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正负极性CMT铝焊丝熔滴体积增长量分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第4期56卷 430-435页

作者：吕小青王壮壮天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津市现代连接技术重点实验室天津300350

为了定量研究铝焊丝在正负极性冷金属过渡时熔滴体积的变化情况,搭建了VP CMT熔滴过渡图像及电信号采集平台.利用数字图像处理技术,对拍摄得到的熔滴过渡图像进行处理,得到了仅包含焊丝、熔滴轮廓的二值图像.结合焊丝直径与熔滴径向尺... 详细信息

为了定量研究铝焊丝在正负极性冷金属过渡时熔滴体积的变化情况,搭建了VP CMT熔滴过渡图像及电信号采集平台.利用数字图像处理技术,对拍摄得到的熔滴过渡图像进行处理,得到了仅包含焊丝、熔滴轮廓的二值图像.结合焊丝直径与熔滴径向尺寸之间的关系特征,将熔滴与焊丝之间“固-液”分界面的判定分为焊丝直径大于、等于、小于熔滴径向尺寸3种情况进行讨论,提出了判别熔滴与焊丝之间“固-液”分界面的具体方法.首先基于此方法得到了不同工艺参数下,铝焊丝在燃弧阶段不同时刻的瞬时熔滴体积.依据燃弧阶段末期与燃弧阶段初期的熔滴体积,计算得到了不同极性下的熔滴体积增长量.发现在相同的工艺参数下,焊丝极性接负(EN)阶段的熔滴体积增长量明显大于焊丝极性接正(EP)阶段.之后给出了燃弧阶段输入功与熔滴体积增长量之比(W/ΔV)参量,并定量对比了在不同的工艺参数下,EP和EN阶段的W/ΔV变化.结果表明,熔化相同体积的铝焊丝,EP阶段所需要的燃弧阶段输入功约为EN阶段的2.2倍.最后结合焊丝作为阴(阳)极时的产热以及电弧在EN阶段沿焊丝产生“上爬”现象对上述结果进行了解释.该研究为后续精确控制溶滴尺寸,进而控制焊缝成形提供了借鉴.

关键词：变极性冷金属过渡熔滴体积图像处理输入功

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武术基本功训练对一二年级学生体质影响研究

武术基本功训练对一二年级学生体质影响研究

作者：王壮壮西安体育学院

学位级别：硕士

为了进一步探索增强儿童青少年体质水平的体育锻炼方法,推广增强儿童体质水平的科学健身干预手段。本研究针对6—8岁学生群体开展武术基本功训练的实验干预研究,从身体形态、身体机能、身体素质三个方面探讨为期12周的武术基本功运动干... 详细信息

