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液体性质与吸收能量对激光致声特性的影响

强激光与粒子束 2009年第7期21卷 998-1002页

作者：王雨虹王江安吴荣华武汉海军工程大学电子工程学院光电研究所武汉430033

建立了激光致声的产生和测量系统,对蒸馏水、酒精和甘油中的激光致声进行测量分析,分别计算了这3种透明液体在体积模量（0.2-7.0 GPa）、动力粘性系数（0.001-30.000 Pa.s）和所吸收激光脉冲能量（10-400 mJ）变化时对应的激光致声的相... 详细信息

建立了激光致声的产生和测量系统,对蒸馏水、酒精和甘油中的激光致声进行测量分析,分别计算了这3种透明液体在体积模量（0.2-7.0 GPa）、动力粘性系数（0.001-30.000 Pa.s）和所吸收激光脉冲能量（10-400 mJ）变化时对应的激光致声的相关数值。实验和数值计算结果表明：激光致声的主频、峰值声压和声能随着透明液体体积模量的增加而增加;激光致声的峰值声压和声能随着动力粘性系数的增加而减小,随着击穿区所吸收的激光脉冲能量的增加而增加;动力粘性系数和击穿区所吸收的激光脉冲能量对主频的影响不明显。

关键词：激光致声透明液体体积模量动力粘性系数吸收能量

并联机构实现舱段对接的位姿测量方法及试验研究

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工程科学与技术 2021年第3期53卷 150-158页

作者：李世其陈栋王峻峰华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

针对目前串联对接技术的不足,为实现舱段自动对接,研制了一套以激光跟踪仪为测量设备,并联机构为对接机构的舱段对接系统,提出了一种位姿测量及换算方法,旨在为并联机构实现舱段对接提供可靠的调姿运动参数。首先,以特征测量为基础,匹... 详细信息

针对目前串联对接技术的不足,为实现舱段自动对接,研制了一套以激光跟踪仪为测量设备,并联机构为对接机构的舱段对接系统,提出了一种位姿测量及换算方法,旨在为并联机构实现舱段对接提供可靠的调姿运动参数。首先,以特征测量为基础,匹配移动舱段与激光跟踪仪之间的坐标系关系,将移动舱段坐标系作为中间坐标系,分别构造移动舱段与动平台及移动舱段与固定舱段的相对位姿关系方程;因相对位姿关系方程包含测量误差而难以取得解析解,根据相对位姿关系方程分别构造了自定义标量函数,使相对位姿求解问题转化为各标量函数的无约束优化问题,在合理选择初值的条件下,利用单纯型法求解出各标量函数取极小值时的相对位姿参数,并采用位姿传递转换法计算在实现舱段对接时并联机构动平台所需运动的目标位姿;最后,搭建了舱段对接模拟试验平台,并利用上述位姿计算结果成功实现了舱段对接。为了在一定程度上评价对接效果,对接完成时,在两舱段端面上分别选择并测量了3组特征点,特征点集在x方向的坐标绝对偏差均值为2.673 mm,与各销轴倒角略微插入销孔的结果较吻合;特征点集在y、z方向的坐标绝对偏差均值分别为0.120、0.163 mm,与两舱段端面对正,各销孔与销轴基本对齐的结果较吻合;在一定程度上表明了所提出位姿测量方法的有效性及计算结果的正确性。

关键词：并联机构舱段对接相对位姿位姿测量

考虑侧壁面效应的拍动翼推进特性数值模拟研究

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船舶力学 2020年第5期24卷 570-577页

作者：李永成张璇潘子英中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

本文基于重叠网格技术,采用商业软件Fluent对考虑侧壁面效应下的拍动翼推进特性进行了数值模拟研究,系统地分析了不同侧壁面距离下的拍动翼推进特性。结合推力系数及推进效率,分析发现存在最优侧壁面距离。通过对不同侧壁面距离下拍动... 详细信息

本文基于重叠网格技术,采用商业软件Fluent对考虑侧壁面效应下的拍动翼推进特性进行了数值模拟研究,系统地分析了不同侧壁面距离下的拍动翼推进特性。结合推力系数及推进效率,分析发现存在最优侧壁面距离。通过对不同侧壁面距离下拍动翼后方的涡流场结构及速度压力分布云图进行分析,从流动机理的角度对数值预报结果进行了解释。

关键词：拍动翼重叠网格侧壁面效应流动机理

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单航天器无需机动对星座多星交会轨道全解

宇航学报 2007年第3期28卷 663-666页

作者：王威付晓锋郗晓宁国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073 国防科学技术大学航天与材料工程学院长沙410073

