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基于ACFM单传感器的裂纹角度识别与重构

传感器与微系统 2024年第7期43卷 54-58页

作者：李勇高辉周灿丰李慧聪北京石油化工学院机械工程学院北京102600 北京市高等学校能源工程先进连接技术中心北京102600

交变电磁场测量(ACFM)技术广泛应用于海洋装备和制造业等领域中金属结构物的缺陷检测。针对单传感器检测过程中存在的角度偏转和裂纹定位等问题展开了研究。首先,通过COMSOL Multi-physics仿真结果可知B_(x)和B_(y)在多角度偏转的过程... 详细信息

交变电磁场测量(ACFM)技术广泛应用于海洋装备和制造业等领域中金属结构物的缺陷检测。针对单传感器检测过程中存在的角度偏转和裂纹定位等问题展开了研究。首先,通过COMSOL Multi-physics仿真结果可知B_(x)和B_(y)在多角度偏转的过程中存在互补的规律;然后,通过建立比例因子,实现高精度的数值拟合。此外,通过多梯度偏转仿真实现了偏转裂纹的重构。最终通过搭建实验平台和信号特征提取等工作验证了拟合规律的合理性;通过优化拟合公式,提高了检测精度;通过所测角度,进而解决了非平行检测过程中裂纹重构图像的偏转问题。

关键词：交变电磁场测量角度偏转重构比例因子数值拟合

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基于数据增广灰色神经网络的ACFM裂纹角度预测

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科学技术与工程 2023年第15期23卷 6425-6433页

作者：李勇高辉周灿丰李慧聪北京石油化工学院机械工程学院北京102600 北京市高等学校能源工程先进连接技术中心北京102600

交流电磁场检测(alternating current field measurement, ACFM)技术广泛应用于制造业等工业领域中金属结构物的缺陷检测。针对单传感器在非预知缺陷检测过程中存在的角度偏转及裂纹定位等问题展开了研究,首先通过COMSOL Multiphysics... 详细信息

交流电磁场检测(alternating current field measurement, ACFM)技术广泛应用于制造业等工业领域中金属结构物的缺陷检测。针对单传感器在非预知缺陷检测过程中存在的角度偏转及裂纹定位等问题展开了研究,首先通过COMSOL Multiphysics仿真结果可知:场强的X和Y方向分量在角度偏转的过程中存在信号互补的规律,然后通过建立比例因子进而实现了数据增广型灰色神经网络模型(data augmented grey neural network model, DA-GNNM)的预测,同时模拟预测对比回归预测可知DA-GNNM模型的预测效果较优。此外通过多梯度偏转仿真实现了偏转裂纹的重构,其次通过搭建实验平台以及信号特征提取等工作验证了DA-GNNM预测模型的合理性,平均预测误差2.56%;最后通过预测角度进一步改善了非平行检测过程中裂纹重构图像的偏转问题。

关键词： ACFM 角度偏转重构比例因子 DA-GNNM

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大粒种子定向精量播种装置参数优化试验

农业工程学报 2013年第13期29卷 15-22页

作者：杨艳丽辜松李恺刘凯张青钟绿祥贾冬冬刘骁靓华南农业大学工程学院广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室广州510642 东北农业大学工程学院哈尔滨150030

针对传统精量播种机难以对大粒种子进行定向精量播种,该文基于直线振动器定向送种、气缸驱动种穴转向及负压针式播种技术,开发了一种可实现大粒种子45°定向精量播种的装置。以瓠瓜种子为播种对象,对定向种穴机构和负压播种机构进行参... 详细信息

针对传统精量播种机难以对大粒种子进行定向精量播种,该文基于直线振动器定向送种、气缸驱动种穴转向及负压针式播种技术,开发了一种可实现大粒种子45°定向精量播种的装置。以瓠瓜种子为播种对象,对定向种穴机构和负压播种机构进行参数优化试验,得到定向种穴与种子输送轨道出口的垂直距离为1.5mm、水平距离为0、直线振动器送种速度为65mm/s时,种子进入定向种穴内的成功率可达98.89%;负压吸嘴垂直运种速度为40mm/s、种子压入基质深度为3mm、压种停滞时间为1s时,种子相对于设定方向的角度偏转平均值仅为0.8°。通过对大粒种子定向精量播种装置进行综合播种作业性能试验,得到该装置播种作业生产率可达6000穴/h以上,单粒率为97%,91%以上种子角度偏转小于10°,95%以上种子角度偏转小于15°,种子最大角度偏转小于25°。该研究可为大粒种子定向精量播种机的开发设计提供参考。

