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基于机器视觉的薄壁件振动模态测试方法研究

基于机器视觉的薄壁件振动模态测试方法研究

作者：袁继广湖南科技大学

学位级别：硕士

薄壁件具有重量轻、可靠性强和结构效率高等优点,已日益广泛地应用于工业生产的各个领域。但薄壁件的壁厚相对整体尺寸小,面积大且刚度低,在机械系统运行过程中极易产生振动,形成振动噪声甚至引起机械故障,所以必须对薄壁件进行模态测... 详细信息

薄壁件具有重量轻、可靠性强和结构效率高等优点,已日益广泛地应用于工业生产的各个领域。但薄壁件的壁厚相对整体尺寸小,面积大且刚度低,在机械系统运行过程中极易产生振动,形成振动噪声甚至引起机械故障,所以必须对薄壁件进行模态测试和动力学预测。传统的接触式测量方法由于引入传感器的附加质量会改变薄壁件的原有动力学特性,同时接触式传感器获取的信息量有限,不容易实现全场测量。单点激光逐点测振的模态测试方法存在操作费时、劳动量大、测量周期长等问题。激光连续扫描测振的模态测试方法虽然弥补了单点激光模态测试的不足,但是此方法对于被测物体的表面质量要求高,需要复杂的光路系统和运动控制装置,且测量结果易受外界振动的影响,难以满足实验模态和工作模态测试的需求。针对此情况,本文提出了基于机器视觉的薄壁件振动模态测试方法。本文首先研究了基于机器视觉的振动测量基础理论。运用工业相机成像的基本原理,建立了物体成像的数学模型,研究了工业相机模型参数的标定方法;研究了视觉振动测量技术相关的图像预处理方法,包括ROI确定、图像滤波和图像特征增强算法,针对常用图像滤波方法的不足,对小波图像去噪方法进行了深入研究;研究了图像分割和Blob分析结合的特征点振动信息提取方法。其次研究了基于机器视觉的薄壁梁实验模态测试方法。设计了薄壁梁模态测试系统,包括工业相机、光学镜头、光源和模态激振仪等组成的硬件系统,实现了工业相机模型参数的标定,并对薄壁梁进行视觉振动测量实验,获取了薄壁梁的振动参数,通过与传统加速度传感器测量结果进行对比分析,表明该系统能准确地实现视觉振动测量;通过模态激振仪对被测物体进行扫频,实现了基于机器视觉的薄壁梁实验模态测试,获取了薄壁梁的前两阶固有频率和固有频率下的模态振型,并通过使用薄壁梁有限元模态分析对测试结果进行了对比分析与验证。最后研究了基于机器视觉的薄壁梁工作模态测试方法。运用随机子空间模态参数识别理论,研究了协方差驱动的随机子空间模态参数识别方法,以薄壁梁为实验对象,进行了工作模态测试实验,获取了未知激励条件下薄壁梁的工作模态参数,并对测试结果进行了对比分析与验证。本文提出的机器视觉的薄壁件振动模态测试方法,可以实现薄壁件的多点无接触振动模态测量,可有效解决工作模态测试难的问题,大大提高了测量分辨率和实验效率,通过实验验证了该方法与系统的可行性与准确性。

关键词：机器视觉图像处理实验模态测试薄壁梁工作模态测试

数据中心典型开关电源柜抗震性能拟静力试验研究

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世界地震工程 2023年第1期39卷 136-146页

作者：张亮泉袁继广毛晨曦东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

开关电源柜是数据中心(IDC)的重要设备,其在地震作用下的功能和性能表现对数据中心震后功能正常工作有重要影响。本文对一种典型开关电源柜进行了拟静力试验,研究其在水平地震荷载作用下的损伤特征,获得相关力学性能参数,为准确建立开... 详细信息

开关电源柜是数据中心(IDC)的重要设备,其在地震作用下的功能和性能表现对数据中心震后功能正常工作有重要影响。本文对一种典型开关电源柜进行了拟静力试验,研究其在水平地震荷载作用下的损伤特征,获得相关力学性能参数,为准确建立开关电源柜有限元分析模型提供依据。试验所用的开关电源柜包括交流柜、整流柜和直流柜三个柜体,试验中对三个柜体分别沿其抗震弱方向进行低周往复加载,逐级增大柜顶位移直至柜体发生严重破坏或丧失使用功能,观察柜体损伤发展过程及特征损伤现象,研究破坏机理,获得承载力-变形滞回曲线。由试验结果分析可知:在加载初期,柜门在柜体内起到了“斜撑”作用,是柜体抗侧力的主要贡献;当柜门的“斜撑”作用失效后,柜体钢框梁柱节点焊缝开裂并逐步延展和柱脚压曲,继而抗侧力框架发生严重破坏,承载力丧失。

