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基于激光靶标双目成像的桥梁变形参数反演

基于激光靶标双目成像的桥梁变形参数反演

作者：谢观福中国矿业大学

学位级别：硕士

桥梁作为重要的交通设施,其安全性和可靠性直接关系到人们的出行和生命财产安全。因此,对桥梁的结构状态进行监测和评估显得尤为重要。其中,桥梁挠度是桥梁结构状态的一个重要指标。基于双目视觉激光靶标法的桥梁挠度监测方法可以实现... 详细信息

桥梁作为重要的交通设施,其安全性和可靠性直接关系到人们的出行和生命财产安全。因此,对桥梁的结构状态进行监测和评估显得尤为重要。其中,桥梁挠度是桥梁结构状态的一个重要指标。基于双目视觉激光靶标法的桥梁挠度监测方法可以实现对桥梁结构变形的准确测量,具有重要的实际应用价值和研究意义。该方法利用双目视觉相机和激光靶标技术实现了对桥梁结构变形参数(竖向位移和竖向转角)的快速、准确和非接触式测量,对桥梁的安全性、稳定性等方面的监测具有重要意义。本文的主要研究内容及取得成果如下:(1)研究了基于激光靶标双目视觉成像的光点位移测量原理和设备。介绍了双目视觉成像系统原理、标定方法,并设计出了一套基于双目相机、激光发射器、靶标板的光点位移测量设备。利用这套设备进一步研究了基于双目视觉成像原理的光点位移测量方法,并验证了其精度,可达0.2 mm以内,满足实际需求,为后文中的激光靶标法提供了理论依据与数据支撑。(2)利用主梁测点变形与光点位移间的相关性提出了基于激光靶标法的3种不同数学测量模型(靶标固定法、激光固定法和链式同步法),可通过激光光点位移来反演主梁测点的变形参数(竖向位移与竖向转角)。通过有限元模拟对三种测点位移反演方法进行了验证,其中靶标固定法的模拟计算位移与公式反演计算位移误差在0.01 mm以内,激光固定法的两者误差基本接近于0,链式同步法的误差在0.002 mm以内,证明了这些方法的可行性和准确性。(3)探究了标志点大小与标志点和双目相机间的距离对基于图像处理的位移测量精度影响。开展了基于光点位移双目成像的主梁变形参数反演实验,分别验证了靶标固定法、激光固定法和链式同步法的精度。基于百分表10 mm的量程下,靶标固定法在1/4测点误差绝对值在0.4 mm以内,1/2测点的误差绝对值在0.6 mm以内;激光固定法的精度高一点,1/4测点和1/2测点误差均在0.2 mm以内;链式同步法测得的1/4测点误差在0.3 mm以内,1/2测点的误差在0.4 mm以内。最后,进一步开展了基于靶标固定法的列车荷载下实桥动挠度的测量试验,并与静力水准仪测得的结果进行对比,两种方法测得的桥梁竖向位移平均值均在0.2 mm以内,说明该方法具有高精度和可靠性,可以应用于实际工程中进行桥梁位移监测。该论文有图69幅,表27个,参考文献73篇。

关键词：桥梁变形参数反演光点位移激光靶标双目视觉

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一种降压型DC/DC转换器设计

一种降压型DC/DC转换器设计

作者：谢观福合肥工业大学

学位级别：硕士

单片开关电源集成电路具有高集成度、高性价比、简单外围电路、性能优越等优点,非常适合便携式电子产品的应用要求,已广泛应用于通讯、电子计算机、消费类电子产品等领域。本文设计了一种应用于便携式电子产品的降压型DC/DC转换器。论... 详细信息

单片开关电源集成电路具有高集成度、高性价比、简单外围电路、性能优越等优点,非常适合便携式电子产品的应用要求,已广泛应用于通讯、电子计算机、消费类电子产品等领域。本文设计了一种应用于便携式电子产品的降压型DC/DC转换器。论文首先介绍降压开关电源的工作原理、系统结构,建立系统的小信号模型,分析系统的稳定性以及采用斜率补偿方法改善系统稳定性的原理。然后设计了一种新型峰值电流PWM控制的降压型DC-DC转换器;系统采用同步整流驱动电路、同步整流和软开关技术的结合、PWM/PFM多工作模式等技术,能够有效地减小了转换器功率损耗,提高转换效率。在实际电路的设计中,采用0.5μmCMOS工艺,利用Cadence EDA集成电路设计工具包,对系统内的重点模块包括基准电压电路、误差放大电路、振荡发生电路、PWM比较电路、软启动电路、PWM/PFM自动切换模块等进行了具体的设计、仿真和分析。最后,基于同步整流降压DC-DC转换器系统确定电路参数和外围元件类型;Spectre仿真结果表明,该系统性能稳定,满足设计要求。

