压电式压力传感器动态特性补偿技术研究

针对近爆区冲击波压力测试中压电式压力传感器因动态特性不佳造成信号畸变之问题,通过激波管动态校准试验,分析传感器动态特性;对造成动态测试误差的主要因素,利用动态补偿技术设计数字补偿滤波器,对传感器爆炸信号进行补偿处理。结果表明,该方法能有效减小动态测试误差、提高近爆区冲击波压力测试精度。

振源定位技术在文化遗产地保护中的应用

文化遗产地周边振动环境对文物的影响问题日益突出,如爆破、强冲击施工等产生的环境振动对文化遗产地的文物安全可能会产生严重的影响,有必要对振动环境进行监测,同时定位对文物有破坏性影响的振源位置,为文物预防性保护工作提供科学依据和技术支持。研究了基于地振动的振源定位算法,提出适用于文化遗产地周边强夯、爆破施工等违规工业振源的定位方法,计算机仿真结果验证了该方法的有效性。研究了振动测点布设阵型和数量对定位效果的影响,提出了确定振动测点布设阵型和数量的方法,为进一步建设文化遗产地监测系统提供理论依据。

一种基于噪声子空间的半盲信道辨识算法

传统确定性半盲算法在最优权值选择上效率较低。为此,提出一种基于噪声子空间的半盲方法。利用噪声子空间与信号子空间的正交关系,构建信道响应与噪声矢量间的约束,根据参考符号与对应接收信号间的卷积关系建立额外的约束,由最小二乘方法求解信道冲激响应。仿真实验验证了该算法的有效性及参考符号个数下限的正确性。

一种新颖的抗阶数过估计的增强子空间盲辨识算法

研究了子空间盲辨识算法在信道阶数过估计时失效的问题,提出一种新的鲁棒性强的增强算法。首先针对过估计模型,提出了"加权矩阵定理",理论证明通过构造一个加权矩阵来修正子空间算法,可消除阶数过估计的影响;然后,给出一种用指数序列构造近似的加权矩阵的增强算法。与子空间盲辨识算法相比,增强算法复杂度相当,对阶数过估计鲁棒性强。仿真实验验证了该算法的有效性。

电磁屏蔽室屏蔽等级和测量方法研究

电磁屏蔽室的屏蔽效能检测是衡量和判定屏蔽室等级的主要手段,因此正确选定其依据的屏蔽等级和测量方法的标准非常重要。文中对现行电磁屏蔽室屏蔽效能等级和测量方法的相关标准进行了梳理和对比,为在实际测量和确定屏蔽室等级时正确选定恰当的标准提出了可供参考的意见。另外结合工程实际,对屏蔽室单点与多点接地、绝缘、屏蔽门的设置等问题进行了讨论。

光纤法布里—珀罗腔式冲击波压力传感器及其应用研究

详细介绍了光纤法布里—珀罗(F-P)腔式压力传感器的工作原理,对研制的光纤F-P腔式传感器进行了详细的静态和动态性能标定实验,结果表明:研制的光纤F-P腔式冲击波压力传感器线性好、响应快、抗电磁干扰,并成功应用于化爆实验中的爆炸冲击波压力测量,取得了较好的测试效果。

宽带扫频RCS自动测量系统设计

根据雷达目标雷达散射截面(RCS)测量原理结合测试试验,建立了一套宽带扫频RCS自动测量系统。通过系统硬件、软件的合理设计,实现了三维宽带扫频RCS测试的自动化。在暗室环境条件下,通过背景噪声抑制技术、低散射支架技术、软件时域门技术和采用高精度金属球作为定标球等方法,显著提高了系统的测量精度,其扩展不确定度达到了0.92dB。经实际测试,满足设计要求,能够满足目标宽带RCS试验测试和理论研究的实验验证需要。

莫高窟壁画裂隙萌生特性试验研究

敦煌莫高窟壁画长期受到外界微振动环境的影响,部分出现了裂隙病害,为此有必要深入开展壁画裂隙萌生特性的研究,为壁画的保护和修复工作提供科学依据和技术支持。针对莫高窟壁画地仗试件开展了四点弯曲抗拉试验,并利用数字图像相关技术实时测量了试件表面的全场应变变化与分布情况,分析了地仗在承受拉力破坏时裂隙萌生特性,给出了壁画所能承受的极限应变。同时,研究了试件缺陷、加载方式、疲劳次数等对试件的承载力与极限应变的影响。研究发现,莫高窟壁画裂隙萌生甚至一定程度的扩展并不会影响洞壁结构的承载力;壁画地仗的固有缺陷会导致壁画在缺陷处及其附近出现裂隙病害的风险加大;壁画地仗中添加的麻等纤维使其具有非常好的塑性和抗疲劳性能,只要在疲劳极限内就不会萌生裂隙。为了避免壁画产生裂隙病害,壁画地仗的最大正应变要严格控制在0.40%以内。

