基于PSO-GBDT的基桩缺陷智能识别与定位

低应变反射波法是实现基桩缺陷诊断与健康评估的重要手段。然而,目前该方法检测结果的判断仍采用人工方式进行,而人工进行结果的判断又不可避免会因缺陷波形不明显等因素导致误判或判断不准确等问题。为了解决这一问题,利用梯度提升决策树(GBDT)建立低应变反射波法检测结果与桩身缺陷位置的非线性关系,实现桩身缺陷的快速识别与定位,引入粒子群优化算法(PSO)优化模型关键参数,提高模型的精度与泛化能力。此外,利用核主成分分析(KPCA)算法对低应变反射波的多域特征降维,以此降低模型训练难度。最后,通过大量实测数据验证了该模型的可行性与准确性,结果表明,该模型具备基桩缺陷的快速识别与定位的能力。

便携式近红外仪检测牛奶中脂肪、蛋白质及干物质含量

采用便携式近红外光谱仪,结合偏最小二乘回归法,研究了牛奶脂肪、蛋白质和干物质含量的测定方法,建立了近红外漫反射定量分析模型。结果显示,脂肪、蛋白质和干物质模型相关系数(R2)分别为0.98,0.95,0.98,建模集标准残差(RMSEC)分别为0.187,0.105,0.217,验证集标准残差(RMSEP)分别为0.187,0.120,0.296,相对分析误差(RPD)分别为5.02,2.60,3.20。同时探讨了各成分间的相关性,发现脂肪与干物质间具有很好相关性(R2=0.921),因此可通过脂肪模型预测来计算干物质含量,提高了干物质的检测精度。研究表明,采用便携式近红外漫反射模式可为牛奶成分的现场检测提供一种无损、快速的新方法。

纵波和转换波联合反演技术在松辽盆地北部LMD地区的应用

常规纵波反演技术基于纵波地震资料,反演结果具有多解性。纵波和转换波联合反演技术基于纵波和转换波地震资料,由于增加了转换波地震资料这一约束条件,大大降低了反演结果的多解性,从而提高了储层预测的精度。纵波和转换波联合反演方法的基本原理是,通过建立纵波和转换波的反射系数线性方程,基于三维三分量地震资料,计算地层的纵波阻抗、横波阻抗和密度的反射率。首先基于正演模型,讨论了反演方法的精度;然后基于松辽盆地北部LMD地区的三维三分量地震资料,针对某气顶型油藏进行了反演,反演结果与实际地质特征吻合。

水溶性高分子梯度溶液吸声机理的研究

研究了水溶性高分子涂料在其溶解过程中的吸声机理。合成了水溶性高分子涂料,并在声管中测试其溶解过程中声衰减性能。实验结果表明水溶性高分子涂料溶解过程中形成的高分子梯度溶液的声衰减效果明显优于(即大于)相应的均匀溶液。根据连续分层介质中声波传播理论建立了计算水溶性高分子溶解过程中声衰减的数学模型。计算结果与实验结果一致。由实验和理论分析结果得出了水溶性高分子涂料在其溶解过程中的梯度吸声机理,即多次反射、多次吸收,最终将声能转化为热能。

脉冲爆轰发动机预爆轰点火数值模拟

本文采用二维数值模拟对脉冲爆轰发动机点火方式中的预爆轰点火进行了分析研究。模拟了预爆轰管在主爆轰管上的两种最基本的布置方式:平行布置方式和正交布置方式。讨论了预爆轰管的布置方式和几何形状对点火的影响。结果表明:正交布置方式优于水平布置方式,因为反射激波在点火过程中起到了非常重要的作用。预爆轰管和主爆轰管的内径比是影响点火的重要参数,而长度的影响则较小。

声波在固体板中的多径传播及其时间反转声场

采用无穷长条形阵元在固体板自由表面激发,研究了固体板中声波(纵波和横波)传播的多径效应,在射线近似下深入分析了柱面纵波和横波在固体板中的多次反射及波型转换特性,给出了简明解析表达式;将时间反转法应用于固体板中声波的传播,在理论和实验上分析了时间反转声场规律,证明了从不同阵元发出的沿不同路径传播的声波时间反转后同时同相到达原接收点,表明时间反转法能自动补偿固体板中由于多径效应造成的波形畸变;还通过聚焦增益和主副瓣比定量地分析了时间反转声场的自适应聚焦过程,考查了焦点位置和换能器阵列孔径对聚焦效果的影响,得到了理论和实验相符的结果。

关于多波多分量地震资料极性问题的讨论

对于多波多分量地震资料,需要进行纵、横波联合层位对比,因此地震资料极性的确定非常重要。从地震反射系数和坐标系统二者之间的关系出发,探讨了纵波反射系数和转换横波反射系数之间的关系。基于一个3层各向同性介质模型,在地震资料采集和处理中常用坐标系下,按照美国勘探地球物理学家学会(SEG)地震记录极性标准,分析了多波多分量资料中各种反射波和初至波的极性情况以及它们之间的关系,提出了极性判断和选择的建议。

