电弧超声耦合波形对铝合金MIG焊缝成形、组织及性能的影响

通过超声频脉冲电信号与直流MIG焊接电信号耦合,可将超声引入焊接过程。通过改变耦合电容参数获得三种不同的耦合波形,采用超景深三维数码显微镜、扫描电镜及全自动硬度计等分析测试手段,研究了电弧超声耦合波形对铝合金焊缝成形、组织及力学性能的影响。结果表明:采用电容为0.033μF所获得的耦合波形进行焊接时,焊缝成形最佳,焊缝气孔率最低,接头各区域硬度高于利用另外两种波形焊接得到的接头硬度。分析认为,焊接质量改善的根本原因在于电容为0.033μF所对应耦合波形的附加热输入最小。合理的耦合波形可以明显抑制焊缝区与熔合区中第二相的析出,但电弧超声反而会促进热影响区内第二相的析出,导致热影响区的第二相面积占比增大。

利用无人机多光谱影像分类电力廊道树种

竹子和桉树由于长势快、冠层高成为高压输电线路在植被茂密区面临的主要树障威胁之一,因此识别竹子和桉树是早期树障预警的关键。基于多旋翼无人机获取高压输电走廊区域的多光谱影像,充分利用红边波段优势提取光谱特征和植被指数特征;再结合随机森林(RF)算法进行植被指数特征优选;最后对比最大似然和支持向量机分类方法。基于RF的特征优选不仅能降低特征变量维度,而且能保持原有的分类精度,从而提高分类效率。

一种综合多特征和超像素的SAR湿地水淹频率计算方法

湿地水域变化影响湿地生态功能发育,研究湿地水淹频率有助于湿地监测管理。为研究合成孔径雷达(SyntheticAperture Radar,SAR)多极化特征在湿地水淹频率中的应用,本文基于Sentinel-1雷达数据,提出一种综合多极化特征和超像素优化的SAR湿地水淹频率计算方法。该方法结合优化的雷达水体指数,采用统计投票,融合多极化特征和超像素空间上下文信息,能准确地识别水体,进而计算全年的湿地水淹频率。本文通过Google Earth Engine(GEE)平台,选取洞庭湖2020年的Sentinel-1 SAR数据展开试验,本文方法水体的提取精度为93.96%,计算的水淹频率分布与洞庭湖地势特点相符。

10kV线路断相事件分析与模拟实验

本文对某核电厂一起10kV输电线路跌落保险熔断引发的断相事件,分析跌落保险熔断的原因,通过相量分析法分析变压器两侧电压相量关系以及低压母线多功能表测量不准的原因,采用模拟实验进行故障复现以验证理论分析结论,加深专业技术人员对变压器的异常运行工况的理解,提高分析和判断故障的能力。相量分析和模拟实验方法可供同行参考。

一类顺向软弱夹层下伏于坡脚边坡的抗滑稳定分析

为研究顺向软弱夹层下伏于坡脚的岩质边坡失稳模式及抗滑稳定性,基于强度折减法,对软弱夹层边坡进行了抗滑稳定数值模拟,结果表明:此类边坡的失稳机理为地基承载失效。基于数值模拟揭示的边坡失稳模式,类比重力坝深层抗滑稳定的等安全系数法,给出了此类边坡抗滑稳定的极限平衡计算方法,计算所得的抗滑稳定安全系数小于数值模拟结果,更趋保守。

激光功率对镀锌板复合焊接过程稳定性的影响

利用自主设计并搭建的低功率激光诱导MIG电弧的焊接平台对镀锌板进行施焊,并且使用高速摄像与电信号采集设备对诱导焊接在不同激光功率下的电信号及高速摄像信号进行同步采集,研究激光功率对镀锌板复合焊接过程稳定性的影响.研究发现,低功率激光的加入,对MIG电弧具有明显的吸引作用,增大了电弧空间,同时也使受锌蒸汽影响而飘忽不定的电弧边缘趋于稳定;低功率激光的加入,能够缩小电流、电压波动幅度,降低MIG电弧电压约2~3 V,提高了焊接过程的稳定性;随着激光功率的提高,镀锌板复合焊接过程中熔滴过渡更加稳定,规律性更高.

城市地下全要素多尺度语义表达模型及应用

城市地下空间作为集约型城市建设的必要途径以及“城市病问题”的有效解决方案,其开发利用受到了越来越多的重视。针对现有城市地下空间研究中集成要素不全面,导致其开发规划不协调的问题,提出了一种城市地下全要素信息多尺度语义表达模型。通过分析城市地下全要素信息的特点、存储形式及语义关系,明确了全要素信息所含的各种实体及其属性、实体间的联系等,构建了城市地下全要素信息实体关系ER图,同时,从语义层、模型层、表达层3个层次构建了城市地下全要素信息多尺度语义表达模型,并展现了该模型在城市地下空间开发适宜性三维评价中的应用实例。

