用于检测厚铝板缺陷的体波EMAT优化方法

针对电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)的换能效率低,易受外界环境噪声影响导致回波信号较小、信噪比较低的问题,提出一种使用正交试验的优化方法进行改进。该方法基于电磁场涡流效应、质点弹性动力学的波动方程及有限元法,建立了一个检测厚铝板单平底孔缺陷、收发一体的体波EMAT二维有限元模型。该模型应用正交试验和极差分析法,通过对比不同结构下的缺陷回波电压信号强弱程度,分析磁铁和线圈的结构参数对其的影响,获得了优化的模型结构参数值。同时,得出在本结构下磁铁与线圈的最佳宽度比。通过实验验证了优化结果的有效性,缺陷回波电压峰-峰值的实验与仿真结果相符。

跑道形线圈EMAT辐射声场关键影响因素研究

跑道形线圈是EMAT中一种重要线圈类型,由于其自身形状的特殊性,磁体配置方式与激励电流频率都对其辐射声场具有重要影响,所以首先建立跑道形线圈EMAT电-磁-声多场耦合有限元时域仿真模型,探究不同磁体配置方式下辐射声场的分布,然后建立频域仿真模型,研究激励电流频率对跑道形线圈EMAT辐射声场特性的影响,最后搭建EMAT辐射声场测量实验系统,对跑道形线圈EMAT辐射声场进行测量。研究结果表明:两种磁体配置方式的跑道形线圈EMAT具有类似辐射声场,但双磁铁配置下的跑道形线圈EMAT辐射声场能量更为集中,声场指向性更好。此外,随着激励电流频率的提高,跑道形线圈EMAT辐射声场能量降低,辐射声场扩散角减小,辐射声场能量更为集中。

螺旋线圈电磁超声换能器解析建模与分析

目前电磁超声换能器(electromagnetic acoustictransducer,EMAT)建模方法中存在有限元法计算时间较长,解析法建模不完整的问题。通过将圆柱永磁体等效为电流环并采用截断区域特征函数展开(truncated region eigen-function expansion,TREE)方法,建立螺旋线圈EMAT完整解析模型,得到涡流、磁场、力场和线圈阻抗的表达式。随后以铝板探伤为背景,应用该模型分析静磁场及其产生的洛伦兹力分布规律,得到永磁体直径是线圈的1.5～2倍,厚度与其直径相等的设计原则;对比分析静磁场洛伦兹力和交变磁场洛伦兹力的频率、大小和分布规律。最后,结合有限元法和实验验证了模型和分析结果的有效性。

蜡样芽孢杆菌在营养肉汤和维也纳香肠中的生长模型及控制

主要研究了在不同氯化钠浓度、pH、温度条件下营养肉汤中蜡样芽孢杆菌生长状况,建立了25、37℃下蜡样芽孢杆菌在营养肉汤中和维也纳香肠中的生长模型。根据研究结果提出了在维也纳香肠生产过程中蜡样芽孢杆菌的控制措施。

燃煤电厂湿法脱硫系统辅助除尘效率的数学模型

针对石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的工艺特点、结构参数及喷淋塔内气液流动状况,分析了脱硫喷淋塔内颗粒惯性碰撞、截留和布朗扩散等捕集机理和影响因素。在此基础上建立了喷淋塔的辅助除尘效率模型;并介绍了该数学模型在内蒙某燃用准格尔煤电厂烟尘达标排放技术方案论证项目中的应用情况。

蜡样芽孢杆菌在营养肉汤中的生长模型

蜡样芽孢杆菌是一种易引起人类食物中毒的致病菌,在自然界中广泛存在。主要研究在不同温度下蜡样芽孢杆菌在营养肉汤中的生长状况,建立15℃～44℃下蜡样芽孢杆菌在营养肉汤中的生长模型。

基于洛伦兹力机制的电磁超声发射换能器的建模与优化

电磁超声换能器(Electromagnetic acoustic transducer,EMAT)是电磁超声检测技术的核心部件,具有非接触、不受工作环境影响、易于激发多种类型的超声波等优点。但与传统的压电式超声换能器相比,电磁超声发射换能器的换能效率较低,导致超声回波信号较弱,检测结果不理想。现阶段,在完善对EMAT建模分析的基础上,通过对换能器参数的优化和结构的改进设计以及与其他新技术相结合的方式,EMAT的换能效率已经有了明显的提高,但仍存在解析、半解析建模方法不完整,数值建模方法计算时间长,以及换能效率仍然不够理想等问题。对此,综述近十几年来基于洛伦兹力机制的电磁超声发射换能器的数学建模方法,包括解析法、数值法和半解析法,给出较为完整的耦合方程和建模过程。并在此基础上,分析了偏置磁场、激励线圈、提离距离等参数对换能效率的影响规律以及换能器的优化设计方法,为今后电磁超声换能器的模型完善和改进提高提供参考。

