摘要:提出一种基于激光多普勒测振技术的空鼓声振特性检测方法,用于建筑外墙饰面层空鼓缺陷的探测方法研究。首先,将空鼓结构等效成周边固支的薄圆板,计算出空鼓模型的固有频率与振型,并制作不同尺寸的空鼓模型;其次,搭建由声波激励系统和激光多普勒测振系统组成的空鼓声振特性检测的实验系统;最后,通过发射扫频声波激励样品,利用LDV测振采集空鼓区域的表面振动信号并进行幅频特性分析。结果显示:在给定实验条件下,直径分别为 100,110,120mm 的空鼓振动峰值对应的固有频率分别为 3027,2641,2282Hz ,实验测得的不同尺寸空鼓样品的一阶固有频率与理论模型计算值的误差均在 5% 以内。用单点幅频特性曲线能够清晰地识别出空鼓的共振峰,利用多点扫描测得的振动强度图能够直观地呈现空鼓的几何形状。
摘要:传统电阻应变式称重传感技术的分辨力无法突破 10-4 FS,难以满足高精度质量比较仪研制等领域的需求。鉴于此,该文提出一种基于电容传感器检测微位移的大质量称重传感方法,并设计一种"S"型弹性体,实现质量(重力)与位移间的线性转变。通过仿真试验研究称重传感装置中"S"型弹性体的力学特性,厘清弹性体几何参数对其力学特性的影响规律,以指导称重传感装置的优化设计;并开展称重传感装置分辨力性能的试验测试。结果表明,该文研发的大质量称重传感装置在最大负载能力不低于 2000kg 条件下,其分辨力不低于 5×10-5 FS,即该方法借助电容传感器本征具有的超高灵敏度,可突破传统电阻应变式称重传感技术分辨力难以提高的瓶颈,为高灵敏大质量称重或测力传感技术进步提供新方法。
中图分类号:TB9 文献标志码:A文章编号:1674-5124(2025)11-0017-08 摘,要:曲面构件因其优异的流体力学性能被广泛应用于车辆、航空航天、船舶、管道运输等关键领域,但在制造和服役过程中产生的内部缺陷会严重影响结构安全性。频域逆时偏移成像技术凭借其对复杂声速场的高适应性,为曲面构件的精确无损检测提供新思路。该文提出一种融合自适应曲面重构与频域逆时偏移成像的检测方法,通过超声
摘要:磁浮重力补偿(magnetic gravitycompensation,MGC)技术是一种利用磁场力部分或完全抵消重力的非接触式支撑方法。永磁式重力补偿(permanent magnet gravity compensation,PMGC)技术可通过优化内在磁场分布实现恒定悬浮力输出,具有零功耗、无焦耳热、结构简单和可靠性高等显著优势。但工程实践中,如何在有限空间内实现长行程、高承载能力的稳定浮力输出,仍是永磁式重力补偿机构设计的关键挑战。为满足超精密定位平台对长行程、高稳定性重力补偿系统的需求,该文发明并优化设计了一种基于分段动子的永磁式磁浮重力补偿装置MGC22-30。该装置采用轴向延长及非对称分段动子结构,旨在减小磁通密度沿轴向的梯度变化,从而显著降低浮力波动。基于有限元仿真平台,系统分析动子与定子的关键结构参数(包括磁钢长度比例、间距、截面尺寸)对平均输出浮力与浮力波动率的影响规律,并提出多参数协同优化方案。优化后结构实现了在仿真环境下, ±15mm 行程范围内 22.38N 的平均浮力输出,浮力波动率降至 7.3% 。样机实际测试结果显示在 ±15mm 行程范围内,平均输出磁浮力大于 22N 且波动率低于 7% ,符合设计要求且与仿真结果高度吻合,验证了结构设计与建模方法的有效性。研究成果可为长行程磁浮补偿系统的工程实现提供可行路径,对构建多自由度、低功耗磁浮支撑平台具有参考价值。
摘要:电磁超声测厚方法是金属薄壁零件的有效测厚方法,随着薄壁件的厚度逐渐减薄,传统的电磁超声测厚方法在测量薄壁零件( >1mm )厚度时会出现信号混叠,无法满足其高精度测量需求。目前常用电磁超声扫频测厚方法对该类零件的厚度进行测量,然而其存在测量时间长、效率低等问题,难以应用于实际的加工过程。针对以上问题,文章提出一种基于时频分析的单频激励电磁超声测厚方法,开发谐波频率峰值位置的自动识别算法;提出基于回波频谱谐波峰值频率差的厚度计算方法,解决单频激励电磁超声信号测量薄壁件厚度出现的混叠问题。文章建立有限元仿真模型验证单频激励电磁超声测厚方法,并对仿真结果进行实验验证。最终实现对 0.182mm 铝合金工件的厚度测量,测量精度 0.002mm ,测量效率大幅提升,测量一个薄壁零件厚度执行的算法计算时间仅需 0.03s
