离子束抛光去除函数的在位快速计算与抛光实验

目的基于BP神经网络使用法拉第杯扫描离子束流实现离子束抛光去除函数的在位快速计算。方法对于空间分布不同的离子束流,通过法拉第杯扫描方法获得电流密度分布信息,通过刻蚀实验计算去除函数分布信息,使用BP神经网络对电流密度和去除函数分布之间的关系进行拟合,建立基于BP神经网络计算去除函数的模型。使用该模型可以实现对去除函数的在位快速计算,并应用于光学元件的离子束抛光实验中。结果利用上述方法建立的BP神经网络模型计算的去除函数体积去除率和实验方法获得的去除函数体积去除率的误差为5.09%,使用计算的去除函数进行了离子束抛光实验,抛光样件为直径320 mm的融石英,抛光后光学元件表面PV值为0.197λ(波长λ=632.8 nm),RMS值为0.009λ,收敛率达到4.19,实现了光学元件表面的超精密抛光。结论使用建立的BP神经网络模型可以实现离子束抛光去除函数的在位快速计算,该模型对融石英及其他材料的光学元件均适用,计算的去除函数精度满足光学元件离子束超精密加工需求,并提高了离子束抛光的效率。

红外无损检测缺陷尺寸测量方法研究

红外无损检测技术可有效检测金属、非金属、复合材料的内部缺陷,缺陷尺寸是评估缺陷影响的关键参数,本文以半宽高测量算法来实现对缺陷尺寸的半自动测量,首先手动绘制过缺陷中心的直线构成空间像素曲线,采用Savitzky-Golay滤波算法滤波,并自动寻找空间像素曲线半宽高位置,从而实现对缺陷尺寸的测量。通过对塑料试件、碳钢试件、碳纤维复合材料试件研究发现,不同时刻红外图像测量出的缺陷尺寸具有不同的误差,采用清晰时刻红外图像,测量误差在10%内,采用模糊时刻红外图像,测量误差在20%左右,相对于传统手动测量缺陷尺寸,本文方法将有效提高缺陷尺寸测量的精度。

CFRP超声检测半波高度四邻域缺陷量化方法

复合材料缺陷面积准确量化是缺陷自动识别、自动分析的重要环节,对研究复材制造工艺性能具有指导作用。该研究基于碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced plastic,CFRP)的超声相控阵无损检测数据开展研究,分析比较了迭代阈值法、大津法两种图像分割方法对缺陷面积量化结果,结合超声A扫描信号与C扫描图像,提出一种半波高度四邻域缺陷量化算法,定位连通缺陷区域的超声信号最大幅值点,以最大幅值点处一半幅值为临界判断,扩展四邻域缺陷边界搜索,确定缺陷边界。与图像分割方法相比,精度有较大提高,针对较小缺陷,量化的缺陷面积与实际缺陷面积的偏差为13.2%,其余缺陷面积量化偏差均小于2%。

半轴齿轮的热—冷复合锻造中冷锻充不满缺陷的成形数字仿真及工艺研究

针对半轴齿轮热—冷复合锻造中冷锻整形时出现的充不满缺陷,利用UG、Geomagic-Design和Deform-3D等软件,对冷锻毛坯(热锻成形的工件)进行了重新设计和冷锻整形工序仿真模拟,全面考查齿厚、齿高参数变化对产品质量的影响。从模拟结果来看,当冷锻整形开始合模时,毛坯初始位置齿顶和冷锻模具型腔之间的间隙越大(齿厚增加越大/齿高减小越大)时,终锻时所需的锻压力越大,在产品小端齿顶处越易形成折叠缺陷。毛坯初始位置齿顶与型腔贴合(齿厚增加量为零或为负),则不易产生折叠缺陷,齿侧和冷锻模具型腔之间的间隙越大(实际齿厚越小),所需锻压力越大。经过实际生产验证,在相应的齿轮参数条件下,冷锻毛坯比冷锻模具型腔轮廓的齿高增加0.1 mm、齿厚不变时,冷锻整形后齿槽和齿高全部压满,成型质量好,产品废品率达到预期要求。

基于图像分析技术的城轨车站半高屏蔽门翻越监测系统设计与研发

城市轨道交通地面或地上高架车站通常采用1.5m左右半高屏蔽门,用于防止乘客候车时不慎掉落站台。由于半高式屏蔽门的门体不能将乘客与铁轨区进行完全隔离,易出现乘客通过翻越屏蔽门方式进入轨行区域,造成人员伤亡及大面积运营中断的运营安全事故。针对该问题,文章基于目前主流的图像智能分析技术,通过目标检测、目标跟踪、图像识别等方法,设计研发一套半高站台门翻越监测系统。该系统可对乘客翻越行为进行识别、监测和报警,能够有效识别乘客翻越的异常行为,并可同步将报警信息发送至车站综控室,便于车站值班人员及时发现并处置。该系统的应用将有效提升车站安全管理水平、应急处置效率和智能化管理水平。

