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基于成像模型和傅里叶描述符的微生物轮廓分割方法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：杨昊史圣兵姚亮亮桂甸时璐赵金宇孟浩然中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造重点实验室中国科学院大学解放军63850部队陆军装备部驻重庆地区军事代表局驻昆明代表室

海洋微生物是海洋生态系统的基础，针对水下成像过程中因水体吸收散射引起的图像中微生物轮廓模糊问题，本文提出一种结合成像模型和傅里叶描述符的水下微生物轮廓分割方法。首先通过水下成像模型估计出背景光和水体衰减系数，从而提取... 详细信息

海洋微生物是海洋生态系统的基础，针对水下成像过程中因水体吸收散射引起的图像中微生物轮廓模糊问题，本文提出一种结合成像模型和傅里叶描述符的水下微生物轮廓分割方法。首先通过水下成像模型估计出背景光和水体衰减系数，从而提取出对象的无水特征图。然后通过分类头确定目标位置，回归头则基于傅里叶描述符获取微生物的轮廓表示，并在像素域中进一步细化轮廓。此外本文还进行了全息图重构和预处理，并制备了微生物轮廓分割数据集。实验结果表明，傅里叶描述符相较于星状多边形方法在轮廓表示精度和空间连续性上均具有优越性。在与传统分割方法的对比中，本文算法的F1分数为0.8894、交叉比为0.7887、像素精确度为0.8608，相较其他算法均有提高，表明本文所提算法有较好的分割能力。

关键词：实例分割水下图像处理水下成像模型傅里叶描述符(OCIS码:100.0100)

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某型航空导叶作动筒振动性能仿真分析

液压气动与密封 2024年第6期44卷 34-39页

作者：曹洋王鑫关思嘉王泽坤刘鹏举中国航发长春控制科技有限公司吉林长春130102 空军装备部驻沈阳地区军事代表局驻长春地区军事代表室吉林长春130102 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对航空导叶作动筒在复杂工况下的损坏问题,为在设计阶段预测产品可能出现的损坏,获取导叶作动筒标准载荷下的易损位置,利用有限元仿真建模方法建立了该型作动筒的模态分析、谐响应分析、随机振动分析与疲劳分析仿真模型。通过对数正... 详细信息

针对航空导叶作动筒在复杂工况下的损坏问题,为在设计阶段预测产品可能出现的损坏,获取导叶作动筒标准载荷下的易损位置,利用有限元仿真建模方法建立了该型作动筒的模态分析、谐响应分析、随机振动分析与疲劳分析仿真模型。通过对数正弦扫频试验验证了模态分析仿真模型的准确性,获得了振型、固有频率与功率谱载荷下的应力响应等信息。考虑作动筒活塞的轴向伺服工作影响,在标准功率谱上叠加伺服工作正弦载荷模拟了该工况。建立随机振动情况下的疲劳寿命分析仿真模型,活塞与活塞密封圈的疲劳寿命结果在可接受范围内,为该航空作动筒结构优化设计提供了依据。

关键词：导叶作动筒模态分析固有频率振型随机振动疲劳寿命

基于试验的伺服作动器仿真模型可信度评估方法研究

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机电信息 2024年第9期 1-7页

作者：王勇关思嘉李胜男中国航发长春控制科技有限公司吉林长春130012 空军装备部驻沈阳地区军事代表局驻长春地区军事代表室吉林长春130000 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

航空伺服作动器是飞机中的关键元件之一,面对目前航空液压元件高性能发展的需求,采用数字化手段搭建性能仿真模型成为伺服作动器研究的重要手段。为了保障后续基于该模型的优化分析结果具有可靠性,需要对该模型的输出结果进行评估验证... 详细信息

航空伺服作动器是飞机中的关键元件之一,面对目前航空液压元件高性能发展的需求,采用数字化手段搭建性能仿真模型成为伺服作动器研究的重要手段。为了保障后续基于该模型的优化分析结果具有可靠性,需要对该模型的输出结果进行评估验证。由于航空伺服作动器的实际工况复杂多变,为了更全面、可靠地评估仿真模型对各工况下伺服作动器的性能表现的复现程度,提出了一种仿真模型可信度评估方法,从试验数据来源设计到模型验证设计,保证模型评估的试验工况全面性以及试验数据的典型性、可靠性;基于对试验数据的置信区间计算,量化评估仿真结果具备的可信度,有助于更好地解释、改进仿真模型。通过所提可信度评估方法验证,所建伺服作动器的性能仿真模型对斜坡响应工况的模拟可信度达92%,对阶跃响应工况的模拟可信度达93%~96%。

