基于小波变换的透平叶片DR变能量成像研究

平板探测器数字射线检测(DR)与传统胶片照相相比,具有更高的动态范围,但对于蒸汽、燃气轮机叶片等厚度变换大的工件,采用常规工艺成像质量较差。在获取系列管电压DR图像的基础之上,采用一定的图像融合手段可将图像中的有效结构信息提取出来并融合到一张图像上实施评定。采用小波变换算法,实现射线变能量图像的融合,成功把透平叶片不同电压下的DR图像有效融合。结果表明,运用了变能量成像的方法来改良对叶片的DR数字射线检测,可以得到更加直观的图像,有效提升了透平叶片的检测效率。

变能量激光选区熔化IN718镍基超合金的成形工艺及高温机械性能

开展了基于激光选区熔化技术对IN718镍基超合金直接激光熔化成形的研究。将零件分为心部与轮廓区,通过改变激光线输入量进行选区熔化研究。首先,建立熔池内烧结的数值模型,改变激光线输入量,获得了激光线输入量对零件致密度的影响规律并观察了成形体中的组织生长。然后,增加轮廓部位扫描,改变激光线输入量与扫描顺序,获得其对零件表面质量的影响规律。最后,通过优化热处理工艺提高零件高温拉伸强度和高温持久性能。试验结果表明,在激光线输入量为300J/m时,成形体致密度最高,为98.9%,成形体沿层间方向组织为树枝晶加等轴晶,在层内方向组织为等轴晶。采用心部+后轮廓扫描的方式,轮廓激光线输入量为100J/m时表面质量最优,粗糙度为3.1μm。对成形体采用1 065℃固溶+双时效的热处理可以获得最佳高温性能组合,高温拉伸强度为1 356MPa,高温持久时间为34h。结果显示,通过激光选区熔化制作IN718镍基超合金可以满足航空结构件对致密度、表面质量和高温性能要求。

递变能量最佳成像管电压的幂指数预测模型研究

目前变能量成像管电压选择方法中,没有根据检测物体已采回图像信息,智能、快速选择下一帧成像电压的方法;因此,文章提出变能量最佳成像管电压预测算法;该方法通过变能量预扫描,分析递变能量图像序列中有效厚度（高质量区域）、临近厚度（低质量区域）与电压的匹配关系,并基于幂指数拟合建立有效厚度和临近厚度的灰度变换模型,以及临近厚度最佳成像时的能量预测模型,通过模型求解,实现了能量的自适应预测;最后文章以不同厚度钢块为对象,采集递变能量下的图像序列,利用论文算法逐一预测各个厚度最佳成像管电压,并与实际值对比;结果显示在低能时可跨3~4mm准确预测,高能时可跨7~10mm预测,精度可以达到95%以上。

高压放电冲击波的变能量释放问题

以高压放电冲击波实验为基础,运用特征线法进行数值模拟,研究了变能量冲击波问题,得出了与实验结果符合较好的结果,对变能量冲击波的能量补充机理有了新的认识。

基于汽车复杂构件的变能量CT诊断法

传统的汽车零构件检测方法,不仅耗时费力,准确度还低。该文结合CT技术,提出基于变能量的CT诊断法,该方法通过不同能量和工件不同厚度的匹配性,利用加权TVART迭代法,将最终零构件内部的结构信息完整重建出来。实验表明,该理论不仅可以实现复杂零构件的完整重建,还可以进行结构缺失的有效诊断。

基于尺度分析的CMA-GFS全球能量评估

全球模式能量循环和能量转换规律可准确反映模式动力和物理过程相互作用的物理机制,是诊断大气环流特征的重要方法。基于混合时空域能量循环框架,采用尺度分析方法,利用2022年中国气象局全球数值预报系统(CMA Global Forecast System,CMA-GFS)全球预报产品及欧洲中期天气预报中心第5代再分析资料(ECMWF reanalysis version 5,ERA5),考察CMA-GFS不同尺度下的能量蓄能及转换特征,以此诊断模式的误差来源。结果表明:CMA-GFS可有效预报大气能量循环基本特征,但其对斜压性的高估导致平均环流有效位能偏强,且具有随预报时效逐渐增长的趋势。定常和瞬变涡动能量分别受行星尺度和天气及以下尺度分量主导。涡动有效位能误差由模式斜压性决定,其中CMA-GFS的定常涡动有效位能偏高而瞬变涡动有效位能偏低。定常和瞬变涡动动能均存在系统性低估,负误差主要集中在副热带急流和极夜急流中心附近,偏强的正压输送使更多能量向平均环流转换,涡动能量偏弱。CMA-GFS的4种涡动能量在冬季预报偏低,而在夏季偏高或略偏低,严重削弱了季节变化影响。