为了进一步探索增强儿童青少年体质水平的体育锻炼方法,推广增强儿童体质水平的科学健身干预手段。本研究针对6—8岁学生群体开展武术基本功训练的实验干预研究,从身体形态、身体机能、身体素质三个方面探讨为期12周的武术基本功运动干预对受试学生体质水平的影响程度,从而为小学生体育运动和健身提供一种新的方法,为武术运动在小学校园的进一步发展提供实践依据。本研究采用文献资料法、专家访谈法、实验法、数理统计法和逻辑分析法等,选取了40名西安市高新区第八小学6—8岁的学生(男22名,女18名)进行实验研究,将他们分为人数和身体基本条件相同的实验组和对照组,对实验组实施为期12周,每周2次,每次45分钟武术基本功练习,对照组不进行额外有规律的体育活动,实验过程中运动负荷的监测主要以最大心率和主观身体感觉判断疲劳作为监测依据,选取身高、体重、BMI、心率、肺活量、10米折返跑、坐位体前屈、网球掷远、立定跳远、双脚连续跳共10项指标作为实验测试指标。研究结果表明:12周的实验干预对受试学生身体机能方面起到显著的促进作用,实验后实验组对照组学生的身体形态指标较实验前无显著性差异,身体机能指标较实验前有所提高,肺活量指标实验前后呈现差异显著性(P0.05),可知实验对受试学生肺功能有一定的促进作用,且实验后男生肺活量较女生增加幅度大。实验组对照组学生实验后对学生体质方面促进效果较为显著,其中对男女生上下肢肌肉力量、柔韧素质方面的促进效果较好,速度素质促进效果男生较女生好。表明该强度的武术基本功练习对受试学生体质方面有一定的促进作用。12周强度适中的基本功练习对于小学生身体机能和身体素质的提升发挥积极影响,尤其体现在肺功能的增强效果上,同时对男生形成的促进效果更为明显;实验对学生身体素质产生明显且直观的效果,其中实验组男生在身体素质方面好于女生,在速度素质方面的促进效果较好,对上肢力量的促进作用并不明显,综合对比男女促进效果发现,男生在速度上的提升效果更加明显,女生柔韧素质提升比男生好,武术运动与这一年龄阶段的身心成长特征相符,能够显著促进学生身体素质和身体机能;针对6-8岁学生开展为期12周时间的武术基本功练习后,确实对学生身体机能有一定的促进作用,但和普通体育锻炼相比而言,短时间的练习对于这一阶段的小学生身体机能产生的影响效果并不明显。

关键词：武术基本功学生体质实验研究

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基于轻量型网络的通信信号调制识别方法研究

基于轻量型网络的通信信号调制识别方法研究

作者：王壮壮西安理工大学

学位级别：硕士

随着智能通信的发展,通信信号的调制识别在电子侦察、电子对抗、软件无线电和认知无线电等诸多应用场景中具有深远的意义。当前基于深度学习的调制识别方法,凭借神经网络强大而复杂的拟合能力,有效提高了低信噪比下识别的准确率,但网络... 详细信息

随着智能通信的发展,通信信号的调制识别在电子侦察、电子对抗、软件无线电和认知无线电等诸多应用场景中具有深远的意义。当前基于深度学习的调制识别方法,凭借神经网络强大而复杂的拟合能力,有效提高了低信噪比下识别的准确率,但网络结构过于复杂。针对当前应用深度学习识别不同调制方式的信号过程中网络复杂、计算量高、对硬件平台要求高的问题,本文提出了在改进的MobileNetV3轻量级神经网络中使用信号星座图的调制识别方法。本文完成的主要工作包括:1.详细介绍了常见的单载波调制原理和OFDM原理,重点介绍了调制识别的三种方法,分别是基于决策理论的识别方法、基于统计模式的识别方法和基于深度学习的识别方法。提出将轻量化网络MobileNetV3应用在调制识别中,介绍了 MobileNetV3网络的组成和结构,将深度可分离卷积与标准卷积进行对比,并将ResNet中的跨层结构引入MobileNetV3 网络。2.基于开源的数据集,提取Timothy J O’Shea公开的RML2016.10b调制识别数据集中的2PSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM五种调制信号,将基带复信号转换为信号星座图,并进行进一步图像处理,其中包括灰度图像提取、灰度图像增强和灰度图像卷积,将生成的图像数据集输入到轻量化网络MobileNetV3中,优化参数,选定最优网络参数进行训练。对比三种图像处理方法的性能,得出灰度图像卷积相较于其他方法,更能有效提升高阶调制信号的识别率。使用灰度图像卷积的方法将数据集输入到改进的MobileNetV3网络中,与经典的几种调制识别网络和MobileNetV3网络的整体识别率对比,验证了本方法的有效性。3.通过 MATLAB 2018a 仿真生成 2PSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM、OFDM六种信号,使用灰度图像卷积处理的方法生成图像数据集,将生成的数据集输入到训练好的轻量化网络MobileNetV3中分类识别。通过仿真验证,当SNR为10dB时,各种类型的调制信号整体识别率基本接近于99.7%,其中OFDM信号的分类效果最理想,对噪声具有最强的抗干扰能力。在SNR为0dB和-3dB时,OFDM信号的识别准确率分别为99.7%和98.3%,且相较于应用深度学习实现调制识别的网络,网络参数量和计算量明显减小。

