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柱状扰动体引起圆柱谐振腔共振频率偏移的数值模拟

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地球物理学报 2005年第2期48卷 445-451页

作者： harris j.m.徐德龙王秀明宋延杰丛健生陈德华 Department of Geophysics Stanford University CA 94306 USA 黑龙江省大庆石油学院地球物理系 CSIRO Petroleum P.O. Box1130 Technology Park Bentley WA6102 Australia

基于微扰理论,研究了内部存在一个同轴圆柱扰动体时圆柱谐振腔共振频率的偏移问题.其中,圆柱谐振腔的边侧面是刚性的,上下底面应力自由.经过推导,得出了圆柱扰动体存在时谐振腔的声势与共振频率的表达式.在此基础上,分析了谐振腔与圆柱... 详细信息

基于微扰理论,研究了内部存在一个同轴圆柱扰动体时圆柱谐振腔共振频率的偏移问题.其中,圆柱谐振腔的边侧面是刚性的,上下底面应力自由.经过推导,得出了圆柱扰动体存在时谐振腔的声势与共振频率的表达式.在此基础上,分析了谐振腔与圆柱扰动体各种参数对谐振腔共振频率的影响.数值模拟结果表明,谐振腔的共振频率受扰动体在谐振腔中的位置影响较大.圆柱谐振腔的共振频率在圆柱扰动体居中时是最大值,并且其共振频率对扰动体的声速敏感;当扰动体在谐振腔两端时,谐振腔共振频率是最小值,并且其对扰动体的密度敏感.最后,通过数值模拟结果和实验测量结果之间的对比,发现两者的基本变化趋势是吻合的.

关键词：共振声谱共振频率偏移微扰理论岩石物理

共振声谱法低频岩石声学参数测量的实验方案研究

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测井技术 2003年第3期27卷 177-180页

作者： jerry m.harris 丛健生宋延杰陈德华徐德龙王秀明美国斯坦福大学地球物理系大庆石油学院

根据共振声谱原理,针对低频岩石声学参数测量做了初步的实验探讨。建立了一套计算机控制的由锁相放大器、功率放大器以及圆柱共振腔体等组成的共振声谱测量系统,并利用该实验系统对空腔体和腔体中存在扰动体(岩样)时的共振声谱进行了初... 详细信息

根据共振声谱原理,针对低频岩石声学参数测量做了初步的实验探讨。建立了一套计算机控制的由锁相放大器、功率放大器以及圆柱共振腔体等组成的共振声谱测量系统,并利用该实验系统对空腔体和腔体中存在扰动体(岩样)时的共振声谱进行了初步测量,考察了小扰动体在共振腔轴线上位于腔体顶部和中部2个位置上的共振频谱。结果表明,所建立的实验系统在测量中是稳定的;腔体中存在扰动体时的共振频率和幅度与空腔体中的共振频率和幅度之间存在比较明显的差别,并且声学参数不同的小扰动体之间的共振频率和幅度也各不相同。

关键词：共振声谱法低频岩石声学参数测量实验方案圆柱形共振腔低频岩样

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测力传感器焊后性能改善及其机理研究

测力传感器焊后性能改善及其机理研究

作者：董智龙陕西理工大学

学位级别：硕士

电阻应变式焊接型测力传感器因其结构简单、成本较低、易于制造等优点,在工业中日益广泛应用。然而,测力传感器的精度问题一直是制约其应用的重要因素之一。因此,对焊接型测力传感器的性能改善及其机理进行深入研究,具有重要的理论研究... 详细信息