打击力测试传感器设计及试验研究

为解决锻锤打击力测试难题,文章采用孔辐剪切应变式结构设计技术,研制出用于打击力测试的传感器样机;系统地介绍了传感器结构设计基本原理及主要特性,对传感器进行了校准及碰撞试验台上的跌落冲击实测试验。结果表明,传感器具有较高的测试精度和良好的动力特性,能够实现打击力动态负荷的有效测量,不仅能用于锻锤设备的打击力测试,也可作为锻锤打击力检验工具或用于锻锤控制装置以提高锻打精度。

敦煌莫高窟环境声学特性数值模拟分析

噪声环境将对敦煌莫高窟中已经发生病害的壁画产生一定的损伤风险。结合莫高窟环境特点,分析莫高窟环境声学传播规律。针对不同形制、不同面积的洞窟,建立大量的有限元数值仿真模型,对洞窟内环境声学特性进行模拟分析。出于保护文物的目的,结合莫高窟环境声学传播规律及洞窟内环境声学特性,提出如何由洞窟外监测到的不同频率、不同声压级的噪声,来保守估算出在不同形制、不同面积的洞窟内壁画表面的最大噪声级的方法,从而为进一步合理评估噪声环境对壁画所产生的损伤风险等级奠定基础,为莫高窟文物保护监测预警技术提供科学依据。

一种基于二进小波变换的短波语音抗时变干扰算法

本文针对短波语音中存在的时变干扰难以跟踪,更难以滤除的问题,提出了一种基于二进小波变换的抗时变干扰算法,利用二进小波变换的变焦距的功能以及保持语音信号连续性的特点将短波语音信号分解成各层小波系数,由于噪声、语音和时变干扰在不同尺度上小波变换后,其小波变换系数和尺度大小的特性关系存在着不同的特征表现,因此通过二进小波变换能够有效地将时变干扰分解到很少的小波系数上,然后结合后验信噪比的大小以及根据人耳的听觉掩蔽特性,将强干扰和弱干扰、重叠干扰和非重叠干扰分开处理,较好地滤除了时变干扰并且明显降低了对短波语音信号的失真。仿真表明此算法不仅能够较好地滤除时变干扰,并且对语音失真较小,要明显优于传统的陷波算法。

一种基于二进小波变换的抗时变干扰算法

针对短波语音中存在的时变干扰难以跟踪,更难以滤除的问题,提出了一种基于二进小波变换的抗时变干扰算法,利用小波变换的时频域上的高分辨率将信号分解成小波各层细节信号,并通过调整各小波细节信号的加权因子,实现了较好滤除时变干扰的效果。仿真表明此算法不但提高语音信号信噪比,而且使语音失真较小,要明显优于传统的陷波算法。

一种改进的基于秩检测的信道有效阶数估计算法

信道阶数估计是SOS类盲辨识算法的前端步骤。针对Liavas阶数估计算法对信噪比要求高的问题,通过对接收序列自相关矩阵进行"降噪"处理和改进秩检测目标函数,提出一种改进算法,有效降低了对信噪比的要求。分析了在不同信道条件下,各种阶数估计算法的性能,阐明随着信噪比降低,阶数估计误差不可避免,该结论是进一步研究对阶数估计误差鲁棒的盲辨识算法的重要依据。

无线量测系统在大当量静爆测试中的应用

大当量静爆威力试验中待测物理参数多、传感器布设区域广、人员安全距离远,给引线电测系统和存储测试系统带来诸多困难。该文研制基于WI-FI的爆炸效应无线量测系统,由数据采集仪、无线组网设备等组成。数据采集仪具备信号调理、数据采集和存储、无线通信、高精度同步等功能;无线组网设备支持802.11n/ac协议,发射功率高,内置高增益定向天线。通过大当量静爆威力试验验证系统的可靠性。整个系统能够实现远程无线管理、多设备高精度同步采样、数据高速率无线传输、大范围分布式布设,可提高静爆威力测试效率。

基于项目教学法的土木工程试验课程改革实践

项目式教学是基于项目驱动学生通过多种方式学习知识,完成项目。本研究提出基于项目式教学的土木工程试验课程改革的设计思路及方法,通过实践探索土木工程试验课程改革的路径,通过工程项目,将动力触探试验、土压力测试试验、混凝土应变片粘贴试验、应变桥路检测试验引入课程,采用书面试验报告加口头试验汇报相结合的方式进行课程考核。本研究以项目为抓手,有利于加强学生对工程和试验联系的认知,从而达到提高土木工程专业学生实践应用能力的培养目标。

敦煌莫高窟壁画结构振动响应预测方法

壁画是敦煌莫高窟中最珍贵的文物,为避免游客参观、景区施工、附近交通等引起的疲劳振动威胁到壁画的安全,需要对其振动响应进行合理的预测。通过数值仿真的方法确定文物最大响应位置及其与测点位置响应之间的关系,构建测试点与预测点之间的传递函数,并利用现场布置的有限测点所获得的振动信号来预测壁画结构的最大振动响应。以第16窟为例,通过验证表明该方法具有较好的准确性,可用于壁画文物的保护工作与振动风险评估。