关键词：开关电源柜拟静力试验抗震性能破坏机理力-变形滞回规则

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房建工程联合体单位施工质量管理研究

智能建筑与工程机械 2023年第1期5卷 76-78页

作者：袁继广中基华工程管理集团有限公司河北邢台054000

联合体单位施工是主要的工程建设方式之一,对房建工程联合体单位施工质量进行管理,是保障房建工程安全稳定的关键。针对房建工程联合体单位施工的特点,对房建工程施工质量管理的目标、体系以及制度进行简要介绍,从质量要求、管理组织、... 详细信息

联合体单位施工是主要的工程建设方式之一,对房建工程联合体单位施工质量进行管理,是保障房建工程安全稳定的关键。针对房建工程联合体单位施工的特点,对房建工程施工质量管理的目标、体系以及制度进行简要介绍,从质量要求、管理组织、管理制度和措施、检查和验收对联合体单位施工质量管理进行详细分析,并对其中的重要工程质量保证措施进行深入研究,为同类工程的管理提供一定的参考价值。

关键词：房建工程联合体单位施工质量工程管理

基于超声波红外热像的混凝土泵车臂架疲劳裂纹检测的数值模拟分析

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机械工程师 2016年第5期 31-34页

作者：李赞伍济钢龚木红袁继广湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

混凝土泵车臂架由于长时间过度受载等原因极易产生疲劳裂纹,及时发现疲劳裂纹可以有效地避免裂纹扩展甚至断裂。超声波红外热像无损检测作为一项新型的裂纹检测技术对疲劳裂纹有良好的检测效果。文中基于超声波红外热像方法建立了不同... 详细信息

混凝土泵车臂架由于长时间过度受载等原因极易产生疲劳裂纹,及时发现疲劳裂纹可以有效地避免裂纹扩展甚至断裂。超声波红外热像无损检测作为一项新型的裂纹检测技术对疲劳裂纹有良好的检测效果。文中基于超声波红外热像方法建立了不同长度的疲劳裂纹钢平板件模型并进行有限元分析,并制作对应的标准SE（B）疲劳裂纹试件进行试验,试验结果验证了仿真结果的正确性,超声波红外热像方法对3~8 mm的裂纹都具有良好的检测性。

关键词：泵车臂架超声波红外热像疲劳裂纹

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局部奇异值分解降噪的研究

机械工程师 2016年第5期 76-78页

作者：龚木红高永毅李赞袁继广湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学物理与电子科学学院湖南湘潭411201

利用测试信号构造连续截断矩阵进行奇异值分解(SVD)是消除随机噪声干扰的有效方法,针对时域信号较长在分解中无法自适应确定分离阶数的问题,提出一种分段串联奇异值分解降噪方法。该方法先将信号连续截断成分段信号,然后分别进行奇异值... 详细信息

利用测试信号构造连续截断矩阵进行奇异值分解(SVD)是消除随机噪声干扰的有效方法,针对时域信号较长在分解中无法自适应确定分离阶数的问题,提出一种分段串联奇异值分解降噪方法。该方法先将信号连续截断成分段信号,然后分别进行奇异值分解的降噪,再通过拼接得到降噪后的信号。仿真及实验结果表明,该方法有效。利用该方法处理混凝土泵车的振动噪声测试信号,可有效提高其信噪比,最大程度地优化信号去噪的效果,提高分析的可靠性。

关键词：奇异值分解曲率谱混凝土泵车信噪比振动噪声

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小学语文单元一体化作业设计与思考

文理导航(下旬) 2025年第01期 19-21页

作者：卞袁江苏省无锡市查桥实验小学

单元一体化作业是落实单元整体教学、提升学生语文素养的重要载体。在此背景下，如何立足单元教学理念，把握学情实际，精心设计与单元目标契合、形式多样的一体化作业，值得广大小学语文教师深入探索与思考。本文从目标导向、精选重组... 详细信息

单元一体化作业是落实单元整体教学、提升学生语文素养的重要载体。在此背景下，如何立足单元教学理念，把握学情实际，精心设计与单元目标契合、形式多样的一体化作业，值得广大小学语文教师深入探索与思考。本文从目标导向、精选重组、关注差异三个维度阐述了小学语文单元一体化作业的设计思路，以充分发挥单元教学的整体功能，促进学生语文能力的全面发展。

关键词：小学语文单元一体化作业设计

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新型混编支架的制备与径向支撑力学行为

中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3440-3448页

作者：薛广明木合塔尔·克力木李洪新疆大学机械工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047

背景:编织支架因良好的柔顺性被广泛应用于狭窄动脉的治疗,但在提供足够的径向支撑性能方面存在明显局限。目的:针对单一材料制成的编织支架存在径向支撑力不足的问题,采用不同力学参数的生物可降解材料混合编织支架,探究影响混编支架... 详细信息

