海洋平台结构超声相控阵检测成像技术的发展及应用

介绍了超声相控阵检测成像技术的基本原理及其在海洋平台结构检测中的最新进展。超声相控阵技术采用区域划分法将焊缝分成垂直方向的若干区,由扫查器携带超声相控阵探头运动,对其分区进行电子扫查,检测结果以图像形式显示。探讨了超声相控阵技术用于海洋平台结构管节点焊缝检测时存在的一些问题,提出解决方法,指出其在海洋平台结构、压力容器、航空航天等工业无损检测领域将具有应用前景。

双层界面下非近轴近似多元高斯模型的相控阵声场模拟

非近轴近似多元高斯模型克服了近轴近似条件的限制,能保证较大偏转角度下模拟声场的精确度和效率。根据双层介质的瑞利积分模型和单层介质的非近轴近似多元高斯模型,推导出双层介质中基于非近轴近似多元高斯模型的单阵元辐射声场计算模型。并在得到各阵元声束偏转聚焦的延迟时间基础上,累加得到基于非近轴近似高斯模型的超声相控阵横波检测辐射声场计算模型。模拟计算带丙烯酸树脂楔块的超声相控阵探头在钢中横波检测的声束偏转与偏转聚焦辐射声场,并与近轴近似多元高斯模型的横波检测声束的偏转聚焦辐射声场进行比较分析。对比分析结果表明非近轴近似多元高斯模型计算速度更快,用时约为近轴近似多元高斯模型的1/13。此外,非近轴近似高斯模型方法横波检测的聚焦声束覆盖区域更大,能量更集中,更适于远场区域检测。

散斑图像相关数字技术原理及应用

研究图像处理技术在散斑测量中的应用,提出了一种散斑图像相关数字技术.该方法引进了亚像素技术,采用重心算法计算特征斑的重心,避免了数字散斑相关法计算相关系数的繁复过程;应用位移和应变的有关公式,可以获得物体变形实验曲线.实验结果表明,该方法在工程实际现场、振动过程以及变形测量的自动化等方面有着广泛的应用潜力,从而为光测力学拓展应用领域、实现自动化测量展现了新的前景.

地震动作用下三层框架模型倒塌的平行双目视觉监测

在实验室或实际工程中,当传统接触式传感器随着结构或模型的失效破坏而损坏时,会导致结构大变形全程动态测量的失败。为解决此问题,基于平行双目立体视觉模型,结合数字图像相关方法及大范围有效匹配算法(ELAS)实现结构三维变形全程动态测量;基于上述原理,选用MATLAB平台编译立体视觉三维变形测量软件,并使用集成的立体视觉测量系统完成不同加速度峰值El Centro地震动作用下三层框架模型的振动台试验。试验结果表明,在小变形阶段,该方法测得的位移时程曲线与位移计数据吻合较好,充分证明该方法的有效性;在结构倒塌阶段,位移计移走,该方法独立测得三层框架模型倒塌的全程位移曲线,验证该方法用于结构倒塌全程监测的可行性。

海洋平台结构管节点焊缝超声相控阵检测技术

为了提高海洋平台结构手工超声检测结果的重复性和缺陷定量的准确性 ,研究了适用于海洋平台结构的超声相控阵检测成像技术。该技术采用区域划分法将管节点焊缝分成垂直方向的若干区 ,由扫查器携带超声相控阵探头运动 ,对其分区进行电子扫查 ,检测结果以图像形式显示。提出海洋平台结构超声相控阵检测方案 ,并使用该系统在对比试件上进行试验。试验结果表明 ,该方法对缺陷的检测能力与传统超声检测方法相同 ,但检测结果的重复性和可靠性等方面 。

超声相控阵检测技术及其应用

简述超声相控阵检测技术的发展、原理、特点及相控阵换能器的分类。介绍国外超声相控阵检测成像技术在焊缝和火车轮轴检测方面的应用。超声相控阵检测技术较常规超声波检测具有高速、高效、适合复杂结构件以及能实时成像等优点,在压力容器、核电站和海洋平台结构等工业无损检测领域具有良好的应用前景。

