基于双调和插值的锥束CT金属伪影校正算法

在计算机断层扫描(CT)中,金属植入物会引入严重的伪影,导致图像质量降低影响诊断价值。为了对锥束CT中的金属伪影进行校正,提出了一种基于双调和方程的金属伪影校正算法。首先,对含金属伪影的重建图像进行双边滤波和金属阈值分割,获得金属和非金属图像;然后,对二者进行正向投影,获得金属投影区域和先验投影图像;接下来,利用先验投影图像对原始投影进行归一化,并对金属区域进行双调和方程插值修复,获得修复的投影数据;最后,对修复的投影数据去归一化,并利用FDK算法进行重建,再与金属图像融合获得最终的校正图像。为了验证该算法的性能,采用实际拍摄的数据进行金属伪影校正实验。结果表明,与常用的线性插值校正算法和归一化校正算法相比,所提算法ROI区域内图像的均方根误差分别减少了22%和8%,有效地抑制了金属伪影,优于常用的去金属伪影算法。

消除或减轻CBCT常见伪影的可行化探讨与研究

随着锥形束计算机断层成像(CBCT)在医学影像领域的广泛应用,其伪影问题日益引起关注。伪影对CBCT图像的质量和诊断准确性产生不利影响,因此寻求有效的方法消除或减轻伪影对于提高CBCT影像质量具有重要意义。本文简要介绍了锥形束CT的工作原理和常见伪影类型,针对每种伪影类型,分析了其产生机制和影响因素,同时提出消除或减轻CBCT常见伪影的可行方法,提出未来的研究应致力于深入理解伪影的形成机制,开发更加精确有效的消除或减轻伪影的方法。旨在为优化CBCT图像质量,提高临床应用时的影像诊断准确性和可靠性提供参考。

Generation characteristics of a metal ion plasma jet in vacuum discharge

To improve the performance of a metal ion plasma jet in vacuum discharge, an anode-insulated cone-cylinder electrode with insulating sleeve is proposed in this paper. Discharge characteristics and generation characteristics of plasma of the electrode are investigated, effects of diameter of insulating sleeve, variety of cathode material and length of the insulating sleeve on characteristics of metal ion plasma jet are discussed. Results indicate that a directional and steady plasma jet is formed by using the novel electrode with insulating sleeve under high vacuum conditions. Moreover, the properties of metal ion plasma jet are improved by using the aluminum cathode and thin and long insulating sleeve. The study provides strong support for research of vacuum metal ion plasma thruster and ion implantation technology.

简洁构型与馈电的宽带双极化金属锥阵列天线

本文提出了一种宽带双极化金属锥阵列天线。该阵列天线以传统的旋转体天线结构为主体,通过在锥体底部开设四道正交的直通槽,以便在锥状单元内部形成可与地板间构成匹配谐振腔的开放式空腔结构。在阵列中,任意两个相邻的锥状单元之间可形成类似于Vivaldi天线的辐射缝隙结构。馈电采用同轴馈电方式,探针无弯折结构,金属锥体无弯折过孔。每个金属锥状单元独立,可极大简化加工、装配和维护过程。该天线具有两个正交极化,分别由左右和前后相邻单元构成。仿真结果表明,在频率范围为2~8GHz内,阵列大部分有源VSWR小于2,小部分端口有源VSWR小于2.5(相对带宽为120%)。

干滩河床淤泥浅层原位固化施工关键技术研究

针对河床表层淤泥具有水质污染风险高、流塑性强、承载力低的工程特性,采用原位固化工艺,进行干滩河床淤泥浅层固化施工。通过试验区的实施,对固化土进行无侧限抗压强度检测和原位静力触探检测,分析确定了干滩河床浅层淤泥原位固化施工工艺及其施工过程中的控制重点和工艺参数,并探讨了固化土的环境影响。结果表明,随着固化深度和固化剂掺量的增加,搅拌头的提升速率降低、喷浆循环次数增加,固化土均匀性增加,固化效果更明显。针对干滩河床淤泥原位固化的优化工艺参数为:固化深度2 m、固化剂掺量5%。当养护龄期为28 d时,固化土比贯入阻力P_(s)平均值为1.87 MPa,对应的不排水综合抗剪强度C_(u)为61.6 kPa。且固化土的环境影响风险较低,具有阻隔下卧层内源污染的作用。

