冰冻地球的进动与章动

基于贾尼别科夫效应网上流传的一些观点认为,当地球南北两极的海冰增加或者减少将导致地球重量分布不平衡,地球将会发生翻转.本文基于简单的刚体地球模型,首先计算了地球南北纬度结冰时导致的地球总转动惯量变化,并利用欧拉动力学方程分析转动惯量变化引起的地球的进动与章动.研究指出,不论是不受外力作用的潘索情况还是考虑了潮汐力的情况,地球在南北纬度30°结冰的情况下旋转最不稳定.此外,即使地球表面冰冻到深度33公里,贾尼别科夫效应也不会在地球上发生.通过本文简单的计算终结了网络流言,并且有利于人们对地球进动和章动的理解.

基于LAMOST和Gaia DR3探测银河系盘翘曲的进动

过去对银河系盘恒星的分析表明,恒星盘存在一个明显的非对称翘曲结构。基于LAMOST DR5和Gaia DR3的运动学数据,利用大约23000颗红团簇星样本和一个运动学模型,对翘曲的进动进行了量化分析。通过比较不同翘曲模型的翘曲进动值,发现翘曲的进动与模型中振动幅度可能存在关联。最后,应用一个基于Gaia DR2的翘曲模型,计算得到翘曲进动的最佳拟合值β=4.32±0.8 km·s^(-1)·kpc^(-1)。

基于全极化通道融合的目标进动周期提取方法

采用微波暗室静态测量数据动态反演,获取了两类模拟弹道目标在典型战情下的全极化雷达散射截面(RCS)回波序列。针对该时间序列具有的典型非平稳性、拟周期性特征,直接利用谱分析法提取进动周期效果较差等问题,本文在预处理环节利用小波方法进行降噪和加强进动通带细节;针对仅利用单一通道进行特征提取所面临的提取精确度不高、极化信息利用不充分等问题,分别利用主成分分析法和极化不变量法进行全极化通道融合处理。实验结果表明,利用极化信息提取方法明显优于单极化通道提取方法,在无噪观测环境下误差小于0.002 Hz。

MRI平衡式稳态自由进动序列协同IVIM-DWI、Gd-DTPA增强对直肠癌壁外血管状态的预测价值

目的:探讨MRI平衡式稳态自由进动序列(b SSFP)协同体素内不相干运动扩散加权成像(IVIM-DWI)、Gd-DTPA增强扫描术前对直肠癌壁外血管(EMVI)状态的预测价值。方法:回顾性选取就诊于安徽省庐江县人民医院病理证实的直肠癌患者105例,术前均行b SSFP序列、IVIM-DWI功能成像及Gd-DTPA增强多参数MRI扫描。结合MRI常规序列,运用基于单独b SSFP序列、IVIM-DWI功能成像及Gd-DTPA增强,两两协同以及多序列联合诊断三种七分制方案对EMVI状态术前预测。以术后病理结果作为诊断依据,首先对比T2WI序列及b SSFP序列诊断效能;然后依次绘制ROC曲线图,得出对应ROC曲线下面积(AUC)、特异度及敏感度。结果:常规T2抑脂序列对直肠壁外血管状态术前预测AUC:0.572(95%CI:0.408~0.737),特异度为0.811,敏感度为0.667;b SSPF序列AUC:0.817(95%CI:0.680~0.954),特异度为0.900,敏感度为0.733;各统计学参数均高于常规T2抑脂序列的诊断效能。多序列MRI协同诊断AUC:0.961(95%CI:0.886~1.000),特异度为0.988,敏感度为0.875,诊断效能最佳(P<0.05)。结论:磁共振b SSFP序列协同IVIM-DWI、Gd-DTPA增强多参数扫描对术前预测直肠癌EMVI侵犯具有较高临床应用价值。

检测误差对半球谐振陀螺进动因子的影响分析

全角(WA)模式的半球谐振陀螺(HRG)进动因子只与球壳谐振子的物理尺寸有关,但由于读出电极非正交耦合及间隙失配、检测电路增益误差等检测误差,导致进动因子的周向一致性退化。该文首先对理想半球谐振陀螺的进动因子进行了理论推导,然后针对检测误差对进动因子的影响进行了分析,结合具体的全角模式控制电路与算法,提出了检测误差的校正方法,最后通过实验验证了该校正方法的有效性。实验结果表明,进动因子的周向一致性提升了2个数量级。

基于ConvLSTM的空间进动锥体目标HRRP序列预测

宽带雷达对空间进动锥体目标进行持续探测能够形成高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)序列。HRRP序列携带空间进动锥体目标的空间几何信息和运动规律等信息,是进行目标关联跟踪和分类识别的重要依据,因此研究空间进动锥体目标的HRRP序列预测具有重要意义。卷积长短时记忆(ConvLSTM)网络将CNN和LSTM二者的特点有效结合,能够充分挖掘HRRP序列的空间和时间特性,完成对HRRP的预测。本文基于空间锥体目标的进动模型建立了多种尺寸、运动速度和运动方向等不同参数的HRRP序列数据集,并利用此数据集根据HRRP特性设计实现了适用于空间进动椎体目标HRRP预测的ConvLSTM网络模型。为了测试本文设计的ConvLSTM网络预测效果,将ConvLSTM网络与二维卷积神经网络模型进行预测效果对比分析。仿真实验结果表明,ConvLSTM网络预测结果与物理光学法计算得到的HRRP一致性高,皮尔逊相关系数高达0.9731,平均绝对误差低至0.0334,相较于二维卷积神经网络预测结果更加准确。证明本文设计的ConvLSTM网络模型能够有效提取HRRP序列的时间和空间特征,实现对HRRP序列的高精度预测。

