基于Barker码脉冲压缩技术的钢板多阵元Lamb波电磁超声换能器设计与优化

为了解决传统Barker码脉冲压缩技术受脉冲功率放大器额定参数(占空比,最大脉冲宽度等)限制而导致的脉冲压缩效果下降、检测速度降低等问题,提出一种基于Barker码脉冲压缩技术的多阵元Lamb波电磁超声换能器(EMAT)。建立了基于tone-burst信号激励-Barker码脉冲压缩技术的多阵元Lamb波EMAT检测过程的有限元模型,分析了永磁体的配置形式、阵元序列长度、激励信号周期数、曲折线圈匝数等因素对脉冲压缩后的主旁瓣比和主瓣宽度的影响,并进行了实验验证。结果表明:曲折线圈匝数为4和Barker码序列长度为13位的多阵元EMAT在配置3对外置永磁体后,其信噪比(SNR)可提高9.8 dB。综合考虑检测回波的空间分辨率和SNR,多阵元Lamb波EMAT最佳参数为:曲折线圈匝数为10、激励信号周期数为11、Barker序列为13位,并配置3对外置永磁体。

基于环形阵列的空间滤波器结构损伤扫描监测方法研究

本文提出了一种基于环形阵列的空间滤波器结构损伤扫描监测方法,在结构中央布置环形压电传感器阵列实现对结构的全方位扫描监测,消除了主动Lamb波空间滤波器监测方法中盲区及远场对监测效果的影响。环形阵列由直径方向不同角度的4个线阵组成,每个线阵采用主动Lamb波空间滤波监测方法对结构损伤进行监测、成像,各阵列成像结果通过PCA-小波变换进行融合对损伤位置进行判别,从而实现结构全方位损伤扫描监测,消除单个阵列损伤监测的盲区、远场及虚假成像等影响,进而获得更加准确的损伤监测结果。通过实验研究,验证了该方法的有效性和实用性。

基于状态向量增强ByteTrack的新生羔羊活动量自动计算方法

为评价母羊繁殖性能并及时发现分娩栏中的弱活力羔羊,该研究提出一种基于状态向量增强ByteTrack的新生羔羊活动量自动计算方法。针对传统ByteTrack算法在跟踪目标被遮挡时易发生身份切换的问题,引入置信度信息增强的状态向量,提高跟踪算法区分遮挡与被遮挡羔羊的能力。针对跟踪目标丢失导致轨迹预测不准确的问题,构建目标丢失期间的虚拟轨迹并重更新轨迹状态向量,以纠正轨迹误差。在获取各羔羊活动轨迹后,计算各羔羊帧间移动距离统计羔羊活动量。在江苏海门山羊研发中心采集的新生羔羊活动视频数据集上,测试状态向量增强的ByteTrack多目标跟踪算法性能。测试结果表明,研究提出的多目标跟踪方法在高阶跟踪精度、多目标跟踪精度、多目标跟踪准确度、IDF1得分上分别达到80.8%、86.1%、84.5%和92.2%,相较于现有算法的最高精度,分别提高2.7、0.2、2.3和3.9个百分点。该研究所提方法能够实现同窝多只新生羔羊的稳定跟踪,为新生羔羊活动量的自动计算、母羊繁殖性能的自动评估提供技术支撑。

多羔肉羊品种在内蒙古地区的引进及利用情况

内蒙古自治区是我国重要的农畜产品生产基地,地域辽阔、资源丰富。近年,为加快生态文明建设,禁牧政策的范围逐渐扩大。为满足人们对农畜产品多样化的需求,提高农牧民收益,促进农牧业发展,引进推广多羔肉羊的饲养,由放牧转变成全舍饲饲养是必然趋势。该文从多羔肉羊的品种特征、引进现状、利用情况、关键技术、提质增效情况以及存在的问题几个方面进行介绍和讨论,为今后内蒙古地区集约化、规模化引进推广多羔肉羊提供有益参考。