考虑半高连续填充墙约束的框架柱抗震性能研究

为研究实际震害,探讨半高连续填充墙约束下的钢筋混凝土框架柱的抗震性能,设计了两组两跨框架模型进行拟静力试验,对比分析半高连续填充墙对柱抗震性能的影响。使用Perform-3D软件建立宏观数值模型,填充墙构件使用对角斜撑杆件模拟,考察半高连续填充墙的约束效果。分析结果表明:填充墙破坏增加结构耗能,滞回曲线更饱满且具备较优的延性,填充墙对柱有明显约束作用,改变了柱构件原本的破坏模式;数值模拟结果与试验结果一致。鉴于填充墙对结构受力变形影响较大,将其视为非结构构件,忽略其对整体结构的作用是不妥的。

基于漠河与武汉站流星雷达的中间层顶大气温度反演

本文利用漠河和武汉站的全天空流星雷达在2012—2022年期间的观测数据,基于流星高度分布的半高宽(full width at half maximum,FWHM)与温度之间的线性关系来反演90 km高度处的大气温度。对每年数据作线性拟合时发现拟合参数几乎不变,因此本文使用过去一段时间总结出的参数来拟合温度,并与传统梯度法对比。结果表明,使用FWHM法测出的温度与Aura卫星的温度更为接近,其中相关系数和平均误差均优于梯度法,并且FWHM法在较高纬度的漠河站的拟合效果好于较低纬度的武汉站。说明在漠河站和武汉站使用FWHM法反演中间层顶大气温度是可行的;同时也证明了纬度会影响FWHM法的误差,在较高纬度使用FWHM法的结果误差更小。

限高条件下临水桥梁支模施工技术研究

支模施工是桥梁建设的重要一环,尤其是在限高条件下的临水桥梁建设中,更需要引起特别重视。为了提高临水桥梁建设质量,以某下穿已有高速公路桥的半水半陆桥为例,对其支模施工的技术方法进行了较为详细的研究、分析,论述了本桥主要的施工难点以及解决方法。该桥采用工字钢悬挑支模的方式,解决了0#承台外挑部分支模困难的问题,并通过设置水上临时作业平台的方式,解决了限高条件下水上支模平台施工困难的问题。该桥梁项目采用的技术方法取得了理想的施工效果,值得在类似的桥梁建设施工中加以推广。

轨道交通半高站台门导向机构型式分析及计算

在轨道交通站台门领域,导向机构是核心部件之一,其可靠性的高低直接决定了站台门的运行效率。而半高站台门的导向机构一般使用滚珠导轨、滚轮导轨和尼龙轮型材导轨3种形式,其可靠性和维修保养的难易程度各不相同。本文对比分析3种导轨的结构形式、材料特性、日常保养和运行噪声,得出滚轮导轨和尼龙轮型材导轨更适用于半高站台门。在导轨与滚轮配型方面,使用接触理论,在半高站台门的受力条件下对V形尼龙轮配合V形导轨、V形尼龙轮配合U形导轨和U形尼龙轮配合U形导轨3种轮轨结构进行强度校核,得出U形尼龙轮配合U形导轨产生的接触应力最小,轮轨结构最优。

基于工业CT的角度测量方法及不确定度分析

通过工业CT扫描系统对角度进行测量及不确定度评估;建立了角度测量模型,分析测量过程中的主要误差源,通过合理简化提出了角度测量的不确定评估方法,并针对钢制角度量块测量结果的不确定度评估进行了深入的研究;最后,以高能6MeV工业CT线阵探测器系统对6种已校准的角度量块进行测量及评价实验,评定角度测量的扩展不确定度为5.8′时,多次评价结果之间的最大差值不超过5′,具有可靠的理论依据和较稳定的评定结果;此不确定度评估方法可结合实际测量系统对各种角度测量中进行推广使用。

基于室内空间特征的室内地图表达

当前室内地图的研究主要侧重于定位、导航等位置服务,却很少关注其自身的建模和表达。而室内地图是室内位置服务的信息载体和计算基础,其建模与表达会在很大程度上影响地图信息的传输。目前的室内地图大多从建筑设计的角度出发,仅表示出建筑要素,其传达出的信息相对于复杂的室内空间是十分有限的,并且由于其缺乏空间认知的支持以及适当的地图要素表达方式,会给用图者带来困难和误解。本文从空间认知的角度,以人们对空间定位、边界的首要需求出发,将室内环境中的空间分为封闭空间、半封闭空间以及开放空间,并特别关注空间边界的半高情形。据此进行室内要素的建模选择与表达,使室内地图更符合我们人类的空间认知,并且可以满足室内地图的导航、应用等需求。

