厚截面复合材料局域孔隙超声检测方法

采用超声脉冲反射法对厚截面复合材料局域孔隙缺陷进行检测,提取超声背散射信号进行分析。结果表明,在材料近表面区域可能产生共振结构噪声,孔隙会导致结构噪声频率降低、幅值减小;在远表面区域的背散射信号恢复正常状态,孔隙则会导致较小幅值回波的出现。在此基础上提出了基于背散射信号处理的局域孔隙识别方法。对近表面信号使用改进S变换生成时频系数矩阵,再计算信号主频极小值及增益来识别孔隙。对远表面信号则先进行小波变换模极大值去噪,再使用改进S变换生成时频系数矩阵,最后计算信号主频极大值及增益来识别孔隙。对厚截面复合材料平板和曲面试块的实验表明,使用该信号处理方法可以有效识别厚截面复合材料局域孔隙缺陷。

基于反射系数建模的层状CFRP超声共振特性研究

对层状碳纤维复合材料(CFRP)超声反射系数进行建模并研究超声波在CFRP内的共振特性。首先建立了声波在多层介质中传播时的反射系数频响模型;在此基础上对多层CFRP反射系数频域响应进行数值计算并对反射系数频响随CFRP层数的变化特征进行分析;结果表明使用中心频率接近层状CFRP固有共振频率的超声探头进行检测时,超声波在层状CFRP中将产生共振现象;在CFRP层数较少时,共振结构噪声中会夹杂其他频率的信号成分。随着CFRP层数增加,共振结构噪声在信号共振区域的占比将会提高;当CFRP层数增加到一定数量后,共振结构噪声将只在离超声波入射表面较近的区域出现;随着超声波远离入射表面,共振结构噪声将逐渐消失。最后对薄板型CFRP和厚截面CFRP的实验信号进行分析,得到的实验结果和数值计算结果相一致。

L型CFRP构件R区微观形态及孔隙特征

对8块L型CFRP构件R区的微观组织形态进行观察,其中构件R区的拐角半径均为10mm,厚度均为5mm,孔隙率为0.54%~2.48%,在观察的基础上分析R区的主要微缺陷类型及孔隙形态分布特征.结果表明：L型CFRP构件R区的主要缺陷类型为富树脂、微裂纹和孔隙;孔隙主要分布在富树脂区和纤维层内,层间孔隙很少;所观察构件的孔隙长度为12-411μm,孔隙宽度为7-289μm,孔隙率越大,孔隙平均长度、宽度和面积越大;对于单个样本的统计数据,孔隙长度和宽度分别与孔隙数量百分比之间存在近似的对数正态分布关系;随着孔隙率的增大,形状不规则、面积较大的孔隙增多,孔隙的形状因子和宽长比总体上都有减小的趋势.

碳纤维复合材料超声脉冲反射信号频域建模

对碳纤维复合材料(CFRP)层板超声脉冲反射信号频域进行研究,首先分析了CFRP层板中纤维层和树脂层的声波反射系数频域特征,结果表明,正常纤维层和树脂层、含孔隙纤维层和厚树脂层对反射系数有不同的影响。在此基础上建立了CFRP层板超声脉冲反射信号频域模型,反射信号频谱由正常纤维/树脂层频响、含孔隙纤维层频响、厚树脂层频响、探头频响以及噪声信号频响组成。使用该模型对含孔隙和无孔隙CFRP层板分别进行数值模拟,得到的频谱和对应CFRP层板实验信号频谱相比,两者主要频率成分具有一致性。

厚截面CFRP孔隙超声脉冲反射检测方法

目前对碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastic,简称CFRP)孔隙缺陷超声检测识别的研究主要以薄板型CFRP为对象,针对厚截面CFRP孔隙缺陷检测的需要,提出了基于超声脉冲反射背散射信号处理的孔隙缺陷识别方法。背散射信号特征分析结果表明,背散射信号由材料近表面共振结构噪声、信号指数型衰减成分、孔隙的反射和散射信号以及随机噪声组成。为得到孔隙的反射和散射信号,首先,利用提升小波变换良好的去噪能力除去背散射信号中的随机噪声;其次,设计低通滤波和自适应滤波分别除去信号中的共振结构噪声和衰减成分。对实验信号的处理结果表明,上述处理方法可以有效去除相应信号成分。在此基础上进一步提出了背散射信号幅值C扫描成像方法,将该成像方法应用于厚截面CFRP孔隙缺陷识别,可以有效识别试块中的含孔隙区域。

基于模糊控制的粮仓温湿度监控系统设计

本文介绍了一种基于模糊控制的粮仓温湿度监控系统设计方案,该监控系统以FPGA为核心,利用温度传感器和湿度传感器对粮仓温湿度数据进行实时采集,利用FPGA计算温湿度偏差及其偏差变化率,通过调用模糊控制算法对粮仓温湿度进行模糊控制。

