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低空间频率干涉条纹的载频计算方法

光学学报 2024年第4期44卷 188-195页

作者：张喆郑东晖陈磊李金鹏南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 中科院南京耐尔思光电仪器有限公司江苏南京211300

提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0... 详细信息

提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0.002λ,λ为632.8 nm。将所提方法求得的载频参数用于移相干涉中,相位均方根误差可达0.0002λ。实验中,所提方法与移相法相比,载频误差小于0.007λ,将求得的载频用于移相干涉时,相位无明显纹波。为低空间频率的干涉条纹提供了一种新的载频计算方法,可广泛用于干涉测量领域的各个方面。

关键词：测量干涉测量载频计算相位提取迭代法

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基于计算机视觉的锂电池连接片焊接检测系统

焊接学报 2024年第10期45卷 38-49页

作者：于强肖澜郑大伟彭昭鸿宋凯宏哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000 海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司青岛266000

为了满足锂电池生产企业对锂电池连接片的焊接质量进行自动化检测的需求,设计了一种基于计算机视觉的锂电池连接片焊接质量检测系统.针对正、负电极材料的光学特性和检测精度要求,设计了两套光学系统分别实现锂电池正、负电极的成像,提... 详细信息

为了满足锂电池生产企业对锂电池连接片的焊接质量进行自动化检测的需求,设计了一种基于计算机视觉的锂电池连接片焊接质量检测系统.针对正、负电极材料的光学特性和检测精度要求,设计了两套光学系统分别实现锂电池正、负电极的成像,提出了多重自适应模板匹配算法提取正、负电极焊缝区域,采用自适应阈值分割法对焊缝区域实现灰度化操作,使用灰度形态学运算弱化灰度图的噪点突出焊盘特征点,利用轮廓提取算法实现焊盘特征点的提取,依据特征点数量实现极耳裁切缺陷的检测,将U^(2)-Net语义分割模型引入焊接质量检测任务,采集正、负电极焊缝和烧穿、虚焊、焊接氧化缺陷数据集,利用数据增强技术扩充数据集,解决焊接缺陷的小样本和小目标问题,融合应用U^(2)-Net语义分割模型和轮廓提取算法实现焊缝尺寸测量以及虚焊等缺陷的检测.系统试运行结果表明,缺陷检出率为99.98%,误检率仅为0.06%,满足企业的实际需求,实现了快速、无接触且准确的自动化检测.

关键词：计算机视觉焊接检测语义分割图像处理锂电池

PBAT含量对PLA基可降解共混切片及复合熔喷非织造布性能的影响

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材料工程 2024年第3期52卷 82-89页

作者：和玉光郝思嘉田俊鹏杨程中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京石墨烯技术研究院有限公司北京100094

以聚乳酸(PLA)为基体,聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯(PBAT)为增韧剂,聚乙二醇(PEG)为增塑增容剂,利用双螺杆造粒机,通过熔融共混的方法制备了不同PBAT含量的PLA/PBAT/PEG共混切片,并对共混切片的熔融指数、热稳定性、脆断截面的微观形貌... 详细信息

以聚乳酸(PLA)为基体,聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯(PBAT)为增韧剂,聚乙二醇(PEG)为增塑增容剂,利用双螺杆造粒机,通过熔融共混的方法制备了不同PBAT含量的PLA/PBAT/PEG共混切片,并对共混切片的熔融指数、热稳定性、脆断截面的微观形貌进行了分析,结果表明:PEG对PLA/PBAT复合基体增塑增容效果良好,使得PBAT可均匀分散在PLA基体中,呈现出典型的“海岛”结构,提高了PLA基体的韧性。利用往复式熔喷机,制备了PLA/PBAT/PEG复合熔喷非织造布。通过同步热分析仪、扫描电镜、电子万能试验机研究了PBAT含量对复合熔喷非织造布的热性能、微观结构和力学性能的影响。拉伸测试结果表明,适量的PBAT与PEG可以对PLA基复合熔喷非织造布起到协同增强增韧的作用,其中PLA-3(PBAT在PLA/PBAT复合基体中的质量分数为3%)复合熔喷非织造布与同工艺纯PLA熔喷非织造布相比,横向断裂强力提高48.8%,纵向断裂强力提高28.7%,横纵向断裂伸长率均提高一倍以上。

