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基于温度场的大型热态轴类锻件内部空洞检测研究

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基于温度场的大型热态轴类锻件内部空洞检测研究

作者：张雷强燕山大学

学位级别：硕士

大型轴类锻件是电力、石油、能源等行业中大型机器装备的核心部件,其质量的高低是一个国家工业水平的重要体现。空洞是轴类锻件在铸锭过程中形成的一种冶金缺陷,该缺陷的存在往往会引起空洞边界处锻件的失效破坏,大大增加了锻件在工作... 详细信息

大型轴类锻件是电力、石油、能源等行业中大型机器装备的核心部件,其质量的高低是一个国家工业水平的重要体现。空洞是轴类锻件在铸锭过程中形成的一种冶金缺陷,该缺陷的存在往往会引起空洞边界处锻件的失效破坏,大大增加了锻件在工作过程中安全事故发生的可能性,甚至会危及人们的生命财产安全。因此,锻件内部空洞缺陷的检测研究对于有效的消除空洞缺陷从而确保轴类锻件的安全使用起到至关重要的作用。但是对于现有的检测手段而言很难在高温状态下对锻件内部空洞实现检测,因而,如何实现高温状态下的锻件内部空洞缺陷检测已成为一个亟待解决的问题。本文在现有锻件内部缺陷检测理论的基础上,针对高温状态下的大型轴类锻件内部空洞缺陷进行了检测研究,具体研究内容如下:首先,在深入学习大型轴类锻件热传导理论的基础上,对大型热态轴类含空洞锻件冷却过程的非稳态传热特征进行研究,为构建热态轴类锻件内部空洞检测模型奠定理论基础。其次,在分析热态轴类含空洞锻件传热特征的基础上,分别构建锻件内部规则形状和不规则形状两种不同类型的空洞检测模型。对于规则形状空洞检测模型,采用有限差分法获得该模型的数值解。对于不规则形状空洞检测模型,通过引入集总参数思想得到锻件非空洞部分的内部边界条件,然后结合分离变量法获得该模型的解析解;通过上述两种检测模型的求解可得到含不同类型空洞锻件的内部温度场分布。最后,通过搭建实验平台进行实验验证,根据所建的检测模型获得实验中不同空洞尺寸条件下锻件内部温度场的变化规律,通过这些变化规律实现对空洞的检测,验证本文所建空洞检测模型的可行性。

关键词：大型热态轴类锻件二维非稳态传热内部温度场空洞检测

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基于同调理论的WSN覆盖空洞检测算法研究

基于同调理论的WSN覆盖空洞检测算法研究

作者：董雨晴东南大学

学位级别：硕士

本学位论文的研究课题来源于国家自然科学基金“基于同调理论的无线传感器网络k重覆盖若干算法研究”(批准号:61601122)。主要针对节点位置和节点间距离信息未知的场景,对无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)的覆盖空洞检测算... 详细信息

本学位论文的研究课题来源于国家自然科学基金“基于同调理论的无线传感器网络k重覆盖若干算法研究”(批准号:61601122)。主要针对节点位置和节点间距离信息未知的场景,对无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)的覆盖空洞检测算法进行了深入研究。论文利用同调理论中的Rips复形对WSN的拓扑进行建模,在保证覆盖拓扑特性不变的前提下,休眠冗余节点,简化Rips复形,再根据简化后的Rips复形提出空洞检测算法。论文的主要贡献如下:(1)根据WSN的特点,提出了一种基于相对方位角(RDA,Relative Direction Angle)信息的覆盖空洞检测算法。首先,在节点位置和距离信息未知的情况下,根据同调理论,利用节点之间的连通信息构建网络拓扑的Rips复形。其次,计算节点的权重大小,利用节点之间的RDA信息,休眠部分节点,并且断开冗余节点之间的连接,从而达到简化Rips复形的目的。进而,提出了基于RDA信息的覆盖空洞检测算法,根据RDA信息找出所有的空洞边界(BE,Boundary Edge),以检测出所有的覆盖空洞。仿真分析表明,所提算法能够在保持原有WSN拓扑特性的同时,减少网络中部署节点的个数,整个算法的复杂度为O(nm2),覆盖空洞检测的正确率能达到99%,,n为节点的个数,m为节点的平均邻节点个数。(2)在RDA信息未知的情况下,通过在Rips复形中引入联合Laplacian算子(JLO,Joint Laplacian Operator),提出了一种基于 Laplacian 矩阵(LM,Laplacian Matrix)的覆盖空洞检测算法。算法首先通过计算节点的权重大小,选择合适的候选休眠节点。其次,构建休眠节点的邻节点形成的子单纯复形,计算其LM零空间矩阵的维数,根据维数对节点进行休眠控制。由此,判断所有的候选节点,直到不再存在可以被休眠的节点,以达到简化拓扑的目的。然后,基于简化的Rips复形,先根据拓扑特性找出形成覆盖空洞的边界,再将空洞边界顺次连接即可检测出WSN中存在的覆盖空洞。仿真结果表明,所提算法能有效减少网络资源,复杂度为O(n2m4),覆盖空洞检测的正确率为99%,n为节点的个数,m为平均邻节点的个数。