稀疏阵列下基于机器学习多模Lamb波损伤监测

复合材料结构损伤机理复杂,形式多样,对工程结构的安全带来潜在的风险,也使得结构健康监测研究中的损伤程度辨识存在很大的困难。针对上述问题与实际工程应用场景,研究基于稀疏阵列的多模态Lamb波损伤识别方法。分析多模态Lamb波在复合材料结构中的传播过程及损伤作用机理;设计稀疏压电阵列,提高工程应用实用性;采用Fisher线性判别原理,分析提取识别损伤区域下的最优监测路径;最后,基于损伤机理分析,提取Lamb波结构响应时域、频域、时频域多特征参数,建立基于支持向量机的损伤监测与评估模型。实验验证表明,基于稀疏阵列的多模态Lamb波损伤辨识技术能够识别任意区域、不同程度的损伤,识别率为93.75%。

多胎B超在湖羊繁殖体系中的应用

文章结合湖羊繁殖工作中母羊妊娠鉴定重要环节,引进英国BCF生产的Ovi-Scan便携式兽用多胎B超,辅助繁殖人员及时准确快速检查配种母羊怀孕状况,通过对406只成年母羊、223只青年母羊、184只复配母羊进行多胎B超妊娠检查,B超孕检受胎率分别达到80.05%、82.96%和69.56%,准确度平均达到99.34%;母羊怀孕3羔及以上多胎B超妊娠检查准确度达到95.39%;3羔及以上母羊分娩152只,产羔463只,羔羊平均初生重3.27 kg,同比提高4.81%。通过多胎B超使用,显著提高母羊孕检揭发率,并对检出空怀母羊及时配种,同时对检出怀孕3羔及以上母羊分群饲养,有效提高羔羊初生重,提高湖羊母羊繁殖效率。

基于电磁超声双换能器的单模态Lamb波激励方法研究

Lamb波因其指向性好、传播距离远、损耗小等优点而被广泛应用于构件的无损检测和健康监测中。但是,Lamb波的频散性和多模态的特点,使其在实际应用中的回波信号分析变得十分困难。该文在分析Lamb波多模态特性的基础上,根据Lamb波两种模式波结构的特点,研究电磁超声双换能器激发结构产生单模态Lamb波的特性,并对双换能器激发结构进行实验研究。仿真和实验结果表明,双换能器结构可激发单模态Lamb波,并且可以消除端面模态转换产生的多模态,从而减小后续信号处理的难度,为实际检测中缺陷的定位、识别提供有效信息,并为电磁超声双换能器激发结构的设计提供理论指导。

多通道超声兰姆波检测板状结构中的裂纹

超声兰姆(Lamb)波在结构缺陷检测方面愈来愈受到重视,但目前Lamb波的应用局限于单信号源激励,单通道接收的方法,容易受到噪声干扰,其后续的信号分析处理也比较复杂。本文旨在采用多通道Lamb波对板状结构中的裂纹进行定量分析与诊断。在铝板的表面凿刻出不同深度的凹槽作为裂纹,通过线阵换能器采集在一定传播距离内的多通道Lamb波信号,并采用二维傅里叶变换分析在不同深度的裂纹下,Lamb波模式能量的变化规律。结果表明,相对于完好铝板中的Lamb波信号,裂纹的存在会使Lamb波发生模式转换现象,并且转换模式能量百分比随裂纹深度的增加而线性增加。其结果为Lamb波评价板状结构中的裂纹状况提供了一种可能的方法。

一种改进的近邻多损伤“移相叠加”成像方法

近邻多损伤成像是Lamb波成像研究中的一个难点。在传统"移相叠加"方法基础上提出一种改进的近邻多损伤成像方法。为了避免或减轻相邻损伤散射信号间的混叠,该方法利用双面激励产生较高空间分辨率的单模式Lamb波监测信号。同时,根据Lamb波在传播中的能量衰减情况,引入衰减补偿因子来减小监测信号对不同位置监测灵敏度的差异。理论分析和实验均证明了上述两处改进对于提高近邻多损伤成像质量的有效性。