防空火箭弹对无人机毁伤概率评估模型

为实现防空火箭弹对抗无人机的杀伤效益最大化,提出了一种评估火箭弹最佳引爆距离的方法。文中分析了无人机的易损性、易受攻击性以及火箭弹破片散布误差,以无人机易损区参考坐标系为基础建立了杀伤概率数学模型,得到了杀伤概率随着爆炸距离等参数变化的规律。仿真计算结果表明,此评估模型能够得到火箭弹最佳引爆区间,实现对无人机最大杀伤。

聚乙烯醇/海藻酸钙水凝胶的制备及其力学性能研究

采用冷冻-解冻交联聚乙烯醇(PVA),海藻酸钠(SA)交联Ca2+制备聚乙烯醇/海藻酸钙(PVA/Alg-Ca)互穿网络水凝胶。探究了影响混合水凝胶pH敏感性及平衡溶胀比的原因,考察了冷冻-解冻循环次数、Ca2+浓度、海藻酸钠含量对凝胶弹性模量(E)的影响。利用回归分析建立数学模型,实现对E定量控制,模拟细胞在体内生长的生物物理环境。数学模型模拟的相对误差不超过0.1,可实现对PVA/Alg-Ca互穿网格水凝胶力学性能的定量控制。

低分辨雷达螺旋桨飞机回波调制特性的研究

结合螺旋桨飞机结构和低分辨雷达特点提出了低分辨雷达螺旋桨飞机回波调制特性的实用数学模型,井用实际的螺旋桨飞机和低分辨雷达参数对该模型进行了详细的分析和仿真。分析了某低分辨雷达螺旋桨飞机实际回波的调制特性,讨论了低分辨雷达有关参数对调制特性的限制。最后把分析结果和仿真结果进行了比较,得到了理论模型和实际相一致的结论。建立了低分辨雷达调制特征和目标结构的数学关系。

附加约束条件的DLT用于非量测数码相机的检校

从直接线性变换DLT的基本原理出发,分析了数码相机检校的DLT一般方法存在的缺陷,提出了附加约束条件的DLT相机检校方法的数学模型,并通过实验验证了其正确性和可行性。

新手用户与文献数据库交互中的情感演进实验研究:心智模型视角

研究旨在对新手用户与文献数据库交互中的情感演进问题进行探索。采用基于任务的信息检索实验方法,一共招募83名有效被试参与实验。实验过程中,要求被试在与CNKI自由探索3分钟、完成事实型检索任务、完成探索型检索任务、完成干涉型检索任务和实验一周后5个时间点提供心智模型概念列表。研究表明:第一,文献数据库新手用户的情感分布在系统维度(文献数据库宏观功能、信息资源、文献数据库系统、信息组织、检索方法和系统界面)、用户信息素养维度和检索任务情境维度。第二,新手用户情感的演进在系统维度呈现出不同的演进模式,但都浮现出学习行为的迹象。第三,新手用户与文献数据库交互中的情感演进受到检索任务的影响。研究可为今后测量用户信息搜索中的"学习行为"提供理论基础。

声波团聚煤飞灰微粒的新数学模型

目的 为了更精确地模拟煤飞灰微粒在声场中的团聚机理 ,建立一种新的数学模型 .方法 结合前人的研究成果 ,利用分形几何学理论建立新的团聚模型 ,并用实验结果加以验证 .结果 从煤飞灰声波团聚的实验中发现 ,团聚后的煤飞灰微粒具有自相似特征 .利用分形模型预测的团聚结果与实验值相吻合 .结论 把分形理论应用于微粒团聚的数学模型中 。

等离子弧表面淬火的单位长度能量对硬化深度的影响

硬化层深度是等离子弧表面淬火效果的重要指标之一 ,而硬化层深度与工艺参数、淬火过程中温度场的变化密切相关。本文首先建立等离子弧表面淬火的工程数学模型 ,通过分析温度场的变化规律 ,提出单位长度能量是影响硬化层深度的重要因素 ,同时分析了单位长度能量与硬化层深度之间的关系 。

