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激光增材形貌偏差测量与控制方法研究

激光增材形貌偏差测量与控制方法研究

作者：谢永凯沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

激光沉积制造作为一种新型的金属成形技术在国内外得到快速发展。但是由于沉积过程复杂,影响成形质量的因素众多,在成形过程中不可避免发生边角塌陷及表面凹陷等形貌偏差。因此,为了提高成形质量,本文建立了形貌偏差检测及控制系统对成... 详细信息

激光沉积制造作为一种新型的金属成形技术在国内外得到快速发展。但是由于沉积过程复杂,影响成形质量的因素众多,在成形过程中不可避免发生边角塌陷及表面凹陷等形貌偏差。因此,为了提高成形质量,本文建立了形貌偏差检测及控制系统对成形过程中沉积层的形貌进行检测和控制。首先,建立激光沉积制造形貌偏差检测系统。将高速轮廓测量仪集成在激光沉积制造设备上,对沉积层表面形貌进行快速扫描,获得其表面形貌点云数据,精度可达60um。然后,利用MATLAB软件对点云进行去噪、精简和配准得到较为准确的点云数据。将点云数据与标准沉积层切片点云数据进行对比,提取出偏差区域的点云数据,对偏差区域进行分层切片,并借鉴图像处理技术提取切片的偏差轮廓,通过B样条曲线拟合轮廓特征线。之后,从热累积和应力变化角度描述了形貌偏差产生的原因,并提出一种基于改变偏差区域某一工艺参数的补偿路径规划方法,通过在实验中通过改变偏差区域的激光功率、扫描速度和填充间距,研究改变偏差区域的不同工艺参数对形貌偏差补偿结果的影响。最后,通过形貌偏差检测及控制实验验证系统的控制效果。对形貌有偏差的样件进行形貌测量,将通过数据处理得到的偏差区域轮廓导入路径规划软件中,选择改变偏差区域的填充间距生成补偿路径,按照规划的补偿路径进行沉积。结果表明,该控制方法可以有效降低样件形貌偏差程度。

关键词：激光沉积形貌偏差检测路径规划点云切片

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纵向通风作用下隧道内氢泄漏爆炸隐患分析

西南交通大学学报 2024年第1期59卷 81-86页

作者：谢永亮吕娜西南交通大学机械工程学院四川成都610031

为研究纵向通风能否有效控制隧道中泄漏氢气的扩散以及降低可燃氢云的超压危害,本文以一长100 m的方形隧道为研究对象,利用FLUENT软件对隧道内氢气泄漏扩散现象进行数值模拟,基于可燃氢云爆炸超压对人和建筑物的危害分级,分析纵向通风... 详细信息

为研究纵向通风能否有效控制隧道中泄漏氢气的扩散以及降低可燃氢云的超压危害,本文以一长100 m的方形隧道为研究对象,利用FLUENT软件对隧道内氢气泄漏扩散现象进行数值模拟,基于可燃氢云爆炸超压对人和建筑物的危害分级,分析纵向通风降低隧道内氢气泄漏爆炸危害性的作用效果.研究结果表明:计算工况下,隧道内发生氢气射流火灾时的纵向风速范围为6.5~8.0 m/s;纵向通风能够有效控制隧道内氢气的泄漏和扩散,但不能完全消除隧道氢泄漏爆炸的可能性和危害性.

关键词：氢能隧道火灾爆炸数值模拟纵向通风临界风速

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激光沉积制造形貌偏差检测与控制研究

中国激光 2021年第10期48卷 125-133页

作者：钦兰云谢永凯杨光王伟王向明沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

在激光沉积制造过程中,热累积等因素会导致实际成形形貌与理想形貌存在较大偏差,从而阻碍沉积制造的进一步进行。为此,本文提出了基于点云数据的形貌偏差检测与控制方法。采用高速轮廓测量仪扫描沉积体表面,将获得的形貌点云数据与沉积... 详细信息

在激光沉积制造过程中,热累积等因素会导致实际成形形貌与理想形貌存在较大偏差,从而阻碍沉积制造的进一步进行。为此,本文提出了基于点云数据的形貌偏差检测与控制方法。采用高速轮廓测量仪扫描沉积体表面,将获得的形貌点云数据与沉积层切片理论数据进行对比,提取出构成偏差区域的点云数据,对偏差点云进行分层切片,然后运用图像边界识别算法提取切片偏差轮廓,确定偏差轮廓区域在原始切片轮廓区域中的准确位置,改变偏差轮廓区域内的填充间距,为其填充成形轨迹,最后生成沉积程序并对偏差区域进行补偿加工。实验结果表明,补偿后获得的成形表面的平面度误差较补偿前减小了65.1%。本文方法能够显著提高零件的成形精度,实现了检测和补偿的自动化,使激光沉积制造可以连续进行。