关键词：调制识别星座图灰度图像卷积 MobileNetV3 深度学习

融合边缘信息和区域信息的遥感影像道路提取研究

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融合边缘信息和区域信息的遥感影像道路提取研究

作者：王壮壮长安大学

学位级别：硕士

随着空间遥感技术的发展,我国近十年来发射了多个系列的高分遥感卫星,高分影像数据在很大程度上改善了传统测绘技术和方法。道路作为高分影像中一个重要的人工地物,是城市基础建设重要的组成部分之一和衡量城市发展的一个重要指标,不仅... 详细信息

随着空间遥感技术的发展,我国近十年来发射了多个系列的高分遥感卫星,高分影像数据在很大程度上改善了传统测绘技术和方法。道路作为高分影像中一个重要的人工地物,是城市基础建设重要的组成部分之一和衡量城市发展的一个重要指标,不仅在城市规划与建设、变化检测、自然灾害分析和交通管理等领域有着广泛的应用需求,而且还是大多数地图和地理信息系统的重要组成部分。传统的测绘手段获得道路信息费时费力、效率低下,而使用高分辨率遥感影像进行道路信息提取则具有自动化程度高、获取速度快和实时更新的优点。随着遥感技术的不断发展,遥感影像的分辨率得到了提升,地物信息的描述也变得越来越丰富,这给道路提取带来便利的同时也带来了新的挑战,同谱异物性、同物异谱性、复杂性和遮挡性等因素的影响,使得识别和提取道路信息的难度也随之提高。虽然近些年来高分辨率遥感影像道路提取的研究已经取得了一定的进展,但目前其性能尚未满足应用需求,基于传统边缘检测算法存在边缘漏判、误判严重的问题,区域生长则存在过度增长导致道路和建筑物混淆为一体的缺陷,因此本文尝试嵌入式融合边缘信息和区域信息的高分辨率遥感影像道路提取方法,主要研究内容如下:结合双边滤波(Bilateral Filters)和双阈值最大类间方差法(OTSU)对传统Canny算子边缘检测方法进行优化:Bilateral Filters Canny算法(BFCanny)。该算法充分结合双边滤波这种非线性滤波可以在保持边缘的基础上完成降噪平滑的优点,克服了高斯滤波(Gaussian Filters)只考虑了像素间空间位置上的关系而丢失边缘信息的缺陷,同时结合遗传算法对OTSU改进优化,用自动获得的阈值对Canny算法的双阈值检测(Do uble Threhold)步骤做出优化。实验证明该算法较于传统Canny检测算法提取道路边缘信息效果更好。结合自适应中值滤波(Adaptive Median Filter)和双阈值最大类间方差法(OTSU)对传统Canny算子边缘检测方法进行优化:Adaptive Median Filter Canny算法(AMFCan ny)。由于中值滤波(Median Filter)在噪声较多时会导致影像不连续,本文根据预设条件动态调整中值滤波的窗口引入一种自适应中值滤波(Adaptive Median Filter),并结合优化的OTSU算法对Canny算子内核进行调整,完成传统Canny算法、BFCanny算法与AMFCanny算法的道路边缘检测对比试验。针对道路的边缘检测会导致边缘不闭合、不连续,道路的区域生长会产生过度增长和边界模糊的问题,本文采用嵌入式融合边缘信息和区域信息对高分影像进行道路提取研究。首先进行边缘检测获得道路的边缘信息,然后用边缘信息指导区域生长完成道路的提取工作,将其与传统算法、谢谦礼方法的精度进行比对,实验证明本文方法有效提升了道路提取的完整度和平滑性,鲁棒性较好。最后通过形态学基本运算、形态学重建和RSL算法优化了道路提取结果。