不同品种肉羊胚胎移植效率的研究

以无角多赛特、萨福克、德克赛尔、东福利生纯种肉用绵羊为供体,以内蒙古小尾寒羊为受体,利用辅助生殖技术对纯种群体进行扩繁,并对不同品种肉羊的超排及胚胎移植效果进行了比较。结果显示,无角多赛特和萨福克的平均超排胚胎数明显高于德克赛尔和东福利生(P<0.05);将2523枚A级囊胚进行移植,总产羔率为51.32%,以无角多赛特产羔率明显优于其他品种肉羊(P<0.05);手术和腹腔镜移植技术对引进的纯种绵羊产羔率没有影响,但腹腔镜移植技术对受体造成的创口小,操作快捷。

一种基于宽带激励的虚拟时间反转方法

针对主动Lamb波监测中常见的低信噪比问题和传统时间反转方法降低监测信号空间分辨率的不足,提出一种采用宽带激励求取损伤散射路径传递函数的虚拟时间反转方法并应用于复杂结构的多损伤成像中。理论研究并经实验验证表明该方法不但能够有效实现Lamb波多损伤散射信号在相应损伤处聚焦增强,抑制了边界反射信号和噪声,提高了信噪比,而且与传统时间反转方法相比,提高了损伤聚焦波包的空间分辨率,增强了对于多个损伤的监测能力。最后的成像结果显示虚拟时间反转方法能够改善复杂板结构中两个近邻损伤的成像质量。

电磁超声兰姆波换能器多目标优化设计

针对电磁超声兰姆波换能器激发的兰姆波存在多模式、频散现象和信号较弱的问题,结合铝合金板材检测背景,提出一种基于"双交点法"、"零斜率准则"和正交试验设计相结合的电磁超声兰姆波换能器多目标优化设计方法。其中,"双交点法"可有效削弱兰姆波多模式现象的影响,"零斜率准则"能够有效降低兰姆波的频散现象,而正交试验设计方法可有效提高电磁超声兰姆波信号的幅值。依据所提优化设计方法,对一个在铝板检测中常用的电磁超声兰姆波换能器的9个主要参数进行了多目标优化设计。实验表明,优化后,兰姆波信号中的多模式、频散现象得到显著抑制,而且信号幅值得到明显提升,有效改善了电磁超声兰姆波换能器的工程实用性。

结合时间逆转的兰姆波与加权分布成像算法对多损伤识别的研究

结合时间逆转的兰姆波与加权分布成像算法,来识别铝板中的多缺陷。通过分析重建波形与原始激励的调幅脉冲之间的波形扭曲来校对基于时间逆转的损伤指数(Damage index,DI)。利用加权分布函数,传感网络中各条传感路径所校对的DI值被映射到检测区域内的各个离散坐标上,构建缺陷出现在这些离散坐标上的概率图像。利用动态有限元法在无缺陷和有不同切缝缺陷(不同长度)的铝板中研究兰姆波的时间可逆性,并评估这个基于时间逆转的DI对损伤识别的有效性。在试验中利用所建立起来的损伤识别方法诊断一个带有双切缝缺陷的铝板。试验结果表明,这个方法不但不依赖基准信号,而且可以精确地识别和定位铝板中的多缺陷。

人工马尾松复层混交林林分结构规律的研究

From the analysis and simulated study on the stand structures of present the multi\|stories mixed uneven\|aged Pinus massoniana planted forests in Fujian, the correlationships between stand diameter distribution structure,stand stock distribution structure, tree height and DBH were obtained. Several proposals for the rational management and structure adjustment of the present forests were put forward.