关键词：农业机械试验种子定向精量播种角度偏转

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弹体斜撞击单层金属薄靶的数值仿真

高压物理学报 2018年第4期32卷 113-123页

作者：郭子涛郭钊张伟九江学院土木工程和城市建设学院江西九江332005 哈尔滨工业大学高速撞击动力学实验室黑龙江哈尔滨150080

通过调用ABAQUS子程序引入修正的靶板J-C本构模型和修正的应力三轴度三分段式失效准则,开展了平头、卵形弹0°~60°斜撞击单层Q235钢薄靶的数值仿真计算,分析了弹体头部形状、撞击角度对靶板防护性能及失效模式的影响,同时对弹体击穿靶... 详细信息

通过调用ABAQUS子程序引入修正的靶板J-C本构模型和修正的应力三轴度三分段式失效准则,开展了平头、卵形弹0°~60°斜撞击单层Q235钢薄靶的数值仿真计算,分析了弹体头部形状、撞击角度对靶板防护性能及失效模式的影响,同时对弹体击穿靶板后的角度偏转问题进行了分析,并提出了一个改进的角度偏转半理论模型。结果发现:平头弹在各个撞击角度下较卵形弹更容易击穿靶板;靶板的防护性能与弹体造成的靶板损伤及失效模式紧密相关,单层靶板在平头弹以同一角度分别低速和高速斜撞击后具有不同的失效模式,而在卵形弹斜撞击下失效模式相差不大;仿真与实验结果吻合较好。

关键词：失效准则斜撞击防护性能失效模式角度偏转数值仿真

线圈径向错位及角度偏差对磁耦合谐振式无线充电系统的影响探究

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电气自动化 2014年第4期36卷 31-34页

作者：吴俊乔树通上海交通大学电子信息与电气工程学院电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

磁耦合谐振式无线供电系统通常要求收发线圈同轴且平行,但在某些商用及实验环境收发端可能存在的径向错位、角度偏转会对传输性能造成影响。基于互感耦合模型,先从电路角度推导串-串系统效率、功率表达式,利用MATLAB分析效率和功率与线... 详细信息

磁耦合谐振式无线供电系统通常要求收发线圈同轴且平行,但在某些商用及实验环境收发端可能存在的径向错位、角度偏转会对传输性能造成影响。基于互感耦合模型,先从电路角度推导串-串系统效率、功率表达式,利用MATLAB分析效率和功率与线圈间径向位移和角度偏转关系。随后搭建实际系统,结果验证了分析的正确性。最后提出距离检测、频率跟踪等提升性能的初步方法,为谐振式无线供电的研究提供参考。

关键词：无线供电磁耦合谐振径向错位角度偏转同轴平行

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医用自动穿刺针偏转系统的设计与实现

医用自动穿刺针偏转系统的设计与实现

作者：朱勤湖南大学

学位级别：硕士

近年来,甲状腺、乳腺等浅表器官癌症发生率越来越高,癌症的准确诊断是研究者关注的热点。在当前甲状腺、乳腺等浅表器官的穿刺活检手术中,大多凭借医生的经验在体外图像引导下手动穿刺取细胞活检,穿刺精度不高,容易出现穿刺手术失败的... 详细信息

近年来,甲状腺、乳腺等浅表器官癌症发生率越来越高,癌症的准确诊断是研究者关注的热点。在当前甲状腺、乳腺等浅表器官的穿刺活检手术中,大多凭借医生的经验在体外图像引导下手动穿刺取细胞活检,穿刺精度不高,容易出现穿刺手术失败的情况。本文针对当前甲状腺、乳腺等浅表器官的穿刺活检系统进行改进,采用自动穿刺活检系统代替手动穿刺活检,即机器人辅助经皮穿刺取细胞进行活检。相比手动穿刺,自动穿刺活检系统具有穿刺路径规划准确、自动进针和穿刺精度更高等优点,同时降低人为因素的影响。在未来穿刺手术中,自动穿刺活检系统将越来越有价值。该自动穿刺活检系统分为多普勒超声成像、穿刺针偏转和穿刺针进针三个主要部分,论文研究的主要内容是对自动穿刺活检系统中穿刺针偏转部分的设计与实现。首先介绍了甲状腺、乳腺等浅表器官的自动穿刺活检系统研究背景以及在国内外的发展状况,接着阐述了自动穿刺活检系统的相关原理,给出了穿刺针偏转系统的整体结构,然后对穿刺针偏转系统软硬件平台进行分析和设计,首先实现硬件电路中FPGA最小系统的设计（包含时钟模块、复位模块、电源模块和下载电路等模块的设计）,接着对FPGA外围功能电路进行设计（包括与上位机进行通信的串口电路、电平转换电路和AD采集电路等）,同时采用增量式PID控制算法设计PID控制器,将FPGA外围器件连成整体,对穿刺针的偏转进行闭环控制。在上位机平台和下位机平台搭建的软件平台中,下位机设计利用Quartus II 15.0软件进行开发,采用Verilog HDL语言硬件实现串口接收发送模块、步进电机驱动模块和采样时钟模块;上位机设计利用LabVIEW虚拟仪器平台进行开发,实现向下位机传送角度控制参数和接收下位机传送的角度数据,将角度数据进行显示、监测。最后对穿刺针偏转系统中PID控制器和步进电机模块进行Modelsim仿真验证,以及对穿刺针角度偏转的准确性进行测试,测试结果表明角度偏转误差均在1°的要求以内。设计该自动穿刺活检系统对推动浅表器官穿刺活检技术的发展具有重要的理论意义和临床应用价值。