仿生结构陶瓷金属复合板抗冲击性能数值研究

复杂组合形式的仿生结构往往具有比单一结构更为优异的性能,为了探索仿生结构陶瓷金属复合板的抗冲击性能,建立了陶瓷金属复合板模型,考虑了砖砌式与龟甲式仿生结构,分别模拟了传统陶瓷金属复合板与仿生结构陶瓷金属复合板受弹体高速冲击的过程。通过对比侵彻各结构复合板后的弹体残余速度,得到了仿生结构陶瓷金属复合板在抗冲击性能上要优于传统陶瓷金属复合板的结论,并进一步通过对比分析了侵彻过程中的弹体剩余速度、陶瓷板损伤情况以及各层板能量损耗结果,分析结果表明:仿生结构较传统结构有局部更为严重的裂纹损伤,并且底层陶瓷板具有更大的陶瓷损伤锥角;仿生结构较传统结构的各层板耗散了更多的能量并且延长了弹体的有效侵彻时间;黏接层能够进一步抑制仿生结构的裂纹扩展和损伤范围。

连接管道直径等参数对旋风分离器性能的影响

现有气雾化制粉设备所采用的分离器收集粉末的性能较差,同时其分级效率也较低,导致其无法满足金属增材制造的粉末粒度要求。为此,以两级串联旋风分离器为研究对象,对旋风分离器的连接管道直径及其他参数进行了数值模拟研究。首先,为了验证数值模拟计算模型及其边界条件的可靠性,进行了气雾化制粉试验;然后,采用计算流体力学(CFD)模拟技术,对旋风分离器进行了仿真分析,研究了连接管道直径的改变对旋风分离器流场,以及对压降、分离效率和切割粒径等分离器性能的影响;最后,在连接管道直径确定的情况下,对旋风分离器其他参数进行了模拟,分别研究了入口形状和锥体长度变化对旋风分离器流场及分离性能的影响。研究结果表明:当连接管道直径d=130 mm时,旋风分离器的分离效率最高,随着旋风分离器连接管道直径的增加,其切割粒径逐渐增加;当入口形状为圆形A时,旋风分离器的分离效率最高,随着矩形长宽比的增加,分离效率逐渐降低,切割粒径增加;锥体长度的增加使得旋风分离器的分离效率先升高后降低,采用方案3时的分离效率最高,切割粒径逐渐降低。

金属化合物在PP膨胀阻燃体系中的研究

探讨了几种金属化合物对PP膨胀阻燃体系的影响,通过锥形量热仪分析了体系的阻燃性,SEM观察燃烧后材料的成炭情况。结果表明,ZB、ZEO、MgO能起到协效作用,成炭较好,而CuCl不但不能起到协效作用反而破坏了炭层的质量,呈对抗性。

金属圆锥体阵列对弹丸的导偏特性试验

为了提高防护目标抗高速弹丸的侵彻能力,研究了一种新的防护导偏结构。将金属圆锥体阵列作为导偏层基本结构,利用直径为37 mm的半穿甲弹进行打击试验,考察导偏层对高速弹丸的导偏特性。分析了导偏的基本过程及影响导偏效果的主要因素,并对弹丸偏转前后侵彻混凝土靶板深度进行了对比研究。试验结果表明:金属圆锥体阵列导偏层对高速弹丸具有良好的导偏效果和减缓速度的作用,可大大降低高速弹丸的侵彻威力。提出了该类导偏层在工程应用中应注意的问题。