关键词：伺服作动器性能仿真可信度评估参数影响规律

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导叶作动器参数敏感性分析

机械管理开发 2024年第4期39卷 1-6页

液压作动器以其高可靠性、高功重比和高适应性等优点被广泛应用于航空领域,其动静态性能的提升主要取决于系统的关键参数匹配.建立了发动机导叶作动器的性能仿真模型,并基于试验验证了模型结果的精度,利用该模型分析了作动器的作动筒两... 详细信息

液压作动器以其高可靠性、高功重比和高适应性等优点被广泛应用于航空领域,其动静态性能的提升主要取决于系统的关键参数匹配.建立了发动机导叶作动器的性能仿真模型,并基于试验验证了模型结果的精度,利用该模型分析了作动器的作动筒两腔面积差、冷却孔直径、伺服阀额定流量和管路直径等关键设计参数,对最大速度、响应时间、跟踪误差和频率响应等动静态性能的敏感性问题,得到了参数影响规律及影响程度,并量化计算了参数对性能的敏感性,得到了参数的敏感性排序为额定流量>面积差>冷却孔直径>管径,为作动器产品的参数匹配设计提供了参考依据和理论支撑.

关键词：导叶作动器敏感性分析动静态性能 AMESim

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航空液压作动器高精度性能仿真模型研究

机械管理开发 2024年第5期39卷 19-22页

提出了一种高精度性能仿真模型搭建方法,分析油液弹性模量变化、管路内能量损失、伺服阀零位偏移等因素对性能的影响机制,以等效阻尼、等效弹簧的形式修正基本功能模型,从而搭建航空液压作动器的高精度性能仿真模型。并基于斜坡响应试... 详细信息

提出了一种高精度性能仿真模型搭建方法,分析油液弹性模量变化、管路内能量损失、伺服阀零位偏移等因素对性能的影响机制,以等效阻尼、等效弹簧的形式修正基本功能模型,从而搭建航空液压作动器的高精度性能仿真模型。并基于斜坡响应试验验证了仿真模型的精度,达到92%以上,证明了高精度建模方法的可靠性。

关键词：航空液压作动器 AMESim 高精度建模静动态性能

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电镀过程中析氢反应的抑制与机理

电镀与精饰 2024年第2期46卷 71-78页

作者：张鹏远师玉英胡楠张胜宝孟国哲中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨150066 中国人民解放军空军装备部沈阳地区军事代表局驻哈尔滨地区第二军事代表室黑龙江哈尔滨150066 中山大学化学工程学院广东珠海528406

电镀是工业上常用的表面处理技术之一,然而电镀过程会伴随析氢反应(HER),产生的氢原子一部分进入基体之中,导致镀层鼓泡、基体开裂或氢脆等危害。目前工业中常用的解决措施是对镀后工件在200℃除氢4~24 h,但长时间的除氢处理不仅生产效... 详细信息

电镀是工业上常用的表面处理技术之一,然而电镀过程会伴随析氢反应(HER),产生的氢原子一部分进入基体之中,导致镀层鼓泡、基体开裂或氢脆等危害。目前工业中常用的解决措施是对镀后工件在200℃除氢4~24 h,但长时间的除氢处理不仅生产效率低,还会消耗大量能源。本文通过Devanathan-Stachurski双电解池研究稀土盐对电镀过程中氢渗透行为的影响,同时探索在电镀过程稀土盐作为添加剂对电镀过程中阴极析氢反应的影响,并基于Iyer-Pickering-Zamanzadeh(IPZ)模型,拟合计算添加稀土盐后电镀过程中HER动力学参数。结果表明:稀土盐显著抑制电镀过程中的氢渗透,可以节约电镀后处理时间和减少除氢后处理过程的能量需求,为电镀行业的节能减排提供新的思路。

关键词：电镀氢渗透稀土盐析氢反应

离心铸造Al-60Si合金的数值模拟与实验研究

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硬质合金 2024年第3期41卷 179-189页

作者：丁琪卢迪曹鹏上官晋飞刘国怀中国人民解放军陆军装备部航空军事代表局驻株洲地区航空军事代表室湖南株洲412000 中国航发南方工业有限公司湖南株洲412000 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

