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一阶光学游标效应的全光纤温度传感器

电子测量与仪器学报 2024年第4期38卷 234-240页

作者：杨玉强张钰颖高佳乐边缘牟小光王骥杨文虎王文华广东海洋大学深圳研究院深圳518120 广东海洋大学广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室湛江524088 广东海洋大学智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心湛江524088 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨150080 广东海洋大学机械工程学院湛江524088

本文提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉计(FPI)和迈克尔逊干涉计(MI)并联的全光纤温度传感器,该传感器由单模光纤依次错位熔接一段悬浮芯光纤和一段单模光纤而成,熔接和切割形成的反射面构成了FPI干涉计和MI干涉计,且MI干涉计的光程... 详细信息

本文提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉计(FPI)和迈克尔逊干涉计(MI)并联的全光纤温度传感器,该传感器由单模光纤依次错位熔接一段悬浮芯光纤和一段单模光纤而成,熔接和切割形成的反射面构成了FPI干涉计和MI干涉计,且MI干涉计的光程约为FPI干涉计光程的2倍(略大于2倍),从而,两干涉计产生了一阶谐波游标效应。实验结果表明,该传感器干涉谱中出现了具有明显一阶谐波游标效应特征的双包络,且随着温度的升高,干涉谱双包络逐渐红移,红移量远大于单个MI干涉计;在20℃~120℃的温度范围内,该传感器的温度灵敏度为208 pm/℃,约为单个MI干涉计的20.8倍,约为单个FPI干涉计的245倍;升降温实验以及同一温度多次测量实验均表明,该传感器具有良好的重复性和稳定性。该传感器在同一根光纤内实现了FPI和MI并联,其传感头总长度仅约为584.4μm,且为全光纤尖端结构,因此,特别适合于小空间环境高温检测。

关键词：光纤传感器法布里-珀罗干涉计迈克尔逊干涉计光学游标效应

基于改进YOLOv8的实时菠萝成熟度目标检测方法

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华中农业大学学报 2024年第5期43卷 10-20页

作者：周涛王骥麦仁贵广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088 广东省智慧海洋传感网及其设备工程技术研究中心湛江524088 广东海洋大学数学与计算机学院湛江524088

为提高不同成熟度种植区域的机械采摘菠萝准确率,保证菠萝品质,提出了基于改进YOLOv8的实时菠萝成熟度目标检测方法。针对自然环境下菠萝机械采摘中存在目标小、数量密集和光线遮挡等问题,改进模型把原始YOLOv8模型中主干部分、颈部部... 详细信息

为提高不同成熟度种植区域的机械采摘菠萝准确率,保证菠萝品质,提出了基于改进YOLOv8的实时菠萝成熟度目标检测方法。针对自然环境下菠萝机械采摘中存在目标小、数量密集和光线遮挡等问题,改进模型把原始YOLOv8模型中主干部分、颈部部分的公共卷积替换成深度可分离卷积(depthwise separable convo-lution,DSConv),精简模型参数;在融合特征前增加了卷积注意力机制模块(convolutional block attention mod-ule,CBAM),使特征融合更关注重要的特征,提升目标检测的准确率;使用EIoU损失函数替换YOLOv8网络原损失函数CIoU,加快网络收敛速度。结果显示,改进模型对菠萝成熟度检测的平均精度均值为97.33%,与FasterR-CNN、YOLOv4、YOLOv5、YOLOv7对比发现,平均精度均值分别提升5.53、7.91、4.38、4.66百分点;在保证检测精度的前提下,算法模型参数量仅为16.8×10^(6)。结果表明,改进模型提高了菠萝成熟度识别的精度和推理速度,具有更强的鲁棒性。

关键词：菠萝果实成熟度 YOLOv8 目标检测

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利木赞牛杂交改良雷琼黄牛的效果分析

中国草食动物科学 2024年第2期44卷 85-88页

作者：高元雍艳红刘晓曦马兴斌于志超李有全陈宗周吴淑婷张颜颜巨向红广东海洋大学动物医学系湛江524088 广东海洋大学深圳研究院深圳518108

为研究利木赞牛对雷琼黄牛的杂交改良效果,试验选择出生年龄相近、相同饲养管理条件下的100头1~5岁利雷(利木赞♂×雷琼黄牛♀)F1牛,测定其体重、体高和体尺等生长指标,并进行比较分析。结果显示,与纯种雷琼黄牛相比,1~5岁利雷杂牛的体... 详细信息

为研究利木赞牛对雷琼黄牛的杂交改良效果,试验选择出生年龄相近、相同饲养管理条件下的100头1~5岁利雷(利木赞♂×雷琼黄牛♀)F1牛,测定其体重、体高和体尺等生长指标,并进行比较分析。结果显示,与纯种雷琼黄牛相比,1~5岁利雷杂牛的体重均有显著提高(P<0.05)。其中公牛以3岁时的体重差异最大,提高了60.5%。母牛体重以4岁时的差异最大,提高了24.8%。体尺测量结果显示,随着年龄增长,利雷杂公牛的各项体尺指标均明显高于雷琼黄牛,母牛除管围、胸宽和坐骨端宽外,其他体尺指标均显著高于雷琼黄牛(P<0.05)。综上,以利木赞牛为父本杂交改良雷琼黄牛可显著提高F1牛的生长性能,其中公牛在3岁时提高最明显,母牛则在4岁时提高最明显。