基于粒子群算法的低副瓣螺旋天线设计

提出了一种单绕低副瓣螺旋天线的设计方法。在单绕螺旋天线外加一个金属锥面来改变天线的辐射特性。采用粒子群算法对影响天线方向图的参数,包括金属锥面两端的口径和长度进行了设计,以降低天线辐射方向图的最大副瓣电平。仿真分析和实验测试结果说明在要求的1268.5±10 MHz频带范围内该天线驻波比小于1.15,天线方向图的最大副瓣电平低于-25 dB。

燃气动力压力焊封堵器的设计与研究

在当今的环境形势下,研发一种适用范围广、工艺先进、技术指标优异、操作简单、安全、可靠、成本低廉的封堵补贴技术显得尤为的重要。燃气动力压力焊封堵器的总体方案是在总结研究国内外封堵技术的基础上,通过分析、对比、优化、汲取众家所长而设计研发的新型装置。

牙轮钻头单金属密封结构优化研究

牙轮钻头单金属密封结构起到阻碍钻井液进入轴承腔、防止润滑脂泄漏的作用,但是单金属密封结构在高转速、高钻压情况下容易失效。为了提升单金属密封结构的密封性能,使用ABAQUS建立其有限元模型,分析静环斜面倾角、静环楔入角和动密封面长度变化对动密封面接触应力的影响规律。结果表明:静环斜面倾角从13°到21°的变化过程中,最大接触应力逐渐增加,且峰值都出现在动密封面的外侧0.5 mm处;动密封面接触长度从2.5 mm到4.5mm的变化过程中,接触应力逐渐增大,但变化不明显;静环楔入角从1°增至9°时,接触应力呈减小趋势,且变化也不明显,最大值分布在动密封面的外侧。因此,静环斜面倾角对接触应力影响较大,而静环楔入角和动密封面接触长度相对较小。利用正交优化实验进行密封结构的敏感性研究,得到密封结构最优结构参数。优化后最大接触应力增加62.72%,平均接触应力增加17.02%,提高了单金属密封结构的密封性能。

牙轮钻头用单金属密封瞬态启动动力学模型与密封性能

牙轮钻头的频繁启动以及振动工况直接影响单金属密封的可靠性和工作寿命。基于热-流-固-动耦合场,建立了复杂工况下单金属密封瞬态启动动力学模型,采用有限差分法和Newmark法联合求解润滑方程和动力学方程,考察钻头转速和轴向激励对单金属密封动态密封性能的影响,结果表明:随着钻头不断启动至恒转速阶段,高压(p_(0)=30 MPa)下单金属密封端面液膜沿径向始终呈发散型分布,端面温升在轴向激励下振荡增加至稳定波动,瞬时泄漏率呈正负交替波动状态,幅值远大于稳态泄漏率幅值,特别是当泄漏率为负值时,外径侧泥浆极易侵入密封间隙;单金属密封动态性能随钻头转速和轴向激励载荷增大而进一步恶化。

牙轮钻头用单金属密封热-流-固耦合模型与性能分析

综合考虑密封端面间的粗糙接触、热力变形和黏温特性,构建了密封环与辅助密封件、润滑液膜与密封介质的关联体系,建立了牙轮钻头单金属密封热-流-固耦合数学模型,并研究了关键钻井参数如环境压力、钻头转速对单金属密封端面膜厚分布形态、温升变化及密封性能的影响规律。研究结果表明:随钻井深度和环境压力的增大,单金属密封端面间隙逐渐由收敛型演化为发散型,膜厚及温升极值点由外径侧向内径侧迁移,其临界转折点为环境压力p0=11 MPa附近;高压工况下,密封端面内径侧接触压力递增,不利于润滑油膜的形成;密封系统的泄漏率和摩擦力随钻头转速增大均有所增大,但在低压工况下可通过合理增大钻头转速来提高钻井效率。