高硅铝合金由于具有较低的热膨胀系数、低密度、导热性能好等良好的物理化学性能,已成为最具有潜力的金属基电子封装材料。然而,高硅铝合金常规制备方法,如粉末冶金等,制备出的合金存在致密度低、合金内部容易产生气孔、组织粗大等问题... 详细信息

高硅铝合金由于具有较低的热膨胀系数、低密度、导热性能好等良好的物理化学性能,已成为最具有潜力的金属基电子封装材料。然而,高硅铝合金常规制备方法,如粉末冶金等,制备出的合金存在致密度低、合金内部容易产生气孔、组织粗大等问题,且成本较高。本文以Al-60Si超高硅铝合金作为研究对象,采用ProCast数值模拟的方法,计算了不同浇注温度、离心转速等工艺条件下,合金凝固过程中温度场和流场等分布规律,确定最优工艺参数为离心转速800 r/min,浇注温度1200℃,浇注速度16.5 mm/s;并制备了高性能的细晶Al-60Si合金环形铸件,发现铸环外层、中层和内层分布不同尺寸的初生硅相,外层部分大多数是块状初生硅相;中层及内层部分是粗大的板条状初生硅相;通过表征热膨胀系数发现,离心后的Al-60Si热膨胀系数整体小,其中铸环外层区域热膨胀系数最小,性能较好。

关键词： Al-60Si合金离心铸造初生硅温度场数值模拟

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同心反射式手机镜头相对照度改善方法

红外与激光工程 2023年第5期52卷 257-263页

作者：李若兰王洋徐乾智张磊付跃刚长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 陆军装备部驻沈阳地区军事代表局驻长春地区军事代表室吉林长春130000

为了提高同心透镜的轴外视场照度,通过在同心透镜内部设置一个基于全内反射的虚拟光阑,可使系统的能量分布更加均匀,进而改善同心透镜的成像性能。结合虚拟光阑的建立条件以及手机镜头要求,计算了一个基于反射式同心透镜手机镜头的初始... 详细信息

为了提高同心透镜的轴外视场照度,通过在同心透镜内部设置一个基于全内反射的虚拟光阑,可使系统的能量分布更加均匀,进而改善同心透镜的成像性能。结合虚拟光阑的建立条件以及手机镜头要求,计算了一个基于反射式同心透镜手机镜头的初始结构,优化后的系统焦距2.7 mm,最大视场角±50°,系统F数1.8,总长2.7 mm。照度分析结果表明,利用传统孔径光阑的手机镜头相对照度随视场增大逐渐下降,最大视场仅为0.64;采用虚拟光阑的手机镜头在0°~28°视场的相对照度保持不变,全视场的相对照度在0.85以上。可见,采用虚拟光阑的手机镜头全视场照度的均匀性得到了明显改善,可有效提高系统的成像性能。

关键词：光学设计虚拟光阑相对照度同心透镜反射式渐晕

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淹没空化水射流破碎HTPB工艺多目标优化

火炸药学报 2022年第2期45卷 277-284,I0006页

作者：周文君刘博张有智马有志王煊军火箭军工程大学陕西西安710025 陆军装备部驻沈阳地区军事代表局辽宁沈阳110005

为兼顾淹没式空化水射流倒空固体发动机装药的安全性和高效性,在淹没空化水射流破碎HTPB推进剂方坯实验基础上,提出应用最优拉丁超立方抽样方法并结合BP神经网络训练方法和带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)实现破碎工艺的多目... 详细信息

为兼顾淹没式空化水射流倒空固体发动机装药的安全性和高效性,在淹没空化水射流破碎HTPB推进剂方坯实验基础上,提出应用最优拉丁超立方抽样方法并结合BP神经网络训练方法和带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)实现破碎工艺的多目标优化;以质量损失速率和耗水量为优化目标,以破碎装置系统的入射压力、靶距、喷嘴直径、破碎时间影响因素作为设计变量,通过NSGA-II算法获得Pareto优化解集。结果表明,该优化解集可为不同工况条件下的淹没式空化水射流质量损失率和耗水量的匹配提供多种方案,缩短寻找适宜工艺参数的时间,并获得本实验设计变量范围内一组实现较小耗水量获得较大质量损失率的最优工艺参数组合,在此工艺条件下,HTPB质量损失率与耗水量比值为8.3 g/L。

关键词：多目标优化 HTPB推进剂淹没空化水射流 BP神经网络遗传算法固体发动机装药