结合局部纹理特征滤波的海天线检测方法

针对视频监测下海天线检测图像易出现的海天对比度低、海上物体、海雾、海浪及云层等干扰条件引起的图像模糊和海天线遮挡问题,提出一种基于偏心邻域的灰度共生矩阵对比度滤波的梯度域下海天线检测方法。方法设计使用上下两方向偏心盒状滤波器获取图像的对比度梯度值图,利用滑动窗对分块图像搜索梯度极大值候选位置,根据设计策略通过构建海天线参数的概率统计模型提取拟合直线作为检测结果。仿真实验表明,本文方法能提升视觉图像下含多景物等干扰的复杂场景海天线检测的准确率,与同类方法相比提升7.69%。

基于目标检测的室内动态场景同步定位与建图

为了提高室内动态场景下定位与建图的准确性与实时性,提出了一种基于目标检测的室内动态场景同步定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)系统。利用目标检测的实时性,在传统ORB_SLAM2算法上结合YOLOv5目标检测网络识别相机图像中的动态物体,生成动态识别框,根据动态特征点判别方法只将识别框内动态物体上的ORB特征点去除,利用剩余特征点进行相机位姿的估计,最后建立只含静态物体的稠密点云地图与八叉树地图。同时在机器人操作系统(robot operating system,ROS)下进行仿真,采用套接字(Socket)通信方式代替ROS中话题通信方式,将ORB_SLAM2算法与YOLOv5目标检测网络相结合,以提高定位与建图的实时性。在TUM数据集上进行多次实验结果表明,与ORB_SLAM2系统相比,本文系统相机位姿精确度大幅度提高,并且提高了每帧跟踪的处理速度。

机械制图专业技能型教学方式的探索

机械制图是一门注重实际运用的课程,分析了手工绘图与计算机绘图在促进学生理解理论知识和培养学生技能方面的作用.重点探索了如何在理论课和实验课上灵活运用计算机绘图,使学生理解和掌握这门课程和掌握制图技能.通过手工绘图和计算机绘图的恰当结合,提高了学生的学习兴趣和理论课的理解能力,取得了显著的教学效果.

氧化钽薄膜表面形貌和光学性能的研究

本文采用电子束蒸发配以Kaufman离子源产生的氧离子辅助沉积了Ta2O5薄膜,用原子力显微镜(AFM)表征了薄膜的表面形貌、表面粗糙度,探讨了Ta2O5薄膜在此工艺下的表面质量。用分光光度计测试了不同厚度下薄膜的透射率,计算出了其折射率。实验及分析结果表明:所制备的Ta2O5薄膜表面平整度高,是弱吸收薄膜,随薄膜厚度的增加短波截止波长向长波方向略有漂移;折射率随膜厚的变化不大,此制备工艺的可重复性强,制备薄膜性能稳定;薄膜表面粗糙度随膜厚的增加而增加,但是增加不大,所制备Ta2O5薄膜是理想光学薄膜;离子束的加入,使得薄膜表明形貌变化更加复杂,打破了热蒸发制备薄膜的柱状生长模式。

Ti-O化合物制备TiO_2薄膜热处理及透射率研究

采用离子束辅助蒸发,以TiO2,Ti3O5,Ti2O3为膜料,制备了具有良好光学透射性的TiO2薄膜。结果分析表明,所制备出的TiO2薄膜均为非晶态结构,退火后薄膜发生晶化均具有明显的(101)择优取向;晶化的程度和退火温度的高低有关;退火处理之后以TiO2,Ti3O5为膜料制备的薄膜透射率下降,而以Ti2O3为膜料的上升;膜料不同对氧的需求量不同:以TiO2,Ti3O5为膜料制备薄膜所需氧量,远小于以Ti2O3为膜料所需氧量,氧流量过多降低了薄膜的透射性能,且随氧流量的不同,薄膜的透射率曲线均发生偏移,膜料不同偏移度也不同。

电子束蒸发沉积Ta_2O_5光学薄膜的研究

通过正交实验,以Ta2O5为初始膜料,采用离子源辅助电子束蒸发技术制备了Ta2O5光学薄膜。透射光谱显示,所制备的Ta2O5光学薄膜具有较高的透射率,极值点透射率约为93%,接近K9玻璃基片的透射率。极差分析表明,基片温度和离子源氧气流量是影响薄膜透射率的两个主要因素,而沉积速率的影响很小。分析了各制备参数对Ta2O5薄膜光学性能的影响,得到了采用离子源辅助电子束蒸发制备Ta2O5光学薄膜的最佳工艺参数。