关键词： PLA PBAT 熔喷非织造布增强增韧

微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接头力学性能的影响

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焊接学报 2024年第2期45卷 75-81,I0007页

作者：徐良李康宁杨海锋宋坤林谷世伟哈焊国创(青岛)焊接工程创新中心有限公司青岛266111 国家高速列车青岛技术创新中心青岛266111

该文研究了激光毛化微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接接头性能的影响,分析了激光毛化微织构的作用机理.结果表明,利用激光毛化技术可以在铝合金表面构建微织构,获得成形良好且性能优异的铝合金-CFRTP激光焊接搭接接头,接头处形成了有... 详细信息

该文研究了激光毛化微织构特征对铝合金-CFRTP激光焊接接头性能的影响,分析了激光毛化微织构的作用机理.结果表明,利用激光毛化技术可以在铝合金表面构建微织构,获得成形良好且性能优异的铝合金-CFRTP激光焊接搭接接头,接头处形成了有效的异种材料紧密嵌合.随着激光毛化微织构深宽比的增大,熔融CFRTP在铝合金表面微织构中由全部填充转变为部分填充,接头拉伸剪切性能呈现先增大后减小的趋势,接头失效机制呈现“混合断裂(粘附断裂+内聚断裂)-CFRTP母材断裂-混合断裂”的变化.当深宽比达到1.2~1.6时接头拉伸剪切性能值最大,此时断裂位置位于CFRTP母材.激光毛化微织构对铝合金-CFRTP接头强化机理为增强CFRTP在铝合金表面的机械嵌合作用,以及激光毛化微织构产生飞溅的“钉扎”作用.

关键词：激光毛化微织构碳纤维复合材料激光焊接

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预拌流态固化土的工程特性研究进展及应用

材料导报 2024年第9期38卷 62-68页

作者：苏悦闫楠白晓宇付林张启军梁斌王保栋王立彬张英杰张安琪青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520 中建八局发展建设有限公司山东青岛266061 青岛慧睿科技有限公司山东青岛266042 青岛业高建设工程有限公司山东青岛266042

工程建设过程中废弃物堆积问题促使固化技术产生及发展,固体废弃材料制备成流态固化土得到二次利用。预拌流态固化土是具有高强度、低渗透性、高流动性、造价低廉的新型环保材料,在各种回填工程、桩基处理、路基工程等广泛应用;同时,土... 详细信息

工程建设过程中废弃物堆积问题促使固化技术产生及发展,固体废弃材料制备成流态固化土得到二次利用。预拌流态固化土是具有高强度、低渗透性、高流动性、造价低廉的新型环保材料,在各种回填工程、桩基处理、路基工程等广泛应用;同时,土壤固化技术还被广泛应用于沿江及滨海地区淤泥固化工程。本文从流态固化土的固化机理出发,总结了现有固化剂类型;从影响因素出发,分析了固化土无侧限抗压强度、抗剪强度、抗渗性及流动性等物理力学性质,为提高流态固化土性能提供参考;梳理了现阶段流态固化土的研究进展,并对固化土在实际工程中的应用进行总结,阐明了流态固化土在工程应用中的优点及存在的不足,为流态固化土在后续的工程中的推广提出了发展方向。

关键词：流态固化土固化机理强度特性流动性抗渗性工程应用

微型钢管桩内接于灌注桩围护结构计算方法探讨

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岩土力学 2024年第3期45卷 867-877页

作者：张军舰张勇隋倩倩岩土科技股份有限公司浙江杭州311400 青岛市勘察测绘研究院山东青岛266032 青岛岩土基础工程公司山东青岛266032

针对土岩结合二元地层深基坑工程中“吊脚桩”围护结构存在的问题,提出了灌注桩内接微型钢管桩围护结构。考虑微型钢管桩与桩间岩土的“纽结效应”和开挖后桩间岩石与带裂缝混凝土相似性,将该结构等效为上部灌注桩+下部带裂缝的钢筋混... 详细信息

