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基于立体摄影数据的二维海浪方向谱反演技术研究

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海洋科学进展 2024年

作者：张玉婷姜文正王运华张彦敏中国海洋大学信息科学与工程学部自然资源部第一海洋研究所崂山实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室

立体摄影技术可实现三维海浪的连续观测。然而，目前基于立体摄影海浪观测数据开展二维海浪方向谱估计的研究却相对匮乏，从而束缚了立体摄影技术在海洋观测中的进一步深入应用。鉴于此，本文基于中国海洋大学微波遥感实验室开发的立体... 详细信息

立体摄影技术可实现三维海浪的连续观测。然而，目前基于立体摄影海浪观测数据开展二维海浪方向谱估计的研究却相对匮乏，从而束缚了立体摄影技术在海洋观测中的进一步深入应用。鉴于此，本文基于中国海洋大学微波遥感实验室开发的立体摄影海浪观测系统，并结合海浪方向谱阵列测量的扩展本征矢方法，系统性研究了基于立体摄影海浪观测数据反演二维海浪方向谱的可行性，并分析了不同海面采样点阵列排列方式、采样点间距及观测误差等因素对二维海浪方向谱反演结果的影响。立体摄影实测海浪数据反演结果显示：阵列中采样点间距小于1/3波浪的波长，海面采样点阵列排列方式为五边形时可得到较好的海浪方向谱反演结果。通过将立体摄影数据反演所得二维海浪方向谱与Signature1000型声学多普勒波浪流速剖面仪（Acoustic Doppler Wave and Current Profiler, AWAC）测量结果进行比较，结果显示二者具有较高的相关性和良好的一致性。具体而言，立体摄影所得有效波高、平均波向和AWAC测量的有效波高、平均波向的相关系数分别为0.988和0.983，平均偏差分别为0.029 m和0.010°，均方根误差分别为0.089 m和8.844°。

关键词：立体摄影二维海浪方向谱阵列测量扩展本征矢方法

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乳化油覆盖海面的后向电磁散射特性研究

中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第9期54卷 148-156页

作者：郑威张彦敏王运华郑洪磊中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 崂山实验室山东青岛266237

本文利用几何光学近似法,结合改进的局部平衡抑制比模型,并根据简化的双层粗糙面的反射系数,建立了乳化油覆盖海面的后向散射模型。基于该散射模型,研究了小入射角下,乳化油覆盖海面的后向散射特征,讨论了不同含水率下,后向散射系数随... 详细信息

本文利用几何光学近似法,结合改进的局部平衡抑制比模型,并根据简化的双层粗糙面的反射系数,建立了乳化油覆盖海面的后向散射模型。基于该散射模型,研究了小入射角下,乳化油覆盖海面的后向散射特征,讨论了不同含水率下,后向散射系数随频率和油膜厚度的变化关系,以及散射系数对含水率的敏感性。结果表明:在微波波段,和非乳化油类似,乳化油覆盖海面的后向散射系数对油厚不敏感。而太赫兹波段,低含水率条件下,散射系数随油膜厚度和频率变化而振荡,且当频率增大时,散射系数振荡幅度减小。而含水率增大时,散射系数随油厚和频率的振荡幅度也逐渐减小。在微波波段和太赫兹波段范围内,对于频率较高的太赫兹波而言,其散射系数只对低含水率的乳化油具有较高的含水率敏感性;而对于频率较低的微波,其散射系数对含水率较高的乳化油也有较高的含水率敏感性。

关键词：乳化油电磁散射几何光学近似法含水率

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低温柔性测试仪校准方法研究

品牌与标准化 2024年第4期 242-244页

作者：张彦敏宁夏计量质量检验检测测试院宁夏银川750200

本文以低温柔性测试仪的工作原理为切入点,以国标中技术特性要求为标准,分析得出机械部分及温控部分的检测方法,为低温柔性测试仪提供科学、合理、合法的计量依据,并依据该方法对不同型号的低温柔性测试仪进行校准,获得试验数据,结合实... 详细信息

