2021年12月嘉兴市第一医院神经内科就诊的患者6例,均为男性,年龄39~79(57.5±12.56)岁。住院期间均行颅脑MRI平扫、弥散加权成像(DWI)、磁共振动脉血管成像(MRA)、颈部CT血管成像(CTA)。观察病灶位置、形态、大小、边界、与周围组织关系及MRI信号特点等影像学表现。通过颅脑MRA、颈部CTA影像,观察颈动脉狭窄程度、斑块性质等,评估后循环大血管情况。结果6例患者缺血性脑梗死病灶均局限于延髓,仅单侧受累,MRI影像上梗死病灶分布于延髓最外侧中橄榄核边界到中脑导水管周围区域,病灶表现为条带状或逗号状,在DWI序列上呈现高信号。其中2例患者后循环大血管表现异常。结论针对延髓分水岭脑梗死可使用薄层MRI扫描明确病灶。

三种不同体位对肺通气功能影响的探讨

肺通气量是反映呼吸功能的重要指标,肺通气量和机体代谢水平、心血管机能等有着密切关系,体位变化是对机体有力的刺激形式,必引起机体肺功能的相应变化,可以肺功能的五项指标(每次通气量、呼吸频率、每分通气量、体重通气量、体表通气量)变化加以判明。本文的目的在于探索它们的变化规律及专业训练对呼吸机能的影响,为体育教学、训练提供科学依据。

高速弹丸侵彻混凝土靶板等效厚度研究

利用LS-DYNA软件对弹丸垂直侵彻贯穿C35强度混凝土靶板的过程进行了数值模拟,建立了混凝土靶板与等效靶的模型,获得混凝土靶板与等效靶的厚度转换关系。弹丸分别以1200、1000、800 m/s的速度垂直侵彻贯穿不同厚度混凝土靶板,获得不同厚度下混凝土靶板剩余穿透速度;以45#钢作为等效靶材料,根据靶体吸收动能等效原则,利用相同弹丸垂直侵彻贯穿45#钢靶,获得不同厚度混凝土靶板对应的钢靶厚度。利用MATLAB曲线拟合,混凝土靶板与等效钢靶厚度转换关系,并对转换关系结果进行仿真验证,结果表明混凝土靶板厚度转换误差小于10%,研究成果为混凝土靶板抗侵彻试验及等效靶研究提供理论依据及数据参考。

基于HHT研究断层岩溶对爆破地震波传播的影响

为研究在露天矿开采中边坡断层及内部岩溶对爆破地震波传播规律的影响,对地震波经过断层和溶岩后的数据变化进行分析。在塘垭石灰岩露天矿山南坡大断层上下盘和北坡+1014 m平台溶洞处布置测点采集爆破后地震波数据,采用Hilbert-Huang变换方法处理原始波形,从三维能量谱、边际谱及瞬时能量谱3个方面对爆破地震波经过断层及岩溶前后的变化进行了分析。结果表明:爆破地震波穿越断层后的能量衰减十分明显,在相同振动持续时间下,最大瞬时能量从1.7×10^(-5)下降到6.0×10^(-6),前后峰值能量相差约3倍,其中高频频带60~80 Hz能量衰减至断层前1/2,低频能量占比增加,总体地震波能量降低,断层从客观上阻碍了爆破地震波的传播。爆破地震波经岩溶前后的能量幅值差距不大,最大瞬时能量从2.3×10^(-4)下降到1.9×10^(-4),但穿越岩溶对地震波高频信号的过滤作用比较明显,能量分布更加集中,爆破地震波经过溶洞过程中发生了“鞭梢效应”,经过溶洞后的质点峰值速度略大,其振速放大系数经过计算为:1.10~2.53,频率整体上往低频方向发展,建议加强溶洞上方岩体的支护。

曲率半径对聚焦战斗部影响的数值仿真

针对侧表面曲率半径对破片聚焦战斗部飞散规律的影响,对不同曲率半径的预制破片聚焦战斗部的形成及飞散过程进行数值模拟。应用数值模拟的方式,构建聚焦战斗部有限元模型,给出了不同曲率半径下预制破片形成聚焦带的过程,通过破片飞散分布及速度分析,找出曲率半径对破片速度、破片密集度的影响规律。仿真结果表明:侧表面曲率半径越大则破片初速越大,破片密集度降低;随着曲率半径的增大,破片速度的增长率逐渐减小。该计算结果可为预制式聚焦战斗部的设计提供参考。

无人机用森林灭火弹发射特性研究

为获得一种新型无人机用森林灭火弹的发射动力学特性,运用ANSYS-Workbench仿真软件建立无人机用森林灭火弹模型,讨论分析其前6阶的模态变化。为保证弹丸发射时的安全性,对无人机用森林灭火弹弹丸发射出膛时的瞬态动力学进行分析,为新型无人机用森林灭火弹的优化设计提供参考。结果表明:灭火弹发射出膛时弹丸的尾翼部最易发生形变,且出膛过程中弹丸在0.62 ms升至最大等效应力94 MPa,小于ABS工程塑料的许用应力,表明该无人机用森林灭火弹在最大应力下满足发射强度要求。

装药结构对灭火弹灭火剂抛撒影响研究

为研究不同装药结构对灭火弹灭火剂爆轰抛撒作用的影响,为灭火弹装药结构设计提供依据。通过TrueGrid软件建立中心装药、柱状装药、底部装药和底部中心装药的灭火弹仿真模型,利用LS-DYNA软件模拟其抛撒过程。并对中心装药和柱状装药的抛撒过程进行取点跟踪分析。结果表明:柱状装药结构爆轰模型呈圆柱形,灭火剂粒子在轴向和径向上都分散得较均匀,且在径向上形成了明显的速度梯度,灭火效果更好。故选择柱状装药结构设计灭火弹。

无人机用森林灭火弹爆炸抛撒特性研究

为了提高森林灭火弹的有效灭火面积,基于新型120 mm口径无人机用森林灭火弹,运用TrueGrid建立战斗部有限元模型、LS-DYNA求解计算,探究爆炸抛撒过程中弹丸壳体碎裂对灭火剂抛撒的影响并推算有效灭火面积。与灭火弹静爆试验结果对比表明:比药量为3.21%时,壳体碎裂均匀,灭火效果好,有效灭火面积为9 m^2,误差为7%,在合理范围内,从而证明了数值模拟的准确性,为实际应用提供了技术支持。

不同形状预控破片成形及毁伤效应研究

为了研究破片形状对破片飞散规律以及侵彻效能的影响,利用三维有限元分析软件ANSYS/LSDYNA对截面为三角形、正方形、菱形以及正六边形的外部刻槽式预控破片战斗部成形过程进行模拟分析,同时对破片侵彻靶板过程进行数值计算。研究结果表明,正六边形破片的预控效果最好;破片形状对破片初速和质量损耗的影响较小;通过破片侵彻钢靶的数值模拟,得出在初速和质量相同的情况下,截面为正六边形、正方形、菱形、三角形的破片杀伤威力由强到弱。