关键词：自动穿刺活检系统超声引导角度偏转 FPGA PID控制器

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基于扭秤法的弱静电场测量

大学物理 2013年第9期32卷 35-38页

作者：於黄忠卢晓亮陈剑东苏振宇华南理工大学理学院物理系广东广州510641

利用弱电场对电荷产生的弱静电力,使扭秤装置产生微小角度的偏转,再利用光学平面镜放大,将微小角度偏转变成水平位移,通过比较法实现了对小于1 V/mm的弱静电场的测量,现象直观,结果可靠.

关键词：弱静电场卡文迪许扭秤角度偏转光的反射

基于随机森林的扭切式鼻坎挑射水股落点分布预测模型及应用

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水电能源科学 2022年第8期40卷 139-142,147页

作者：吴锦钢邱勇葛亚飞周鑫宇季珂汀云南农业大学水利学院云南昆明650201

狭窄转弯河谷地形条件下的连续式挑流消能工出坎水流直冲对岸岸坡,为保证工程安全需选择合理的鼻坎体型以偏转水流,使出挑水流能平顺归河。鉴于扭切式鼻坎能较好地适应包括下游河道与泄槽轴线大交角在内的地形变化,基于水工模型试验结果... 详细信息

狭窄转弯河谷地形条件下的连续式挑流消能工出坎水流直冲对岸岸坡,为保证工程安全需选择合理的鼻坎体型以偏转水流,使出挑水流能平顺归河。鉴于扭切式鼻坎能较好地适应包括下游河道与泄槽轴线大交角在内的地形变化,基于水工模型试验结果,采用随机森林算法建立扭切式鼻坎挑射水股落点分布预测模型,给出了一定体型扭切式鼻坎的水股位置偏转和落点预测,通过分析影响水股落点的主要因素,确定可通过调整转弯半径达到扭切式鼻坎控制水舌偏转落点的目的。

关键词：扭切式鼻坎水股落点分布角度偏转随机森林

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基于爬虫机制的WSN数据稳定传输算法

系统仿真技术 2021年第4期17卷 270-274,279页

作者：郝平陕西工业职业技术学院陕西咸阳712000

为减少WSN(无线传感网络)网络节点能耗和改善网络稳定传输性能,提出了一种基于爬虫机制的WSN数据稳定传输算法。首先,采取树状传输方案,设计了一种新的基于树状传输机制的数据汇聚方法,主要针对无线传感网络传输中存在的多径传输现象,... 详细信息

为减少WSN(无线传感网络)网络节点能耗和改善网络稳定传输性能,提出了一种基于爬虫机制的WSN数据稳定传输算法。首先,采取树状传输方案,设计了一种新的基于树状传输机制的数据汇聚方法,主要针对无线传感网络传输中存在的多径传输现象,按照能量及路径最优原则来设计爬虫机制,将具有稳定传输性能的下一跳节点纳入树状结构予以优化,以降低流量过载导致的传输抖动,消除传输热点,从而提升数据传输稳定性能。其次,考虑到传输过程中存在的角度偏转现象,设计了基于角度偏转机制的路径优化方法,将具有较低偏转角度的节点设置为下一跳传输节点,以承担数据传输及汇聚,实现动态调整路径传输请求,从而降低数据传输的频次,改善因数据传输过载而导致节点能量消耗过高,进而改善网络生存质量。最后,采用NS2仿真实验环境证明所提算法的性能。仿真实验表明,与当前主流方法相比,所提算法具有更低的节点能耗和更高的网络生存质量。

关键词：无线传感网络多径传输角度偏转重传输