张正友标定法在DIC位移测量中的应用

为提高DIC位移测量精度,提出基于张正友标定的DIC位移计算方法。采用张正友方法标定相机参数,在DIC方法基础上,使用视觉测量原理计算结构表面测点位移。基于Matlab平台编译独立可执行的DIC位移测量软件,进行平动台水平位移测量试验。以千分表测量数据为真值,比较基于张正友标定的DIC方法和传统DIC方法测得的位移误差。结果表明,基于张正友标定的DIC方法测得的位移精度较高,证明该方法的有效性,可将该方法用于DIC位移测量教学试验中。

散斑图像相关数字技术在混凝土砌块房屋温度裂缝监测中的应用研究

混凝土空心砌块房屋的温度裂缝是影响其结构性能的主要因素。采用散斑图像相关数字技术对混凝土空心砌块房屋温度裂缝过程进行非接触监测 ,得到了混凝土空心砌块房屋的温度裂缝变形曲线。整个测量过程简便直接 ,试验结果表明该方法对温度场作用下结构反应的监测是可靠和适用的 。

基于双目视觉的拉索模型自由振动监测试验

针对结构动态响应监测三维变形实际需求,研究双目视觉测量方法的三维数学模型,建立基于结构测面的世界坐标系,得到结构振动反应的面外及面内位移公式。研究圆形标识点的边缘检测、特征识别及中心拟合算法,并应用极限约束准则完成标识点的精确匹配跟踪。使用该文集成的双目视觉系统监测重物作用下的拉索模型自由振动反应,同时测得拉索模型上3个标识点的面外及面内位移时程曲线,通过频域分析,得到拉索模型位移自功率谱密度曲线。试验结果表明,双目视觉方法与激光位移计的面内位移时程曲线吻合较好,且两种方法识别出拉索模型自由振动的前三阶频率结果很接近,充分证明该文方法用于结构动态响应监测的可靠性及实用性。

立体视觉在UV-GFRP加固混凝土梁静载试验中的应用

为满足结构静态试验三维变形测试研究需要,建立了立体视觉测量方法的三维数学模型,得到了结构变形的离面及面内位移公式;研究了圆形标识点的边缘检测、特征识别及中心拟合算法,并应用极线约束准则完成了标识点的精确匹配跟踪。在上述图像处理算法的基础上,编译了基于MATLAB平台可独立运行的立体视觉结构变形分析软件。使用集成的立体视觉测量系统完成了室内及碱液环境作用6个月后的UV-GFRP加固混凝土梁的破坏性试验,并与万能试验机的测量结果进行比较分析。结果表明:2种测量方法的荷载-位移曲线走势一致,吻合较好,证明了立体视觉方法用于结构静态试验三维测量的可行性。

基于立体视觉的砌体房屋模型振动试验研究

针对结构动态响应监测三维变形的需求,研究立体视觉三维测量算法,建立基于结构测面的世界坐标系,得到结构振动响应三维位移公式。研究圆形标识点边缘检测、中心拟合及匹配约束算法,编译基于MATLAB平台的立体视觉结构振动测试分析软件。使用本文集成的立体视觉测量系统完成不同加速度峰值Taft波及El Centro波作用下砌体房屋模型振动台试验,同时测得结构三维位移时程曲线。面内位移时程曲线表明立体视觉方法与位移计数据吻合非常好,证实立体视觉测量方法的有效性。离面位移时程曲线表明砌体房屋模型在地震动作用下发生扭转,且随地震动加速度峰值增大,扭转反应加剧,充分验证立体视觉方法用于监测结构三维振动响应的可靠性及实用性。

基于MATLAB的DIC方法位移测量教学实验研究

针对数字图像相关方法 (DIC),教学实验的图像实时采集及数据自动处理的测量需求,在DIC方法基本原理基础上,使用MATLAB编译可独立执行的单目相机位移测量软件。该软件操作界面简单,具有图像采集、相机标定、位移计算和变形曲线显示等功能。通过DIC实验装置进行位移测量实验,结果表明DIC方法与位移计吻合较好,充分验证编译的DIC位移测量软件的可靠性和有效性,可以很好满足DIC方法教学实验自动测量的需求。