关键词：同步整流脉宽/脉频调制软开关技术降压型DC-DC转换器

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链勺翻转清种式蚕豆精密排种器设计与试验

农业机械学报 2022年第8期53卷 82-92页

作者：赖庆辉谢观福苏微赵瑾汶孙文强陈朝阳昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

针对蚕豆种子三轴尺寸差异大、清种难、易重播的问题,设计了一种链勺翻转清种式蚕豆精密排种器。对排种器关键部件参数进行设计,通过理论分析建立了种子在清种区的动力学模型;利用DEM-MBD耦合方法进一步分析了弹簧张紧力、种层高度、作... 详细信息

针对蚕豆种子三轴尺寸差异大、清种难、易重播的问题,设计了一种链勺翻转清种式蚕豆精密排种器。对排种器关键部件参数进行设计,通过理论分析建立了种子在清种区的动力学模型;利用DEM-MBD耦合方法进一步分析了弹簧张紧力、种层高度、作业速度、清种区排种链倾角和充种区排种链倾角对排种性能的影响,校核了弹簧刚度,确定了弹簧张紧力为50 N,种层高度为75 mm。以充种区排种链倾角、清种区排种链倾角和作业速度为试验因素,合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,采用二次回归正交旋转组合试验方法进行台架试验;试验结果表明,最优参数组合为:作业速度4.25 km/h、清种区排种链倾角-2.9°、充种区排种链倾角74°;对上述组合参数进行排种性能试验验证,得到此时合格指数为93.83%,重播指数为5.67%,漏播指数为0.50%,满足蚕豆播种要求。

关键词：蚕豆排种器链勺翻转清种式 DEM-MBD 正交试验

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辅助充种带气吸式蚕豆精量排种器设计与试验

农业机械学报 2023年第7期54卷 144-155页

作者：苏微赵庆辉赖庆辉谢观福田保宁王永杰昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

针对蚕豆种子粒径大、三轴尺寸差异大,充种困难的问题,设计了一种带有平带辅助充种装置的气吸式蚕豆精量排种器。通过对充种过程中的动力学分析阐述了平带辅助充种装置及种子的运动机理;利用计算流体力学和离散元法双向耦合模拟的方法(C... 详细信息

针对蚕豆种子粒径大、三轴尺寸差异大,充种困难的问题,设计了一种带有平带辅助充种装置的气吸式蚕豆精量排种器。通过对充种过程中的动力学分析阐述了平带辅助充种装置及种子的运动机理;利用计算流体力学和离散元法双向耦合模拟的方法(Computational fluid dynamics and discrete element method,CFD-DEM),开展了单因素试验,确定了影响排种器充种性能的主要零部件参数并明晰了平带辅助充种机理;搭建试验台架,选取作业速度、平带输入轴转速和负压为试验因素,合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,进行了二次回归正交组合试验。试验结果表明,影响排种器合格指数的因素主次顺序为:作业速度、负压、平带输入轴转速。对试验结果进行多目标优化,得到最优参数组合为作业速度5.69 km/h、平带输入轴转速395 r/min、负压3845 Pa,对此结果进行排种器性能试验验证,此时合格指数为91.6%、重播指数为3.8%、漏播指数为4.6%,满足蚕豆播种要求。

关键词：蚕豆排种器耦合仿真充种气吸式离散元

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仿生布利冈结构农机耐磨触土部件设计与试验

农业工程学报 2023年第1期39卷 28-37页

作者：张智泓陈朝阳赖庆辉孙文强谢观福佟金昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500 吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022

针对农机触土部件易磨损失效这一难题,该研究设计了一种仿生布利冈结构件,并对其磨损特性进行评价,进一步探索耐磨机理。以布利冈结构的结构单元直径、层间螺旋角度、层间重叠间距3个因素设为自变量,以磨损量为响应值,在EDEM中进行仿真... 详细信息

针对农机触土部件易磨损失效这一难题,该研究设计了一种仿生布利冈结构件,并对其磨损特性进行评价,进一步探索耐磨机理。以布利冈结构的结构单元直径、层间螺旋角度、层间重叠间距3个因素设为自变量,以磨损量为响应值,在EDEM中进行仿真磨损试验,根据自变量与响应值之间的关系,优化布利冈结构的组成参数,得到最优的组成参数为:结构单元直径1.0mm、层间螺旋角度16°、层间重叠间距0.13mm,在此参数下经仿真磨损试验得到布利冈结构件的磨损量为2.13×10^(-6)g。对光滑件、单层棱纹件、布利冈结构件的耐磨效果,进行仿真磨损对比试验,结果表明,布利冈结构件较单层棱纹件磨损量减少了90.6%,较光滑件减少了92.2%。运用离散元法(digital elevation model,DEM)与有限单元法(finite element method,FEM)联合仿真,得到样件内部形变和应变,光滑件、单层棱纹件、布利冈结构件的平均变形量分别为1.62×10^(-9)、7.97×10^(-9)和1.82×10^(-8)mm;平均等效应力为1.16×10^(-6)、6.36×10^(-6)和1.01×10^(-5)MPa。布利冈结构件内部形变和所受应力较大,这一变化有助于吸收颗粒冲击能量,减小磨损。利用光固化打印技术加工样件,利用旋转式试验机和扫描电子显微镜分析3种样件的耐磨性能,结果表明,布利冈结构件的磨损量最小为0.12 g,且标准差最小,为0.012,耐磨性能较为稳定。研究结果可为农机具触土部件的耐磨增效提供设计依据和理论基础。