关键词：雷琼黄牛利木赞牛杂交改良生长性能

添加CeO_(2)对激光熔覆Ni基/WC复合涂层的影响

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激光技术 2024年第4期48卷 542-548页

作者：梁飞龙李凯玥师文庆朱志凯何启浪广东海洋大学船舶与海运学院湛江524005 广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088 广东海洋大学材料科学与工程学院阳江529500 广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室湛江524088

为了提高Q235钢材在海水中的耐腐蚀性能,扩大其应用场合,使其能够服役于富含Cl离子的海洋环境,采用激光熔覆技术,在Q235钢表面制备出添加不同质量分数CeO_(2)改性的Ni基/WC复合熔覆层,并利用扫描电镜、能谱仪和电化学工作站等仪器对熔... 详细信息

为了提高Q235钢材在海水中的耐腐蚀性能,扩大其应用场合,使其能够服役于富含Cl离子的海洋环境,采用激光熔覆技术,在Q235钢表面制备出添加不同质量分数CeO_(2)改性的Ni基/WC复合熔覆层,并利用扫描电镜、能谱仪和电化学工作站等仪器对熔覆层的组织与性能进行了测试。结果表明,适量CeO_(2)的加入可以促进晶粒细化与组织的均匀分布,提高熔覆层在NaCl溶液(质量分数为3.5%)中的耐腐蚀性能;当添加的CeO_(2)质量分数达到1%时,熔覆层具有最高的平均硬度与最好的耐海水腐蚀性能;过高的CeO_(2)含量则会加剧电偶腐蚀效应,降低其耐腐蚀性能。该研究为后续在Q235钢材表面制备耐腐蚀的激光熔覆合金涂层、改善合金材料表面性能提供了理论参考依据。

关键词：激光技术复合涂层激光熔覆氧化铈电化学腐蚀

中断时效对7075铝合金切削表面质量及刀具磨损影响研究

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表面技术 2024年第4期53卷 152-161页

作者：岳修杰王优强张平于晓王雪兆青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 广东海洋大学机电工程学院广东湛江524088

目的探究中断时效工艺对7075铝合金切削加工性能的影响,为中断时效工艺对材料切削加工性能的改善提供理论依据。方法选取仅进行T6时效处理的试样作为对照组,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段对已加工表面质量、切削力及刀具... 详细信息

目的探究中断时效工艺对7075铝合金切削加工性能的影响,为中断时效工艺对材料切削加工性能的改善提供理论依据。方法选取仅进行T6时效处理的试样作为对照组,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段对已加工表面质量、切削力及刀具磨损进行分析。结果经不同时效处理后,7075铝合金的主要析出相为η(MgZn_(2))相,且相较于T6热处理工艺的7075铝合金,7075-T6I4铝合金表现出更高的衍射峰强度及更大的半高宽。在不同的时效处理条件下,表面粗糙度Ra均与切削速度呈负相关关系,而与切削深度、进给量呈正相关关系,仅T6时效处理时,表面粗糙度Ra随切削深度的增大呈先增大后减小再增大的变化趋势,在不同切削速度下,与T6时效处理相比,T6I4中断时效处理的表面粗糙度Ra最大降低了5.8%,而在不同切削深度和进给量下最大降低了1.9%和17.1%,且工件表面主要存在切屑黏附、微裂纹以及微孔洞等缺陷;切削力在切削速度为500~750m/min时呈增大趋势,随后又逐渐减小,然而与切削深度、进给量之间则呈正相关关系,仅经T6I4中断时效处理后的y向切削力在进给量为0.06~0.08 mm/z时逐渐减小,随后呈增大的变化趋势。增大切削速度以及减小进给量均可有效改善刀具磨损程度,且在切削过程中刀具磨损形式主要表现为崩刃和黏结磨损。结论与T6时效处理相比,T6I4中断时效处理表现出更好的表面质量、更小的切削力及更轻的刀具磨损,较大的切削速度和较小的进给量、切削深度有助于提高7075铝合金的切削加工性。

关键词： 7075铝合金中断时效 XRD 表面质量切削力刀具磨损

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深冷处理对7075-T6铝合金高速切削亚表层微细观演变及腐蚀机理的影响研究

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表面技术 2024年第10期53卷 134-143页

作者：岳修杰张平高业然孙亚杰王优强青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 广东海洋大学机电工程学院广东湛江524088

目的探究切削速度对经深冷处理和未经深冷处理的7075-T6铝合金微观组织演变机理和耐腐性的影响。方法选取经深冷处理(T6-C)和未经深冷处理(T6)的7075-T6铝合金进行切削加工,并在3.5%(质量分数)NaCl溶液中进行电化学腐蚀实验。通过透射电... 详细信息