背景:编织支架因良好的柔顺性被广泛应用于狭窄动脉的治疗,但在提供足够的径向支撑性能方面存在明显局限。目的:针对单一材料制成的编织支架存在径向支撑力不足的问题,采用不同力学参数的生物可降解材料混合编织支架,探究影响混编支架径向力学性能的影响因素。方法:在镁合金支架中引入铁合金纱线,采用有限元分析法对不同编织参数的混编支架进行参数化分析,通过与0.18 mm直径镁合金纱线制备的普通支架进行对比,评估其径向支撑力、径向回弹率和扩张不均匀性。结果与结论:①当铁合金纱线直径为0.18 mm和0.14 mm时,随着铁合金纱线数量的增多,混编支架的径向支撑力增加;此时,尽管直径0.14 mm铁合金纱线提供的径向支撑力小于同数量的0.18 mm铁合金纱线,但增加细铁合金纱线的数量可以达到与较粗铁合金纱线混编支架相媲美的径向支撑力。当铁合金纱丝直径为0.10 mm时,随着铁合金纱线数量的增加,混编支架的径向支撑力降低。②增大编织角度,混编支架的径向支撑力降低,但其径向回弹率和狗骨率得到了改善。通过降低编织角可以改善小直径铁合金纱线造成的支架径向支撑力不足。③结果显示,在镁合金支架中引入铁合金纱线,可以实现在不增加纱线直径的情况下精确地调整支架的径向力学性能,这不仅克服了单一材料支架的局限性,也为多材料支架的设计提供了新思路。

关键词：编织支架生物可降解材料镁合金铁合金支架结构径向支撑性能狗骨率有限元分析

栅极几何结构对MIS栅结构常关p-GaN/AlGaN/GaN HEMTs性能的影响

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沈阳理工大学学报 2025年第1期44卷 72-77页

作者：都继瑶沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159 沈阳理工大学科技开发总公司沈阳110013

高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistors,HEMTs)具有高速开关和极高击穿电场等特性,在功率器件领域应用广泛。为提高HEMT器件性能,通过实验研究了栅极几何结构对具有金属/绝缘体/半导体(MIS)栅极结构的常关型p-GaN/AlGa... 详细信息

高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistors,HEMTs)具有高速开关和极高击穿电场等特性,在功率器件领域应用广泛。为提高HEMT器件性能,通过实验研究了栅极几何结构对具有金属/绝缘体/半导体(MIS)栅极结构的常关型p-GaN/AlGaN/GaN HEMTs性能的影响。栅极介质层采用5 nm厚的原位生长AlN,AlN/p-GaN界面呈现出更明显的能带弯曲和更宽的耗尽区,有利于阈值电压向正向偏移,且其相对较宽的能带错位有助于抑制栅极电流。实验结果表明:与栅极非覆盖区长度为0μm和6μm的MIS栅极相比,非覆盖区长度为3μm的MIS栅极可提高器件综合性能,有效抑制正向栅极电流,将阈值电压提高至3 V,并较好地保持电流密度为46 mA/mm;栅极结构中两侧没有栅极覆盖的区域在导通过程和导通状态下均可引起较大的沟道电阻,且沟道电阻随着非覆盖区长度增加而上升。

关键词： p-GaN/AlGaN/GaN异质结 AlN介质层常关型器件金属/绝缘体/半导体栅极非覆盖区

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多次误诊的界线类偏瘤型麻风一例

中国麻风皮肤病杂志 2025年第1期41卷 5-6页

作者：李艳冯伟广张兆辉淮安市第四人民医院感染科江苏淮安223002 淮安市疾病预防控制中心江苏淮安223002

临床资料患者,男,66岁。2017年开始出现四肢末端麻木,眉毛逐渐脱落,未予重视,2019年,患者全身相继出现多处皮损,足底出现溃疡。曾多次就诊当地县级医院及市级医院皮肤科、神经科、内分泌科,一直按照银屑病、体癣、糖尿病神经病变及糖尿... 详细信息

临床资料患者,男,66岁。2017年开始出现四肢末端麻木,眉毛逐渐脱落,未予重视,2019年,患者全身相继出现多处皮损,足底出现溃疡。曾多次就诊当地县级医院及市级医院皮肤科、神经科、内分泌科,一直按照银屑病、体癣、糖尿病神经病变及糖尿病足治疗无效,后双上肢出现多发皮下结节,皮肤科按照结节性红斑治疗效果不好。后因某皮肤科医生根据麻木、皮损及脱眉怀疑麻风,转来我院。既往有高血压及糖尿病史数年,一直服用二甲双胍及非洛地平,平素空腹血糖监测在5~7 mmol/L,否认麻风患者接触史,家族中无麻风患者。体格检查:系统检查未见明显异常。皮肤科检查:双侧眉毛全部脱落,双眼结膜充血,面部潮红,全身泛发性分布暗红色浸润性斑丘疹,中央有免疫区,免疫区温痛触觉消失,双上肢可见大小不等结节,质硬(图1a~1c)。

关键词：结节性红斑皮肤科医生糖尿病神经病变面部潮红麻风患者市级医院四肢末端内分泌科