关键词：磨损仿生布利冈结构触土部件耐磨性能 DEM-FEM

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基于市场经济背景下我国工商管理发展研究

财经界 2021年第29期 14-15页

作者：谢观福天津移山工程机械有限公司

在市场经济背景下,我国经济逐渐地依靠自身在世界经济中的地位而得到了明显增长,其经济水平也持续提升。社会的发展会对经济环境带来一定影响,本文着重基于市场经济背景下,首先简要分析了市场经济背景下工商管理的作用,接着阐述了目前... 详细信息

在市场经济背景下,我国经济逐渐地依靠自身在世界经济中的地位而得到了明显增长,其经济水平也持续提升。社会的发展会对经济环境带来一定影响,本文着重基于市场经济背景下,首先简要分析了市场经济背景下工商管理的作用,接着阐述了目前我国工商管理中存在的问题,在此基础上,提出了促进我国工商管理发展的措施建议,以供大家参考。

关键词：市场经济工商管理措施

企业工商管理人员应具备的能力及提升途径研究

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财经界 2021年第30期 177-178页

作者：谢观福天津移山工程机械有限公司

企业工商管理人员的能力在企业运作和发展中发挥着不可忽视的作用。在国内经济体制变革的持续推进,企业组织结构日趋精细化的同时,工商管理人员在企业中的作用也变得愈发显著。所以,新市场经济背景下对其能力也有了更高的要求。本文将... 详细信息

企业工商管理人员的能力在企业运作和发展中发挥着不可忽视的作用。在国内经济体制变革的持续推进,企业组织结构日趋精细化的同时,工商管理人员在企业中的作用也变得愈发显著。所以,新市场经济背景下对其能力也有了更高的要求。本文将在了解企业工商管理人员能力培育的现状基础上,介绍了工商管理人员应当具备的几种能力,接着为强化企业工商管理人员的能力提出了相关的建议措施。

关键词：工商管理人员能力建议

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内充式三七精密排种器的设计

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 139-154页

作者：曾心玥赖庆辉赵瑾汶谢观福韩晓娟昆明理工大学农业与食品学院云南昆明650500

【目的】设计一种内充式三七精密排种器,为实现三七播种机械化提供支持。【方法】利用冲突解决原理对排种器关键部件进行设计,通过对排种器运动过程分析、理论计算和数值模拟,确定主要结构参数;利用EDEM离散元仿真软件,对排种器转速、... 详细信息

【目的】设计一种内充式三七精密排种器,为实现三七播种机械化提供支持。【方法】利用冲突解决原理对排种器关键部件进行设计,通过对排种器运动过程分析、理论计算和数值模拟,确定主要结构参数;利用EDEM离散元仿真软件,对排种器转速、导种槽倾角、凸包分布和种层高度进行单因素仿真试验,进一步确定各因素取值范围;以排种盘转速、导种槽倾角和种层高度为因素,以单粒率、漏充率和重充率为指标,进行二次回归正交旋转组合仿真试验,对排种器工作性能进行优化,并通过台架试验进行验证。【结果】影响单粒率的主次顺序为排种盘转速、种层高度和导种槽倾角;当排种盘转速为31.1~37.8 r/min,种层高度为46.6~58.2 mm,导种槽倾角为43.0°时,单粒率大于96.00%,漏充率小于2.50%;3组9次台架验证试验表明,排种器的充种单粒率平均值分别为96.67%,96.67%和96.33%,漏充率平均值分别为2.00%,2.33%和2.33%,重充率平均值分别为1.33%,1.00%和1.33%,台架验证试验结果与仿真试验结果一致。【结论】设计了内充式三七精密排种器,该排种器能满足三七播种的农艺要求。

关键词：三七内充式精密排种器冲突解决原理 EDEM

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远距离智能遥控推土机研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2021年第9期 253-253,255页

作者：程润秋谢观福姜岳新兴重工集团有限公司北京100000 天津移山工程机械有限公司天津300000

本文通过对远距离控制遥控推土机中心系统组成及工作机制,运用数字化智能设备进行实现推土机的远距离无人驾驶,且通过分析其控制系统,发现其中存在的安全隐患及问题,提出更具效率的解决方案,使得远距离控制型推土机能够更加广泛的运用... 详细信息

本文通过对远距离控制遥控推土机中心系统组成及工作机制,运用数字化智能设备进行实现推土机的远距离无人驾驶,且通过分析其控制系统,发现其中存在的安全隐患及问题,提出更具效率的解决方案,使得远距离控制型推土机能够更加广泛的运用到生活之中。

关键词：推土机遥控远距离