电阻应变式焊接型测力传感器因其结构简单、成本较低、易于制造等优点,在工业中日益广泛应用。然而,测力传感器的精度问题一直是制约其应用的重要因素之一。因此,对焊接型测力传感器的性能改善及其机理进行深入研究,具有重要的理论研究价值和工程应用价值。本文首先针对焊前测力传感器核心部件应变片结构进行了研究。通过扫描电镜和超景深显微镜对应变片在弯曲应力作用下的断裂形貌进行观察与分析,研究断裂位置分布规律和断裂机理。研究结果表明,发现断裂更多发生在过渡圆角处。同时,基于有限元方法对应变片敏感栅结构进行了优化,分析了结构优化前后的应力分布和变形。应变片结构优化前发生的最大形变量为0.21 mm,而在优化后发生的最大形变量为0.1mm,结构优化使得应变片变形显著降低。电阻应变片结构改进前最大应力出现在圆弧过渡处,且贯穿整个横截面,应力值达到702.49 mPa,电阻应变片结构改进后,电阻应变片处应力降低至543.1mPa,显著低于其抗拉强度,大幅降低了应变片的断裂倾向。焊接密封是测力传感器制造的重要步骤。通过对测力传感器弹性体17-4PH不锈钢与密封膜盒304不锈钢异种不锈钢焊接头的宏观和微观组织、接头硬度、接头应力进行研究,阐明焊接工艺对接头组织、力学性能和残余应力的影响机理。17-4 PH不锈钢/304不锈钢激光焊与钨极氩弧焊的焊缝成型美观,表面鱼鳞纹细密、光滑,未产生裂纹、咬边等缺陷。钨极氩弧焊接头存在宽度为33μm的熔合区,在熔合区内部分布着粗大的板条马氏体,激光焊接头的熔合区演变为一条熔合线。17-4PH不锈钢/304不锈钢激光焊的焊缝形状为“钉子形”呈现深孔焊接特征,钨极氩弧焊的焊缝形状为半球形。钨极氩弧焊的熔深为400μm,略小于激光焊的熔深。激光焊接的热影响区宽度为220μm,明显比钨极氩弧焊接的热影响区窄,约为钨极氩弧焊热影响区宽度的一半。激光焊和钨极氩弧焊缝均柱状晶组成,由粗大板条状马氏体和奥氏体组成,X射线衍射图谱表明,激光焊焊缝的马氏体含量更高。对两种工艺而言,热影响区的晶粒被显著细化。17-4PH不锈钢/304不锈钢激光焊与钨极氩弧焊接头的硬度分布均显示,17-4PH不锈钢母材的硬度高于焊缝的硬度,热影响区的硬度最低。17-4PH不锈钢一侧热影响区的硬度最低的原因归因于热影响区发生了过时效,使得弥散强化效应消失。304不锈钢一侧热影响区硬度最低的原因在于母材的变形组织发生了回复再结晶,加工硬化效应消失。激光焊接头环形焊缝的平均残余应力为163 mPa,显著低于钨极氩弧焊接头的平均应力245 mPa。激光焊接头残余应力降低的原因在于激光焊的能量更加集中,热输入更低。焊接温度与焊接残余应力是影响测力传感器性能的重要因素。为了优化17-4PH不锈钢/304不锈钢焊接工艺参数,进行了焊接温度场和应力场的数值模拟。传感器密封接头的焊接最高温度和残余应力随着焊接功率的增大而增大。传感器密封接头的最高温度和残余应力随着焊接速度的增大而减小。焊接路径对于温度场无显著影响,而对于应力场,从传感器薄壁开始焊接将导致较大的残余应力。17-4PH不锈钢/304不锈钢优化后参数为:焊接功率160W,焊接速度15.7mm/s,焊接路径沿厚壁开始。该组参数使得焊后传感器的滞后性、非线性、重复性等性能显著提升。焊后处理对于测力传感器性能提升尤为重要,通过研究焊接接头残余应力、宏观组织、微观组织、物相组成、显微硬度探究激光喷丸的机理。对于激光焊和钨极氩弧焊密封焊接的测力传感器,焊接残余应力是影响传感器性能的主要原因。采用激光能量为85m j,2次激光喷丸,能够显著提高氩弧焊密封的传感器的性能。采用激光能量为85 m j,1次激光喷丸,能够显著提高激光焊密封的传感器的性能。激光喷丸可以细化晶粒,并且随着喷丸次数的叠加和激光能量的增大,焊接接头强度随之提高,但接头的变形增大降低了传感器性能。

