有限测点信息的网架结构风致损伤区域识别方法

在风荷载的作用下,网架结构难免会损伤破坏。由于网架结构节点、杆件众多,在所有节点上布置传感器获得结构的响应信息进行损伤识别是无法实现的。本文提出采用小波变换的方法,捕捉结构节点在风荷载作用下的加速度响应的高频信息,分析某杆件破坏对节点加速度响应的影响,合理划分网架结构子区域,以确定布置传感器的位置和数量,基于有限传感器测量信息识别结构杆件损伤发生的区域,一旦损伤区域确定,在损伤子区域中再进行损伤定位就变得简单易行。最后,以网架结构为数值算例,采用本文提出的方法进行结构损伤区域的识别并考虑了测量噪声的影响,说明该方法的有效性。

肝组织激光间质热疗温度与热损伤区域研究

基于光子传输理论,首先采用蒙特卡罗方法和Pennes生物传热方程模拟了肝组织激光间质热疗在不同功率不同加热时间下的温度分布,然后进行相应参数下的猪肝离体实验,获取相应的中心温度和热损伤区域大小,最后对理论模拟与离体实验的结果进行对比。对比结果表明:离体实验的中心最高温度低于对应的理论模拟值,理论模拟的53℃温度等高线椭圆长、短轴能较好的预测实际的热损伤区域大小。

时间维信息的4D多发性硬化损伤区域分割方法

为了解决3D脑核磁共振图像分割方法无法准确分割4D多发性硬化损伤区域的问题,结合4D数据中每个时间点的信息并根据相邻时间点图像的相关性构造动态先验改进邻域驱动的水平集模型,提出一种基于时间维信息的4D多发性硬化损伤区域的分割模型.通过交替迭代和最速下降法求该模型的最小化问题得到4D多发性硬化损伤区域的分割算法.为验证该模型,对临床4D数据的分割效果进行测试,并与3D分割方法所得结果进行比较.结果表明:与3D图像分割方法相比,所提出的4D多发性硬化损伤区域的分割方法由于增加了时间维上的约束,得到的分割结果更加准确.这为后续的病灶定量化分析提供了有效的帮助.

飞机机体损伤区域的快速划分方法

为准确高效支持飞机机体损伤的图像化立体化处理,提出一种机体损伤区域的快速划分方法。在分析机体损伤图像特点的基础上,将一维灰度熵划分方法扩展到多维,将滤波函数作为多维灰度函数;由于多维灰度熵划分方法仍存在划分区域混淆和效率低下的明显缺陷,引入细菌觅食优化算法进行改进优化;通过分析细菌觅食的寻优过程,结合多维灰度熵阈值划分方法,提出飞机机体损伤区域快速划分方法。使用该方法对机体损伤图像进行划分实验,实验结果表明,该方法划分图像清晰有效,解决了损伤邻接区域划分混淆的问题,与灰度熵穷举法相比,运算速度有明显提升,能够更好满足飞机智能维修的要求。

结构损伤区域推断的判别分析法

在结构损伤的系统识别中 ,损伤是用结构参数的减小来反映的。由于模型误差和试验测试误差 ,并不是所有的结构参数减小反映损伤的存在。为此 ,提出的损伤区域的判别分析法将每一个可能的损伤状态定义为一个随机总体 ,通过比较样本到每一个总体的距离来确定样品与哪个总体最靠近 ,进而对损伤区域作出判断。这一方法可以避免确定损伤单元数量时的主观判断 ,减小误判的风险。

远距离采集图像损伤区域三维重建仿真研究（英文）

远距离采集图像的损伤区域形状基属性形变和噪音难以消除,三维重建难度大,传统重建方法不能有效修复损伤区域。提出基于体像素插值的图像损伤区域三维重建方法,在远距离图像采集中形变不规则的前提下,利用产生奇异点的规律进行奇异点插值补偿,提取到图像仿真投射映像属性点的非齐次矩阵后,利用体像素补偿损伤区域奇异点,并通过边缘冲突原理进一步消除奇异点,获取到更加真实的远距离采集三维重建图像。实验结果证明:所提方法增强了远距离采集图像损伤区域三维重建的信息量。