关键词：高分辨率遥感影像边缘检测区域生长道路提取

苏州市初中生体育参与对其生活满意度的影响及其机制研究

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苏州市初中生体育参与对其生活满意度的影响及其机制研究

作者：王壮壮南京体育学院

学位级别：硕士

三峡外迁移民社会适应性综合评价研究——以广东省为例

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三峡外迁移民社会适应性综合评价研究——以广东省为例

作者：王壮壮华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

三峡工程是世界著名的水利水电工程,涉及湖北省和重庆市20个区(县),移民安置人数超过百万。这些移民在搬迁安置前一般生活在偏远落后地区,对他们来说,搬迁安置不仅仅是简单的人口迁移,还意味着改变原有的生产生活方式、风俗习惯和人际... 详细信息

三峡工程是世界著名的水利水电工程,涉及湖北省和重庆市20个区(县),移民安置人数超过百万。这些移民在搬迁安置前一般生活在偏远落后地区,对他们来说,搬迁安置不仅仅是简单的人口迁移,还意味着改变原有的生产生活方式、风俗习惯和人际关系网络等;此外,安置方式对三峡移民社会适应性有很大影响,对于就近安置的移民,其安置点基本位于原村,原有的生活方式和人际关系网络基本不变,移民社会适应性几乎无阻碍;然而,对于跨县、跨省远迁安置的移民来说,人际关系网络、生产生活方式、经济结构等与以往不同,移民社会适应性可能会遇到较大的阻碍和困难。目前,虽然三峡外迁移民经过多年的后期扶持,其安置区的人居环境、生产生活等方面得到了较大改善,移民社会适应能力也有所增强,但由于外迁移民的生产生活资料、人口数量等发生了较大变化,再加上移民安置区还存在一些生活条件、人际关系、移民经济收入能力等方面的问题,一定程度上影响了三峡外迁移民社会适应性,不利于移民安稳致富发展和社会稳定。因此需要对三峡外迁移民社会适应性进行综合评价和研究,本文以广东省为例。首先,本文在国内外相关研究成果的基础上提出本文的主要研究思路和方法,论述了三峡外迁移民、社会适应性概念以及新公共服务、结构洞理论;其次阐述了三峡外迁移民社会适应性障碍类型及适应程度评估;再次描述了三峡外迁移民社会适应性现状及影响因素;然后构建了以经济适应性、生活适应性、人际关系适应性以及文化适应性为核心的三峡外迁移民社会适应性评价指标体系。对于各指标权重的确定,综合考虑主客观因素的影响,采用了博弈论融合权重法,其中主观权重值由OWA-AHP法获得,客观权重值由主成分分析法获得;根据本文对评价对象进行优劣排序分析的目的构建了适合本文的GRA-KL-TOPSIS评价模型,并将该评价模型应用于实体案例,再与传统的TOPSIS法进行对比分析,该模型得到的评价结果与实际情况相吻合,验证了该模型的可靠性和有效性。最后,对三峡外迁移民社会适应性评价结果进行了系统分析,并根据评价结果分析、移民社会适应性现状和影响因素等从多角度提出了对策措施。本文以三峡外迁移民社会适应性作为研究对象,从经济、生活和人际关系等多方面进行分析研究,为水库移民社会适应性实践提供了研究思路。

关键词：三峡外迁移民社会适应性博弈论 OWA-AHP法 GRA-KL-TOPSIS法

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功能梯度材料矩形板力学行为的进一步研究

功能梯度材料矩形板力学行为的进一步研究

作者：王壮壮兰州理工大学

学位级别：硕士

功能梯度材料作为目前已被广泛使用且运用前景广阔的新型复合材料,如何改进提高这类材料结构的力学响应预测精度并进一步简化分析计算过程已成为该领域科研工作者研究的重点。本文在已有的剪切变形板理论的基础上,提出了适用于功能梯度... 详细信息