关键词：激光技术激光沉积制造形貌偏差检测路径规划点云切片

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水分胁迫下冬小麦脯氨酸含量高光谱监测

应用生态学报 2023年第2期34卷 463-470页

作者：谢永凯宋晋瑶刘敏孟万忠冯美臣王超杨武德乔星星杨晨波太原师范学院地理科学学院山西晋中030619 山西农业大学农学院山西晋中030801

干旱灾害频发会严重影响冬小麦的生长发育。通过干旱灾害的模拟,进行不同水分胁迫处理(田间持水量的80%、60%、45%、35%、30%),测定冬小麦游离脯氨酸含量(Pro),研究水分胁迫下冬小麦Pro含量对冠层光谱反射率的响应,通过相关分析法和逐... 详细信息

干旱灾害频发会严重影响冬小麦的生长发育。通过干旱灾害的模拟,进行不同水分胁迫处理(田间持水量的80%、60%、45%、35%、30%),测定冬小麦游离脯氨酸含量(Pro),研究水分胁迫下冬小麦Pro含量对冠层光谱反射率的响应,通过相关分析法和逐步多元线性回归(CA+SMLR)、偏最小二乘法和逐步多元线性回归(PLS+SMLR)、连续投影算法(SPA)对Pro高光谱特征区域及波段进行提取,使用偏最小二乘回归(PLSR)和多元线性回归(MLR)方法建立Pro预测模型。结果表明:水分胁迫下,冬小麦Pro含量出现了一定积累,冠层光谱反射率在不同波段范围内发生了规律性变化,说明冬小麦Pro含量对水分胁迫响应敏感。相关分析发现,Pro含量与冠层光谱反射率红边区域的相关性较高,且754、756和761 nm波段对Pro含量变化敏感。构建的PLSR模型表现较好,MLR模型次之,但均有着较好的预测能力和较高的预测精度,说明利用高光谱技术对冬小麦Pro含量进行快速无损监测是可行的。

关键词：光谱反射率冬小麦脯氨酸含量水分胁迫模型

基于统计分析建立流量动态临界线的蠕虫检测机制研究

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计算机应用研究 2010年第3期27卷 1032-1034页

作者：王勇超谢永凯朱之平林怀忠浙江大学网络信息中心杭州310027 浙江大学人工智能所杭州310027

提出了一种基于正态分布进行异常流量检测,从而判断当前内网中是否存在蠕虫感染的方法。该方法根据历史流量的正态分布统计特性,计算出网络内数据流量的一般行为的可信区间,如果监控的流量超出该可信区间,则判断为异常流量并作出蠕虫威... 详细信息

提出了一种基于正态分布进行异常流量检测,从而判断当前内网中是否存在蠕虫感染的方法。该方法根据历史流量的正态分布统计特性,计算出网络内数据流量的一般行为的可信区间,如果监控的流量超出该可信区间,则判断为异常流量并作出蠕虫威胁的报警。结合该方法,进一步分析了如何以双因素模型分析网络中蠕虫的数量。

关键词：正态分布异常流量可信区间蠕虫

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多元纹理图像构造方法及应用

控制理论与应用 2024年第3期41卷 555-566页

作者：卢明王程谢永芳湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411100 中南大学自动化学院湖南长沙410083

多元图像分析方法在图像展开阶段会丢失像素间空间关联关系,导致其对图像纹理特征的分析能力不足.针对此问题,本文提出了一种基于图像纹理特征的多元图像构造方法,并应用于图像分割.首先,结合滑动窗口法和灰度共生矩阵求取图像各通道的... 详细信息

多元图像分析方法在图像展开阶段会丢失像素间空间关联关系,导致其对图像纹理特征的分析能力不足.针对此问题,本文提出了一种基于图像纹理特征的多元图像构造方法,并应用于图像分割.首先,结合滑动窗口法和灰度共生矩阵求取图像各通道的纹理特征影像,叠加纹理特征影像构造多元图像.然后,应用多元图像分析方法对所得多元图像进行分析,分割出感兴趣区域.最后,利用分割结果构造决策树模型,以完成对同类感兴趣区域的分割.在图像数据集上进行仿真实验,实验结果表明,本文所提方法的均交并比(MIoU)与同类方法相比有10%左右的提升.