螺旋锥齿轮磨削表层金相组织的试验研究

利用金相显微镜对螺旋锥齿轮磨削表层金相组织特征进行检测分析,结果表明,齿轮磨削表面的金相组织为针状马氏体+碳化物+残余奥氏体,心部的组织为板条状低碳马氏体+铁素体+贝氏体。采用正交试验法,分析了不同工艺参数对螺旋锥齿轮表层金相组织的影响规律,根据极差分析得出了磨削最优工艺参数。结果表明,当螺旋锥齿轮小轮凹面磨削工艺参数为磨削深度ap=20μm、砂轮速度vs=35.2m/s、齿轮进给速度vw=0.073m/s时,残余奥氏体量Ar=15.6%,针状马氏体晶粒级别为2级,平均疲劳寿命可达6.0×104次,此时螺旋锥齿轮组织性能最优,可提高齿轮抗疲劳性能和耐磨性。建立了螺旋锥齿轮残余奥氏体量的回归数学模型,计算值和试验测量值相对误差最大绝对值为14.3%,说明该回归数学模型较为有效,其计算结果与残余奥氏体量的试验极差分析结果基本一致。

用于电磁超声铝板检测的脉冲电磁铁

电磁超声换能器是一种新型超声波发射和接收装置。通过建模、有限元分析、电路仿真等多种方法,设计了一种结构简单、实用性强的用于电磁超声铝板检测的脉冲电磁铁。该脉冲电磁铁由脉冲电流激励,工作时瞬间建立较强磁场,工作结束后磁场迅速消失,从而使电磁超声装置的体积、重量显著降低。最后,结合铝板厚度测量实验,验证了脉冲电磁铁设计方法的有效性。

论武器系统作战效能的评定

研制任何新的武器系统,都需要通过系统分析造出最优方案。而如何评定武器系统的作战效能则是十分关键的一环。本文讨论了武器系统作战效能的理论,论述了武器系统作战效能评定的基本方法与过程,着重论述了如何运用武器系统的效能模型求解系统效能值。此文不同于一般的论述,含有较多的个人见解,特别具有参考价值的是:针对当前武器系统众多分析人员求解系统效能值时所感觉的难点,作者经过分析,推出了求系统效能值的关键是在于能力向量的求解,并且提出了求解系统能力向量的具体方法和系统状态的简化,从而为系统的效能评定和效能-费用分析的实际应用创造了新的较好的条件。文中的研究以导弹武器系统为例,最后还有实例。

基于结构方程模型的藏族公费师范生教师专业发展实证研究

研究在埃文斯(Evans)教师专业发展理论的基础上建构并验证了“公费师范生教师专业发展模型”,基于此模型,研究采用分层分类的抽样方法,对42名就读或毕业于北京师范大学、华中师范大学、陕西师范大学的藏族公费师范生进行了调查研究。通过描述性统计分析和结构方程模型分析发现,藏族公费师范生整体教师专业发展状况良好,其专业发展中的教学实践、学业态度、项目动机、学业提升、身份认同5个潜变量彼此相关,联通共变。研究还通过建构藏族公费师范生教师专业发展的数理模型为藏族教师专业发展提供了可资借鉴的量化评价路向。此外,从强化公费师范教育项目荣誉和实施效果、促进藏族教师个体专业发展、完善评价指导机制、建构职业发展生态以及发挥专业引领作用等层面为藏族公费师范生的教师专业发展提供了实践启示。

自适应离散滑模控制在APF中的应用研究

由于非线性负载的广泛使用,电力系统中的谐波和功率因数降低的问题日益严重,针对上述问题,设计了一种基于自适应离散滑模控制方式的有源电力滤波器(active power filter,APF),用以抑制谐波和提高功率因数。在APF数学模型的基础上,对谐波信号即控制信号进行自适应离散滑模变结构分析来控制开关的通断。仿真波形表明,与应用滞环控制方法的APF系统比较,自适应控制算法的跟踪效果更好,得到的电网波形更接近正弦波。最后给出了APF样机调试结果的波形,有效验证了该算法的正确性。

驳折领翻领松度结构设计数学模型的建立

驳折领的造型要素有底领、翻领、领外口轮廓线、叠门宽、翻折始点、驳点等,各造型要素相互联系,相互牵制,共同影响驳折领的造型,其中翻领松度是驳折领结构设计中最重要的参数之一。为此,以日本文化式女装原型为基础,采用不同翻领宽和底领宽,通过直接作图法绘制驳折领。在人体模台上选择不同叠门宽、有无领外口明线及不同驳点后,采用剪开展开法确定合适的翻领松度,取下样品量取并记录翻领松度的数值,共制做样品200个,运用SPSS统计软件进行相关分析、回归分析等,建立驳折领翻领松度结构设计的数学模型,为服装专业技术人员提供驳折领制版参考,满足智能服装CAD打版的需要。