优化形状因子的超声兰姆波损伤概率成像

在超声兰姆波的损伤概率成像算法中,目前对于形状因子的选取是通过测试或根据先验知识得到的,这使得结果不够客观准确。文章提出了一种基于损伤概率点对形状因子优化的损伤概率成像方法。该方法先利用概率成像的原理估计缺陷范围,然后依据该点对部分路径上的形状因子进行重新计算,使得每条路径上的影响区域都尽可能包含缺陷,最后运用概率叠加实现缺陷定位。该方法用在兰姆波钢板缺陷的检测实验中,结果表明能够实现缺陷定位,定位误差在7mm以内,较常数形状因子的算法减小了定位误差。该方法在未有先验知识的前提下能对形状因子进行有效的优化,得到更好的损伤概率成像效果。

基于形状因子优化的RAPID算法对CFRP通孔损伤的研究

在传统RAPID算法损伤成像中,形状因子β的设定通常是人为取值,其取值不同,成像的效果也不同,往往存在成像结果分散、分辨率较低的问题,因此提出了一种计算β值的新方法。通过ABAQUS有限元仿真,以CFRP层合板的通孔缺陷为检测对象,将形状因子优化后的RAPID算法与RAPID算法的损伤成像结果进行对比分析。结果表明,形状因子优化后的RAPID算法对缺陷定位结果的集中度更高,更能实现损伤位置的可视化。

核子(质子)奇异性形状因子的实验进展

本文简要地介绍了为测量奇异性海夸克对核子电磁形状因子的贡献的实验的理论基础;详细地介绍了在各个实验室、各个实验时期的实验内容,包括奇异性形状因子的早期测量-MIT Bates设备上SAMPLE组测量奇异性磁形状因子的实验;最近JLab CEBAF设备上HAPPEX合作组对奇异性电和磁形状因子的组合测量;Mainz的MAMI上PVA4实验;HAPPEX的高精度实验及首次单个地测量出奇异性电形状因子;以及JLab的G0组的大接收度、奇异性形状因子对四动量转移平方的依赖关系实验。并介绍了各实验室的不同的实验方法,给出了世界上各实验室在不同的运动学量上的测量的结果,以及进一步可能的实验。

引力形状因子的介质修正

将引力形状因子推广到了手征费米子的情形,并由此给出了熟知的自旋-涡旋耦合.计算了量子电动力学等离子体中引力形状因子的辐射修正.发现形状因子中存在两个结构对费米子在涡旋场中的散射振幅有贡献,其中之一来自于费米子的自能修正,指向介质中自旋-涡旋耦合的压低;另一结构来自于对引力子-费米子顶点的修正,这一修正不能解释为势能,而是对应初末态的跃迁矩阵元.两个结构均对手征涡旋效应产生贡献.辐射修正总的效果是对手征涡旋效应的增强.本文的结果从形状因子的角度澄清了自旋-涡旋耦合以及手征涡旋效应的联系和区别.另外,讨论了上述结果在量子色动力学等离子体中的应用,结果暗示辐射修正可能对重离子碰撞的自旋极化现象有一定效应.

形状因子测试的点计数和交点计数法

本文探讨了ＦｏｒｍＰＥ、ＦｏｒｍＡＲ、规化形状因子（ＲＦＦ）和形状不规则指数（ＦＩ）４种形状因子不依赖仪器测试的点计数和交点计数测试法。根据Ｂｕｆｏｎ原理，推导出相应的适于网格测试系统的测算公式，即：ＦｏｒｍＰＥ＝１６αＰｘ／（πＩｘ２ｄ２）；ＦｏｒｍＡＲ＝４αＰｘ／（πｄｍａｊｄｍｉｎ）；ＲＦＦ＝ｄＰｘ［６（ｄｍａｊ＋ｄｍｉｎ）－４（ｄｍａｊｄｍｉｎ）１／２］／（πＩｘｄｍａｊｄｍｉｎ）；ＦＩ＝０４３３ｌＩｘｄ／（αＰｘ）１／２。式中α为直线型网格测试系统中每一测试点所代表的面积，Ｐｘ为击中待测结构的测试点数，Ｉｘ为测试线与待测结构的交点数，ｄ为测试线间距，ｄｍａｊ和ｄｍｉｎ分别为待测结构的长轴和短轴。在上式基础上进一步推导出适于不同网格类型和纵横双向交点计数时有关形状因子的测算公式。对本法形状因子的测试误差进行了分析并与图像分析仪的测试结果进行了比较。

