地面几何标定的定向片自检校光束法区域网平差模型

针对航天线阵传感器,综合镜头光学畸变影响、像元尺寸与焦距的变化影响以及镜头的旋转作用,构建8标定参数的内方位自检校模型;利用定向片内插模型,描述影像的外方位元素变化;建立自检校光束法区域网平差模型,在对模型进行线性化的过程中,引入待标定的定向片外方位元素;利用SPOT5模拟数据对平差模型进行实验验证,结果表明,平差模型能够联合标定内方位自检校参数与外方位元素,标定结果准确。

基于简化Slerp模型的三线阵影像定向片法平差

讨论了基于四元数姿态插值方法的三线阵影像定向片平差原理,针对其中球面线性插值公式形式复杂、计算量大的问题,根据定向片的特性提出了一种简化方案,并建立了基于简化球面线性插值公式的定向片法平差模型。ADS40数据的多组实验结果表明,利用四元数球面线性插值公式进行相机姿态的内插,能取得比传统的欧拉角Lagrange多项式内插更优的平差精度;该方案在对定向片法平差的结果不产生不良影响的同时,能显著降低平差模型的复杂度,提高平差运算的速度,是另一种理想的三线阵影像平差方案。

定向片用于天绘一号卫星三线阵影像自检校光束法平差

针对天绘一号卫星三线阵传感器,利用定向片模型描述其外方位元素变化特征;同时综合线阵CCD和相机系统误差等影响,构建自检校参数模型。利用两景真实数据进行自检校光束法平差实验。结果表明,合适的定向片间隔选取和自检校参数建模能够有效提升目标定位精度。

定向片模型描述的“天绘一号”卫星影像区域网平差

针对三线阵相机的成像特点,文章利用卫星辅助数据建立了"天绘一号"卫星三线阵影像的严密成像模型,在常规定向片模型描述外方位元素变化特征的基础上,考虑定向片间的连续平滑制约条件,并将其引入摄影测量光束法平差中,从而构建"天绘一号"卫星三线阵影像光束法平差模型,最后利用真实影像数据进行实验验证。结果表明,在一定数量地面控制点参与条件下,合适的定向片数目选取并顾及定向片间的连续平滑制约条件,检查点能够达到平面方向约为1.5个像元、高程方向优于1个像元的定位精度,验证了该文所建模型的正确性和有效性。

基于定向片模型的SPOT-5遥感影像自检校光束法平差

本文通过建立内方位自检校模型,利用定向片模型对外方位元素进行内插建模,建立了基于定向片模型的自检校光束法平差,研究不同控制点数量和不同定向片间隔对定位精度的影响,并利用河南嵩山地区SPOT-5遥感影像数据对模型进行了实验验证和分析,结果表明,平面精度可以达到10.06m,高程精度可以达到8.84m。

微量Si改善铸造TiAl合金定向层片组织持久性能研究

研究添加0.2%(原子分数)Si对定向层片组织TiAl合金持久性能的影响。实验表明,添加微量Si可显著提高TiAl合金800℃/220MPa条件下的持久寿命;800℃/300MPa和850℃/220MPa条件下,TiAl和TiAl-0.2Si合金持久寿命均明显减少,但微量Si提高TiAl合金持久寿命的作用却相对更大。组织观察表明,TiAl-0.2Si合金铸造组织中已有Ti5Si3型析出相,但仍具有层片组织取向一致的特征。根据持久实验前后及中间取样的组织对比分析结果,认为添加微量Si提高了层片组织的稳定性,从而减缓层片组织的退化、提高了TiAl合金定向层片组织的持久寿命。

定向层片组织铸造TiAl合金的热等静压温度选择

研究热等静压温度对定向层片组织常规铸造Ti Al合金层片分解程度和室温拉伸性能的影响,以期优选出适于定向层片组织的热等静压温度。结果表明:在1250℃热等静压处理,析出过多的等轴γ晶粒,降低了该合金的室温拉伸强度;在1290℃热等静压处理,发生层片粗化和生成随机取向二次层片,破坏了取向一致性,降低了室温拉伸性能的稳定性。在1270℃等静压处理,等轴γ晶粒析出量较少,且未见明显的层片粗化和二次层片,所得组织保持较好的层片组织完整性和取向一致性,并表现出最佳的室温强度、塑性和性能稳定性。确定适于定向层片组织铸造Ti Al合金的热等静压温度是1270℃。