本文以低温柔性测试仪的工作原理为切入点,以国标中技术特性要求为标准,分析得出机械部分及温控部分的检测方法,为低温柔性测试仪提供科学、合理、合法的计量依据,并依据该方法对不同型号的低温柔性测试仪进行校准,获得试验数据,结合实际使用需求,对低温柔性测试仪的测量结果进行计量确认,从而对本文的校准方法进行实验验证。

关键词：低温柔性测试仪机械部分温控部分校准

基于准线性近似方法的SAR图像海浪参数反演研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 144-155页

作者：袁超文张彦敏姜文正王运华中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征,基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法,进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系,基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中... 详细信息

本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征,基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法,进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系,基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中,首先仿真分析了不同海况下准线性近似法的海浪反演能力,结果表明:风浪引起的方位向截断效应会显著影响反演精度,因此该方法在低风速时的涌浪反演精度更高。通过将基于Sentinel-1卫星2020年的波模式SAR数据的反演结果与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的再分析数据进行对比,发现高海况海浪有效波高反演结果明显偏低,而且该反演误差与风速、方位向截断波长之间存在显著相关性。为了提高有效波高的反演精度,本文进一步给出了海浪有效波高反演误差与风速、方位向截断波长之间的经验校正函数模型,结果显示,通过该模型修正后的海浪有效波高反演结果与ECMWF数据和浮标测量数据具有良好一致性。

关键词：海浪合成孔径雷达准线性近似法有效波高非海浪纹理

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基于多层感知器和SAR参数的海浪有效波高反演方法

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 121-133页

作者：高亚飞王运华张彦敏姜文正中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

本文在分析雷达海面图像的多个参数与海浪有效波高相关性的基础上,应用哨兵1A卫星Level-2 SAR数据中的后向散射系数、图像强度归一化方差、截止波长、主波波长、主波波向、图像偏度和峰度参数提出了基于多层感知器(MLP)的海浪有效波高... 详细信息

本文在分析雷达海面图像的多个参数与海浪有效波高相关性的基础上,应用哨兵1A卫星Level-2 SAR数据中的后向散射系数、图像强度归一化方差、截止波长、主波波长、主波波向、图像偏度和峰度参数提出了基于多层感知器(MLP)的海浪有效波高反演方法。详细讨论了输入参数组合不同时,MLP模型反演的整体海浪有效波高(SWH)、风浪有效波高(SWH_(WW))和涌浪有效波高(SWH_(S))的精度。针对极端海况下数据较少导致模型产生的系统偏差,文中采用校正函数减小该误差,从而增强了模型的适用性。与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)和Jason3卫星提供的整体海浪有效波高数据进行对比,本文方法所得结果的均方根误差分别为0.471和0.535 m,相关系数为0.923和0.922。与ECMWF提供的风浪和涌浪有效波高相比,本文方法反演所得风浪和涌浪有效波高的均方根误差分别为0.534和0.512 m,相关系数分别为0.898和0.815。

关键词：哨兵1A SAR数据多层感知器海浪有效波高校正函数

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混凝土钢筋位置及保护层厚度测定仪校准装置的设计和验证

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品牌与标准化 2024年第4期 239-241页

作者：田华张彦敏宁夏计量质量检验检测测试院宁夏银川750200

为了能够直观反映出混凝土钢筋位置及保护层厚度的实际情况,本方案设计了嵌入读数装置,提高了保护层厚度测量准确度,模拟了从单一钢筋工况模拟到多根钢筋相互干扰工况,通过与其他校准装置做示值比对试验,验证了该校准装置已达到JJF 1224... 详细信息

为了能够直观反映出混凝土钢筋位置及保护层厚度的实际情况,本方案设计了嵌入读数装置,提高了保护层厚度测量准确度,模拟了从单一钢筋工况模拟到多根钢筋相互干扰工况,通过与其他校准装置做示值比对试验,验证了该校准装置已达到JJF 1224—2009《钢筋保护层、楼板厚度测量仪校准规范》中对校准装置的技术要求。

关键词：校准装置示值比对试验验证

电解铜箔阴极辊用工业纯钛TA1热变形行为研究

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热加工工艺 2024年

作者：鲁龙龙张彦敏宋克兴刘海涛王昭东冯庆操齐高河南省科学院东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室西安泰金工业电化学技术有限公司西北有色金属研究院河南科技大学材料科学与工程学院