变能量X射线融合图像的增强算法研究

变能量X射线成像技术是实现大厚度比目标内部信息检测的重要方法。该方法利用递变管电压获取工件不同厚度区域的透照子图,通过融合获取能够完整表征工件结构信息的高动态范围数字图像。但是受限于显示设备的动态范围,融合的高动态范围X射线图像的细节无法得到有效显示。针对上述问题,利用X射线图像重点表征突变结构信息的特点,提出基于图像梯度非线性增强的算法,通过增强图像中的灰度变化信息来实现图像增强。同时,结合图像的多分辨特性,实现了不同分辨率层级梯度图像的增强和融合,从而有效保留并增强不同变化程度的目标结构信息。最后,对大厚度比目标进行变能量X射线成像,并对融合的高动态范围图像进行增强处理,结果表明,所提方法能够有效实现高动态范围图像结构信息的增强。

变能量X射线成像方法中权系数计算方法研究

变能量X射线成像执行过程中通过多管电压参数的设置,获取物体不同厚度范围的有效信息,并经图像融合处理获取反映物体内部完整结构信息的图像。但是由于物质的衰减系数和荧光转换效率均存在较强的能谱相关性,现有变能量成像方法中依据实验获取的管电压-厚度-器件响应曲线来确定子图加权系数的方法缺乏通用性,特别是对于多种材料复合的情况。对多电压情况下对应透照图像灰度的变化规律及关联关系进行研究,提出基于相邻管电压对应有效透照厚度重叠率约束的管电压递变步长控制方法;并提出灰度比例直方图的概念,实现子图加权系数的快速求解。多材质复合工件的变能量成像实验表明,该方法克服了现有变能量成像算法通用性方面的缺点,能够实现多材料复合情况下的有效子图融合。

基于p-q角度的饱和重塑淤泥质土三轴试验过程中的能量变化规律研究

从p-q角度来看,土体的形变包含体应变和剪应变,其所对应的能量为体变能量和畸变能量。利用GDS动态三轴仪对饱和重塑淤泥质土进行了一系列固结排水三轴压缩试验。以试验结果为基础,对单位体积试样吸收的能量、体变能量和畸变能量进行计算,得出三者在剪切过程中的变化特征。研究结果表明:试样吸收的能量、畸变能量以及它们在某一应力状态下的能量增量恒为正;试样的体变能量及其增量受试样体积变化的影响;从能量角度解释了试样的"剪胀"现象;在剪切初始阶段,欠固结试样体变能量大于畸变能量,试样以体积压缩为主,超固结试样畸变能量基本大于体变能量,试样以剪切为主,正常固结试样的两种能量近似相等。

基于能量泛函变分原理的三层有砟轨道垂向振动带隙分析

客货混运铁路在我国分布较广且具有明显周期特征,研究其弹性波传播特性对于轨道结构振动控制具有重要意义。以有砟轨道结构为研究对象,建立三层周期性有砟轨道结构,并提出一种基于能量泛函变分原理和平面波级数展开的混合方法,用以求解轨道结构的带隙特性。与有限元软件COMSOL仿真结果对比验证了混合方法的准确性。此外,还研究了刚度对带隙起止频率的影响规律,并从机理上解释了其成因。所提出的能量-平面波级数混合方法主要从能量的角度进行分析,为周期性轨道结构弹性波传播特性的求解提供了新的思路。

基于能量不变二次化法的Cahn-Hilliard方程的数值误差分析

基于能量不变二次化方法,构造了一个求解Cahn-Hilliard方程的线性数值格式,该线性数值格式对非线性项半显式处理,每步迭代相应的半离散化方程只需要求解一个线性方程;证明了该线性数值格式是无条件能量稳定的,而且是唯一可解的;讨论了该线性数值格式在时间方向的误差估计.数值例子表明:该线性数值格式的数值解在时间方向上基本达到二阶精度,能够有效模拟相位变化过程.