微量Si、C对铸造TiAl合金定向层片组织与持久性能的影响

在Ti-47.5Al-3.7(Cr,V,Zr)(at.%,以下均同)合金中添加0.2at.%Si、0.1at.%C以研究微量Si、C对铸造形成的定向层片组织及持久性能的影响。组织观察发现,添加微量的Si、C可生成富Si和富C的析出相,但不改变层片组织的取向特征。微量的Si、C通过增加定向层片组织的稳定性显著提高了其持久寿命,其中C的加入对持久寿命的提高幅度更大,还使持久断后伸长率有所减小。

陕西潼关—河南灵宝蛭石定向晶片X射线衍射研究

采用定向晶片法对陕西潼关—河南灵宝蛭石进行了X射线研究,结果表明河南灵宝石板沟和陕西潼关李家乡蛭石矿"蛭石"的矿物组成主要为金云母 蛭石的规则或不规则间层矿物;程村藏马峪"蛭石"的矿物组成主要为罕见的大片状绿泥石 蛭石的间层矿物。对比样品的定向晶片法与粉末法的X射线衍射谱可以发现,定向晶片法更能揭示晶片中不同晶层的间层结构特点,特别是对于分结型间层矿物,可以从衍射谱图上直接确定分结型间层的组元。

杨木定向木片层积材的制备工艺初探

以杨木碎单板条为原料制备定向木片层积材(OSL),研究了单板条长度、宽度、热压时间与板材密度,对杨木OSL性能的影响。结果表明:板材密度是影响OSL性能的最主要因素;采用优化工艺生产的杨木OSL,性能远超EN300-2006中OSB/4等级板材性能要求。

有利于铸造TiAl合金增压器涡轮叶片可靠性的组织设计

针对增压器涡轮应用背景,详细分析定向层片组织铸造TiAl合金的室温拉伸塑性、断裂韧度以及高温热暴露后的剩余塑性等反映叶片抗损伤能力的性能,并讨论在叶片中形成这种定向层片组织的工艺可行性,以获得一种有利于增压器涡轮可靠性的组织设计。结果表明:定向层片组织铸造TiAl合金具有优异的室温拉伸塑性和断裂韧度,并且在高温热暴露后仍能保持较高的室温拉伸塑性,这些优异性能均依赖于定向层片取向一致性特征。通过控制凝固冷却条件和Ti/Al原子比,在增压器涡轮叶片中可以获得层片界面近似平行叶片表面的定向层片组织,有利于提高叶片的抗损伤能力,从而改善TiAl合金增压器涡轮的使用可靠性。

基于单位四元数的机载三线阵影像光束法平差

为克服欧拉角在空间方位的描述和插值中的局限性,采用单位四元数来描述相机的姿态,推导了四元数描述的共线条件方程。在此基础上,提出了将四元数球面线性插值(Slerp)引入到三线阵影像定向片法平差的思想,通过利用Slerp公式进行相机姿态的匀速插值,建立了基于单位四元数的三线阵影像平差的数学模型并进行了线性化。两套ADS40数据的试验结果表明,在区域四角布设平高控制点的情况下,基于Slerp模型的定向片光束法平差在平面和高程方向均可取得优于1个地面像元(GSD)的定位精度,是三线阵相机检校和空中三角测量较理想的技术手段。

IMU／DGPS系统辅助ADS40三线阵影像的区域网平差

推导ADS40航带间外方位元素归一化处理的数学公式,设计一种描述IMU/DGPS系统误差的数学模型,采用改进的定向片内插模型实现ADS40影像的区域网平差。试验结果表明,仅需一个地面控制点,IMU/DGPS数据的定位精度就可显著提高,在四角布设地面控制点的情况下,IMU/DGPS数据与ADS40影像的联合平差可得到优于1.5个像素的3维定位精度;构架航线对平差结果的改善作用有限,在作业中采用的必要性不大。

GPS/IMU辅助机载三线阵影像光束法平差

建立了GPS/IMU观测值与外方位元素之间的数学关系,引入线性多项式、分段多项式和定向片内插3种数学模型用于机载三线阵影像的单航带及区域网光束法平差。ADS40数据的试验结果表明,在少量控制点的支持下,3种数学模型的单航带平差均可取得优于1.1个像素的定位精度,其中定向片内插模型最适合用于三线阵影像的空中三角测量。区域网平差的结果进一步证明,四角布设平高控制点即可得到最优的平差结果。

二次多项式拟合外方位元素卫星三线阵CCD影像平差

文章针对一景大小的卫星三线阵CCD影像,采用二次多项式拟合外方位元素模型,与国外的定向片法模型进行平差算法对比。对一景大小的模拟数据进行了试验,结果表明基于二次多项式拟合外方位元素模型的平差方法有效的提高了影像的平面精度与高程精度,与定向片法模型相比,该算法简单,结果同样满足1:5万摄影测量的要求。