关键词：电阻应变式传感器电阻应变片结构残余应力焊接接头激光喷丸

基于羟乙基纤维素的抗冻导电凝胶的制备及性能研究

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基于羟乙基纤维素的抗冻导电凝胶的制备及性能研究

作者：李沅龙长春工业大学

学位级别：硕士

导电水凝胶是一种广受认可的皮肤传感器材料,由于其可以有效的传递电信号和能量,且具备优异的水分导电性能,有助于提高器件的散热,在开发可拉伸柔性导电材料方面备受关注。然而,水凝胶在保水性和抗冻性方面仍面临挑战,这对其机械和导电... 详细信息

导电水凝胶是一种广受认可的皮肤传感器材料,由于其可以有效的传递电信号和能量,且具备优异的水分导电性能,有助于提高器件的散热,在开发可拉伸柔性导电材料方面备受关注。然而,水凝胶在保水性和抗冻性方面仍面临挑战,这对其机械和导电性能有着深远的影响。本论文将羟乙基纤维素分别引入到物理交联的聚乙烯醇网络和化学交联的聚丙烯酰胺网络中,制备了具有不同特性的离子导电水凝胶,并对其性能进行了考察。本论文研究主要分为以下两部分:第一部分,通过固态氧化还原反应制备了羟乙基纤维素/纳米银粒子粉末并将其引入到PVA网络结构中,HEC-Ag与PVA网络在二元溶剂介质中通过物理相互作用制备了有机导电凝胶。制备得的有机凝胶具有优异的力学特性。其应力和韧性分别达到了1.066 mPa和3.86 mj.m.又因为有机凝胶内部结构特有的孔洞和Ag在其结构中的均匀分散,赋予了有机凝胶高的应变响应性（GF=4.2,在ε=50～200%范围内）,并且在人体进行轻微的活动时,也能快速且稳定的传达信号。此外,DmSO的加入大幅的降低了水分子的冰点且抑制了水的挥发,提升了有机凝胶的抗冻性和防干性,拓宽了其应用温度范围。第二部分,首先,将聚丙烯酰胺网络和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸网络之间通过交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺（mBA）交联形成双交联网络结构,其次,引入羟乙基纤维素和氯化锂到该网络中,通过化学交联制备了HEC/PAm/PAmPS/Li Cl复合水凝胶。并研究HEC、AmPS和Li Cl用量对水凝胶机械性能的影响。研究表明,该水凝胶具有良好的力学性能,如最大拉伸应力为180 k Pa,韧性为927 k j.m.同时,无机盐离子的引入,不仅赋予了水凝胶导电性,还抑制了水的结晶度,为水凝胶带来了出色的耐低温性。并且该水凝胶还具有良好的应变敏感特性,响应时间和恢复时间分别为240 ms和320 ms,随后在固定应变下进行多次循环测量,应变灵敏度不会降低,依然保持稳定。最后,该复合水凝胶还具有生物相容性,实验研究表明,当提取物浓度为100 mg/m L时,细胞存活率达到70%以上。消除了第一部分DmSO溶剂带来的轻微毒性,这种新型离子导电水凝胶在各种领域具有广泛的应用潜力。

关键词：羟乙基纤维素抗冻水凝胶离子导电传感器

K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)掺杂对0.94Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)-0.06BaTiO_(3)陶瓷储能性能的影响