文献[1,2]已研究了单航天器无需变轨对Walker星座多星交会的轨道设计,在此基础上,依据交会点必是轨道交点的轨道特性,提出了轨道全解的解析法,可给出该轨道所能够交会卫星的最大数目,研究结果可为单航天器无需大机动变轨对星座多星接近... 详细信息

文献[1,2]已研究了单航天器无需变轨对Walker星座多星交会的轨道设计,在此基础上,依据交会点必是轨道交点的轨道特性,提出了轨道全解的解析法,可给出该轨道所能够交会卫星的最大数目,研究结果可为单航天器无需大机动变轨对星座多星接近的轨道应用提供理论参考。

关键词： Walker星座交会接近轨道设计

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对偏差Walker星座卫星的接近轨道设计

宇航学报 2008年第4期29卷 1200-1204页

作者：张敬王威郗晓宁国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073

文献[1-3]已研究了单航天器无需变轨对理想Walker星座多星交会的轨道设计,在此基础上,针对接近偏差Walker星座多星的轨道设计开展了研究。结合最小二乘算法与启发式的搜索算法,提出了一种轨道设计的思想,并进行了建模和数值仿真分析。... 详细信息

文献[1-3]已研究了单航天器无需变轨对理想Walker星座多星交会的轨道设计,在此基础上,针对接近偏差Walker星座多星的轨道设计开展了研究。结合最小二乘算法与启发式的搜索算法,提出了一种轨道设计的思想,并进行了建模和数值仿真分析。研究结果可为单航天器无需变轨对星座多星接近提供理论依据。

关键词： Walker星座轨道设计轨道摄动最小二乘法

改进残差密集生成对抗网络的红外与可见光图像融合

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控制与决策 2023年第3期38卷 721-728页

作者：闵莉曹思健赵怀慈刘鹏飞邰炳昌沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 中国科学院、沈阳自动化研究所光电信息处理重点实验室沈阳110169 卓越新时代认证有限公司沈阳110013

基于深度学习的红外与可见光图像融合算法通常无法感知源图像显著性区域,导致融合结果没有突出红外与可见光图像各自的典型特征,无法达到理想的融合效果.针对上述问题,设计一种适用于红外与可见光图像融合任务的改进残差密集生成对抗网... 详细信息

基于深度学习的红外与可见光图像融合算法通常无法感知源图像显著性区域,导致融合结果没有突出红外与可见光图像各自的典型特征,无法达到理想的融合效果.针对上述问题,设计一种适用于红外与可见光图像融合任务的改进残差密集生成对抗网络结构.首先,使用改进残差密集模块作为基础网络分别构建生成器与判别器,并引入基于注意力机制的挤压激励网络来捕获通道维度下的显著特征,充分保留红外图像的热辐射信息和可见光图像的纹理细节信息;其次,使用相对平均判别器,分别衡量融合图像与红外图像、可见光图像之间的相对差异,并根据差异指导生成器保留缺少的源图像信息;最后,在TNO等多个图像融合数据集上进行实验,结果表明所提方法能够生成目标清晰、细节丰富的融合图像,相比基于残差网络的融合方法,边缘强度和平均梯度分别提升了64.56%和64.94%.

关键词：图像融合残差密集块生成对抗网络注意力机制显著性区域相对平均判别器

基于多尺度和注意力机制的红外与可见光图像融合

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控制与决策 2024年第1期39卷 227-235页

作者：闵莉田林林赵怀慈刘鹏飞曹思健沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 中国科学院沈阳自动化研究所光电信息处理重点实验室沈阳110169

现有的红外与可见光图像融合算法通常从单一尺度提取图像特征,导致融合图像无法全面保留原始特征信息.针对上述问题,提出一种基于多尺度和注意力机制的自编码网络结构实现红外与可见光图像融合.首先,采用密集连接和多尺度注意力模块构... 详细信息

现有的红外与可见光图像融合算法通常从单一尺度提取图像特征,导致融合图像无法全面保留原始特征信息.针对上述问题,提出一种基于多尺度和注意力机制的自编码网络结构实现红外与可见光图像融合.首先,采用密集连接和多尺度注意力模块构建编码器网络,并引入自注意力机制增强像素间的依赖关系,充分提取红外图像的显著目标和可见光图像的细节纹理;然后,特征融合阶段采用基于通道与空间的联合注意融合网络,进一步融合图像典型特征;接着,设计基于像素、结构相似性和色彩的混合损失函数指导网络训练,进一步约束融合图像与源图像的相似性;最后,通过对比实验的主观和客观评价结果,验证所提出算法相比于其他代表性融合算法具有更优异的图像融合能力.