POS数据与机载三线阵影像的联合平差

研究了机载三线阵影像与POS位置、姿态同步测量数据联合平差的理论方法;设计了一种描述POS测量误差的数学模型,采用改进的定向片内插模型实现了机载三线阵影像的光束法平差,并利用ADS40影像进行了单航带和区域网平差的实验。结果表明,极少量地面控制点参与平差即可有效提高POS数据的定位精度;在测区3角布设控制点可得到稳定的平差结果,平面和高程精度均优于1.7个像素。高精度的POS数据可有效控制航带模型的旁向倾斜,使得单航带摄影测量作业成为可能。

铸造TiAl合金定向层片组织的室温拉伸性能和断裂行为

评价了常规铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(at%)合金定向层片组织的室温拉伸性能和断裂韧性,并结合断口形貌分析其断裂行为。结果表明:该定向层片组织在承受平行于层片界面载荷作用时,表现出优异的室温抗拉强度和塑性组合,且其室温拉伸塑性可达到3.8%,明显优于其他铸造TiAl合金。其较高的室温拉伸塑性归因于定向层片组织的一致性和穿层断裂区发生较大程度的塑性变形。定向层片组织室温拉伸的主要断裂模式是穿层断裂,断裂起源于层片界面端部垂直于试样表面的TypeⅡ层片区域,而不是层片界面平行于试样表面的TypeⅠ层片区域。其主要原因是TypeⅡ层片具有比TypeⅠ层片低的裂纹萌生和扩展抗力。

铸造TiAl合金定向层片组织持久性能的试验研究

评价了铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金定向层片组织在(750～800)℃/(220～350)MPa不同条件下的持久性能,并分别探索了0.2%Zr和0.1%Hf(原子分数)微合金化对其持久性能的影响。结果表明:提高温度和增加应力均使铸造TiAl合金定向层片组织的持久寿命降低,其中试验温度对持久寿命的影响幅度相对更大,在相同应力下(300 MPa),当温度由750℃提高到800℃时,持久寿命降低超过100 h。微量Zr,Hf对铸造TiAl合金层片组织的择优取向特征均没有影响,对合金的持久寿命改善作用与温度、应力密切相关,例如800℃/220 MPa较低应力下添加微量Zr使合金的持久寿命由150 h提高到320 h,然而在750℃/350 MPa,800℃/260 MPa,300 MPa等较高应力载荷下,微量Zr,Hf的作用明显减小。由试验应力与Larson-Miller参数的关系可发现,与微量Hf相比,微量Zr在不同应力条件下对合金提高持久强度的作用更大。另外,本实验条件下TiAl合金定向层片组织持久塑性均大于10%,无蠕变脆化倾向;添加微量Zr,Hf可使合金在不同温度和应力条件下的持久塑性保持在20%～40%之间,较基础合金更稳定。

750℃热暴露对定向层片组织铸造TiAl合金室温拉伸塑性的影响

研究了大气中750℃,48~300 h热暴露对定向层片组织铸造TiAl合金室温拉伸塑性的影响,并采用拉伸中途卸载、染色渗透后再次加载直至断裂的方法,分析因表面脆性层诱发的微裂纹的形成和扩展行为,以揭示定向层片组织在热暴露后保持更好室温拉伸塑性的原因.结果表明,定向层片组织TiAl合金在750℃热暴露150 h后室温塑性仍大于2.0%,300 h热暴露后尚保持1.0%的水平,其热暴露致脆程度远小于双态组织和其它层片组织.在430 MPa应力下,微裂纹起源于脆性贫Al层,并在后续加载过程中扩展进入基体.此裂纹起到尖锐缺口的作用,约束了材料的塑性变形,导致TiAl合金室温拉伸塑性降低.对于定向层片组织,由于层片界面平行于基体表面,有利于抑制微裂纹在后续加载过程中向基体扩展,从而使合金在热暴露后保持较高的室温塑性.

微量Zr对铸造TiAl合金高温力学性能的影响

在Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金中添加0.2at.%Zr以研究微量Zr对铸造形成的定向层片组织高温力学性能的作用。结果表明,添加0.2at.%Zr显著提高了该合金的持久寿命,但未对其高温拉伸强度产生明显影响。根据两种合金持久试验前后组织对比观察的结果提出,添加微量Zr主要是通过增加定向层片组织的热稳定性而使其持久性能得以改善;另外,微量Zr减少了热等静压过程中等轴晶粒的析出,也有助于延长合金的持久寿命。