针对土岩结合二元地层深基坑工程中“吊脚桩”围护结构存在的问题,提出了灌注桩内接微型钢管桩围护结构。考虑微型钢管桩与桩间岩土的“纽结效应”和开挖后桩间岩石与带裂缝混凝土相似性,将该结构等效为上部灌注桩+下部带裂缝的钢筋混凝土无腹筋等效梁阶梯变截面桩(梁)模型,下部等效梁中微型钢管为纵向钢筋,桩间岩石为带裂缝混凝土。用侧向刚度折减来定量表征围护结构截面减少和岩体裂缝对围护结构刚度影响,提出基于侧向刚度折减的弹性支点法来计算围护结构内力,并考虑纵筋销栓作用计算等效梁抗剪承载力。工程实例计算表明,侧向刚度折减系数β由0.85减至0.12,上部灌注桩弯矩增大55.8%,下部等效梁弯矩减少48.7%,上部灌注桩剪力减少13.6%,下部等效梁剪力减少22.0%,桩顶水平位移增加39.5%。开挖至土岩结合面处该结构相对于“吊脚桩”围护结构,桩顶水平位移、竖向沉降没有明显突增,桩顶最终水平位移、竖向沉降仅为“吊脚桩”围护结构的43%、69%。桩顶水平位移监测值为5.5mm,仅为计算包络值的35%,说明刚度折减系数可适当提高。本研究可为土岩结合二元地层深基坑支护提供参考。

关键词：土岩组合二元地层灌注桩内接钢管桩纽结效应纵筋销栓作用带裂缝混凝土侧向刚度折减

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深层超深层钻井液技术研究进展与展望

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 889-898页

作者：孙金声杨景斌白英睿吕开河刘锋报中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

系统论述目前国内外深层超深层钻井液技术研究进展,分析存在的关键问题并提出未来发展方向。针对深层超深层复杂油气层钻井过程中面临的高温高压高应力、裂缝发育、井壁失稳、钻井液漏失等问题,国内外学者研发了深层超深层抗高温高盐水... 详细信息

系统论述目前国内外深层超深层钻井液技术研究进展,分析存在的关键问题并提出未来发展方向。针对深层超深层复杂油气层钻井过程中面临的高温高压高应力、裂缝发育、井壁失稳、钻井液漏失等问题,国内外学者研发了深层超深层抗高温高盐水基钻井液技术、抗高温油基/合成基钻井液技术、储层保护钻井液技术以及钻井液防漏堵漏技术,但仍存在抗高温高压和高应力能力不足、井壁易失稳以及钻井液漏失严重等关键问题。由此提出未来深层超深层钻井液技术的发展方向:(1)抗高温高盐水基钻井液技术需致力于提升高温稳定性,改进流变性能,强化滤失量控制,提高与地层的相容性。(2)抗高温油基/合成基钻井液技术需在高温稳定剂、流型调节剂等低毒易降解的环保型添加剂和相关配套技术方面进一步攻关。(3)储层保护钻井液技术应致力于新型高性能添加剂和材料的研究,通过引入先进的传感器网络和人工智能算法,完善实时监测技术。(4)钻井液防漏堵漏技术应更加注重智能化技术的集成与应用、高性能堵漏材料的研发与应用、多元化堵漏技术与方法的探索以及环境保护与安全生产意识的提高。

关键词：深层超深层钻井抗高温钻井液储层保护钻井液防漏堵漏安全环保技术展望

钨极氩弧焊与激光熔覆修复的K403镍基高温合金导向器叶片组织与性能

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航空材料学报 2024年第1期44卷 121-132页

作者：张国会秦仁耀周标赵梓钧郭绍庆黄帅王悦欣敖斌中国航发北京航空材料研究院3D打印研究与工程技术中心北京100095 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司工程技术部/技术中心贵阳550014