规化形状因子新概念及测算方法研究

本文提出基于椭圆形状的描述平面粒子形状不规则（或规则）程度的规化形状因子新概念及计算方法。定义在平面上粒子形状与同其长、短轴相同椭圆的接近程度为规化形状因子（ＲＦＦ），导出以下计算式：ＲＦＦ＝Ａ［３（ｄ１＋ｄ２）－２√（ｄ１·ｄ２）］／（ｄ１·ｄ２·Ｃ），或ＲＦＦ＝Ａ［１５（ａ＋ｂ）－√（ａ·ｂ］／（ａ·ｂ·Ｃ）。式中Ａ、Ｃ、ｄ１、ｄ２分别为平面上粒子的面积、周长、长轴和短轴，ａ＝ｄ１／２，ｂ＝ｄ２／２。粒子形状为椭圆或圆时，ＲＦＦ＝１；粒子形状不规则时，ＲＦＦ＜１；粒子形状越接近椭圆或圆，则ＲＦＦ越接近１；粒子形状越不规则；则ＲＦＦ越小。对测算误差进行了分析，并导出有关校正式，举例说明了有关测算方法。

内河宽浅吃水船型在概念设计阶段的浅水形状因子预报研究

基于数十艘宽浅吃水船型的船模试验数据,分别对深水形状因子(1+K)d和浅水形状因子(1+K)s相对于深水形状因子的增量ΔK预报模型开展分析研究,提出适用于宽浅吃水船型的浅水形状因子预报模型.

基于形状因子和分割点定位的粘连害虫图像分割方法

单个害虫的分割是进行害虫特征提取和识别的前提。针对害虫识别过程中出现的粘连等问题,提出了一种基于形状因子和分割点定位的害虫图像分割方法。该方法首先利用形状因子对图像中的每个区域进行粘连判定,然后对判定为粘连的区域进行逐层轮廓剥离和局部分割点的确定,接着根据局部分割点在原区域中搜索边界轮廓的两个分离点,最后连接局部分割点与分离点线段进行害虫分割。通过实验室人工随机散落桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)和田间粘虫板诱捕梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)2种场景采集图像,验证算法的有效性,并与分水岭分割算法进行对比,采用分割率、分割错误率和分割有效性3项指标进行评价,结果表明:针对实验室环境下采集的2组桃蛀螟害虫图像,该文方法平均错误率为7%,约为分水岭分割方法的1/2,平均分割有效率为92.65%,比分水岭算法提高了5.7个百分点;在2组田间梨小食心虫图像分割中,该文方法平均错误率为2.24%,平均分割有效率为97.8%,分别比分水岭方法降低了4.29个百分点和提高了3.95个百分点,说明该文方法在分割准确性和有效性方面都可以获得更好的分割性能,应用于害虫多目标分割与自动识别系统中,可以有效地提高识别精度。