船撞冲击下高桩桥墩高危损伤区域分布

航道桥梁的建设在一定程度上改变了船舶通航环境,船撞冲击成为桥梁损伤倒塌的重要原因之一。高桩基础具有基桩自由长度长、长径比大和抗冲击能力相对弱的特点,船撞冲击更容易导致其损伤或倒塌。本文基于一内河航道上常见的驳船和实桥桥墩模型,充分考虑土体对桥墩的约束作用和混凝土材料的弹塑性硬化特点,模拟驳船以一定速度撞击桥墩全过程。藉此深入分析高桩桥墩船撞冲击力的动态特征、高应力区域的分布和其应力动态时程,探讨了高桩桥墩撞击冲击下的高危损伤区域分布。最后,基于一实桥船撞的损伤分布和病害特点,印证了高桩桥墩船撞易损区域分布结论。研究成果可为类似结构的防撞设计、加固和开展针对性检测提供指导。

基于改进混沌差分进化算法的机体损伤区域划分

为准确高效地为飞机智能维修提供支持,提出一种基于多维灰度熵理论和改进的混沌差分进化算法的机体损伤区域划分方法。通过分析多维灰度熵的阈值分割原理,将其定义为机体损伤区域划分的适应度函数。引入Logistic混沌模型,并采用循环映射将混沌变量的值域对应至优化变量,改进混沌差分进化算法的寻优过程,提高算法的遍历性。选用不同类型的飞机机体损伤图像进行划分实验。实验结果表明,该方法划分的损伤区域图像清晰有效,且误差率低,与灰度熵穷举法相比,运算速度有明显提升,有效解决了差分进化算法中后期收敛停滞、样本点分布不均匀等问题,能够更好地满足飞机智能维修技术的要求。

基于结构张量特征邻域的机体损伤区域划分

为实现机体损伤区域准确高效的划分,实现对机体损伤模型重构的数据支持,引入结构张量理论,对机体损伤图像进行特征表示。构建结构张量特征空间,通过分析特征分布,可知损伤特征点分布相对独立,与特征取值无显著关联;以此为依据,提出基于特征邻域的损伤区域划分方法。通过机体损伤图像实例验证,与K均值聚类划分方法对比,对比结果表明,该方法划分的损伤区域准确,边界连续,细节完整,能够消除小范围邻接区域对划分结果的干扰。

小鼠肝肿瘤激光间质热疗损伤区域MRI研究

为了更好地选择用于治疗肝肿瘤的激光间质热疗剂量,通过体外培养肝肿瘤细胞H22,建立小鼠皮下移植肝肿瘤模型,采用4组功率(1.2/1.4/1.9/2.1 W)激光在相同加热时间(600 s)下进行肿瘤激光热疗,并于术前、术后进行磁共振扫描,观察小鼠肝肿瘤经热疗后的损伤区域磁共振成像(MRI)的变化情况.结果表明:激光热疗过程中肿瘤组织加热中心的温度随加热时间的延长而上升,且激光功率越大,温度上升幅度越大;4组功率热疗后,肿瘤内部均呈现明显的凝固坏死区域,肿瘤内部损伤区域大小和位置在MRI图中清晰可辨,与周围未发生损伤的组织边界明显;1.2/1.4/1.9 W组损伤区域较小,2.1 W组损伤区域明显较其他3组大.研究发现:不同激光功率下激光间质热疗对小鼠肝肿瘤均有治疗效果,2.1 W组效果明显;MRI对热疗损伤区域的变化情况有理想的评估价值.