基于准静态法的空间进动锥体HRRP序列快速生成

雷达一维高分辨距离像序列生成是研究目标跟踪和识别的重要基础。传统一维距离像序列生成涉及RCS的复杂电磁计算,动态目标的连续多帧距离像生成需要较多的计算资源。基于锥体目标本身具有旋转对称性,目标散射回波不受锥体自旋运动的影响,因此,利用锥体目标散射回波形成的一维距离像形状仅与受重力和进动影响的姿态角有关。进动过程中姿态角呈现周期变化,一维距离像也具有周期性规律。本文采用准静态方法实现了空间进动锥体目标动态一维距离像序列的快速生成,即按照一定步长预先计算出空间锥体在不同姿态角下的电磁散射回波数据,仿真中根据空间锥体运动的姿态角进行插值,并对结果进行逆傅里叶变换可快速得到空间进动锥体的一维距离像序列。结果表明,相同参数下,准静态方法耗时仅为常规方法的2.55%,简单高效地实现了高分辨距离像序列的生成。

基于临床因素-MRI平衡式稳态自由进动序列影像组学诊断直肠癌壁外血管侵犯的效能

目的 探讨基于临床因素结合MRI平衡式稳态自由进动序列(b SSFP)影像组学诊断直肠癌壁外血管(EMVI)的效能。方法纳入于同济大学附属东方医院庐江分院术前行MRI检查的135例直肠癌患者,其中71例EMVI阳性,64例EMVI阴性,均经术后病理大标本证实。首先分别从常规T2WI序列、b SSFP序列中提取影像组学特征,按7∶3的比例随机分为训练集(n=94)和验证集(n=41),采用t检验/Wilcoxon秩和检验、最小绝对收缩和选择算子算法、Spearman相关分析和Logistic回归模型分别对影像组学特征及临床特征进行分析,构建影像组学模型,然后绘制ROC曲线,并计算ROC曲线下面积(AUC)、特异性及敏感度,以量化模型对训练组、验证组的鉴别性能,并对比两序列影像组学诊断效能。最后结合临床因素,构建临床因素-b SSFP序列影像影像组学联合模型,进行诊断效能评估,并进行验证。结果 影像组学模型在训练集和验证集中显示出良好的鉴别能力,其中训练集T2WI序列诊断AUC为0.751,特异性为0.746,敏感度为0.825;b SSFP序列的AUC为0.829,特异性为0.778,敏感度为0.939。验证集T2WI序列影像组学术前诊断AUC为0.676,特异性为0.650,敏感度为0.706;b SSFP序列AUC为0.792,特异性为0.716,敏感度为0.909。后者较前者诊断效能均有所提高,具有一定临床应用价值。临床因素结合b SSFP序列影像组学联合模型训练集AUC为0.954,特异性为0.891,敏感度为0.930;验证集AUC为0.915,特异性为0.803,敏感度为0.936,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 基于临床因素结合b SSFP序列影像组学对直肠癌EMVI具有良好的诊断效能,有助于影像科医生和临床医生进行准确的鉴别诊断和制定适当的治疗策略。

关于二分点进动的一种计算方法

本文首先推导出了一个大圆环给处在其环心位置的小圆环的引力力矩公式,然后利用此公式计算出了月亮及太阳给赤道环的合力矩,从而用简洁地方法解释了二分点进动的周期。

旋进旋涡与V锥组合计量气液两相流实验研究

目的解决低渗透气田在井间串联、井口混输计量模式下,单井产气、产液量无法准确计量的技术难题。方法基于旋进旋涡流量计和V锥流量计的单相计量原理,通过开展空气-水两相流的室内实验,分析了不同运行压力、气液比以及表观气速下单相流量计的混相计量误差变化规律。借助量纲分析法,分别建立了进动频率和压降与相关无量纲准数的关联公式,并采用室内实验数据分别进行了混相条件下的参数修正,利用两种流量计串联组合的方式,提出了一种适用于低含液率的湿气双参数组合计量模型,并采用延安气田现场的实流数据对模型计算精度进行了验证。结果室内实验时,当湿气体积含液率小于1%时,旋进旋涡进动频率随体积含液率的升高而降低,出现“欠读”现象,而V锥流量计的计量压降随体积含液率的升高而增大,产生“过读”现象。当体积含液率大于1%时,由于气相含液量偏大,造成旋涡进动信号下降规律不明显,从而导致组合计量模型的结果可能出现失真,现场实流测试结果显示,组合计量模型的气相体积流量的平均相对误差为2.029%,液相体积流量的平均相对误差为15.066%,体积含液率的平均绝对误差为0.059%。结论旋进旋涡与V锥流量计的组合计量模型在气相含液量较低时,气相和液相的计量精度可满足现场生产需要,且加工设计成本较低,可以为延安气田排水采气井的气液混相计量提供技术支持。