爆破源地震反射波三分量记录理论地震图研究

本文用各向异性反射率法计算爆破源反射地震的理论地震图。对比了各向同性介质的反射记录，讨论了水平叠层各向异性和裂隙各向异性对体波三分量记录特征的影响。结果表明，裂隙各向异性导致转换横波分裂，并使横向记录分量出现波动。这种转换横波的分裂和快渡偏振方向的定向性难以用各向同性和水平横向各向同性传播来模拟。由此提出，爆破源反射地震三分量记录中横向记录剖面上出现的可连续追踪的转换波是探测介质方位各向异性的一个重要标志。

梁结构耦合点的纵向弹性波传播

采用波动分析法研究了纵向弹性波在两半无限梁耦合点的传播。应用梁的一维波动方程 ,耦合点模拟为质量弹簧系统 ,根据耦合点的连续条件和平衡条件 ,计算得到了纵向波传输至耦合点的振动功率传播效率和反射效率。传播效率和反射效率确定为梁纵向波阻抗和耦合点阻抗的函数 ,分析了梁纵向波阻抗和耦合点阻抗对纵向波传播效率和反射效率的影响。研究表明通过合理的选择激励梁、耦合梁和耦合点阻抗之间的匹配关系 ,可有效控制耦合点的纵向波传播。本研究对于振动控制和结构优化设计具有重要的意义。

基于微波技术检测混合液体组分

微波是一种电磁波,他在传输的过程中遇到不同媒质的分界面会发生反射,形成反射波。反射波与入射波叠加形成驻波,利用微波这一特性搭建微波检测系统可以确定混合液中的组分。该方法具有较高的灵敏度、测量速度快的优点。笔者以水和乙醇的混合液为例进行测定,实验结果表明:通过测量驻波比进而确定水中乙醇的组分。

多光谱遥感技术预测矿产资源的潜能——以蒙古国欧玉陶勒盖铜金矿床为例

建议把蚀变遥感异常作为一个新的找矿参数,文中讨论了蚀变遥感异常的地质基础和光谱前提。在矿床地质学和蚀变矿物光谱参数特征的基础上,编制了一张用于蚀变遥感异常提取及对其地质解释的表格。设计了从ETM+和ASTER数据中提取羟基蚀变矿物组合信息的独特流程方案。这个方案称之为"去干扰异常主分量门限化技术",文中示以简化的流程图。ETM+数据用来研究位于欧玉陶勒盖铜金矿床东北部的汉保各德中酸性火成杂岩体岩性特征,ASTER近红外和短波红外数据用来提取欧玉陶勒盖斑岩铜金矿矿床及其近区的羟基异常,通过选择性主分量分析判断欧玉陶勒盖铜金矿矿床的矿床类型为斑岩型。已知矿区各矿体的羟基异常都十分清晰,此外在矿床西部还发现了三个新的有希望的羟基异常。此工作进一步展示出多光谱遥感技术对于金属矿床的预测具有极好的潜能。

井巷工程反射波超前探测逆时偏移成像

探讨了井巷隧道工程反射波法超前地质预报成像问题。从一阶速度应力弹性波方程出发,推导了二维各向同性介质情况下弹性波逆时传播的高阶差分格式,实现了弹性波在数值空间中的逆时延拓。构建反射波法隧道超前探测中的断层、软弱夹层等介质模型,以反射波探测的正演记录作为初始条件,并从程函方程出发,采用逆时差分格式求取介质模型网格空间中各点的直达波旅行时作为弹性波逆时偏移的成像条件,实现多波多分量资料的逆时偏移。偏移结果表明,逆时偏移能够使隧道壁接收到的波场准确归位,提高隧道反射波超前探测的资料处理的精度。

矿井地震反射超前法探测煤层冲刷带的应用

为了在采掘过程中避免煤层冲刷带对掘进成巷和采出率的影响,利用矿井地震反射超前法对煤层冲刷带影响范围进行远距离超前探测。在分析煤层冲刷带的地球物理特性的基础上,探讨了多波多分量地震反射超前法探测技术的时距曲线特征,研究了远距离超前预测预报后期古河床煤层冲刷带发育及其边界范围的实例。应用表明,在巷道掘进过程中,运用矿井地震反射超前法探测技术预测煤层冲刷带的发育及其边界范围是可行的,探测结果误差较小,与实际情况吻合较好。矿井地震反射超前探测法是超前预测掘进前方煤层冲刷带的一种有效的地球物理探测新手段,能较好地指导矿井生产,满足矿井高产高效的要求。

管线渗漏异常探地雷达数据的电场分量成像分析

探地雷达(GPR)是管线渗漏探测的有效方法,但是当地下介质分布较为复杂时,难以直接从GPR数据剖面图中准确识别出渗漏异常区。为此,针对渗漏异常区含水量高的特点,根据反射波系数与介电常数的关系,提出了GPR数据的电场分量成像技术。利用时间域有限差分法(FDTD)模拟了不同介电参数的地质模型在GPR中的电磁波响应,由正演模拟结果可知分界面两侧介质的介电常数差异性越大反射波能量越强。最后将GPR数据的电场分量成像技术应用于某工业区管道渗漏探测中。试验结果表明,管道渗漏异常区在电场分量图谱中表现为高幅值区。