多孔阳极氧化铝模板上电子束蒸发沉积TiO_2

以硫酸、草酸溶液为电解液,采用二次阳极氧化法制备了初始孔径在20~120 nm、孔间距在40~250 nm、孔深在200 nm^80μm范围内的具有高度有序纳米孔阵列的多孔阳极氧化铝(porous anodic alumina,PAA)模板。以PAA模板为基片,采用真空电子束蒸发的方法在PAA模板上制备了具有高度有序的TiO2纳米点阵列。利用场发射扫描电子显微镜和原子力显微镜对其形貌进行了表征。研究表明,所形成的TiO2纳米点阵列具有同其基底PAA模板相同的序列结构。对TiO2纳米点阵列的生长形成机理进行了讨论。

水泥路面混凝土配合比设计与耐久性研究

针对水泥混凝土路面耐久性问题,首先给出了脆性系数、断裂韧性与弯拉弹性模量三个评价指标,然后设计并进行了四因素(水灰比、砂率、水泥用量、水泥细度)五水平二次回归正交试验。通过实验数据分析得出结论:水泥混凝土在抵抗裂纹扩展方面最优设计配合比为水灰比:0.41;砂率:37.5%;水泥用量:406 kg/m^3;水泥细度:375 m^2/kg;水泥混凝土在刚度方面最优配合比考虑为水灰比:0.41;砂率:32%;水泥细度:300 m^2/kg;综合四因素考虑最终给出了路面水泥混凝土耐久性配合比建议范围:水灰比:0.38~0.41;砂率:35.2%~37.5%;水泥用量:390~406 kg/m^3;水泥细度:375~420 m^2/kg。

基于平板夹具的电子束蒸发沉积薄膜中的挖坑效应分析

电阻加热具有比较好的加热均匀性，可以认为对于非升华性材料，具有比较理想的平面源发射特性n=1。而电子束加热时，通常n=2～3，甚至可以为6，发射特性参数的范围大，没有取值指导理论或规律，具有很大的不确定性，这对分析薄膜均匀性非常不利。采用细分蒸发源为无数个小的面蒸发源的思想，建立了镀膜材料出现挖坑效应时薄膜厚度均匀性的分析模型。分析结果表明电子束蒸发方法很难获得理想的平面蒸发源，不同程度的挖坑效应将使得n值不同程度地偏离n=1，挖坑效应越明显，n值越大。可以从镀膜机结构设计及薄膜沉积工艺选取两方面着手，降低挖坑效应带来的影响。该研究对认识蒸发源材料发射特性的物理含义具有重要意义，对实验工作同样具有指导性意义。

“机械制图”课程思政教学策略研究与实践探索

课程思政是专业课程教学与思想政治教育的有机结合,强调在知识传播中传递价值观念;在价值引领下传授专业知识,是实现高校"立德树人"根本任务的有效途径。文章以机械制图课程为例,探讨了工科专业课程思政教育实施过程中存在的问题及其改进办法,为实现机械制图课程与思政教育的有机结合提供了解决措施,为新工科专业课课程思政教育教学提供了改革思路和实践经验。

《塑性加工工艺》课程教学实践探索

《塑性加工工艺》是金属材料工程专业重要的专业发展课.立足课程定位、培养目标和学生的专业知识背景,从教学内容、教学方法和考核机制方面对该课程的教学进行了初步探索.实践表明,相关教学策略的实施有利于提高学生的工程应用和实践创新能力.

初始电子密度对光学薄膜激光损伤机制的影响(英文)

光学元件的激光损伤问题是激光器件向高功率密度方向发展中必须认识和克服的问题.基于Forkker-Planck方程,研究了激光与材料相互作用时的雪崩电离机制、多光子电离机制以及联合两种机制的情况.雪崩电离的产生需要一定密度的初始自由电子存在,该自由电子可以是材料中原本就存在的,也可能是光电离产生的.着重分析了材料中的初始自由电子对材料电离机制的影响.结果表明,雪崩过程在激光作用一段时间后会达到一个稳定的电离阶段(以自由电子平均能量不随时间变化为特征,且此时雪崩电离为材料电离的主导机制),该时间与光电离速率、材料中初始自由电子密度有关.材料中的初始自由电子可以在一定程度上掩盖光电离的作用效果.

(1-x)TiO_2-xTa_2O_5薄膜的光学性能研究

TiO_2-Ta_2O_5薄膜是较新颖的光学薄膜,由均匀混合的两种化合物薄膜材料作为膜料研制而成,本文采用离子辅助蒸发的方法,以不同配比的Ta_2O_5和TiO_2混合物为初始膜料在K_9玻璃上制备了TiO_2-Ta_2O_5混合薄膜,并对其光学性能进行研究。实验结果表明,TiO_2-Ta_2O_5薄膜在可见光范围内有较高的透射率,消光系数在10-3～10-4数量级,折射率在1.80～2.07范围内变化(550nm),是理想的光学镀膜材料。随着Ta_2O_5含量从0增加到20%,光学带隙从3.266eV单调增加到3.417eV,并用Kayanuma提出的模型解释了透射谱中吸收边的漂移现象。