浅埋偏压隧道进洞施工稳定性分析及控制

浅埋偏压隧道进洞施工常面临边仰坡失稳的问题,危及隧道施工人员和设备的安全。文中从分析某浅埋偏压隧道进洞施工的不稳定性特征入手,在分析裂缝成因和后期影响的基础上,提出处置措施。采用有限元差分软件FLAC3D建立三维数值模型,基于Hoek-Brown强度准则和强度折减法,对隧道进洞施工过程进行模拟,并通过位移、安全系数、塑性区范围等指标评估地层和衬砌结构的稳定性。对锚杆加固、注浆加固,以及两者结合加固3种方式的加固效果进行模拟和分析,确定最优加固方案。通过对比采用加固措施前后隧道衬砌典型位置监控量测数据,对加固效果进行验证。结果表明,采用加固措施后,隧道变形的大小和速率均大幅降低,保证了隧道施工的安全。

介质阻挡放电降解VOCs的能效特性研究

挥发性有机物(VOCs)已经严重威胁了城市居民的生活环境,介质阻挡放电技术最高可使VOCs的降解率达到95%以上。本研究选择甲苯作为目标污染物,进行介质阻挡放电(DBD)降解VOCs的能效研究。考察放电电压、电源频率、气体流量和初始浓度对能量密度(SED)和能量效率的影响。研究结果表明:能量效率随放电电压的升高而降低,随电源频率的升高而升高。且能量效率随气体流量的增大先升高后降低,随甲苯初始浓度的增大而提高。

偏压隧道施工过程衬砌结构稳定性分析及控制研究

在山区修建隧道时往往会遇到偏压地形,导致衬砌结构受力不均匀。在衬砌结构由部分到闭合时,会因不对称围岩压力而产生裂缝。文中采用数值模拟方法,研究不同工况下施工过程中衬砌结构的内力、安全系数及裂缝发展规律。计算表明,采用CD法开挖时洞周变形较小,裂缝较大。得出当衬砌结构还未闭合时,单元安全系数较低,且会产生一定的裂缝;当衬砌结构达到完整闭合,受力均匀,相同位置处的衬砌单元安全系数明显提高。

超声作用阶段及形式对熔池晶粒结晶的影响

理解不同超声作用下的熔池晶粒结晶特点对超声辅助TIG焊接工艺的优化具有重要意义.以铝锂合金为研究对象,改变超声作用阶段及施加形式,分析焊缝晶粒分布特征.结果表明,电弧熄灭后超声作用下,焊缝边缘为断裂的柱状晶,焊缝中心为等轴晶;熄弧前及熄弧后均有超声作用时,焊缝内部全部为等轴晶.持续超声形式和瞬态超声形式对熔池晶粒结晶具有不同的作用,持续超声主要促进熔池内晶粒的异质形核而促使等轴晶形成,瞬态超声主要通过破碎枝晶细化晶粒.超声细化铝锂合金TIG焊缝晶粒机制与超声作用阶段及形式具有直接联系.

基于激光视觉的焊接机器人离线自动编程技术

传统的离线编程在实际应用中适应性差,很难满足实际的生产需求,因此,文中提出一种基于激光视觉的焊接机器人离线自动编程技术.采用RobotMaster生成离线程序,对离线程序二次加工并将程序下载机器人控制柜中,运行机器人至焊缝位置,通过激光视觉传感器实现焊缝的寻位与实时跟踪.为了便于设置焊接参数和焊后参数分析,采用Delphi开发了焊接参数发送和监控模块,实现了焊接参数的发送和实时监控.该技术综合了离线编程技术、数据库技术和视觉寻位技术,有效解决了离线编程适应性差和焊接质量不稳定的问题.试验结果表明:工件焊缝位置发生变化时,该技术能精确定位焊缝,能满足实际生产需求.

激光功率对镀锌板诱导焊焊缝组织及界面的影响

以CuSi_(3)焊丝为填充材料,采用低功率激光诱导MIG电弧对镀锌板搭接接头进行连接,研究激光功率对焊缝组织及界面的影响.试验结果表明:当激光功率由0增加到500 W时,激光对熔池的搅拌和冲刷作用效果逐渐增强,使得焊缝中弥散分布的Fe-Si(Cu)强化相的数量不断增加;界面处过渡层的厚度随着激光功率的增大而增大,由1.83μm增加到8.57μm;过渡层形貌的变化是靠近母材的一侧的过渡层仍然呈现平整的板条状,而靠近焊缝金属一侧的过渡层在板条状的基础上有化合物的形核,并呈现微小的胚芽状向焊缝中生长形态.

遥感影像船舶检测的特征金字塔网络建模方法

船舶作为海上运输载体,其准确检测在海洋环境保护、海上渔业生产管理、海上交通与应急处置及国防安全应用中都具有重要意义和价值。目前基于目标检测网络的遥感船舶检测方法因末层特征分辨率不足和卷积固定的几何结构,导致网络难以适应小尺度且具有随机朝向、形态多变特征的船舶目标,进而限制船舶检测精度。针对该问题,本文提出一种用于遥感影像船舶检测的特征金字塔网络建模方法。首先引入形变卷积/RoI池化模块,以适应朝向和形态多变的船舶目标;其次借鉴在小目标检测中性能出色的特征金字塔网络的建模思想,采用对称式网络和多尺度特征融合的方式进一步融合高级语义和低级空间信息,提升小尺度目标特征分辨率。在40000幅、船舶目标67280余个的遥感影像数据集上的试验结果表明,本文方法能够有效集成形变卷积/RoI池化和多尺度特征融合方法,相较传统CNN船舶检测方法取得明显提升,在准确率、召回率及F1指标上分别达到85.8%、97.9%和91.5%。