电力系统故障下行波提取仿真实验方法设计

采用Matlab/Simulink设计了电力系统故障下行波提取仿真实验方法。以直观波形图而非抽象理论分析,展示了正、反向行波模分量及其反射系数/折射系数在故障过程中的变化特征。用曲线说明了行波模分量及其反射系数/折射系数携带着重要故障信息,不仅可用作继电保护判据,还可辅以模式识别方法用于故障类型识别。仿真实验方法可用于应用型本科和高职院校的科研和教学,易于学生掌握和转化为技能,程序可经Matlab Coder转化为C/C++子程序,为应用程序调用,缩短技术人员的开发时间。

梁结构耦合点的振动功率传播(英文)

本文详细讨论了多根梁耦合点的振动功率传播特性。耦合点采用刚体质量来模拟。采用波动分析法研究纵向波或弯曲波入射半无限梁结构耦合点的传播。首先根据耦合点的平衡条件和连续条件,得到了波动方程中的幅值。然后建立了波动幅值和振动功率之间的关系,并得到振动功率反射和传播系数。反射和传播系数确定为振动频率和耦合角度的函数。算例计算了二叉梁的反射系数和传播系数,分析了耦合角度和振动频率以及是否计及耦合点质量对反射系数和传播系数的影响,得到了一些有价值的结论,对于振动控制和结构优化设计具有重要的意义。

从EAGE第66届年会看多分量地震技术的新进展

多分量地震技术在储层描述及复杂地质条件下的构造成像方面的独特作用,吸引着地球物理学家不断地致力于此技术的发展与完善。EAGE第66届年会反映了人们对多分量地震现状的认识。会上介绍了多分量地震数据处理的新进展,包括纵波一转换波波组对比,转换波转换点坐标计算,双折射分析校正,转换波速度分析及偏移技术的新成果。

新型矿井多波多分量地震反射法观测系统关键技术研究

针对DTC-150防爆地质超前探测仪在工程应用中存在的解释成果误差较大的问题,提出了研制一种新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的必要性;分析了煤岩有效地震波频率特性,提出新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的有效布设方式为震源置于掘进面远端,采用一炮多收制;介绍了该系统中高速高精度多通道数据采集模块的电路设计;给出了该系统为消除掘进面绕射回波干扰和放炮形成的巷道声波干扰的处理方法。该系统已研制成功,实验结果表明,其本底噪声小,且具有较高的可靠性和稳定性。

水工混凝土构件裂缝检测方法及应用

水利工程在长期运行过程中,其混凝土构件会出现磨蚀、裂缝等损伤,如这类问题不能够及时得到处理,将会严重影响水利工程的安全运行。本次研究主要针对水工混凝土构件中的裂缝检测方法进行研究,提出从“定性”到“定量”的一体化检测思路,具体实施过程分为四部分,即“普探—详查—判定—验证”,其中,普探阶段采用探地雷达法,确定裂缝的总体分布;详查阶段采用超声横波反射三维成像的方法,确定裂缝的纵深向分布;判定阶段分别采用裂缝测宽法和表面声波法,用来确定裂缝的表面宽度和贯穿深度;验证采用钻孔电视,确定探测结果的正确性和准确性。上述技术路线突破了单一方法的限制,可有效地运用于水工混凝土构件裂缝检测,经实践证实,具有良好的检测效果。

浅谈地震数据处理中反射波的高频成分

地震数据采集得到的地震波是由反射波、规则干扰和噪声叠合而成的复合波,数据处理将淹没在干扰和噪声之中的反射波提取出来,再经过频率补偿使反射波高频成分的微弱振幅得以提升,从而得到主频高、频带宽的高分辨率数据。记录下来的反射波频率的高低,不能用“60 dB高频死亡线”来衡量,用原始数据滤波扫描也得不到反射波频率的正确范围,而用采集+处理综合动态范围和地层吸收衰减模型可对反射波频率范围作出较客观的估计。对处理后的数据进行滤波扫描,才能得到正确的反射波频率范围。塔里木盆地沙漠区2 ms采样间隔的常规处理数据高通滤波扫描结果表明,反射波频率可高达尼奎斯特频率(约240 Hz),证明井中激发、地面接收采集到的数据已记录了这样的反射波高频成分。特征子波反褶积处理的实例证明了这样的微弱振幅高频成分是展宽高频段的有用信号。然而1 ms采样间隔的高精度数据经叠前时间偏移处理,其反射波高频仅达到120 Hz,甚至更低至60 Hz。之所以如此,是叠前时间偏移前的滤波和频率衰减所致,这种做法变相地将1 ms采样的高精度数据当作4 ms甚至8 ms采样间隔数据使用。此外,抽稀时间和空间采样间隔的算法和处理措施会使反射波高频成分成倍降低。