功能梯度材料作为目前已被广泛使用且运用前景广阔的新型复合材料,如何改进提高这类材料结构的力学响应预测精度并进一步简化分析计算过程已成为该领域科研工作者研究的重点。本文在已有的剪切变形板理论的基础上,提出了适用于功能梯度材料板静态分析的板理论S-RPT和适用于功能梯度材料板自由振动分析的广义单变量板理论GSSDPT。这两种板理论均基于已被广泛使用的精化板理论,通过引入三维弹性关系推导而来。S-RPT和GSSDPT的优点在于其精度与包含更多未知函数的板理论相当,但极大地简化了计算过程。更值得指出的是,本文所提出板理论的位移模式展现了梯度材料性质与位移分布形式的相互关系,在一定程度上揭示了位移的非线性分布形式受梯度材料性质影响的内在机理。因此,在一定程度上解决了现有板理论不适于或不能精准分析功能梯度结构力学响应的问题。本学位论文还结合所提出的板理论,或计入板的厚度拉伸效应,进一步研究了功能梯度材料板的弯曲、屈曲以及自由振动等力学行为。本文的主要内容包括以下几个方面:第一章介绍了功能梯度材料和板理论的研究背景。对目前用于研究功能梯度材料的板理论进行了详细描述。回顾了二维板理论和准三维板理论的发展以及各自的优缺点。第二章详细介绍了本文提出的适用于功能梯度材料静态分析的简单精化板理论S-RPT。详述了S-RPT理论的推导过程和控制方程的推导。此外,在各向同性板和功能梯度板中的计算结果验证了S-RPT的准确性和简便性。最后基于S-RPT,分析了石墨烯增强功能梯度多孔板的弯曲和屈曲行为。第三章详细介绍了本文提出的适用于功能梯度材料自由振动分析的广义单变量板理论GSSDPT。详述了GSSDPT理论的推导过程和控制方程的推导。此外,在功能梯度板和功能梯度多孔板中的计算结果验证了GSSDPT的准确性和简便性。最后基于GSSDPT,分析了功能梯度多孔板的自由振动行为。第四章基于考虑厚度拉伸的准三维板理论IRPT,分析了石墨烯增强功能梯度板的弯曲和自由振动行为。通过与二维板理论RPT的对比,得出了厚度拉伸对计算结果产生的影响。第五章对研究成果进行了总结,对未来的工作提出了新的展望。

关键词：功能梯度材料精化板理论厚度拉伸效应 Navier法

基于遮挡自适应判断和多特征融合的目标跟踪研究

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基于遮挡自适应判断和多特征融合的目标跟踪研究

作者：王壮壮福建工程学院

学位级别：硕士

视觉目标跟踪是机器视觉领域一个重要的研究课题,被广泛应用在工业生产、电气工程、社会生活中的多个领域。当前,随着科学技术的发展,虽然各种跟踪方法的性能和种类在不断增加,但是在解决诸如遮挡、光照变化、尺度变化以及跟踪实时性等... 详细信息