关键词：纹理特征多元图像分析图像分割计算机视觉

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含任意项逻辑函数布尔差分的图形化算法研究

浙江大学学报（理学版） 2009年第6期36卷 666-669页

作者：王勇超谢永凯浙江大学网络与信息中心浙江杭州310028

针对包含任意项的逻辑函数,提出了一种利用该类逻辑函数K图和bj图的图形转换来实现一阶布尔差分和二阶布尔差分计算的方法.实例表明,该图形方法具有简单、直接、方便的特点.

关键词：布尔差分任意项图形转换

基于注意力机制融合多特征的东北虎个体自动跟踪方法

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生物多样性 2024年第3期32卷 137-150页

作者：许群谢永华东北林业大学计算机与控制工程学院哈尔滨150040

跟踪野生动物可以了解它们的生态习性和种群动态。自动化的、高效准确的目标跟踪算法对于野生动物保护具有重要意义。由于东北虎(Panthera tigris altaica)生存环境复杂,行动方式隐蔽且具有快速运动的特点,拍摄到的图像可能存在运动模... 详细信息

跟踪野生动物可以了解它们的生态习性和种群动态。自动化的、高效准确的目标跟踪算法对于野生动物保护具有重要意义。由于东北虎(Panthera tigris altaica)生存环境复杂,行动方式隐蔽且具有快速运动的特点,拍摄到的图像可能存在运动模糊问题,难以捕获清晰稳定的画面。因此,监测东北虎种群的难点在于实现自动准确地跟踪东北虎个体。在实际环境中,由于光照变化、遮挡、相似性干扰等问题的存在,导致错误跟踪东北虎个体。针对这些问题,本文提出了一种基于注意力特征融合的孪生网络跟踪框架,旨在实现对实际复杂场景中东北虎个体的准确跟踪。基于孪生网络的视觉目标跟踪框架将目标跟踪视为相似性学习问题,本文对传统基于孪生网络的跟踪架构进行改进,将注意力特征融合嵌入主干网络ResNet50中进行特征提取。为了增强模型对跟踪场景中发生极端尺度变化的东北虎个体的关注度,本文在注意力特征融合模块中引入了多尺度通道注意力机制,以适应不同的东北虎个体状态和环境变化。实验结果表明,本文的方法与当前的先进跟踪器相比取得了更优的跟踪性能,跟踪成功率和精确度分别达到了72.5%和93.9%,相比基准跟踪算法分别提高了4.1%和2.3%,证明本文的跟踪方法可以在复杂的实际场景下为自动高效地监测东北虎提供一种有效的方案。

关键词：东北虎单目标跟踪孪生网络特征融合注意力机制

中国式现代化进程中的乡村人口:问题、挑战及应对——与城市、镇的比较分析

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江西师范大学学报（哲学社会科学版） 2024年第3期57卷 33-46页

作者：谢永飞南昌大学公共政策与管理学院江西南昌330031

乡村人口问题给中国式现代化带来五大挑战:劳动年龄人口减少可能造成乡村产业发展劳动力资源不足,教育水平与城市的差距扩大可能导致乡村高质量发展人才短缺,男性婚姻挤压日渐突出可能引发乡村婚姻与家庭建设问题,老龄化进程加快可能加... 详细信息

乡村人口问题给中国式现代化带来五大挑战:劳动年龄人口减少可能造成乡村产业发展劳动力资源不足,教育水平与城市的差距扩大可能导致乡村高质量发展人才短缺,男性婚姻挤压日渐突出可能引发乡村婚姻与家庭建设问题,老龄化进程加快可能加剧乡村养老困境,文化建设人才不足可能影响乡村精神文明建设。应对这些挑战,可从以下方面着手:有序引导外出农民工回流、稳步推进农业现代化,提高乡村人口教育水平、盘活用好现有人才,促进乡村性别平等、提升婚姻家庭幸福感,扩大乡村养老服务供给、提升养老服务质量,动员多方资源、推进乡村精神文明建设。其政策启示是:中国式现代化任重道远,其短板是农业农村现代化;推进中国式现代化,需要探索和创新乡村的省域实践,也需要关注镇这一区域层级。

关键词：乡村人口中国式现代化挑战应对城市、镇、乡村比较

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