采用Gleeble热模拟试验机研究了工业纯钛TA1在变形温度750～950℃、应变速率0.01～10 s-1和最大变形量50%条件下的热变形行为。结果表明：流变应力随变形温度的升高而减小，随应变速率的增大而增大。在β相变点以下变形时，材料主要软... 详细信息

采用Gleeble热模拟试验机研究了工业纯钛TA1在变形温度750～950℃、应变速率0.01～10 s-1和最大变形量50%条件下的热变形行为。结果表明：流变应力随变形温度的升高而减小，随应变速率的增大而增大。在β相变点以下变形时，材料主要软化机制为动态再结晶，晶粒尺寸随应变速率的增大与变形温度的降低而减小。在相变点以上变形时，材料低应变速率下的主要软化机制为动态回复，随应变速率的增大，动态再结晶软化作用增强。在750℃温度下1、10 s-1变形时晶粒细化效果较好。在低应变速率与高变形温度下，出现粗大的α相晶粒，晶粒细化效果较差。基于应变补偿建立了工业纯钛TA1的Arrhenius本构方程，公式中常数α、n、Q、ln A与应变ε的关系可采用5阶多项式拟合表达。

关键词：工业纯钛热变形行为显微组织本构方程

微量稀土铈对含硫纯铜热变形行为的影响(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：宋克兴华云筱刘海涛张彦敏张朝民周延军皇涛有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心材料研究所河南省科学院河南科技大学材料科学与工程学院

采用Gleeble-1500热模拟试验机在600℃条件下进行热压缩变形，研究了微量Ce添加对含硫纯铜组织和织构演化以及动态再结晶的影响。结果表明，随Ce含量增加，Cu-S（S2）合金的晶粒尺寸逐渐减小，由杂质元素S引起的晶界脆化得到显著抑制。C... 详细信息

采用Gleeble-1500热模拟试验机在600℃条件下进行热压缩变形，研究了微量Ce添加对含硫纯铜组织和织构演化以及动态再结晶的影响。结果表明，随Ce含量增加，Cu-S（S2）合金的晶粒尺寸逐渐减小，由杂质元素S引起的晶界脆化得到显著抑制。Ce的添加促进了S2合金的动态再结晶过程，将其动态再结晶机制由不连续转变为连续和孪晶诱导共存机制。S2合金的织构组分和强度也随Ce含量的增加而发生改变，当Ce的添加量为120 wt ppm时，合金晶粒取向更为随机化，这是由于动态再结晶的促进作用。

关键词： Ce添加杂质S 超高纯铜显微组织动态再结晶织构

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Cu-4Ag合金微细丝拉拔极限预测模型

塑性工程学报 2024年第2期31卷 157-162页

作者：张学宾谷继华封存利鲁龙龙张彦敏宋克兴皇涛河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 河南森格材料科技有限公司河南焦作454000 河南省科学院河南郑州450002

采用三室真空冷型竖引连铸设备制备了Cu-4Ag合金铸态杆坯,并利用连续冷拉拔变形得到了不同线径的Cu-4Ag合金微细丝,通过拉拔实验获取了不同线径下材料的屈服强度和抗拉强度;基于线径与强度的关系,构建了微细丝拉拔极限预测模型。结果表... 详细信息

采用三室真空冷型竖引连铸设备制备了Cu-4Ag合金铸态杆坯,并利用连续冷拉拔变形得到了不同线径的Cu-4Ag合金微细丝,通过拉拔实验获取了不同线径下材料的屈服强度和抗拉强度;基于线径与强度的关系,构建了微细丝拉拔极限预测模型。结果表明,在拉拔过程中,Cu-4Ag合金微细丝的线径与抗拉强度密切相关,具有明显的尺寸效应;修正后的拉拔极限模型能够较为准确地预测不同线径的Cu-4Ag合金微细丝能够达到的拉拔极限。将拉拔极限模型产出的数据导入MATLAB中,构建了三维曲面模型,可以更为直观地分析材料的拉拔极限。

关键词： Cu-4Ag合金微细丝屈服强度抗拉强度拉拔极限预测模型 MATLAB