视觉目标跟踪是机器视觉领域一个重要的研究课题,被广泛应用在工业生产、电气工程、社会生活中的多个领域。当前,随着科学技术的发展,虽然各种跟踪方法的性能和种类在不断增加,但是在解决诸如遮挡、光照变化、尺度变化以及跟踪实时性等方面仍存在局限性。因此,设计一种在复杂场景下兼顾跟踪效果和实时性的跟踪算法成为当下研究的热点。本文以此为基础进行研究,主要的研究内容和取得的成果如下:(1)分析了核相关滤波跟踪算法的基本原理。根据现有公共数据集的格式,制作了新的数据集,增加测试样本的广泛性。对单目摄像头进行标定和校正,消除了摄像头畸变带来的跟踪误差。(2)设计了多尺度和多特征融合的目标跟踪方法。首先,引入尺度滤波机制,解决了KCF算法在尺度方面的局限性。然后,设计多特征融合和自主选择机制以充分利用目标的特征信息,增加对目标的可识别性。该机制分别提取目标的CN特征、HOG特征和LBP特征,设计三种特征融合方式,并选择APCE作为置信度分数评价三种融合方式的性能以确定最优融合方案。实验表明,设计的目标跟踪方法在精确度和成功率上提升效果明显,且在处理尺度变化、变形、模糊等多个方面也有很好的鲁棒性。(3)针对跟踪目标被遮挡时因固定模型更新率导致的漂移问题,对可抗遮挡的跟踪方法进行了研究,设计了遮挡自适应判断机制和模型更新策略。分析了遮挡时目标区域的响应分布,根据分析结果引入四种评价函数自适应判断是否存在遮挡,并使用双阈值机制对遮挡的程度进行界定。对于遮挡判断的结果,采用加权融合的方式将得到的结果应用在模型的更新策略上,实现更新率的动态变化。实验表明,设计的跟踪方法在处理遮挡问题方面性能突出,且跟踪速度优势明显。(4)为了验证本文跟踪方法的合理性和实用性,设计开发了基于单目视觉的室内移动机器人跟踪系统。该系统使用雷达小车代替机器人,在遮挡、光照变化、旋转等多个场景中进行了实验,取得了很好的跟踪效果和实时性,证明了本文跟踪方法在实际应用方面的实用性和合理性。

关键词：目标跟踪核相关滤波多尺度多特征融合遮挡自适应判断

基于小波自适应阈值算法的探地雷达去噪方法研究

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基于小波自适应阈值算法的探地雷达去噪方法研究

作者：王壮壮河北科技大学

学位级别：硕士

随着科技的发展,人们对于地下结构和地下目标的探测的需求日益增长,探地雷达作为一项高效的无损探测技术,得到了更多的关注和研究。探地雷达利用电磁波在不同介质中传播速度不同和折射及反射等特性,通过发射天线发射电磁波,接收天线接... 详细信息

随着科技的发展,人们对于地下结构和地下目标的探测的需求日益增长,探地雷达作为一项高效的无损探测技术,得到了更多的关注和研究。探地雷达利用电磁波在不同介质中传播速度不同和折射及反射等特性,通过发射天线发射电磁波,接收天线接收电磁波,并运用处理器进行处理和成像,方便研究人员观察。因此这种高效无损的技术的发展前景非常广阔。本文利用基于时域有限差分法的Gpr Max软件进行正演模拟提供稳定的探地雷达雷达数据,并对雷达数据的信号处理方法进行研究。首先,本文结合探地雷达基本工作原理和电磁波相关知识,使用Gpr Max软件进行仿真建模,通过编写不同的输入文件来获得不同的仿真模型,为探地雷达信号处理研究提供稳定可靠的数据来源。然后,探地雷达在探测过程中会受到各种各样的干扰,包括:地表直达波、耦合波、外界噪音等方面。所以针对这些噪声信号,本文提出一种基于小波自适应阈值去噪方法。通过对小波阈值的选取方式和阈值函数进行改进,使用小波变换的不同层数的子带长度确定阈值,实现阈值自适应准确量化,对探地雷达信号更精准平滑的去噪。通过实验仿真和结果分析,与传统方法相比,该方法能更好的去除探地雷达信号中的背景噪声。最后,为了更好的保持目标信号的细节和更深层次的去除背景噪声,使目标信号更加清晰容易辨认。再次联合了EEMD算法对于目标信号进行分解和去噪。利用EEMD算法对于非平稳信号出色的分解能力和相关系数的筛选能力,能分解出探地雷达信号不同频率的分量,并进行筛选,对于主要分量进行小波自适应阈值处理,并进行重构。实验结果表明,EEMD联合自适应阈值去噪算法相比于小波自适应阈值算法有效提升了去噪能力,更好的展示探地雷达目标信号的细节,大幅提升了清晰度。

关键词：探地雷达背景去噪小波变换阈值函数集合经验模态分解