基于改进形状因子的钵体秧盘播种质量检测方法研究

为实现超级稻育秧播种过程按“穴粒数”播补种的思路，需要对播种钵体秧盘上每个穴位的种子数进行精确检测。传统的单一面积法和平均灰度值法虽然简单，但检测精度较低，无法准确识别每个穴位种子粒数，最终影响播种质量。考虑到种子单个连通区域的形状参数与粒数之间存在密切关系，提出一种基于改进形状因子的钵体秧盘播种质量检测方法。首先采用RGB加权法对彩色图像进行灰度化处理，Otsu分割阈值算法进行二值化，形态学算法进行去噪；再利用掩膜定位技术提取出秧盘中每个穴位内的种子图像并进行连通域检测，测量单个连通域的面积、周长、最小外接多边形面积等参数，计算出改进后的形状因子，结合单连通域面积大小，完成单个连通域种子0粒（含杂质）、1粒、2粒、3粒、4粒及以上情况的检测，并通过累加实现穴粒数的检测。实验结果表明，该方法对于单个连通域内种子数在0～3粒时识别准确率均达到95％以上，4粒以上种子的识别率达到90％；穴粒数的平均检测准确率均达到95％以上，每幅图像平均处理时间为0．518s，满足在线检测的需求，为后续播补种提供了参考依据。

含中心裂纹低匹配对接接头形状参数对形状因子的影响

基于有限单元法针对含中心裂纹的低匹配对接接头形状设计,以最大限度提高接头的抗断能力为目标,从断裂力学角度出发,考察了含中心裂纹的低匹配对接接头的焊缝余高高度、盖面焊道宽度、焊趾过渡圆弧半径等形状参数对其形状因子的影响.结果表明,焊缝余高高度对含中心裂纹的低匹配对接接头形状因子影响最为显著,盖面焊道宽度的影响次之,焊趾过渡圆弧半径的影响最小.选择合适的形状参数可以提高含中心裂纹低匹配对接接头的抗断能力.

三角形形状因子对地壳形变计算精度的影响

引入三角形内切圆半径与外接圆半径之比值作为三角形形状因子 ,讨论利用三角形法计算应变分量的精度与三角形形状因子之间的关系。设计一种涵盖所有三角形形状的方法 ,计算分析了用三角形法计算应变分量精度的分布。研究表明 :当三角形形状因子达到 0 .36时 ,计算得到的应变分量均方差 ,一般不会超过位移数据均方差的 3倍 ;而当三角形形状因子小于 0 .1时 ,计算得到的应变分量均方差会陡然增大 ,这样的三角形一般不适合用于应变分量的计算。在利用GPS观测站组成三角形计算地应变时 ,建议所组成的三角形形状因子的阈值应取为0 .1～ 0 .36。

裂缝性油藏窜流函数及形状因子研究(一)

提出了一种推导双重介质模型中裂缝和低渗基质之间窜流函数以及相应形状因子的新方法,即用单相窜流方程的微分形式和压力扩散方程的解析解来推导瞬时压力扩散方程中形状因子的解析解。该方法避免了很多在假设条件下推导窜流函数和形状因子所带来的局限性,并能很好地解释基质中非线性压力的梯度问题,获得了没有假设拟稳态情况下的一套、二套和三套裂缝的窜流函数及形状因子的表达式,并求得了其解析解,可以以此解释拟稳态情况下的压力特征。

基于形状因子的螺栓紧固力超声检测方法研究

针对螺栓轴向应力分布不均匀对现有螺栓紧固力超声检测模型的影响,以及模型中关键参数难以确定的问题,提出螺栓形状因子概念和确定方法。建立基于形状因子和材料因子的螺栓紧固力超声检测模型,分析了温度对检测系数和超声传播时间变化量的影响。通过有限元仿真与实验标定相结合方法,获得了45号钢的材料因子和M20、M16标准粗牙全螺纹螺栓的形状因子。使用标定参数对螺栓试样进行紧固力测量实验,测量结果和预置紧固力吻合良好,验证了该方法的有效性和可靠性。

带形状因子的C^2连续五次Cardinal样条与Catmull-Rom样条

针对三次Cardinal样条与Catmull-Rom样条的不足,提出带形状因子的C^2连续五次Cardinal样条与Catmull-Rom样条.首先构造一组带2个形状因子的五次Cardinal样条基函数;然后基于该组基函数定义带形状因子的五次Cardinal样条曲线与曲面,并讨论五次Cardinal样条函数的保单调插值;最后研究对应的一元与二元五次Catmull-Rom样条插值函数,并给出最优一元与二元五次Catmull-Rom样条插值函数的确定方法.实例结果表明,五次Cardinal样条与Catmull-Rom样条无需任何条件即可达到C^2连续,且其形状还可通过自带的形状因子进行灵活地调整,利用最优五次Catmull-Rom样条插值函数可获得满意的插值效果.

