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Two-stage matrix-assisted glare suppression at a large scale

Photonics Research 2022年第12期10卷 2693-2701页

作者： DAIXUAN WU JIAWEI LUO ZHIBING LU hanpeng liang YUECHENG SHEN ZHAOHUI LI School of Electronics and Information Technology Guangdong Provincial Key Laboratory of Optoelectronic Information Processing Chips and SystemsSun Yat-sen UniversityGuangzhou510006China State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies Sun Yat-sen UniversityGuangzhou 510006China State Key Laboratory of Advanced Communication Systems and Networks Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai) Zhuhai 519000China

Scattering-induced glares hinder the detection of weak objects in various *** advances in wavefront shaping show one can not only enhance intensities through constructive interference but also suppress glares within a targeted region via destructive ***,due to the lack of a physical model and mathematical guidance,existing approaches have generally adopted a feedback-based scheme,which requires timeconsuming hardware ***,glare suppression with up to tens of speckles was demonstrated by controlling thousands of independent ***,we reported the development of a method named twostage matrix-assisted glare suppression(TAGS),which is capable of suppressing glares at a large scale without triggering time-consuming hardware *** using the TAGS,we experimentally darkened an area containing 100 speckles by controlling only 100 independent elements,achieving an average intensity of only 0.11 of the original *** is also noticeable that the TAGS is computationally efficient,which only takes 0.35 s to retrieve the matrix and 0.11 s to synthesize the *** the same number of independent controls,further demonstrations on suppressing larger scales up to 256 speckles were also *** envision that the superior performance of the TAGS at a large scale can be beneficial to a variety of demanding imaging tasks under a scattering environment.

关键词： scattering matrix speckle

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基于光学相位共轭的数字化波前整形技术 (特邀)

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红外与激光工程 2022年第8期51卷 30-39页

作者：沈乐成梁瀚朋赵佳玉罗嘉伟中山大学电子与信息工程学院广东广州510006

光在生物组织中传播时,会被微观尺度上不均匀的组织随机散射,这种现象严重制约了光学技术在生物医学中的应用。波前整形技术将散射过程当成一个确定性的过程,通过测量散射效应造成的相位延迟并利用空间光调制器进行逐点补偿,可以实现散... 详细信息

光在生物组织中传播时,会被微观尺度上不均匀的组织随机散射,这种现象严重制约了光学技术在生物医学中的应用。波前整形技术将散射过程当成一个确定性的过程,通过测量散射效应造成的相位延迟并利用空间光调制器进行逐点补偿,可以实现散射光的操控与重新聚焦。在各类波前整形技术中,基于光学相位共轭的数字化波前整形技术具有可调控自由度高、系统响应速度快等优点,最适宜与生物医学应用相结合,如生物活体成像、操控、治疗等。文中将重点关注基于光学相位共轭的数字化波前整形技术的发展,探讨该技术在应用研发中面临的主要技术瓶颈和挑战,并概述其应用开展情况。

关键词：波前整形光学相位共轭超声调制生物成像

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不同强度含瓦斯型煤瞬间揭露致突特征及其影响机制

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采矿与安全工程学报 2017年第4期34卷 817-824页

作者：张庆贺李术才王汉鹏袁亮薛俊华段昌瑞张寒山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 淮南矿业集团深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室安徽淮南232001 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

为揭示煤体强度对煤与瓦斯突出的影响机制,开展了3组不同强度含瓦斯型煤瞬间揭露致突模拟试验,借助高速录像技术与气体压力高速采集技术,精确获取了突出瞬间0.5 s以内的试验数据。结果表明突出型煤的破坏形式及瓦斯压力变化特征与未突... 详细信息

为揭示煤体强度对煤与瓦斯突出的影响机制,开展了3组不同强度含瓦斯型煤瞬间揭露致突模拟试验,借助高速录像技术与气体压力高速采集技术,精确获取了突出瞬间0.5 s以内的试验数据。结果表明突出型煤的破坏形式及瓦斯压力变化特征与未突出型煤相比存在差异。突出型煤由揭露口向内呈现口小腔大的粉碎破坏并随瓦斯气体抛出,瓦斯压力下降速率高达2.5 MPa/s,且存在粉煤与瓦斯高速涌出阶段和残余瓦斯缓慢涌出阶段2个阶段。未突出型煤仅在揭露口附近少许破碎,无粉煤瓦斯流喷出,瓦斯压力下降速率在0.01~0.02 MPa/s之间,趋于稳定后仍高于大气压力。试验表明型煤强度对突出起阻碍作用,型煤单轴抗压强度与突出瓦斯压力呈二次函数关系,与突出孔洞深度呈线性负相关关系。在突出的孕育阶段,当总应力相同时,型煤强度越低、瓦斯压力越高,越容易发生破坏,并通过煤体有效应力强度理论分析了其影响机制。分析计算了型煤弹性能和瓦斯内能,突出型煤瓦斯内能占比大,而未突出型煤弹性能占比大,二者能量释放的差异是煤体强度影响煤与瓦斯突出的本质原因。