超声频脉冲电信号耦合前后铝合金TIG堆焊接头特点

电弧堆焊作为一种低成本高效率的焊接方法在材料表面修复领域具有广阔的应用前景,文中将超声频脉冲电信号与低频交流TIG焊接电信号耦合,将超声能量引入TIG堆焊过程,改善铝合金TIG堆焊质量.对超声频脉冲电信号耦合前后5083铝合金TIG堆焊焊缝成形、组织及硬度进行对比.结果表明,随超声电源输出电压的增大,焊缝成形向熔宽减小、余高增大的趋势变化.超声作用后,晶粒尺寸发生了一定变化,但晶粒形态无明显变化.熔合区的晶粒细化最显著;焊缝区及热影响区的晶粒细化不明显,相反,随超声电源输出电压的增大,晶粒明显粗化.熔合区及热影响区的第二相分布呈聚集现象.超声作用对晶粒内部Mg元素的分布影响较大,增大超声电源输出电压,Mg元素在晶界处的偏析减弱.硬度测试结果表明,超声频脉冲电信号耦合后焊缝硬度增大.

融合DInSAR和MAI技术反演九寨沟地震三维形变场

差分雷达干涉测量(DInSAR)在地震形变监测中具有重要作用,但DInSAR仅能获取雷达视线向的形变量,无法准确反映地表三维形变。为了获取真实的地表形变,文中采用一种联合DInSAR和多孔径干涉技术(MAI)的地震三维形变场反演方法,以2017年九寨沟Ms7.0级地震为例,融合升降轨Sentinel-1A数据,联合解算获取研究区地表在竖直、南北、东西向上的形变,构建地震三维同震形变场。实验结果表明,本次地震的断裂带为西北—东南(NW-SE)走向,地震断裂面西北侧(下降盘)错动位移较大,向东南偏东方向滑动;东南侧(上升盘)错动位移较小且3个方向位移的贡献较为平均,大致向正西北方向滑动。地表运动以水平形变为主,纵向起伏较小,东西方向对本次地震的同震形变贡献最大,存在向东最大0.25 m、向西最大0.12 m的形变,断层性质为左旋走滑断层。

厚壁铝合金摇动电弧窄间隙GMAW焊缝气孔分布与成形

严重的气孔缺陷和不良的焊缝成形会影响厚壁铝合金窄间隙熔化极气体保护焊(narrow gap-gas metal arc welding,NG-GMAW)的焊接质量.文中针对摇动电弧NG-GMAW焊缝气孔分布及成形进行研究,为实际焊接应用提供指导.研究了电弧摇动角度、摇动频率及侧壁停留时间对焊缝气孔分布及焊缝成形的影响规律,探讨了焊缝气孔分布与成形之间的关系,分析了电弧摇动对焊缝成形和气孔分布的影响机制.研究表明:电弧摇动对焊缝气孔分布及成形有直接的影响,焊缝气孔缺陷与焊缝成形之间存在明确联系,良好的焊缝成形对应着较低的气孔率.

超声耦合直流MIG焊叠加波形分析

电弧超声复合焊接方法具有一定的应用优势,利用超声电源与焊接电源之间的电叠加可将超声引入焊接过程。文中利用电容和电阻串联将超声脉冲信号和直流MIG焊信号进行叠加,利用电路仿真软件对不同器件参数下的叠加波形进行仿真分析。结果表明,电阻和电容通过改变叠加波形的形状进而影响超声激励强度及焊接热输入,其中电阻变化仅影响超声激励强度,电容变化同时影响超声激励强度及焊接热输入。超声激励强度较强同时焊接热输入较小的叠加波形为最佳波形,文中提出了获得最佳叠加波形的条件。

光储充一体化充电站的建模与仿真

基于电力系统仿真软件建立某在建光储充一体化充电站的仿真模型,采用静止无功补偿器(static var compensator,SVC)对配电网进行补偿,抑制光储充一体化充电站并网时造成的电网电压波动。研究结果表明,所建立的仿真模型在最大功率点跟踪控制策略下,不仅能够实现光储充一体化充电站的基本功能,实现系统充放电的稳定性,且通过SVC补偿后,电网母线电压有效值的波动从22.7%降至4.3%。说明SVC对光储充一体化充电站并网时的电压波动具有良好的抑制效果,所设计的系统模型是合理、有效和稳定的。

注射器在中学生物实验中的创新应用

阐述了注射器因其气密性高、可用于测量、成本低、轻便小巧等特点,作为实验器材可在中学生物探究实验中发挥重要的作用,应用于"渗透现象""探究pH对酶活性的影响"及生物小实验的改进中,引导学生进行实验创新设计,变验证实验为探究实验,变定性实验为定量实验,提升实验教学深度,发展学生科学探究能力。