密度和形状因子变化时金属橡胶材料的本构关系

以多孔材料理论为基础,干摩擦非线性理论为依据,并结合小曲梁模型建立了金属橡胶材料的非线性本构关系,通过对14种密度和形状因子都不同的空心圆柱形金属橡胶材料做力与位移关系试验,并对试验数据进行拟合,得到了非线性本构关系模型中的各项系数值、材料的密度、材料的形状因子三者之间的变化关系式。由该关系式可知,当材料的密度和形状因子同时发生变化时,已知一种金属橡胶材料的密度和形状因子,就可预估该材料的各项系数值,从而就可预估金属橡胶材料在密度和形状因子同时发生变化情况下的非线性本构关系。最后从14种试件以外取2种金属橡胶试件进行算例验证,证明所采用的预估金属橡胶材料在密度和形状因子同时发生变化时的非线性本构关系的方法是合理的、有效的。

水面船形状因子的CFD计算研究

本文介绍了针对水面船形状因子开展的CFD计算研究。为解决计算域中船舶艏部和艉部附近存在的低正交性、高扭曲率的低质量网格对计算精度和稳定性产生不利影响的问题,在CFD求解器中引入了非正交修正和梯度限制器。针对KVLCC2、KCS和“育鹏”轮三种典型船型,开展水面船形状因子CFD计算研究,并对计算结果进行了不确定度分析。结果表明,形状因子CFD计算结果以较高水平通过了不确定度分析的验证和确认,说明求解器较好地解决了关键局部区域低质量网格带来的问题,能够以较高的精度计算水面船形状因子。

形状因子对金属橡胶结构力学性能的影响

以多孔材料理论为基础,建立金属橡胶结构的力与位移关系,通过空心圆柱形金属橡胶结构力与位移关系试验,验证形状因子对材料结构的力学性能的影响,并对试验数据进行拟合,得到力与位移关系模型中各项系数与形状因子的变化关系式以及各项系数与材料结构的高度、承载面积的变化关系式,从而实现了对由金属橡胶材料所组成的结构在密度一定、形状因子发生变化情况下的力与位移关系的预估。

任意三角形毛细管中水力传导率与形状因子关系研究

孔隙级网络模型可以用简单几何体来代表真实的孔隙孔喉,以分析流体在这些简单几何体中的流动,具有重要的意义。利用有限元法对任意三角形截面管中的单相和油水两相流动的速度场进行了求解,后由速度场进一步计算出了水力传导率。研究了水力传导率与形状因子之间的关系,结果表明,单相流水力传导率与形状因子近似呈直线关系,而油水两相流时,水力传导率除与形状因子有关外,还随着角落半角和油水接触角的变化而变化。

形状因子变化时金属橡胶结构的静态力学性能分析

以多孔材料理论为基础,干摩擦非线性理论为依据,并结合小曲梁模型建立了金属橡胶结构的力-位移关系模型,通过空心圆柱形金属橡胶结构的静态试验,对试验数据进行了拟合,得到了力-位移模型中的各项系数与形状因子的变化关系式,同时建立了金属橡胶结构的力学特性与结构参数的变化关系,从而实现了对金属橡胶结构在密度一定、形状因子发生变化情况下的力-位移关系的预估,最后从十三种试件以外取两种形状因子不同的金属橡胶试件进行算例验证,证明本文采用的方法的可靠性,并对这两种试件的应力应变曲线进行比较,为进一步研究金属橡胶材料奠定了理论基础。