GYP-1200惯性圆锥破碎机在金属矿山的应用研究

分析了破磨成本与入磨粒度的关系,介绍了惯性圆锥破碎机的结构、特点及主要技术参数,通过总结近年来GYP-1200惯性圆锥破碎机在金属矿山行业中的实际应用情况,表明该机能有效降低矿石入磨粒度,很好地满足"多碎少磨"新工艺的要求,大大降低破磨生产的电耗、钢耗,节约选矿成本,有助于金属矿山选矿厂实现节能减排、资源的综合利用。

能谱锥形束CT减少口腔金属伪影的效果评价

目的:评价基于口腔能谱锥形束CT(CBCT)的虚拟单色成像技术在减少金属伪影方面的价值。方法:选择46例带有口腔金属物的患者,并随机分为A、B 2组,其中A组用口腔能谱CBCT进行成像,B组用传统口腔CBCT进行成像。图像分析指标包括图像的方差(STD)和金属伪影指数(MAI)。所得数据采用SPSS 25.0软件包进行独立样本或配对t检验。结果:口腔能谱CBCT的虚拟单色图像的MAI值为57.7,低于该设备生成的传统图像的MAI值(81.8),且具有统计学差异(P<0.05)。此外,口腔能谱CBCT的虚拟单色图像的MAI值(57.7)也低于传统CBCT图像的MAI值(157.1),且具有统计学差异(P<0.05)。结论:口腔能谱CBCT的虚拟单色成像技术能有效减少金属伪影。

套损井大通径膨胀薄壁管补贴修复技术研究

采用低合金材料的薄壁补贴管进行套管补贴,能够获得比常规膨胀补贴更大的补贴通径。在提出薄壁管补贴材料选择要求的基础上,对补贴管结构进行了设计,采用ANSYS软件对补贴膨胀过程进行了力学分析。分析结果表明:薄壁补贴管的膨胀补贴过程符合金属材料塑性变形规律,在膨胀过程中补贴管会产生应力波动,应力值始终位于材料的屈服强度和抗拉极限之间,其最大应力为925.06 MPa,补贴管能够对套管进行修复而不发生断裂破坏。研究结果可为薄壁补贴管的现场应用提供参考。

高速牙轮钻头轴承双金属密封失效分析及改进

目前,高速牙轮钻头轴承双金属密封性能不能很好地满足使用要求,导致轴承使用寿命低,钻头快速失效,使钻井成本增加,钻井效率降低。分析表明:弹性元件的主要失效形式为老化和磨损,主要原因是工作环境较恶劣,橡胶圈的压缩率过大,橡胶材料耐高温、耐磨、耐腐蚀性能较差;金属环的主要失效形式为磨损,主要原因是密封面压力分布极不均匀,对中性差,导致钻井液进入密封面间。对金属环和橡胶圈的结构设计及材料优选提出了改进措施,以提高高速牙轮钻头的性能和使用寿命。

螺旋叶片锥辊连轧技术的研究现状及发展展望

锥辊连续辗轧成形是目前世界上最先进的螺旋叶片成形工艺,生产螺旋叶片的锥辊轧机属于特种轧制设备,国内目前尚无厂家专业生产。为此,在介绍生产螺旋叶片常用工艺的基础上,对螺旋叶片锥辊辗轧成形理论、锥辊轧机及其轧制参数的调整等问题的研究现状进行了总结,并对螺旋叶片锥辊连续辗轧技术的发展方向进行了展望。

金属圆锥体对侵彻弹丸的导偏效果预测模型研究

研究射弹的运动姿态变化规律对攻击和防护都有十分重要的意义。研究了弹丸受到偏转力作用下的动力学过程,分析弹丸各运动参数的改变规律;深入分析弹丸撞击并侵彻金属圆锥体现象,建立了实心圆锥体对侵彻弹丸的导偏效果预测模型;分析比较空心金属圆锥体与实心金属圆锥体对弹丸导偏过程的差异,利用调整系数对实心圆锥体导偏效果预测模型进行修正,得到了空心圆锥体导偏效果预测模型;利用试验数据对空心圆锥体导偏效果预测模型进行了计算验证,结果表明吻合情况良好。