关键词：无线传感器网络同调理论拓扑简化空洞检测

城市道路空洞检测及预防道路塌陷工作要点分析

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中华建设 2019年第33期 0114-0115页

作者：王晗中国第四冶金建设有限责任公司

随着我国城镇化发展步伐的日益加快，城市道路建设工作取得了极大的发展，人们对于道路建设质量及安全问题给予了越来越多的关注和重视。各大城市道路空洞问题导致的路面坍塌事故频繁发生，这给人们的日常安全出行带来了极大的威胁，产... 详细信息

随着我国城镇化发展步伐的日益加快，城市道路建设工作取得了极大的发展，人们对于道路建设质量及安全问题给予了越来越多的关注和重视。各大城市道路空洞问题导致的路面坍塌事故频繁发生，这给人们的日常安全出行带来了极大的威胁，产生了巨大的经济损失。

关键词：城市道路空洞检测预防道路

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路面地下空洞检测及修复方案探究

大众标准化 2024年第9期 176-178页

作者：樊杰北京市政路桥管理养护集团有限公司北京101300

在探究北京市某区域内道路地下空洞检测及修复方案时,发现虽然现有技术手段如人工检测、闭路电视(CCTV,英文为Closed Circuit Television Inspection,简称CCTV检测)检测及二维地质雷达等能够识别地下异常区域,但在精确性、效率及综合性... 详细信息

在探究北京市某区域内道路地下空洞检测及修复方案时,发现虽然现有技术手段如人工检测、闭路电视(CCTV,英文为Closed Circuit Television Inspection,简称CCTV检测)检测及二维地质雷达等能够识别地下异常区域,但在精确性、效率及综合性分析方面仍面临挑战。地质雷达探测虽提供关键数据,两处异常区的精确探查亟需更高效、更精确的技术方案。修复方案设计通过应用改良的路面结构钻孔取芯机及其加长杆改装,依据调查结果,提出针对性修复方案,包括管道修复、路基土体加固及路面修复,旨在实现路面的长期稳定性与安全性。通过对问题与原因的深入分析,结合先进的检测技术与修复策略,可以显著提升道路修复工作的效率与质量,确保交通安全与道路服务寿命。针对具体检测与修复技术提供实证分析,为类似城市基础设施问题提供参考。

关键词：路面地下空洞检测修复

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地震映像技术在塔基空洞检测中的应用

电力勘测设计 2021年第10期33卷 48-51,71页

作者：李明杨全红杨润曾贤德孙松柏中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司新疆乌鲁木齐830000

介绍地震映像技术对高压线路塔基空洞检测的工作方法与主要技术,通过对地震映像时间剖面中波形的特征分析,查明基底空洞的空间分布情况,为塔基的建设提供可靠的物探资料,为今后解决类似工程地质问题积累经验。

关键词：地震映像铁塔基础空洞检测

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某道路地下空洞检测与修复方案研究

城市道桥与防洪 2023年第10期 184-187,M0017页

作者：庞晓明上海浦东建设股份有限公司上海市201206

结合上海市某区域道路地下空洞检测与修复项目的方案研究,提出了道路空洞检测和评定的几种方法,对地质雷达空洞无损检测方法和效果进行了应用研究,分析了道路空洞产生的主要原因,并针对性地总结提出了道路空洞的几种修复方案。研究结果... 详细信息

结合上海市某区域道路地下空洞检测与修复项目的方案研究,提出了道路空洞检测和评定的几种方法,对地质雷达空洞无损检测方法和效果进行了应用研究,分析了道路空洞产生的主要原因,并针对性地总结提出了道路空洞的几种修复方案。研究结果可为今后相关工程的检测、设计和维修决策提供借鉴。

关键词：道路空洞空洞检测路面沉降路面修复

混凝土构件空洞模拟检测试验与ARMA功率谱分析

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防灾减灾工程学报 2018年第6期38卷 967-972,979页

作者：凌同华杨宇廖艳程长沙理工大学土木与建筑学院湖南长沙410114 中交四航工程研究院有限公司广东广州510000

及时发现空洞隐患、确定空洞大小,准确评估不良病害的危害程度对指导施工和提高混凝土结构质量具有重要意义。为实现空洞尺寸的量化,对试验模型中的模拟空洞进行地质雷达检测,应用基于SVD-TLS方法的AR-MA功率谱分析对原始数据进行处理... 详细信息