关键词：煤与瓦斯突出含瓦斯煤煤体强度影响机制

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Experimental research into the effect of gas pressure,particle size and nozzle area on initial gas-release energy during gas desorption

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International Journal of Mining Science and Technology 2021年第2期31卷 253-263页

作者： Weitao Hou hanpeng Wang liang Yuan Wei Wang Yang Xue Zhengwei Ma Geotechnical and Structural Engineering Research Center Shandong UniversityJinan 250061China School of Qilu Transportation Shandong UniversityJinan 250061China School of Mining and Safety Engineering Anhui University of Science and TechnologyHuainan 232001China

Coal and gas outburst is a violent disaster driven by released energy from gas *** initial expansion energy of released gas(IEERG)is a new method to predict coal and gas *** this paper,an instrument for IEERG measurement was *** with previous setups,the new one which is equipped with three convergent nozzles and quick-release mechanism gets improved in data acquisition and gas sealing and releasing *** comprehensively know the effect of gas pressure,particle size,and nozzle area on IEERG,a series of experiments were carried out with this new *** variable control test results indicated that the gas pressure-IEERG curves remain the linear trend and the particle size-IEERG curves maintain the negative exponential trend for nozzle areas at 1.13,2.26,and3.39 mm2,*** increase in nozzle area leads to deceases in value of IEERG and absolute value of slope of fitting curves in each *** addition,the orthogonal experiment showed that the influence of gas pressure,nozzle area,and particle size on IEERG decreases in *** gas pressure had a marked impact on *** work offers great importance in improving the accuracy of prediction of coal and gas outburst.

关键词： Coal and gas outburst Initial expansion energy of released gas Gas pressure Particle size Nozzle area

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用于动静载下含瓦斯煤损伤机制研究的三轴固气耦合试验仪

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采矿与安全工程学报 2022年第6期39卷 1272-1280页

作者：刘众众王汉鹏袁亮张冰中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 山东大学齐鲁交通学院山东济南250061 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232000 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

煤与瓦斯突出是动静荷载叠加作用下含瓦斯煤的损伤破裂动力效应,研究含瓦斯煤的损伤破坏机制对于深化突出机理、破解突出防治难题意义重大。然而,现有仪器只能对含瓦斯煤进行静力加载,与突出煤层的应力场有很大区别。基于此,自主研发了... 详细信息

煤与瓦斯突出是动静荷载叠加作用下含瓦斯煤的损伤破裂动力效应,研究含瓦斯煤的损伤破坏机制对于深化突出机理、破解突出防治难题意义重大。然而,现有仪器只能对含瓦斯煤进行静力加载,与突出煤层的应力场有很大区别。基于此,自主研发了可用于循环动静组合荷载下含瓦斯煤损伤破坏机制研究的三轴固气耦合试验仪。该仪器由动静加载单元、三轴围压单元、流体注入单元和信息采集单元4个关键单元构成,实现了固气耦合环境下煤样动静组合循环加载和损伤破坏过程中声发射参数的精确测试。利用该仪器开展了不同频率循环动载下煤样损伤劣化试验,试验结果表明:循环动载会对含瓦斯煤的宏观力学参数造成损伤劣化,随着循环动载频率的增大,煤样强度和弹性模量的损伤越大,最大损伤劣化率可达30%~40%;煤样三轴压缩过程中声发射与应力-应变曲线呈明显的耦合效应,对应应力-应变曲线,声发射活动可分为平静期、缓增期、动载稳增期和突增期4个阶段;在不同频率的循环动载下,声发射事件峰值的演化规律与累计事件峰值的演化规律不同,随着动载频率的增加,事件峰值减小,累计事件峰值却增大。该仪器采集的声发射参数可以很准确地表征煤样在动载作用下的损伤演化,并和弹性模量损伤量对比,进一步证明了该仪器用于研究含瓦斯煤损伤破坏机制的可靠性。

关键词：含瓦斯煤固气耦合动静叠加声发射损伤演化

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超低渗气密性岩层相似材料特性分析

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中国矿业大学学报 2021年第1期50卷 99-105页

作者：王汉鹏张冰袁亮刘众众薛阳山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001

为实现对超低渗透率岩层的真实模拟,克服现有流固耦合相似材料的不足,研发了一种具有超低渗气密性且参数可调的新型气固耦合岩层相似材料.该材料以铁精粉、重晶石粉、石英砂为骨料,特种水泥为黏结剂,水泥添加剂和淀粉为调节剂,采用电动... 详细信息

