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声栅结构信号增强性能及其影响因素研究

西北工业大学学报 2024年第2期42卷 251-259页

作者：阳磊陈克安吕宁田丰华张季阳刘屹东西北工业大学航海学院陕西西安710072 中国船舶集团有限公司第七〇五研究所陕西西安710069

对于安装在水下航行器声信号接收段的水听器阵列,在其声障板上覆盖高声阻抗材料(称为信号调节板)是一种能有效提高表面声阻抗并减少信号衰减的措施。相比传统的完全覆盖方式,声栅结构(即周期性地敷设调节板阵列)可以极大地提高接收信号... 详细信息

对于安装在水下航行器声信号接收段的水听器阵列,在其声障板上覆盖高声阻抗材料(称为信号调节板)是一种能有效提高表面声阻抗并减少信号衰减的措施。相比传统的完全覆盖方式,声栅结构(即周期性地敷设调节板阵列)可以极大地提高接收信号增益,减小接收段的质量。为了深入理解声栅结构信号增强机理,优化声栅结构设计,研究了调节板宽度、调节板厚度、入射角以及结构宽度比等因素对声栅结构信号增强性能的影响。仿真结果表明:斜入射会改变信号比(SR)的对称分布,但不会大幅改变结构的声学性能;调节板越宽、越厚,引起的非镜面散射会更强,声栅结构的信号增强性能就越好。在实际应用中,应合理设计声栅结构几何参数以满足现实环境的多重约束以达到总体性能最优,此外适中的宽度比能获得良好的总体声学性能。

关键词：信号增强信号调节板有限空间声栅轻量化声聚焦

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悬臂梁式局域共振单元的弹性波带隙特性研究

西北工业大学学报 2024年第4期42卷 643-651页

作者：孙旭阳王中周景军王谦徐靖鉴中国船舶集团有限公司第七〇五研究所陕西西安710077 西北工业大学航空学院陕西西安710072

提出了一种由通孔悬臂梁和质量块组成的新型声子晶体构型,并对包含该构型的二维周期阵列板的带隙特性进行了数值分析和实验验证。结果表明,所提出结构中存在多条弯曲波带隙,其形成机理是由于基体中弹性波与局域共振结构谐振特性发生耦合... 详细信息

提出了一种由通孔悬臂梁和质量块组成的新型声子晶体构型,并对包含该构型的二维周期阵列板的带隙特性进行了数值分析和实验验证。结果表明,所提出结构中存在多条弯曲波带隙,其形成机理是由于基体中弹性波与局域共振结构谐振特性发生耦合,且带隙的宽度与耦合强度相关,进一步研究发现模态有效质量占比是模态是否产生带隙的一个考量标准。同时,研究了局域共振单元的晶胞常数和几何参数对带隙的调控规律。基于以上研究,通过改进原始局域共振结构,得到了更加丰富的带隙特征,为宽频带隙的设计提供了一种可行的思路。通过仿真计算和实验得到了有限周期结构板的振动传递率,其衰减频段与带隙范围基本吻合,表明了该结构具有良好的低频减振性能,且结构简单,在减振降噪领域具有广阔的工程应用前景。

关键词：超材料局域共振振动控制带隙机理

综合电磁法在凤太二里河铅锌矿深部的找矿效果分析

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西北地质 2024年第1期57卷 196-206页

作者：陈靖郭文波王宏宇张建军顾欣王伟冯凡刘敏朱恩西北有色地质矿业集团有限公司陕西西安710054 西安西北有色物化探总队有限公司陕西西安710068 陕西有色金属控股集团有限责任公司陕西西安710000 西安西北有色地质研究院陕西西安710054

二里河铅锌矿是凤太矿集区中具有代表性的重要铅锌矿床之一,近些年找矿方向转向已知矿体深部及外围。根据二里河地区地质、地球物理特征,结合多年在凤太地区的综合地球物理找矿工作,分析了回线源瞬变电磁法、电性源短偏移距瞬变电磁法... 详细信息

二里河铅锌矿是凤太矿集区中具有代表性的重要铅锌矿床之一,近些年找矿方向转向已知矿体深部及外围。根据二里河地区地质、地球物理特征,结合多年在凤太地区的综合地球物理找矿工作,分析了回线源瞬变电磁法、电性源短偏移距瞬变电磁法及广域电磁法在二里河地区的实际应用效果,对3种方法的特点和适用性进行总结,认为:回线源瞬变电磁法、电性源短偏移距瞬变电磁法及广域电磁法在该地区深部找矿具有可行性;回线源瞬变电磁法对于圈定矿体水平位置具有较好的效果,电性源短偏移距瞬变电磁法对低阻异常较为敏感,广域电磁法分辨率较高,同时探测深度可达到2500 m。此外针对二里河矿区的找矿工作,提出物探工作建议:采用以广域电磁法和电性源短偏移距瞬变电磁法为首选的综合电磁探测方法,同时应尽可能采用长剖面和面积性物探工作。