短脉冲激光辐照下熔融石英薄膜的损伤机理

激光诱导薄膜损伤过程中,雪崩离化(AI)和多光子离化(MPI)的性质和作用到目前仍然存在争议。基于STUART等人的电子密度演化方程,运用数值模拟方法,研究了脉宽为τ∈[0.01,5]ps范围内单脉冲激光作用下熔融石英薄膜中电子密度演化过程;讨论了初始电子密度、激光脉冲宽度对阈值功率密度和阈值能量的影响;分析了初始电子密度、激光脉冲宽度对多光子离化及雪崩离化的影响。研究结果表明,在所研究的脉宽范围内,对于熔融石英光学薄膜、飞秒激光诱导损伤以雪崩离化为主导,多光子离化的影响随着脉宽的降低而增强,雪崩离化所需种子电子主要来源于多光子离化。

薄膜内杂质吸收热损伤机制的有限元分析

在介质薄膜中,薄膜中的嵌入杂质或缺陷是导致薄膜激光损伤的关键因素。为了理解球状杂质对薄膜热力学损伤的影响,以热传导方程为依据,采用有限元方法模拟了厚度为500nm的介质薄膜在激光辐射下的球状杂质吸收对薄膜的温度场分布的影响。分析了不同大小和深度的球状杂质对薄膜温度场的影响,发现大而浅的杂质对薄膜的温度场的影响较大,且薄膜在激光单脉冲作用时间内,最高温升不会出现在激光功率密度达到峰值的时刻,而是稍微滞后。

挖坑效应对球形夹具下电子束蒸发沉积薄膜厚度均匀性的影响

厚度均匀性是薄膜制备过程中不可忽视的薄膜特性,厚度不均匀会导致薄膜成品率降低。熔融性比较差的镀膜材料在蒸发过程中以直接气化为主,挖坑效应比较明显。此时,在分析薄膜厚度均匀性时,蒸发源发射特性不随时间变化的假设不再合理。细分蒸发源为无数个小的薄板蒸发源,建立了镀膜材料出现挖坑效应时薄膜厚度均匀性的分析模型。结果表明,在所选镀膜机结构参数下,挖坑效应对薄膜厚度均匀性影响明显;但挖坑效应并不总导致薄膜厚度均匀性变差,设计合适的镀膜室结构以及薄膜制备工艺参数,可借助挖坑效应在一定程度上改善薄膜厚度均匀性。采用易于出现挖坑效应的材料作为镀膜材料时,该研究对设计薄膜沉积工艺参数具有指导性意义。

基于膜系设计控制薄膜残余应力的研究

残余应力大的薄膜,容易产生脱膜现象,使得薄膜失去所需功能。在激光薄膜领域,残余应力也是薄膜激光损伤阈值难以提高的原因之一。基于热收缩效应模型和弹性力学原理,从薄膜膜系着手提出了控制薄膜残余热应力的膜系设计原则,将该原则的评价函数用于薄膜膜系设计中,采用优化方法可以设计出残余热应力可接受的薄膜。

离子辅助蒸发(1-x)TiO_2-(x)Ta_2O_5薄膜及其光学性能研究

采用离子辅助蒸发的方法,以不同配比的Ta2O5和TiO2混合物为初始膜料在K9玻璃上制备了TiO2-Ta2O5混合薄膜,并对其透射性能和光学常数进行研究。实验结果表明,薄膜在可见光范围内的平均透射率在82%以上,并随着Ta2O5含量的增加而增加;薄膜的折射率在1.80～2.07范围内变化(550nm)。对同一Ta2O5含量的薄膜来说,退火后TiO2薄膜和80TiO2-20Ta2O5薄膜的折射率较退火前提高,而90TiO2-10Ta2O5薄膜的折射率较退火前降低。

碱性条件下多孔SiO_2增透膜的结构控制

以正硅酸乙酯为无机前躯体,在碱性条件下,采用溶胶-凝胶技术,用浸渍法提拉工艺制备了二氧化硅透明多孔薄膜。详细研究了催化剂的含量对溶胶及膜层性能的影响。利用Netzsch热分析仪研究了干凝胶在干燥过程中的热稳定性,用扫描电子显微镜(SEM)对样品薄膜的形态结构进行了表征以及用分光光度计考察了薄膜的增透性能。结果表明,氨用量的增加对溶胶黏度的影响不大,但缩短了溶胶达到最佳涂膜效果的陈化时间;随着氨水加入量的增加,SiO2颗粒的粒径增大;掺入有机添加剂N,N-二甲基甲酰胺可以提高薄膜的性能,有效抑制颗粒生长;氨水催化制备的薄膜透过率相对较高,膜层峰值在640～690nm范围内透射率达99%以上。

《普通化学》课程教学中科学素养的培养探索

从对学生的科学素养的培养层次上探讨如何培养杰出人才,并结合大学《普通化学》课程教学中发现的一些问题,进行相应的改革与探索,得到了一些教学启示.