多故障转子进动趋势分析与平衡策略

现场机组的振动往往并非由单一故障所引起,在支承刚度的各向异性以及组合故障的共同作用下转子的进动轨迹表现为十分复杂的形式。对机组实施现场动平衡的过程中由于受到这些因素的干扰而无法准确判断转子失衡形式,导致平衡收敛速度减慢甚至出现多次平衡仍无法实现有效减振的情况。通过对进动轨迹的分解,建立以正进动分量初相矢为平衡目标的改进全息动平衡法。由于该方法中排除了反进动分量的干扰,对转子的失衡响应描述更为清晰,提高了平衡收敛速度。此外,根据对进动比的变化趋势提出的现场动平衡终止条件定性地揭示了转子残余振动的来源,从而减少了现场动平衡的盲目性,提高了故障排查的效率。实例验证了改进全息动平衡法以及现场动平衡终止条件的有效性。

进动现象的直观解释

进动是刚体力学中的一项重要内容,但由于涉及复杂的定点转动问题,其数学推导过程比较繁琐,大部分教材的相关内容晦涩难懂,再加上进动现象本身的反直觉的特点,使得很多人对进动现象的规律并未真正理解。本文首先从质点的惯性入手,通过与简单的质点力学问题类比,直观地解释进动。接着,我们深入探讨回转力矩的本质,只借助简单的受力分析和计算,就推得了进动的结果,我们的方法避免了复杂的刚体力学理论计算,为理解进动提供了一种新思路。

基于示波器的陀螺进动实验设计

通过理论推导得出了在有摩擦力的情况下陀螺进动时的一般规律,发现其进动角速度和自传角速度的乘积为一定值,此定值与陀螺的转动惯量有关。通过设计实验对比了陀螺转动惯量的理论值和实验数值,两者的相对误差为0.68%,一方面说明理论分析的正确性,另一方面证明该实验设计合理。

进动分解在复合故障转子动平衡中的应用

实际现场机组振动大时,往往不是由单一故障引起的。在复合故障存在情况下,确定不平衡故障及其严重程度是一个难点,在对转子进行动平衡过程中,由于受到如松动、碰摩等非平衡故障因素的影响,往往需要多次重复平衡,以达到减振的目的。通过对正、反进动分解的分析,以及复合故障情况下不同故障对正、反进动的影响研究,得出正进动分量的大小是衡量不平衡的重要指标。提出一种在复合故障存在情况下的动平衡改进方法:将正进动分量作为动平衡的平衡目标,用进动比的变化作为衡量现场动平衡的终止条件。实验证明:改进方法可以有效识别非平衡故障,平衡终止条件可用。

创设“辐向电场”情境 命制“进动现象”试题——以三道物理高考试题为例

先阐述《中国高考评价体系》中情境化命题的要求,然后分析三道高考题情境化命题的特点,最后对辐向电场问题中进动现象特征进行归纳与总结.

转子振动的进动分析方法及其应用(一)

系统介绍了转子进动分析方法的原理、算法以及进动圆表征形式,构建了进动比函数(反进动量与正进动量之比),分析了其特性,阐述了进动比函数在转子振动故障诊断中的作用。列出了九种典型故障的进动特征,给出了三个应用实例。结果表明,转子进动分析既反映了转子振动的频率、幅值,又包含了转子振动的相位信息,而且还显现了转子进动的方向,是转子故障诊断的有效工具。

微进动弹道导弹目标雷达特征提取

该文总结了弹道导弹目标雷达识别的研究现状,引入微进动和微RCS的概念,推导了进动锥体目标对雷达波的姿态角计算公式,分析了微RCS和姿态角的关系,使用进动锥体目标的微RCS序列估计目标进动参数和惯量比。以惯量比为特征,提出了识别弹头和诱饵的方法。最后给出了仿真结果。

锥体目标空间进动特性分析及其参数提取

空间进动是弹道导弹中段飞行过程中锥体目标特有的运动特性,本文首先建立了锥体目标空间进动数学模型,给出了姿态角与空间进动参数的关系式,并利用进动参数获取了反映目标质量分布特性的惯量比。然后通过对目标RCS回波数据进行多项式拟合,估计进动参数,以此为雷达目标识别提供新的技术思路。仿真实验结果表明本文提出的算法能够有效估计出目标的进动角。

空间进动目标微动参数估计方法

该文提出了基于窄带雷达估计空间进动目标微动参数的新方法。该方法首先依据进动目标回波信号的微多普勒特性,应用傅里叶变换对目标的进动参数进行粗估计;然后根据回波信号的时频谱特性,通过相干积累的方法得到目标的高分辨率3维分布。最后,利用图像熵的概念在特定范围内对微动参数进行搜索,获得了较高的估计精度。使用仿真数据验证了算法的性能,证明了参数估计的高精度。