某科技楼基础隔震的设计与试验研究

根据对某科技楼中半高铅芯的夹层橡胶隔震支座的试验与分析表明 ,半高铅芯的夹层橡胶垫力学性能良好。采用基础隔震后 ,该工程的抗震设防烈度降低 。

杉木及其混交树种的垂直分布与垂直热量关系

根据 2 4 1块样地 ,统计出杉木及其 8个混交树种的垂直温暖指标的频数分布 ,经 χ2检验表明绝大多数混交树种呈正态分布 ,个别近似正态分布 .半峰宽公式计算结果表明 ,杉木及其主要混交树种垂直温暖指标的全范围为 90 .5～ 1 73.3℃ · 月 ,最适范围为 1 0 5.5～ 1 62 .8℃ · 月 ,变动系数范围为 0 .0 89～ 0 .1

氧离子束辅助激光淀积生长ZnO/Si的研究

利用 X 射线衍射(XRD),X 射线摇摆曲线(XRC)和 X 射线光电子能谱(XPS)分析方法对氧离子束辅助激光淀积生长的 ZnO/Si 异质结薄膜进行了分析。结果表明:用该法可生长出高度 c 轴单一取向 ZnO 薄膜,XRC 的半高宽度(FWHM)仅为2.918°。表明此生长方法经优化,可生长出单晶质量很好的 ZnO/Si 薄膜。

常用起泡剂起泡性能的研究

进行了评价体系的设计,以常见的醇类起泡剂作为研究对象,运用表面张力和最大泡沫高度评价起泡剂的起泡能力;以泡沫半衰期评价泡沫稳定性;用模拟旋流—静态微泡浮选柱进行起泡剂性能测定。研究结果表明:醇类物质的烃基结构对醇类的起泡性能具有较大的影响,在所研究的起泡剂中松油醇的综合起泡性能最好。

透射波半高度法测量裂纹高度的研究

提出一种用透射波半高度法测量裂纹高度的方法,介绍测量方法的原理和计算公式,采用测量线切割槽高度的实验,用聚焦探头代替普通斜探头用于发射,以此来减小测量误差和降低测量范围下限。实验结果表明,该方法适用范围是裂纹高度≥3mm,3～30mm深的线切割槽的槽深测量准确,测量误差<1mm。

湿地松半同胞家系苗期选择的研究

以46个湿地松半同胞家系为研究对象,对其1年生苗木的苗高和地径生长进行了测定与分析,旨在选择表现良好的半同胞家系。结果表明:家系间苗木的苗高和地径生长差异极显著。综合苗高和地径性状,初步选择出0-1027、4-12、0-464、7-258、0-510、Ⅳ-9等6个表现良好的家系。

粘胶活性碳纤维预浸剂的热分解作用及效能评选

用热失重分析方法研究了磷酸铵盐、磷酸、硫酸铵对粘胶纤维的热分解促进作用。空气的存在有利于磷酸氢二铵对粘胶的分解反应 ,但对其余几种的影响不大。本文提出用峰高 半高宽之比表征热分解峰的形态。该值越低 ,即热分解峰越平坦 ,表明反应越缓和 ,则越有利于提高粘胶纤维的碳化活化得率。实验结果证实了这一观点。磷酸氢二铵 粘胶的热分解峰最平坦 ,作用效果最好 ;磷酸二氢铵和磷酸相当 ,磷酸铵次之 ,硫酸铵作用时比表面积很低。未预浸处理的粘胶热分解最激烈 ,产品得率和比表面积也最低。

基于工业CT图像的空心涡轮叶片壁厚测量法

基于工业CT图像的空心涡轮叶片壁厚测量,除受CT图像质量的影响外,使用不同的测量方法,测量结果也会有差异,目前常用的壁厚测量方法主要有基于灰度值变化曲线的半高法和基于图像分割的半自动测量法。设计了两种规格的人工试块,对它们进行工业CT成像检测,使用半高法和半自动测量法对CT图像进行壁厚测量并分析。结果表明:半高法和半自动测量法都能得到较为准确的壁厚尺寸数据,但是半自动测量法的效率高于半高法。

肝癌与正常肝组织激光荧光光谱的比较研究

应用激光荧光光谱技术对人体肝癌组织与正常肝组织切片进行了研究；并用峰值波长、峰半高宽、峰不对称因子几个物理量对研究结果作了分析和比较，揭示了病变与正常肝组织之间光谱的差异，为激光荧光光谱技术应用于肝癌诊断提供有用数据。