基于机器视觉的番茄损伤区域自动检测

番茄损伤区域检测是判断番茄表面缺陷、准确分类番茄等级的重要手段。通过分析机器视觉对番茄损伤的具体检测流程,文章依次采集了番茄图像、分析其损伤部位特征、对其损伤检测和提取损伤部位特征值,使其损伤部位在图像上有了具体的表达,达到番茄缺陷快速、准确识别的目的,并基于机器视觉技术设计、开发番茄损伤区域自动检测系统,引入实际应用案例检验系统的准确率,可为农产品损伤检测提供帮助。

基于关联优化的多维多阈值机体损伤区域划分

为了快速获取机体损伤区域图像,为飞机智能维修提供数据输入,提出了一种基于关联优化的多维多阈值机体损伤区域划分方法。在机体损伤特征分析的基础上,定义了多维特征熵以充分融合损伤图像多样化特征信息。通过设计多阈值损伤区域划分方法,细化了损伤区域,减少了损伤邻域形态变化对划分效果的影响。使用关联参数优化算法解决了多维多阈值划分方法效率低下的问题。最后,以机身损伤图像为例,对该方法进行了对比和验证。结果表明,与传统的阈值划分方法相比,该方法划分的损伤区域准确完整、边界清晰,可以有效地减少亮度不均匀、色度偏差、污垢附着及图像压缩等诸多因素的干扰。关联优化算法效率高且收敛稳定,能够满足飞机智能维修的要求。

基于缝端损伤区域的混凝土材料Ⅱ型裂缝扩展角研究

根据Ⅰ型裂缝和Ⅱ型裂缝在损伤与断裂耦合方面的联系,基于Ⅰ型裂缝的损伤方程推导出更适用于Ⅱ型裂缝的损伤演化方程,得到损伤区域的计算方法。通过损伤梯度研究Ⅱ型裂缝从损伤至开裂阶段裂缝发展方向的变化规律,最终得到Ⅱ型裂缝的扩展角是79°。将该扩展角与经典判据得到的扩展角进行对比,结果表明该方法是可行的。

单针水冷式射频消融过程中组织热损伤区域的有限元分析

目的:提出单针水冷式射频消融系统在治疗过程中对生物组织热损伤的仿真分析。方法:建立电-热场耦合有限元模型,描述射频消融的电场强度、特征吸收率以及水冷式射频针周围组织的温度分布。考虑了组织的电导不变及电导随温度变化的两种情况,比较两者的最大电场强度与热损伤区域(超过50℃边界)。结果:在相同的治疗电压和治疗时间下,电导变化模型比电导不变模型的射频最大电场强度增高7.9%,热损伤范围增大19.6%。结论:本文对射频消融术的治疗参数选择有着较好的临床参考价值。

坠物碰撞下海底管道凹陷及损伤区域数值模拟研究

基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件显示动力分析,采用非线性动态有限元法,对海底管道受坠物碰撞的动态过程进行数值模拟,对比分析坠物质量、坠物形状、轴向预加荷载因素对海底管道在撞击作用下凹陷及损伤区域的影响。结果表明:海底管道受撞击部位的凹陷及损伤区域随着坠物能量的增加而增大;坠物形状因素由于碰撞发生时接触面不同对管道凹陷及损伤区域造成不同的影响;海底管道内压的存在一定程度上抵抗了碰撞造成的局部塑性损伤变形;轴向受拉对海底管道损伤方面的影响很小可忽略不计;适当增加轴向压力可提升海底管道抗碰撞冲击能力而过大的轴向压力会加剧管道破坏。

基于热图像重建及增强的玻璃幕墙结构胶损伤区域识别方法

针对现有玻璃幕墙结构胶损伤热波检测技术存在热图像序列数据量大、有效信息占比少、分辨率低、噪声大等问题,提出利用单列位置的数据重建、基于小波变换的图像重构、采用维纳滤波的图像增强和基于损伤区域识别规则的热波定位方法完成玻璃幕墙热图像序列的处理及损伤区域的识别。实验结果表明:小波变换技术利用自适应阈值系数可有效降低热图像高频分量中噪声成分,保留热图像特征;维纳滤波采用3×3模板进一步平滑图像,确保热图像中大部分重要信息;损伤区域识别率达93.7%。