为实现对超低渗透率岩层的真实模拟,克服现有流固耦合相似材料的不足,研发了一种具有超低渗气密性且参数可调的新型气固耦合岩层相似材料.该材料以铁精粉、重晶石粉、石英砂为骨料,特种水泥为黏结剂,水泥添加剂和淀粉为调节剂,采用电动夯实机振动压实成型.选取m特种水泥,m水泥添加剂,m淀粉作为影响因素,采用正交试验方法测试了材料的力学渗透性质及影响规律,其中,相似材料的气体渗透率利用自主研发的相似材料渗透率测试仪通过稳态法测试.试验结果表明:材料的密度为2.47~2.66g/cm^(3),单轴抗压强度为0.66~8.86MPa,弹性模量为66.65~438.17MPa,渗透率为3.71×10^(-3)~4.63mD,各参数均可通过m_(特种水泥),m_(水泥添加剂),m_(淀粉)进行精确调节;材料干燥快速,性质稳定,渗透率可在1.5MPa气压下维持恒定.研发的超低渗气密性岩层相似材料可用于煤与瓦斯突出、页岩气开采等气固耦合模型试验中超低渗气密性岩层的模拟.

关键词：超低渗岩层相似材料气固耦合渗透率正交试验

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圆或方钢管再生混凝土构件高温损伤对比分析

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工业建筑 2019年第3期49卷 160-166页

作者：陈宗平梁厚燃王汉鹏广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

以温度和再生粗骨料取代率为变化参数,深入分析了圆钢管试件和方钢管试件高温后表观变化、破坏形态、质量损失和承载力、刚度等力学性能退化规律。结果表明:高温后,圆钢管试件的表观变化、破坏形态与方钢管试件相似;随着温度的升高,方... 详细信息

以温度和再生粗骨料取代率为变化参数,深入分析了圆钢管试件和方钢管试件高温后表观变化、破坏形态、质量损失和承载力、刚度等力学性能退化规律。结果表明:高温后,圆钢管试件的表观变化、破坏形态与方钢管试件相似;随着温度的升高,方钢管试件烧失率的增长速度大于圆钢管试件,温度低于400℃时,圆钢管试件承载力的退化较方钢管试件大,而方钢管试件刚度、延性、耗能能力的退化显著大于圆钢管试件,温度超过400℃后,方钢管试件承载力的退化较圆钢管试件显著,而圆钢管试件刚度、延性、耗能的退化大于方钢管试件;随着取代率的提高,圆钢管试件烧失率的增幅大于方钢管试件,方钢管试件的刚度、延性、耗能能力的提高显著大于圆钢管试件,而承载力的退化略大于圆钢管试件。

关键词：圆形与方形钢管再生混凝土高温损伤力学性能

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煤粒初始释放瓦斯膨胀能的影响规律与温度效应分析

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采矿与安全工程学报 2019年第5期36卷 1052-1060页

作者：王汉鹏张玉强袁亮余国锋王伟左宇军山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 山东大学齐鲁交通学院山东济南250061 安徽理工大学深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司煤炭开采国家工程研究院安徽淮南232001 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

煤体瓦斯膨胀能对预测煤与瓦斯突出具有重要意义,在前人基础上优化改进研发了新型初始释放瓦斯膨胀能测定仪,仪器具备可更换的渐缩喷口(面积3.39,2.26,1.13 mm2)、快速释放机构和高精度高灵敏度传感器与采集仪,实现了高压气体密封,快速... 详细信息

煤体瓦斯膨胀能对预测煤与瓦斯突出具有重要意义,在前人基础上优化改进研发了新型初始释放瓦斯膨胀能测定仪,仪器具备可更换的渐缩喷口(面积3.39,2.26,1.13 mm2)、快速释放机构和高精度高灵敏度传感器与采集仪,实现了高压气体密封,快速释放和气压、温度数据同步高速采集,提高了瓦斯膨胀能测定结果的精确度。利用仪器开展了不同粒径煤样、不同吸附瓦斯压力、不同喷口面积条件下初始释放瓦斯膨胀能试验。发现0.5~1.5MPa吸附压力下,测到的瓦斯膨胀能在10.45~55.55m J/g之间,瓦斯放散导致煤样温度下降了0.3~1.2℃,且吸附压力越高,温度下降越大,原因是瓦斯气体降压吸热和解吸吸热,其中解吸导致的降温最大0.5℃。膨胀能的影响规律如下:1)瓦斯压力越大,瓦斯膨胀能越大,两者呈线性关系;2)相同气压下,喷口面积越大,对应的瓦斯膨胀能越小,且喷口面积越大,膨胀能与气压曲线斜率越小,喷口面积为1.13 mm2时,斜率为36.56,喷口面积为3.39 mm2时,斜率仅为25.72;3)煤样粒径越大,瓦斯膨胀能越小,瓦斯膨胀能W与煤样平均粒径d成负指数下降的关系,且喷口面积越大,对应的相关系数a,b,k越小,即瓦斯膨胀能越小。新型初始释放瓦斯膨胀能测定仪为预测煤与瓦斯突出提供了科学手段。