Lamb波双面激励方法及其在近邻损伤监测中的应用

针对Lamb波的多模式和频散特性,从理论和实验两方面研究了Lamb波双面激励方法,并针对近邻损伤进行了监测研究。研究结果表明:与传统的单面激励方法相比,该激励方法能够抑制Lamb波的多模式特性,在频率较低的情况下可实现基本对称或反对称模式的产生,提高了Lamb波的激励效果,便于监测信号的分析。另外,相对于通过调节激励频率产生特定Lamb波模式的方法,该激励方法具有一定的频率可调性,能有效改善Lamb波波包的空间分辨率,增强Lamb波对多个近邻损伤的监测能力。

铝板材电磁超声兰姆波换能器的有限元分析及优化设计

电磁超声兰姆波换能器由于其激发的兰姆波具有多模式、频散性和信号较弱的特点,在一定程度上限制了其发展及应用。针对增强电磁超声兰姆波信号强度问题,提出了一种优化设计方法。通过在永磁铁和线圈之间加入超微晶叠片来减小永磁铁表面的涡流,增加试件中的涡流,同时改善静磁场的分布,从而增强铝板中的信号强度。重点研究了超微晶对电磁超声信号的影响,采用有限元软件进行仿真分析,并进行了实验验证。实验结果表明,该优化方法能够有效增强兰姆波信号强度。

基于压电阵列多通道的铝板损伤检测研究

航天飞行器在服役过程中容易受到外部环境的影响出现不易发现的损伤,lamb波具有传播距离远、衰减慢等优点,成为当前结构健康检测中的研究热点。基于相控阵的延时法则与延时叠加的原理结合lamb的检测技术,利用ABAQUS建立了无损伤铝板和有损伤铝板的三维模型,进行Lamb波损伤定位的仿真研究。通过对铝板损伤前后的仿真结果分析,实现了对铝板中微小损伤点的定位。最后搭建多通道数据采集实验平台对仿真结果进行实验验证,结果表明上述方法能精确定位铝板中的微小损伤位置,验证了上述方法有效性和准确性。

利用郁闭度与HJ-1多光谱数据估算马尾松林叶面积指数

以福建中部的三明市、沙县和将乐县以及福建西部的长汀县为研究区,利用郁闭度(CD)与HJ-1多光谱数据(B1、B2、B3和B4)并结合实地踏查数据,对马尾松(Pinus massoniana Lamb.)林叶面积指数(LAI)进行估算。结果显示:利用多光谱波段及归一化差值植被指数(NDVI),得到三明市、沙县和将乐县马尾松林郁闭度估算模型为CD=-0.008B1+0.031B2+0.016B3-0.037B4+0.012NDVI-0.815,平均检验精度为87.76%;长汀县马尾松林的郁闭度估算模型为CD=-0.024B1+0.130B3-0.083B4+0.026NDVI-2.355,平均检验精度为86.78%。采用线性、对数、二次、幂和指数模型构建了2个研究区马尾松林的LAI-CD模型,经检验分析,均以指数模型综合预测效果最佳;综合分析后获得研究区马尾松林LAI-CD模型LAI=0.193e3.259CD,检验精度达0.898。研究结果说明:利用国产HJ-1多光谱数据可较精确地估算马尾松林郁闭度,所构建的LAI-CD数学模型预测效果较好,具有较强的适用性。

板内缺陷超声导波阵列检测技术

为了检测板类构件的缺陷,基于导波在板类构件内传播及其频散特性理论,计算Lamb波的频散曲线,设计了激发Lamb波的斜探头。把多个Lamb波探头布置成圆形阵列,通过搭建的多通道超声数据采集系统对多组信号进行采集,采用椭圆定位算法对板类构件上的人工缺陷进行成像显示,实验表明可有效地辨别出人工缺陷的方向和形状。

多羔主效FecB基因在济宁青山羊中的检测与分析

为检测济宁青山羊中BMPR-IB基因是否有A746G突变,并分析其与产羔数的关系,以便加速推动多胎品系的选育步伐,试验采用PCR-RFLP技术对济宁青山羊子宫组织进行FecB基因检测。结果表明,济宁青山羊中没有检测到A→G的突变,即该检测群体中不存在FecB基因。济宁青山羊多胎高产的性能是否与FecB基因有关还有待进一步研究。