关键词：电磁法回线源瞬变电磁法电性源短偏移距瞬变电磁法广域电磁法深部找矿

黄土盾构隧道围岩强度指标结构性参数表征与荷载计算

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1049-1057页

作者：韩兴博王培源陈子明王流宝雷平高子明叶飞长安大学公路学院陕西西安710064 中铁建西北投资建设有限公司北京100855 西安市轨道交通集团有限公司陕西西安710018 中铁二十一局集团轨道交通工程有限公司山东济南250014

为了考虑黄土地层特征,获取合理的围岩压力以指导黄土盾构隧道结构设计,通过对比盾构隧道与新奥法隧道围岩压力现场测试数据,结合黄土盾构施工实践,验证形变围岩压力计算黄土盾构隧道围岩荷载的合理性;考虑黄土地层的强度参数,通过芬纳... 详细信息

为了考虑黄土地层特征,获取合理的围岩压力以指导黄土盾构隧道结构设计,通过对比盾构隧道与新奥法隧道围岩压力现场测试数据,结合黄土盾构施工实践,验证形变围岩压力计算黄土盾构隧道围岩荷载的合理性;考虑黄土地层的强度参数,通过芬纳公式构建黄土盾构隧道形变围岩压力的计算方法;采用三轴剪切实验,探究原状黄土的应力应变关系以及应力结构性参数的变化规律,构建应力结构性参数下黄土强度指标的计算方法;结合盾构隧道开挖支护下围岩的应力应变变化规律,建立深埋黄土盾构隧道围岩结构性参数场的计算框架,结合结构性参数修正的黄土强度准则,给出深埋黄土盾构隧道围岩压力的计算方法。研究发现,使用形变压力理论计算黄土盾构隧道围岩荷载具有合理性;原状黄土相比重塑黄土有明显的应力峰值及应变软化现象;黄土应力结构性参数与粘聚力存在较好的拟合关系,与内摩擦角相关性低;当仅考虑地层浸水造成黄土结构性演变引起的围岩压力变化时,当含水率由1%增加到25%,塑性圈半径由4.6 m增加为5 m,围岩压力由587 kPa增加到622 kPa。

关键词：黄土盾构隧道围岩压力三轴剪切实验芬纳公式结构性参数

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直齿行星传动罚函数修形优化及动力学分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 80-86页

作者：张西金方宗德尹逊民贾海涛杜立立西北工业大学机电学院陕西西安710072 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078

针对直齿行星传动齿轮修形问题,提出了减小齿轮副承载传动误差波动幅度的直齿行星轮系罚函数修形优化方法.研究了内外啮合直齿轮承载接触分析(LTCA)方法,并与Romax软件计算结果进行对比验证;基于承载接触分析方法计算承载传动误差,提出... 详细信息

针对直齿行星传动齿轮修形问题,提出了减小齿轮副承载传动误差波动幅度的直齿行星轮系罚函数修形优化方法.研究了内外啮合直齿轮承载接触分析(LTCA)方法,并与Romax软件计算结果进行对比验证;基于承载接触分析方法计算承载传动误差,提出了直齿行星轮系内外啮合齿轮副的罚函数修形优化方法,进行了行星轮系内外啮合齿轮副修形优化设计.为了验证修形减振效果,将承载传动误差转换为啮合刚度,建立了直齿行星传动系统动力学模型,分析了内外修形优化对轴承支撑处振动加速度的影响.动力学分析表明:外啮合优化修形可以显著减小太阳轮支撑处振动加速度,内啮合修形优化可以减小内齿圈支撑处振动加速度,而且外啮合修形减振效果更好.

关键词：行星齿轮系统直齿轮承载传动误差修形优化动力学

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锻造变形均匀性的支持向量机模型及应用

塑性工程学报 2024年第4期31卷 267-273页

作者：李莲徐成成刘继雄李淼泉西北工业大学材料学院陕西西安710072 宝钛集团有限公司宝钛研究院陕西宝鸡721014

针对超大尺寸高强度钛合金棒材锻造成形过程中存在变形不均匀的难题,以物理热压缩模拟试验和数值模拟为基础,采用机器学习方法,建立了钛合金棒材锻造变形均匀性的支持向量机模型。结合锻造工艺参数的归一化处理,获得了锻造变形均匀性优... 详细信息

针对超大尺寸高强度钛合金棒材锻造成形过程中存在变形不均匀的难题,以物理热压缩模拟试验和数值模拟为基础,采用机器学习方法,建立了钛合金棒材锻造变形均匀性的支持向量机模型。结合锻造工艺参数的归一化处理,获得了锻造变形均匀性优化模型;提出了实际锻造温度和应变分布均匀性评价函数和锻造工艺参数的多目标优化模型;采用优化算法,获得了基于实际锻造温度和应变分布均匀性的锻造工艺参数。将上述模型应用于钛合金棒材的锻造过程,以锻造温度、锻造速度和压下量为优化变量,实际锻造温度与应变分布均匀性为优化目标,优化了直径Φ400mm的1300 MPa钛合金棒材7道次锻造工艺参数组合。