车载超声波报警器设计

当代倒车雷达设计都是利用超声波测距原理与单片机系统相结合来完成测距功能的,倒车雷达作为一种停车、倒车辅助装置为我们日常用车提供了便捷。但我国倒车雷达基本都没有与车载CAN总线网络相联系,都是单一的操控模块。本文在超声波测距原理及硬件电路设计的基础上,还设计了CAN总线通讯模块,实现了倒车雷达与各个智能节点的联系,完成信息传递与共享。

金属材料小缺陷超声反射信号建模及识别

为了能从含噪声金属材料超声检测信号中有效识别出微小缺陷回波,建立了金属材料超声反射信号模型并提出了基于相关系数的微小缺陷回波识别方法。对含微小缺陷金属材料超声脉冲反射信号的成分进行分析,建立了基于散射声场与高斯回波理论的优化超声回波模型。设计了超声缺陷回波位置识别方法。该方法对超声脉冲反射信号去噪后,取探头发射脉冲信号为参考信号;然后与去噪后的信号逐段求解相关系数;最后对该相关系数序列进行阈值化处理,获得缺陷回波在超声回波信号中的位置。将利用上述优化超声回波模型生成的超声反射信号及其频谱与实验获得的金属材料超声反射信号及其频谱进行了对比,结果表明:两者的时频域特征具有一致性。当将阈值设定为相关系数序列最大值的60%时,能够有效从超声背散射信号中识别出金属材料微小缺陷回波。

基于经验模态分解和S变换的缺陷超声回波检测方法

为对金属材料超声无损探伤中的微小缺陷回波进行检测,建立了金属材料背散射信号模型,讨论了调幅回波模型的中心频率估计的无偏性,并提出基于经验模态分解(EMD)和S变换的缺陷回波检测方法。首先对原始信号作EMD,通过时间尺度滤波重构信号,实现初步去噪;为抑制EMD去噪后信号的信噪混叠现象,执行基于S变换和最大类间方差法的去噪算法,进行二次去噪,得到信噪比较高但缺陷回波幅值衰减较大的信号。最后采用二次S变换修正二次去噪中因S变换导致的缺陷回波幅值降低量。对仿真信号和实际棒材检测信号的处理结果证明了该方法在去除噪声和缺陷回波检测方面的有效性。

基于交互分析模式的团体教育对中年血液透析患者自我管理的影响

目的探讨基于交互分析模式的团体教育对中年维持性血液透析患者自我管理水平的影响。方法将280例中年维持性血液透析患者按治疗时间分为对照组和观察组各140例,对照组实施常规团体教育,观察组以交互分析模式为指导实施团体教育。比较两组干预后自我管理水平。结果干预后,观察组自我管理总分及各维度得分显著高于对照组(P<0.05,P<0.01)。结论基于交互分析模式的团体教育能有效提高中年维持性血液透析患者的自我管理水平。

大型干式安全壳严重事故下超压失效概率研究

核电厂安全壳是防止放射性产物释放到环境中的最后一道屏障,严重事故下安全壳压力可能超过设计压力,在超压情况下安全壳的完整性及失效概率的研究,是严重事故重点关注的内容,也是二级PSA安全壳失效和源项分析定量化的基础。结合美国SANDIA实验室安全壳完整性试验及分析的情况,对AP1000、EPR核电厂安全壳超压失效概率进行了分析,重点对国内典型二代改进型核电厂的安全壳超压失效概率进行了建模计算,相关计算方法和结果可为相关电厂实施严重事故管理和二级PSA提供参考。

基于S变换和时频谱空间滤波的超声缺陷回波检测方法

缺陷回波的检测是超声探伤的一项重要内容,为减弱噪声的影响准确检测缺陷回波,提出基于S变换时频分析和时频谱空间滤波的信号处理方法。讨论了高斯回波模型下的到达时间和中心频率与S变换时频谱的关系,说明了利用S变换时频谱幅值矩阵的极值提取回波到达时间和中心频率的合理性;为检测回波,首先对原始信号作S变换,然后对得到的时频谱幅值矩阵应用最大熵法自适应选择去噪阈值,对S变换时频谱作空间滤波完成降噪;从降噪后的区域中提取反映缺陷的到达时间和中心频率;对降噪后的时频谱作S逆变换,获得缺陷回波明显的时域信号。仿真研究表明,基于S变换和时频谱空间滤波的方法能够有效去除噪声,检测回波。棒材试块的实验结果同样表明了该方法在缺陷检测上的有效性。