经肛全直肠系膜切除术易损伤区域及术中处理策略

经肛全直肠系膜切除术经过十余年的发展和实践,凭借其在低位直肠癌根治术中良好的手术视野,得到了越来越多结直肠外科医师的认可。但由于经肛全直肠系膜切除术是“由尾向头”的操作视角,结直肠外科医师需要正确认识相关的解剖层面及标志,以便获得更高的手术质量。本文围绕肛门括约肌、骶前静脉、神经血管束、盆丛后支及男性尿道这5个经肛全直肠系膜切除术易损伤区域以及相关操作要点进行阐述,并提出术中处理策略。

基于结构张量特征的机体损伤区域动态划分

为提升飞机结构损伤维修分析的智能化水平,实现飞机结构损伤模型的高效重构,提出了基于结构张量特征的动态阈值损伤区域划分方法。首先,引入结构张量理论,特征表示图像局部颜色结构纹理,完备损伤图像特征表示;其次,通过构建共性分布的结构张量特征空间,从而使不同损伤图像具有一致性损伤区域划分流程;在此基础上,定义了动态阈值划分算子,并通过对动态阈值划分算子参数的计算,实现结构张量特征空间中的动态阈值划分;最后,选用不同飞机结构损伤实例图像对方法进行了对比验证。验证结果表明,相比于传统灰度方法、固定阈值划分和其他动态阈值划分算子,椭圆算子划分得到的损伤边界连贯完整,能够有效分割微小裂纹,噪点较少,质量较优。该方法运算高效、流程统一、特征表示完备,对不同类型结构损伤的适用性好。

水平双向地震作用下钢桥墩损伤区域长度研究

钢板局部失稳是典型的钢桥墩地震破坏形式之一,因此在进行结构地震反应分析时需要考虑钢板局部变形对计算结果的影响。为了研究钢桥墩结构的地震损伤特征并为建立合理的杆系-板壳混合单元模型提供依据,以矩形截面钢桥墩为对象,采用板壳有限元模型和修正双曲面滞回本构模型分析了结构在水平双向反复荷载作用下的破坏过程,讨论了加载路径对桥墩承载力、延性以及极限状态下局部变形特性的影响;通过结构参数分析拟合了钢桥墩地震损伤区域长度预测公式;通过全板壳单元模型和杆系-板壳混合单元模型的桥墩弹塑性地震反应分析结果对比,验证了损伤区域长度预测公式的适用性。结果表明:钢桥墩在单方向上的承载能力和延性特性与荷载作用路径有关,沿正方形加载时结构的延性最小,沿斜方向加载时结构的承载力最小;荷载作用路径对钢桥墩极限状态下的损伤区域长度影响不明显;矩形截面钢桥墩地震损伤区域长度主要与截面宽度及横隔板间距有关,根据这2个参数建立的钢桥墩地震损伤域区域长度预测公式能够正确反映结构在水平双向地震作用下发生局部失稳的范围。该公式可为钢桥墩地震损伤范围预测以及合理混合单元模型的建立提供参考依据,但预测结果偏于保守,精度仍有待于进一步提高。

基于加权最小二乘的结构模态参数与损伤识别

为提高利用最小二乘进行模态参数识别的精确度,提出了分频段加权最小二乘模态参数及损伤区域识别方法。分别基于各频率段能量和普通克里金插值作为权值,加权计算模态参数。将此方法应用于识别时变系统,用于Koyna混凝土重力坝在地震作用下损伤识别中。结果表明,识别的固有频率时程曲线可以准确地对结构损伤情况进行描述,根据坝体观测点在初始和损伤结束时刻的响应信号识别的归一化振型可以对结构损伤进行定位。该方法可以较大地提高结构模态参数的识别精度,并且准确地识别结构的损伤区域。