关键词：钛合金锻造工艺参数多目标优化模型机器学习

基于极限梯度提升和探地雷达时频特征的水泥路面脱空识别

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 104-114,121页

作者：张军姜文涛张云罗婷倚余秋琴杨哲长安大学公路养护装备国家工程实验室陕西西安710064 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 广西北投公路建设投资集团有限公司广西南宁530028 广西交科集团有限公司广西南宁530007

针对探地雷达(GPR)数据解译依赖于人工经验,存在费时费力和主观偏差的问题,提出了基于极限梯度提升(XGBoost)和GPR时频特征的水泥路面脱空识别方法。采用正演模拟、室内试验和现场试验获得了脱空病害数据源,建立含有标签的脱空GPR数据集... 详细信息

针对探地雷达(GPR)数据解译依赖于人工经验,存在费时费力和主观偏差的问题,提出了基于极限梯度提升(XGBoost)和GPR时频特征的水泥路面脱空识别方法。采用正演模拟、室内试验和现场试验获得了脱空病害数据源,建立含有标签的脱空GPR数据集;通过重采样方法统一GPR数据采样频率,并对预处理后的GPR数据进行时频域特征提取,建立了包含18个时域和12个频域特征的数据集。以时频域特征为输入,是否存在脱空病害为输出,采用XGBoost算法构建脱空识别模型,并与随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)算法进行对比。结果表明,模型的识别准确率排序为XGBoost(98.10%)>ANN(95.10%)>RF(93.17%),XGBoost模型识别精度最高,并能在实际路面上准确定位脱空区域。

关键词：道路养护探地雷达(GPR) 脱空病害极限梯度提升(XGBoost) 时频域特征

航空发动机叶片装配执行过程智能检测及AR引导

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1263-1272页

作者：张杰王淑侠何卫平李江红吴世鑫魏兵钊王满贤西北工业大学机电学院陕西西安710072 中航工业西安航空发动机(集团)有限公司陕西西安710021

为了提高航空发动机叶片装配执行过程的作业智能化程度,本文提出一种航空发动机叶片装配执行过程智能检测及AR引导方法,该方法包括叶片编码识别、物料AR出入库和齐套摆放过程状态检测3个环节。针对航空发动机叶片物料缺乏自动化识别和... 详细信息

为了提高航空发动机叶片装配执行过程的作业智能化程度,本文提出一种航空发动机叶片装配执行过程智能检测及AR引导方法,该方法包括叶片编码识别、物料AR出入库和齐套摆放过程状态检测3个环节。针对航空发动机叶片物料缺乏自动化识别和智能化纠错的问题,搭建基于编码识别的叶片物料管理架构,提出基于图像处理的叶片编码图像前处理增强操作,并利用贝叶斯纠错对识别结果进行正误判断和纠错校正的后处理操作,提高了叶片编码识别准确率;在物料人工出入库环节,利用AR增强可视化信息辅助用户快速执行作业任务,降低了叶片物料选取作业的时间;针对叶片物料齐套准备过程,构建了基于检测比对的防错纠错系统,避免发生人为错误。所提叶片装配执行过程智能检测及AR增强辅助引导方法可以有效减少人力物力和时间消耗,在推动航空发动机迈向智能化和自动化生产上起到技术支撑作用。

关键词：航空发动机叶片光学字符识别后处理增强现实装配执行过程

二连盆地咸拉嘎凹陷土壤氡异常特征及铀成矿预测

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中国地质调查 2024年第3期11卷 25-31页

作者：郭建军赵天林潘伟魏安军尹永朋李钊中陕核工业集团有限公司陕西西安710100 中陕核工业集团地质调查院有限公司陕西西安710100 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

二连盆地是我国北方重要的砂岩型铀矿产地,前人在其内部的咸拉嘎凹陷周边及临区发现了多个中大型铀矿床,显示了较好的铀矿找矿前景。在工作区开展面积性土壤氡及其子体测量,通过分析异常数据,并与二连盆地已知铀矿床氡气异常测量模型进... 详细信息

二连盆地是我国北方重要的砂岩型铀矿产地,前人在其内部的咸拉嘎凹陷周边及临区发现了多个中大型铀矿床,显示了较好的铀矿找矿前景。在工作区开展面积性土壤氡及其子体测量,通过分析异常数据,并与二连盆地已知铀矿床氡气异常测量模型进行对比及钻探查证。通过土壤氡气测量,在工作区圈定了3个氡及其子体异常区,结合已有铀矿氡异常模型,择优在M1异常高值区部署了钻孔进行查证。在ZKX-1钻孔赛汉组下段砂岩中发现了多段氧化蚀变现象,与异常模型预测一致,显示了较好的铀矿找矿前景。分析结果显示:M1异常区由潜水—层间氧化或层间氧化强烈发育所致,在高值区两侧的氡浓度偏低晕或背景值区内可能存在铀矿化富集,值得开展进一步探索;M2和M3异常区可能与潜水氧化有关,异常强度大小受砂体氧化被改造后的松散程度和渗透性控制,M2和M3异常区之间的Y3铀成矿远景区是有利的找矿部位。研究成果指示该凹陷有较好的铀成矿潜力,可为下一步铀矿找矿方向提供参考。

关键词：土壤氡气测量异常模型砂岩型铀矿铀成矿预测二连盆地

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