曲面变厚度编织CFRP微观形态与孔隙特征分析

对曲面变厚度编织复合材料进行金相观察,分析纤维分布特点和主要缺陷类型,并对孔隙形态进行统计分析。研究结果表明:编织复合材料变厚度区纤维以90°铺层为主,0°铺层沿轮廓分布,且存在纤维层分裂现象;出现大量的富脂区,并有微裂纹存在,纤维层间有分层现象;孔隙主要分布在树脂区和层间,以小的球形为主,富脂区域容易出现集中孔隙;孔隙数量的增加是导致孔隙率增加的主要原因,随着孔隙率增加,孔隙长度、宽度和面积均增大,孔隙宽长比基本相同,孔隙形状因子减小,且当孔隙率大于1.5%时,形状因子减小加剧;孔隙长度、宽度与孔隙含量之间均存在近似对数正态关系。

关于核电厂设计扩展工况的初步探讨

福岛事故后,为进一步提高核电厂核安全水平,主要核电国家和组织正在开展新核安全目标和理念的研究。本文结合当前国际上核安全要求的发展趋势,对"设计扩展工况"(Design Extension Conditions,简称DEC)这一概念进行了初步探讨,主要包括其意义、内涵、可接受准则、对纵深防御原则的影响,以及设计扩展工况安全设施的设计要求等,希望为国内建立新的核安全要求起到抛砖引玉的作用。

一种基于STM32的多功能型台灯的设计

市面上的台灯种类越来越多,许多台灯是通过单一的触摸方式或手动按键的方式实现台灯的照明,因而需要一款智能调光台灯,使生活更加便捷。基于STM32F103单片机实现分级调光,并配合光强度传感器、测距传感器等模块实现在不同光照度下的自动调光以及智能工作和学习监督的功能,最后通过2.8寸液晶显示屏实现数据的实时显示以及各功能调试。确保台灯以外界光照度50 Lux和200 Lux为分界线改变亮度,并将超声波测距误差保证在0.2%以内,与传统台灯相比,操作和控制方式更加简便,功能较为全面,达到节能省电的效果,并解决了坐姿不正确等导致的视力下降问题。

有源钳位ZVS-SEPIC变换器研究

研究了一种有源钳位ZVS-SEPIC拓扑,采用辅助开关和PWM信号调制,大大降低了谐振对变换器的影响,使得主开关和辅助开关均工作在ZVS状态,提高了效率.重点分析了该电路的工作原理,给出了LC谐振网络的设计参数,并通过仿真实验,验证了相关理论.

基于虚拟仪器的高压电缆工频参数测试技术的应用

论述了一个基于虚拟仪器技术的电缆参数测试仪的设计要点,硬件平台采用基于光纤的数据采集系统,包括远端采集和近端接收装置,其中远端采集装置提供三相电压电流的同步实时高精度的信号采集并通过光纤发送,近端采集装置将光纤转换数字信号后通过USB端口发送到计算机处理。运行软件采用Lab VIEW平台开发,使用的技术包括数字滤波技术、相位测量技术、功率测量技术等。经过实践检验,硬件平台选用光纤技术不仅为远程测量提供了解决方案,而且独有的隔离技术,极大地提高了小信号测量精度和稳定度。再加之虚拟仪器的处理方式,较之传统仪器,提供了更丰富的测量信息、友好的操作界面以及离线数据分析等功能。

Galerkin-Ivanov变换的碰撞振动系统混沌运动

针对一般的单边碰撞振动系统,借助Galerkin-Ivanov变换得到具有对称结构的等价光滑系统,利用Melnikov方法得到系统出现混沌的必要条件,研究了单边碰撞振动系统的混沌动力学特征。以典型的单势阱碰撞振动系统为应用实例,讨论系统出现Smale马蹄混沌的必要条件;结合相图、Poincare截面图和最大Lyapunov指数等数值方法验证了所得近似结果。数值结果表明了该方法的有效性。

焦作市万方工业园及周边区域浅层地下水资源计算与评价

为查明万方工业园区及周边区域浅层地下水资源状况,利用均衡法分析评价浅层地下水开采潜力。计算结果表明:研究区域的补给量为2.463×104m3/d,排泄量为0.763 5×104m3/d,平均开采潜力为1.700×104m3/d,区内浅层地下水水量充沛,水质良好,适合生产生活使用。为区域内水资源管理、开发利用提供科学依据。

新工科背景下“学、练、赛、创”四位一体实践教学体系研究

新工科建设是我国工程教育改革的方向,地方应用型本科院校应以将机械工程专业打造成“新型”专业为目标,为长吉图开发开放战略提供应用型创新人才。本文提出以课程教学为基础、项目训练为抓手、学科竞赛为补充、创新实践为目标的“学、练、赛、创”四位一体实践教学体系,旨在聚合社会优质资源,推动实践基地建设,夯实创新创业型人才培养基座。