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人工晶体学报 2024年第5期53卷 882-888页

作者：苗健邵辉曹瑞龙江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003

采用传统固相反应法制备了K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)(KNN)掺杂的无铅介电储能陶瓷BNT-BT-KNN,其组分配比为0.94Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)-(0.06-x)BaTiO_(3)-xK_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)(BNT-BT+xKNN,x=0.00~0.04),并研究了KNN掺杂对BNT-BT基陶瓷材料晶相、微观结构、介电、铁电性能及储能的影响。结果表明:在1150℃温度下烧成后的陶瓷样品具有纯的钙钛矿结构,且样品的晶粒均匀致密;介电温谱显示,添加KNN后的BNT-BT铁电陶瓷在T_(m)处的介电峰进一步宽化,表现出更好的温度稳定性和弛豫性;同时随着KNN掺杂量的增加,样品的电滞曲线(P-E曲线)逐渐由“宽胖型”向“细长型”转变,样品的剩余极化强度(P_(r))逐渐降低,从而进一步提高了BNT-BT陶瓷的储能性能。在2 kV/mm的场强下,x=0.03时测得样品的储能密度最佳W_(rec)=0.048 j/cm^(3),对应的储能效率η=43%,显示该材料在储能电容器上具有良好的应用潜力。

关键词： BNT-BT陶瓷 KNN掺杂固相反应法弛豫铁电性能介电性能储能

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基于半监督学习的光伏板图像分割算法研究

计算机工程与应用 2024年

作者：苏俊刘智权唐潮龙厦门理工学院电气工程与自动化学院厦门市高端电力装备及智能控制重点实验室

对光伏板的精确识别与分割是光伏产业近年来研究的一个热点话题。现有光伏板分割技术大多是基于语义分割来进行的，然而语义分割模型的精度往往依赖于数据集的规模，但在实际任务中获取大量精准标注的数据并非容易；同时光伏板图像数据... 详细信息

对光伏板的精确识别与分割是光伏产业近年来研究的一个热点话题。现有光伏板分割技术大多是基于语义分割来进行的，然而语义分割模型的精度往往依赖于数据集的规模，但在实际任务中获取大量精准标注的数据并非容易；同时光伏板图像数据存在着对比度不强、边界模糊、背景复杂等影响分割的问题，不能简单地将主流语义分割模型直接迁移到该任务上。因此，本文提出了一种基于半监督学习的光伏板分割算法。首先提出了一种基于Fixmatch改进的半监督学习框架，使模型充分探索利用扰动空间的特征信息；接着设计了基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）和Transformer组成的双分支特征聚合网络，在双分支主干网络的设计中充分利用了CNN和Transformer各自在局部特征和全局特征上提取的优势，并通过设计的特征聚合网络来将两条支路的特征信息进行充分聚合，从而使模型最大程度对原始图像的多级别特征信息进行学习；最后通过实验表明在0.1m，0.3m，0.8m空间分辨率的屋顶分布式光伏数据集上，所提出的方法在仅使用1/32标注数据的情况下平均交并比（mean Intersection Over Union，mIOU）指标分别可以达到83.74%、82.77%、80.73%。

关键词：光伏产业语义分割半监督学习卷积神经网络 Transformer

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AlSi10mg激光选区熔化缺陷成因研究

中国激光 2024年第16期 228-239页

作者：姚曙光董云辉李湘龙谢旻翰中南大学轨道交通安全教育部重点实验室中南大学交通运输工程学院中南大学粉末冶金国家重点实验室

激光选区熔化（SLm）过程工艺参数会直接影响熔道成形形貌及微观结构，从而影响成形结构的力学性能。针对AlSi10mg合金在SLm成形过程中产生的缺陷，笔者采用试验方法研究了激光功率、扫描速度等成形参数对AlSi10mg合金单、双熔道成形形... 详细信息

激光选区熔化（SLm）过程工艺参数会直接影响熔道成形形貌及微观结构，从而影响成形结构的力学性能。针对AlSi10mg合金在SLm成形过程中产生的缺陷，笔者采用试验方法研究了激光功率、扫描速度等成形参数对AlSi10mg合金单、双熔道成形形貌的影响，并结合离散元-流体体积（DEm-VOF）法建立了介观尺度下SLm成形过程粉末床数值模拟模型，对低功率下熔道成形缺陷的成因进行研究。结果发现：激光线能量密度不足（线能量密度低于200 j.m.以及AlSi10mg的易氧化性会严重影响熔道的连续性；在低扫描速率（200 mm/s）、高线能量密度（500 j.m.成形窗口下，熔池的连续性及表面平整度因受蒸气反冲压力的作用而降低，同时形成了深度可达100μm的匙孔，影响了熔道形貌，并产生了孔隙缺陷。由数值模拟结果可知，提高预热温度至500 K可以降低粉末熔化所需的激光线能量密度，从而改善低功率下的熔道不连续现象。