高速冲击荷载作用后泡沫铝夹层板表观变形立体视觉测量

针对高速冲击荷载作用后泡沫铝夹层板表观变形测量需要,研究基于立体视觉的表观变形三维测量方法。选择去均值归一化灰度互相关系数(NCCC)进行区域匹配,通过调整视差范围消除虚假误差,以实现最大最小视差约束;并综合使用5种约束优化视差图。据平行双目立体视觉模型计算三维点云坐标,用Delaunay三角剖分获得表观变形曲面。基于MATLAB平台集成表观变形立体视觉三维测量系统,进行距离测量精度及比较试验证明该方法的有效性及可靠性。用集成系统完成高速冲击荷载作用后泡沫铝夹层板表观变形的三维测量试验。结果表明,重建的三维曲面能准确再现高速冲击荷载作用后泡沫铝夹层板的表观变形,为高速冲击荷载作用后靶标表观变形提供全新的测量方法。

超声相控阵实时检测系统的研制

基于超声相控阵原理,研制了用于无损检测的实时检测系统,提出了超声相控阵检测系统的有效结构,该结构由一块主板、一块主控板和八块超声触发/接收板组成.通用串行总线(USB)的应用,提高了数据传输速率,简化了硬件接口复杂度.实验结果表明,该系统满足无损检测的需要.

FPGA的超声相控阵系统接收波形合成结构

为了解决在超声相控阵系统设计中,接收波形合成需要将各阵列阵元接收到的信号进行相干叠加的问题,提出了一种能够实现1 ns延迟分辨率的数字接收波形合成设计.该设计采用锁相环(PLL)的相移技术首先产生6个周期为6 ns、相位差为1 ns的时钟信号.根据焦点的不同,6个时钟信号被选择作为异步采样时钟.采样数据同步后进行叠加,得到数字超声合成波形.波形合成硬件除A/D转换器外都集成在FPGA芯片内部.FPGA芯片在接收波形中的应用使得编程灵活和体积减小,得到了非常低廉的设计.完成了该设计的仿真实验并给出了实验数据.实验结果表明:该设计能够稳定和精确的实现1 ns分辨率的接收波形合成.

浅谈梨锈病的发生及综合防治措施

梨锈病又名赤星病,主要危害梨树、山楂、棠梨和木瓜等。近年来该病在东营普遍发生,危害较重,梨树的叶片、果实上密生锈病孢子,给果树生产造成较大损失,严重制约优质果的坐果率,影响果品的产量和质量。为此,综合分析了梨锈病发生的危害症状、发病原因,并提出了一些可行的防治措施,以期为当地果农防治梨锈病提供一些参考。

建筑损伤的识别与判定研究进展

基于机器学习和各类数学模型的建筑健康辨识已经应用越来越广泛,其可以自动处理检测成像数据以进行裂缝检测、定位、量化和安全评估。为了更好地推动国内建筑损伤识别与判定的发展,本文从方法和原理两方面全面概述了各种条件下最先进的基于计算机技术的自动建筑损伤识别技术,完整成体系地介绍了当前建筑损伤的识别与判定的方法,阐述了国内对建筑损伤成因的研究进展,有助于厘清各类建筑损伤识别技术的区别与优劣势。

V法铸造铸件粘砂成因及对策

根据铸件粘砂机理，从Ｖ法铸造的成型特征的角度分析了Ｖ法铸件的粘砂的原因。经长期生产实践的探索，总结出Ｖ法铸件防止粘砂的有效措施。

V法铸造平衡重的重量偏差与控制

分析了Ｖ法铸造平衡重的重量偏差，并根据平衡重对重量偏差的技术要求和Ｖ法铸造的工艺特点，提出从提高铸件密度、铸型紧实度、真空度和抽气速率、提高模样精度及严格生产管理和作业规范等方面来提高平衡重重量精确度的方法。

中大铸铁件V法铸造生产线

本文介绍合肥铸锻厂自行设计制造的V法铸造生产线的工艺特点、设备组成及应用效果。