K403镍基高温合金具有优异的室温和高温综合性能,广泛用于航空发动机涡轮叶片及导向器的制造。针对涡轮叶片长期服役于复杂工况产生的裂纹缺陷等问题,本工作先对钨极氩弧(tungsten inert gas,TIG)焊和激光熔覆两种工艺修复后的组织与拉... 详细信息

K403镍基高温合金具有优异的室温和高温综合性能,广泛用于航空发动机涡轮叶片及导向器的制造。针对涡轮叶片长期服役于复杂工况产生的裂纹缺陷等问题,本工作先对钨极氩弧(tungsten inert gas,TIG)焊和激光熔覆两种工艺修复后的组织与拉伸性能展开对比分析,而后使用激光熔覆工艺修复叶片,并进行无损检测。利用OM、SEM观察微观组织、断口形貌,利用EDS进行相的成分分析。结果表明:TIG焊修复工艺在修复界面区附近易产生微裂纹缺陷,主要碳化物相和低熔点共晶组织引起;激光熔覆工艺修复区域的晶粒与组织更加均匀,微裂纹缺陷更易得到控制;激光熔覆工艺修复的试样综合力学性能明显高于TIG焊修复工艺的试样,且激光熔覆工艺具有较好的工艺稳定性,TIG焊修复工艺的室温拉伸强度为K403母材强度的69.22%,激光熔覆修复工艺室温抗拉强度达到了母材的87.44%,断口形貌显示修复区域的室温拉伸断口呈现出混合断裂特征,高温拉伸断口呈现出沿晶断裂的特征。修复区域的微裂纹、局部液相不足缺陷和碳化物是拉伸断裂的主要原因。激光熔覆修复工艺具有热源集中、热影响区小的优势,能够有效抑制修复区缺陷并细化微观组织,在叶片修复方面具有更大优势。使用激光熔覆修复工艺完成了叶片试车过程产生的边缘板裂纹损伤修复,经过荧光检测及煤油-白垩检测,满足相关使用要求。

关键词： K403高温合金叶片修复激光熔覆修复钨极氩弧焊修复

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大型太阳望远镜镜面视宁度的实验研究

红外与激光工程 2024年第1期53卷 225-235页

作者：王焱杨永兴李金鹏毕勇朱庆生中国科学院南京天文仪器研制中心江苏南京210042 中国科学技术大学安徽合肥230022 中科院南京天文仪器有限公司江苏南京210042

太阳望远镜内部因太阳辐射作用使镜面升温,镜面上方产生局部大气湍流,导致镜面视宁度不佳,从而造成像质的严重衰减。文中基于温度梯度和气体流动导致固体-流场的耦合作用,提出镜面视宁度效应的形成机制,建立湍流大气光学产生镜面视宁度... 详细信息

太阳望远镜内部因太阳辐射作用使镜面升温,镜面上方产生局部大气湍流,导致镜面视宁度不佳,从而造成像质的严重衰减。文中基于温度梯度和气体流动导致固体-流场的耦合作用,提出镜面视宁度效应的形成机制,建立湍流大气光学产生镜面视宁度效应的理论,利用1 550 mm大口径双曲面镜的实验数据推导并验证镜面视宁度的实验模型,并对太阳望远镜主镜温控目标进行确定。在自然对流和强迫对流两种条件下,不同环境风速时镜面温差改变对镜面视宁度的影响。结果表明:镜面温差和环境风速与镜面视宁度相关性很强,增加主动通风可以降低镜面视宁度。温差是4℃条件下,自然对流时镜面视宁度为1.43″;温差是3℃条件下,0.2 m/s强迫对流时镜面视宁度为0.44″,1 m/s强迫对流时镜面视宁度为0.27″。根据镜面视宁度效应容差标准,在0.2 m/s强迫对流条件下,镜面-空气温差应控制在0.2 K以下;在1.0 m/s强迫对流条件下,镜面-空气温差应控制在1 K以下。此研究成果旨在揭示空气湍流的形成机理与传播规律及其对望远镜像质退化影响规律,为提升大口径太阳望远镜工作分辨率奠定基础。

关键词：大气光学镜面视宁度大气湍流太阳望远镜弗劳德数