及时发现空洞隐患、确定空洞大小,准确评估不良病害的危害程度对指导施工和提高混凝土结构质量具有重要意义。为实现空洞尺寸的量化,对试验模型中的模拟空洞进行地质雷达检测,应用基于SVD-TLS方法的AR-MA功率谱分析对原始数据进行处理。结果表明:地质雷达探测区域覆盖的空洞范围越大,空洞信号越明显。基于SVD-TLS方法的ARMA功率谱分析具有较高的分辨率,可以识别异常反射信息,判断空洞在测线方向的范围;功率谱参数期望值有一定的分布范围,当参数期望值在-0.160以下时,可以基本确定为空洞区域。最后结合工程实例,对地质雷达数据进行功率谱分析,取得了良好的效果。该分析方法为研究混凝土构件内部空洞的检测提供了新途径,一定程度上实现了空洞尺寸的量化。

关键词：混凝土构件地质雷达空洞检测 ARMA功率谱奇异值分解总体最小二乘法

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无线传感器网络中覆盖空洞的检测算法

计算机测量与控制 2013年第9期21卷 2501-2502,2505页

作者：李明义陈俊杰太原理工大学计算机科学与技术学院太原030024

由于传感器节点的能量耗尽和随机部署不均匀,可能导致无线传感器网络出现覆盖空洞;针对无线传感器网络中覆盖空洞的问题,提出一种基于计算几何的分布式覆盖空洞检测算法;算法的基本思想是根据无线传感器网络的覆盖空洞是由边界弧包围的... 详细信息

由于传感器节点的能量耗尽和随机部署不均匀,可能导致无线传感器网络出现覆盖空洞;针对无线传感器网络中覆盖空洞的问题,提出一种基于计算几何的分布式覆盖空洞检测算法;算法的基本思想是根据无线传感器网络的覆盖空洞是由边界弧包围的,通过计算覆盖空洞的边界节点和边界弧,进而检测到覆盖空洞;仿真实验结果表明,算法不仅能有效地检测覆盖空洞和边界弧,而且对于提高覆盖空洞的检测正确率也有显著成效。

关键词：无线传感器网络覆盖空洞空洞检测边界弧

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无线传感器网络中覆盖空洞的检测

无线传感器网络中覆盖空洞的检测

作者：高昊太原理工大学

学位级别：硕士

无线传感器网络是由大量的、微小的传感器节点而构成,这些传感器节点是随机部署在监控区域中,通过自组织和无线通信的方式组成的分布式网络。无线传感器网络是随着传感器技术、无线通信、微电子机械系统的发展与相互融合而产生的。无线... 详细信息

无线传感器网络是由大量的、微小的传感器节点而构成,这些传感器节点是随机部署在监控区域中,通过自组织和无线通信的方式组成的分布式网络。无线传感器网络是随着传感器技术、无线通信、微电子机械系统的发展与相互融合而产生的。无线传感器网络也成为了近年来学术界的研究热点。无线传感器网络越来越多地被应用于各个领域,其中包括森林防火、智能建筑设施、目标监控和数据采集、智能交通运输等领域。无线传感器网络中的覆盖问题是无线传感器网络的一个基本问题,它反映的是无线传感器网络的感知能力和对目标区域的监测监控和数据采集的效果。无线传感器网络的传感器节点覆盖度是衡量无线传感器网络服务质量的一个重要评价标准。为了使得目标区域及其相关数据能够顺利地被无线传感器网络监测和采集,那么就需要保证网络中的传感器节点可以有效地覆盖被监测的目标区域。无线传感器网络覆盖空洞的检测是无线传感器网络覆盖问题的一个研究热点。由于传感器节点的随机部署未能够完全地覆盖监测区域,或者传感器节点的故障、能量耗尽等原因都可能导致节点失效,进而造成传感器节点不能完全覆盖监测区域,这些未被传感器节点覆盖的监控区域是覆盖空洞。无线传感器网络中覆盖空洞会造成监测数据的不完整,从而可能会对最后的决策产生影响。因此应当尽量避免在目标区域中产生这样的覆盖空洞,即使当无线传感器网络中出现覆盖空洞时,也应当立即检测和寻找,以保持无线传感器网络的感知和通信等服务质量。针对无线传感器网络中覆盖空洞的检测,虽然目前国内外学者已经提出了一些无线传感器网络覆盖空洞的检测算法,但是这些算法都存在一些不足,因此本文提出了一种改进的基于几何图形的分布式覆盖空洞检测算法,并且从理论上证明了该算法能够有效地检测无线传感器网络的覆盖空洞。算法的基本思想是以任意一个传感器节点和它的两个邻居节点构成三角形,计算三角形的外接圆半径和外接圆圆心,根据几何图形学的相关理论判断节点附近是否存在覆盖空洞。为了验证本文算法的有效性和检测准确率,对本文的算法在模拟软件MATLAB上进行了实际的实验仿真。仿真实验结果表明,算法不仅能够有效地检测出覆盖空洞和边界节点,而且也具有更高的检测准确率。

关键词：无线传感器网络覆盖空洞空洞检测分布式算法计算几何