关键词：含瓦斯煤初始释放瓦斯膨胀能仪器研发影响规律温度效应

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巷道掘进揭煤诱导煤与瓦斯突出模拟试验系统

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中国矿业大学学报 2020年第2期49卷 205-214页

作者：袁亮王伟王汉鹏张冰刘众众余国锋左宇军山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 安徽理工大学省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 山东大学齐鲁交通学院山东济南250061 淮南矿业(集团)有限责任公司煤炭开采国家工程研究院安徽淮南232001 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

为深入研究巷道掘进揭煤诱导煤与瓦斯突出机理及其全过程多物理量信息规律,基于综合假说及CSIRO突出模型,研发了巷道掘进揭煤诱导煤与瓦斯突出模拟试验系统.试验系统的反力密封单元具备旋转功能,且实现了模型边界气密性;应力加载单元实... 详细信息

为深入研究巷道掘进揭煤诱导煤与瓦斯突出机理及其全过程多物理量信息规律,基于综合假说及CSIRO突出模型,研发了巷道掘进揭煤诱导煤与瓦斯突出模拟试验系统.试验系统的反力密封单元具备旋转功能,且实现了模型边界气密性;应力加载单元实现了对模型5 MPa真三轴地应力加载;气体充填单元实现了3 MPa气体自动稳压充填和快速补压;巷道掘进单元实现了巷道可视化伺服掘进和自动排渣;信息获取单元实现了突出全过程多物理量信息快速获取融合.并利用试验系统成功开展了真三轴地应力加载和1.1 MPa充气保压条件下巷道掘进揭煤诱导煤与瓦斯突出全过程相似模拟试验,得到与现场相似的突出孔洞位置及形状、突出粉煤质量与距离等现象及气压、温度、应力等多物理量信息.

关键词：煤与瓦斯突出巷道掘进揭煤诱导致突模拟试验系统研发

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基于角度量测的岩土圆柱试件环向变形测试方法及系统应用

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岩石力学与工程学报 2018年第11期37卷 2576-2583页

作者：王汉鹏李清川李术才张强勇袁亮刘众众山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001

为精确获取和深入研究岩土力学试验中标准圆柱试件在全应力–应变过程中环向变形规律与峰后扩容力学特性,借鉴MTS链式环向引伸计,提出一种基于角度量测的岩土圆柱试件环向变形测试方法,阐明测试方法原理并研发仪器系统。系统采用链式滚... 详细信息

为精确获取和深入研究岩土力学试验中标准圆柱试件在全应力–应变过程中环向变形规律与峰后扩容力学特性,借鉴MTS链式环向引伸计,提出一种基于角度量测的岩土圆柱试件环向变形测试方法,阐明测试方法原理并研发仪器系统。系统采用链式滚带环绕标准圆柱试件,角位移传感器通过加持锁定机构与链式滚带连接,DAQ数据采集卡和配套LABVIEW编制的采集程序实现了环向位移的实时采集与记录,测量精度0.004 mm,量程30mm,可适用于气固耦合、三轴加载等多种加载环境。与MTS链式引伸计和近景摄影测量的对比试验验证了系统可靠性和重复精度,开展不同气体对煤体的吸附劣化试验应用,试验对相同预制强度的型煤试件充入相同压力的He,N_2,CH_4和CO_2,待充分吸附后进行轴向加载,获取加载过程中煤体变形和失稳破坏规律,对比分析气体性质对体积扩容、煤体强度和裂隙发育的影响规律,试验结果表明:随着气体吸附性能的提高,煤体更早的由压密阶段进入扩容阶段,达到极限承载值与体积扩容点的位置不断提前,先后顺序为:CO_2>CH_4>N_2>He;充入无吸附性的He对煤体无劣化作用,充入吸附性的CO_2显著降低了煤体强度,其中1.0 MPa气压CO_2吸附后煤体强度降低了32.05%。整套系统采用模块化设计,测试方法原理清晰,可与轴向LVDT位移计实现同步采集,对于丰富岩石力学试验方法和实现对老旧试验机的改造升级具有重要意义。

关键词：岩石力学圆柱试件环向变形测试方法系统应用

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