关键词：激光技术激光选区熔化 AlSi10mg合金工艺参数缺陷数值模拟

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基于长波平顺性的400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制

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中国铁道科学 2024年第4期45卷 77-88页

作者：庞志强李国龙高芒芒杨飞杨静静中国铁道科学研究院北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081

基于实测轨道平顺性数据,采用车辆-轨道耦合动力仿真方法,综合考虑温度变化、列车荷载、徐变和沉降等因素的影响,进行400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制研究。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车车体垂向敏感波长为163 m,横向... 详细信息

基于实测轨道平顺性数据,采用车辆-轨道耦合动力仿真方法,综合考虑温度变化、列车荷载、徐变和沉降等因素的影响,进行400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制研究。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车车体垂向敏感波长为163 m,横向敏感波长为227 m;为保证轨道高低不平顺与车体垂向加速度的适应性,采用60 m中点弦测值控制轨道长波平顺性;车体垂向加速度与轨道高低不平顺之间呈线性相关;徐变与沉降为控制连续梁桥轨道长波平顺性的主要因素,支座位置处长波平顺性较差;400 km·h^(-1)连续梁桥桥上线路允许桥梁自身总变形引起的车体垂向加速度阈值为0.822 m·s^(-2),400 km·h^(-1)主跨不大于百米连续梁桥徐变变形阈值宜设为9.5 mm。

关键词： 400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形阈值轨道长波平顺性中点弦测法

动静互补平衡论功能锻炼结合阶梯性康复训练利于全髋关节置换者术后髋关节功能恢复

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四川大学学报（医学版） 2024年第4期55卷 1014-1019页

作者：许德龙韩红左伟冯志勇武汉市第四医院康复医学科武汉430000 武汉市第四医院创伤骨科武汉430000

目的分析动静互补平衡论的功能锻炼结合阶梯性康复训练在全髋关节置换(total hip replacement, THR患者术后髋关节功能恢复的应用价值。方法回顾性收集2022年6月–2023年6月收治的118例THR患者临床资料,其中57例围术期给予阶梯性康复... 详细信息

目的分析动静互补平衡论的功能锻炼结合阶梯性康复训练在全髋关节置换(total hip replacement, THR患者术后髋关节功能恢复的应用价值。方法回顾性收集2022年6月–2023年6月收治的118例THR患者临床资料,其中57例围术期给予阶梯性康复训练(对照组),61例围术期行动静互补平衡论功能锻炼结合阶梯性康复训练(联合组)。记录两组术后恢复情况及术后并发症发生情况,在围术期评估两组患者疼痛[视觉模拟评分法(visual analogue scale, VAS)]及自我效能感[康复自我效能感量表(Self-Efficacy for Rehabilitation Outcome Scale, SER)],比较两组术后2周、4周、8周髋关节功能。结果主要结局指标:联合组术后住院时间为(7.63±1.36) d,低于对照组的(8.22±1.48) d,差异有统计学意义(t=2.257,P=0.026)。次要结局指标:两组术后并发症发生率比较(4.92%vs. 14.04%),差异无统计学意义(P>0.05)。两组围术期VAS评分经重复测量方差检验显示具有交互效应(Pharris髋关节功能评分及其总分经重复测量方差检验显示具有交互效应(Pharris髋关节功能各维度评分及其总分均随术后时间的延长逐渐升高(P<0.05),联合组术后4周及8周评分均高于对照组(P<0.05)。结论动静互补平衡论的功能锻炼结合阶梯性康复训练在提高THR患者自我效能感、缓解术后疼痛、减少住院时间和改善患者髋关节功能方面,比单纯进行阶梯性康复训练更具优势。

关键词：全髋关节置换术康复动静互补平衡论髋关节功能自我效能感