基于能量泛函变分原理的无砟轨道垂向振动带隙分析

以我国CRTSⅢ型无砟轨道结构为研究对象,提出一种基于能量泛函变分原理和平面波级数展开的混合方法,用于计算周期性无砟轨道结构振动带隙。将求解微分方程边值问题转化为泛函极值问题,易于解决组合结构的耦合问题;利用平面波级数构造钢轨位移函数,使其能够满足周期边界条件;结合切比雪夫级数构造轨道板位移场;最终建立整个复杂系统的总能量泛函,变分后即可得到特征方程,进而求解出无砟轨道结构的垂向振动带隙。对比分析有限元仿真结果和简化模型结果,验证了本文方法准确可靠,通过机理分析揭示了带隙成因;解决了传统解析方法囿于直接求解微分方程组以及难于对轨道板建模的问题,为不同类型轨道结构带隙计算提供了新思路。

基于能量不变原则的光谱保真融合方法

不同遥感图像数据,例如,多源数据,多时相数据,不同空间分辨率数据,记录了不同地理条件下的物理信息.综合处理这些遥感图像数据,可以减少单一遥感数据在解释应用中的不确定性.数据融合处理方法被广泛用于综合处理不同类型遥感图像数据,特别是用于增强低空间分辨率遥感图像的空间细节信息.

12MeV驻波电子直线加速器的能量调变技术设计

本文讨论了影响12MeV驻波电子直线加速器能量调变的主要因素,实现能量调变的具体方法及其实例。

用变分代数能量自洽法研究NaH和CsH电子基态的解析势能函数

使用研究双核分子微观振动能量的变分代数法(variational algebraic method,VAM)计算获得NaH和CsH 2个分子电子基态的完全振动能谱;从这些精确的VAM完全振动能谱出发,利用变分代数能量自洽法(variational algebraic energy consistent method,VAECM),通过调节参数λ确定NaH-X^1∑+和CsH-X^1∑+2个分子电子基态的解析势能函数。获得的势能曲线能准确地重复电子态在低激发振动区域已有的实验振动能级,同时在高激发振动离解区和渐近区也给出一个准确的振动物理行为,并正确地收敛于实验离解能。研究结果表明,所获得的VAM完全振动能谱和VAECM解析势能函数优于目前其他方法的研究结果。

能量泛函变分法分析RC连续箱梁的剪滞效应

基于能量泛函变分原理,将荷载作用于箱梁的肋板处研究剪力滞效应,同时考虑混凝土开裂及纵向位移差函数的影响,分别推导了上下翼缘板剪力滞效应的解析理论解,并总结了部分常用梁型承受不同荷载时考虑混凝土开裂及纵向位移差函数影响的剪力滞后效应的变化规律,丰富和发展了剪力滞后理论。

变质量能量转换及储存技术在暖通空调中的应用

在国民经济与电力行业齐头并进、共同发展的今天,变质量能量转换及储存技术凭借其自身的优势,在电力系统控制中发挥着越来越大的作用。现如今,我国电力系统已经进入了高速发展的新时期,人们对于电力方面的需求也不断提高,尤其是暖通空调。基于现阶段我国电力领域的时代背景,在满足人们对于电力需求的基础上,还应该重视变质量能量转换及储存技术的作用,解决现阶段电力系统的控制管理中出现的问题,提高我国电力系统的质量水平。文章首先从变质量能量转换及储存技术相关内容入手,之后分析了电力系统中变质量能量转换及储存技术的应用现状,最终对其在暖通空调中的应用进行了详细阐述,旨在为我国电力系统注入新的发展动力。

基于有限元方法的Cahn-Hilliard方程能量不变二次化数值模拟

文章分析了Cahn-Hilliard方程的能量不变二次化法的能量稳定性。首先分析了Cahn-Hilliard方程是满足能量耗散,即能量随时间的推移呈衰减趋势,并且这种随时间衰减的性质能得到保持。其次,对定义的自由能被积函数变换成新的二次函数,即能量不变二次化法同样验证了它的能量衰减性质,并给出了Cahn-Hilliard方程能量不变二次化法的能量稳定性。结果表明,该数值格式是无条件稳定,即能量稳定性与时间步长是无关的。最后我们基于有限元方法给出了一个数值算例,来有效的模拟Cahn-Hilliard方程相位变化情况。

粘性泥石流体触变应力本构关系的试验研究

为了能直接测定含有粗颗粒砾石的粘性泥石流体原样的流变特性,专门研制了大型泥石流流变仪,利用该仪器测试的结果,分析研究了粘性泥石流体启动的应力本构方程和触变特性的关系。粘性泥石流体在低速率区启动初始阶段,颗粒间的作用以接触挤压和滑动摩擦为主,其应力本构关系可用剪切稀化的幂定理方程来描述。粘性泥石流体在剪切"上行"与"下行"曲线环绕的延迟区域的存在,说明该流体具有触变能量,并通过触变能量的计算以及与泥石流运动要素的对比,探讨了粘性泥石流体触变应力本构关系。