目的探究切削速度对经深冷处理和未经深冷处理的7075-T6铝合金微观组织演变机理和耐腐性的影响。方法选取经深冷处理(T6-C)和未经深冷处理(T6)的7075-T6铝合金进行切削加工,并在3.5%(质量分数)NaCl溶液中进行电化学腐蚀实验。通过透射电镜(TEM)、HRTEM、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学分析,对微观组织演变、表面形貌和耐腐蚀性能进行研究。结果在相同的切削参数下,相较于T6铝合金,T6-C铝合金表现出更小的晶粒尺寸,铝基体中存在更多的析出相——η相MgZn2,且位错密度以及析出相密度更大,无析出晶界带为断续分布。深冷处理和增大切削速度都显著提高了7075-T6铝合金的耐腐蚀性能,且腐蚀形貌存在显著的龟裂现象。通过电化学分析得知,当切削速度为1500 m/min时,与未深冷处理相比,深冷处理后的7075-T6铝合金的电流密度减小了3.24×10^(-6)A/cm^(2),极化电阻增大了1.68×10^(5)Ω·cm^(2),在该参数下表现出较好的耐腐蚀性能。与此同时,随着切削速度的增大,容抗弧半径呈增大的变化趋势,且相较于T6铝合金,T6-C铝合金具有更大的容抗弧半径。结论深冷处理可以有效细化7075-T6铝合金的晶粒结构,进而强化位错密度,从而显著提升该合金的耐腐蚀性能。

关键词： 7075-T6铝合金深冷处理微观组织析出相表面质量电化学腐蚀

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钢铁海水电偶腐蚀的研究进展

腐蚀与防护 2024年第1期45卷 51-57页

作者：胡杰珍胡欣邓培昌吴敬权耿保玉广东海洋大学湛江524088 湛江市海洋工程及装备腐蚀与防护重点实验室湛江524088

对海洋工程装备中常用钢铁材料的电偶腐蚀研究进行了综述,分析了海水中钢铁电偶腐蚀的影响因素,着重探讨了海水中钢与异种金属和非金属材料连接时电偶腐蚀的研究现状,并对该领域的研究前景进行了展望。

关键词：钢铁电偶腐蚀海水非金属

不同截面形状淹没水平柱体上波浪力数值模拟研究

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大连理工大学学报 2024年第5期64卷 507-515页

作者：毛鸿飞郑伟江马英超曾锦汶广东海洋大学海洋工程与能源学院广东湛江524088 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 广东海洋大学广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东湛江524088 广东海洋大学船舶与海运学院广东湛江524088 大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024

基于黏性流理论,采用有限体积法,考虑多种波浪参数和截面形状,计算淹没水平柱体在波浪作用下的受力.通过受力分解和局部流场特征分析,探究了波浪参数和截面形状对柱体受力的影响.结果表明,3种不同截面形状柱体受力主要由惯性力主导,柱... 详细信息

基于黏性流理论,采用有限体积法,考虑多种波浪参数和截面形状,计算淹没水平柱体在波浪作用下的受力.通过受力分解和局部流场特征分析,探究了波浪参数和截面形状对柱体受力的影响.结果表明,3种不同截面形状柱体受力主要由惯性力主导,柱体的淹没体积更大程度地决定了柱体所受波浪力的大小.在相同宽高比条件下,矩形柱淹没体积最大,其次是曲边矩形柱,最小的是椭圆柱.因此,综合考虑3种截面形状淹没水平柱体,矩形柱所受波浪力最大,椭圆柱所受波浪力最小,且随着宽高比的增大逐渐减小.

关键词：淹没水平柱体黏性流波浪与结构物相互作用流体动力学数值计算

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近底悬浮弹性球声散射机理分析

声学学报 2024年第4期49卷 880-888页

作者：张培珍周光波范军王斌冯子仪广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室上海200240

基于二维周向分解方法进行了总场非轴对称背景下近底目标三维散射声场的数值快速计算,研究了近底悬浮弹性球目标声散射机理。根据海底及目标耦合四路径模型的射线声学叠加原理,给出了近底轴对称目标的二维有限元模型散射远场声压计算表... 详细信息

基于二维周向分解方法进行了总场非轴对称背景下近底目标三维散射声场的数值快速计算,研究了近底悬浮弹性球目标声散射机理。根据海底及目标耦合四路径模型的射线声学叠加原理,给出了近底轴对称目标的二维有限元模型散射远场声压计算表达式。计算得到因界面引入的附加回波共同作用下的弹性球体目标散射频率−角度谱和频率−高度谱,给出了耦合散射声场明暗交替干涉条纹的精确预报公式。通过数值计算及实验分析了目标在掠射角和悬浮高度变化时目标镜反射、弹性目标体内激发的弹性波与海底反射波相互耦合的传播规律及其对总场的影响,讨论了因悬浮高度和掠射角变化产生的目标散射声场强度起伏机理。结果表明,增大掠射角和悬浮高度均会使目标频谱相邻共振峰峰值间距减小,并且利用海底与目标耦合作用声场的干涉条纹计算公式可以较好地对目标散射频谱信息进行预报。

关键词：四路径模型射线声学近底悬浮目标频率−角度谱弹性球体