关键词：图像融合自编码网络多尺度注意力模块注意融合网络混合损失函数

快速凝固过共晶铝硅合金的显微组织及摩擦学行为研究现状

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材料导报 2021年第11期35卷 11126-11136页

作者：杨文涛何鹏飞刘明周永欣王海斗马国政白宇西安理工大学材料科学与工程学院西安710072 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 西安交通大学材料科学与工程学院西安710049

过共晶铝硅合金由于具有高耐磨性、低热膨胀系数和高比强度而广泛应用于汽车和飞机制造业。该类合金在常规铸造下易产生粗大的脆硬初生硅相,降低合金力学性能及耐磨性。而利用快速凝固技术能够有效细化硅相,制备出高耐磨的过共晶铝硅合... 详细信息

过共晶铝硅合金由于具有高耐磨性、低热膨胀系数和高比强度而广泛应用于汽车和飞机制造业。该类合金在常规铸造下易产生粗大的脆硬初生硅相,降低合金力学性能及耐磨性。而利用快速凝固技术能够有效细化硅相,制备出高耐磨的过共晶铝硅合金。过共晶铝硅合金的性能可以通过改变共晶硅和初晶硅的形态及其分布、二次枝晶胞的尺寸或臂间距等方式加以改善。目前过共晶铝硅合金的研究大多是关于控制共晶和初晶硅的形态和分布,而针对常规铸造的细化晶粒工艺只对25%(质量分数)硅含量以下的过共晶铝硅合金有明显效果,因此研究人员聚焦于能对高硅含量的过共晶铝硅合金实现晶粒细化的快速凝固技术。快速凝固技术区别于常规铸造的特点是高冷却速度,研究发现冷却速度对过共晶铝硅合金的相平衡和微观结构有着显著的影响。随着冷却速度的增加,过共晶铝硅合金的微观结构细化、化学均匀性提高、固溶度增加,形成非晶及亚稳相,极大地改善了过共晶铝硅合金的性能。根据不同快速凝固技术制备的过共晶铝硅合金,其细化的显微组织及对应的摩擦学行为也有所不同。这些差异对于完善快速凝固过程中硅晶粒形核长大机制、形态演化机制及其对过共晶铝硅合金性能影响的理论体系能够起到有效的补充作用。本文综述了快速凝固过共晶铝硅合金四种主要制备方法:衬底急冷技术、快速凝固-粉末冶金技术、喷射沉积技术和选择性激光熔化技术,分析了相关快速凝固工艺的研究现状,对比了不同工艺制备的过共晶铝硅合金的显微组织及耐磨性能,并从理论体系、性能预测和技术工艺三方面对其未来的研究方向提出了一些可行建议。

关键词：过共晶铝硅合金快速凝固显微组织摩擦学行为

基于MEMS-IMU的动态大失准角STUKF算法

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中国惯性技术学报 2023年第9期31卷 861-869页

作者：顾元鑫吴文启王茂松国防科技大学智能科学学院长沙410073

针对微机电惯性测量单元(MEMS-IMU)器件零偏误差大以及传统滤波算法在动态大失准角情况下姿态估计精度差、误差收敛慢的情况,提出了一种状态变换无迹卡尔曼滤波(STUKF)算法。首先,建立了旋转矢量非线性姿态误差模型。然后,通过误差状态... 详细信息

针对微机电惯性测量单元(MEMS-IMU)器件零偏误差大以及传统滤波算法在动态大失准角情况下姿态估计精度差、误差收敛慢的情况,提出了一种状态变换无迹卡尔曼滤波(STUKF)算法。首先,建立了旋转矢量非线性姿态误差模型。然后,通过误差状态变换构建了考虑姿态误差的速度误差状态,使速度误差微分方程中的比力相关项转换成了相对稳定的重力项,避免了无迹卡尔曼滤波(UKF)算法在剧烈角运动、线运动应用场景中计算的误差状态方差与实际不一致的情况。最后,以小型无人船载MEMS-IMU/卫星组合航姿系统为应用场景,经数学仿真及三轴模拟转台实验验证,以速度、位置信息为观测量,在动态大失准角情况下,STUKF姿态误差的估计精度及收敛速度优于UKF和状态变换扩展卡尔曼滤波算法(STEKF)。在三轴转台实验中,在精对准900 s后,STUKF的航向角估计误差收敛到1°(1σ)以内,优于UKF的2°(1σ)及STEKF的3°(1σ)。

关键词：微机电惯性测量单元大失准角状态变换无迹卡尔曼滤波