摘要:该研究旨在提升激光导引系统中四象限探测器的光斑位置检测精度,进而增强激光武器系统的跟踪性能针对复杂环境噪声干扰问题,提出一种基于重排维格纳-威利分布与时频峰值编码融合算法。该算法通过多分量信号分离与重建,结合智能分析迭代机制,有效抑制噪声,强化光斑时频特征表达。在功能振动、随机振动、低温及高温环境下进行系统测试,其中光斑轨迹波动率在滤波后这项重要指标对应上述环境下分别降低 88.52% 64.67% 97.60% 86.39% 。实验结果表明,该算法能够显著提升光斑检测的稳定性和可靠性,为高精度激光导引提供关键技术支撑。
摘要:该文旨在开发一种新型的基于高速动态摄影测量系统的医疗器械精密检测技术。通过集成高帧率图像处理、多相机三维摄影测量和自动化智能化测量软件,研究提出一种高精度、高效率的医疗器械检测方案,该检测系统基于高速动态摄影测量技术,通过多台高帧率相机同步触发,结合高频均匀光源与高反光编码标记点,实时捕获医疗器械的动态图像;利用多视图几何三角测量与EPnP算法,重建目标的三维坐标并解算其6自由度位姿(位置与姿态),同时通过机器学习优化特征匹配与误差补偿实现对目标的动态跟踪。该方案能够对医疗器械实现微米级重复定位精度 (±0.1mm 与毫秒级响应时间( ≤10ms ),显著提升医疗器械的动态检测效率与生产质量控制能力。
摘要:粘结缺陷是导致建筑外墙装饰面层坠落的根本原因,并易引发安全隐患。该文提出一种基于振动加速度幅值变化来识别饰面层是否存在粘结缺陷的新型无损检测技术,设计不同粘结缺陷工况下的试验方案,研究空鼓的面积、激振位置与拾振位置变化对振动加速度幅值的影响及变化规律。结果表明,饰面层振动加速度幅值变化对粘结缺陷敏感,对不同面积的空鼓与非空鼓处之间的振动加速度幅值作对比,振动加速度幅值增大率最大为 532% ;相同条件下,振动加速度幅值随空鼓面积的增大而增大、随激振位置与拾振位置之间距离的增大而减小;拾振点由空鼓中心逐渐向空鼓的边缘移动,振动加速度幅值逐渐减小,拾振点位于空鼓区域内或边缘,其所测到的振动加速度幅值均会比非空鼓区域产生明显的增大,因此,只要拾振位置处于空鼓区域内,均可通过加速度幅值变化来检测到空鼓的存在。通过现场工程实测,验证方法的可行性,研究成果为建筑装饰面层脱落风险无损检测与评估提供一种新的技术途径。
摘要:芯片凸点高度测量图像中的图像特征分割是基于图像处理技术进行芯片凸点高度测量的重要步骤。针对传统阈值分割方法对光照不均的凸点高度测量图像分割失效的问题,提出一种基于改进Unet的芯片凸点高度测量图像分割算法。基于凸点扫描实验图像制作图像分割数据集,首先对含有光条、光斑和凹槽等特征的凸点扫描图像进行人工识别、框选和二值化处理作为标签图。之后以Unet结构为基础,引人Sobel卷积层强化边缘区域的高通滤波锐化光条图像边缘,提升Unet网络特征提取能力和图像分割性能。最后将利用改进的Unet图像分割算法进行图像分割的效果与传统阈值分割法和传统Unet法进行对比实验。实验结果表明,改进的Unet图像分割算法可以准确高效地分割芯片凸点,平均Dice相似系数达到0.97,mIOU为0.97、精度为0.98、召回率为0.98,其分割性能优于其他分割算法,可有效解决光照不均条件下的图像分割失效问题。
摘要:销轴圆孔在机械结构中具有精确定位和限位参照的重要作用,针对销轴圆孔机器视觉测量中因孔内壁反射、孔口倒边反射等影响圆孔识别与测量的干扰问题,提出一种基于多重抗干扰策略的销轴圆孔视觉测量方法。该方法构建连通域面积筛选数学模型,应用形态学方法对阈值分割后的图像进行处理,精准去除毛刺铁屑干扰以及在圆孔外圆周成环形分布的倒边反射干扰;结合圆孔轮廓粗、细定位方法,提升圆孔轮廓提取的效率和精度;基于随机圆理论设定距离约束条件,建立干扰点剔除模型,有效剔除孔内壁反射的干扰数据点,实现销轴圆孔的高精度测量。以双头带孔销轴为实验对象,搭建销轴圆孔尺寸测量视觉系统,将所提方法和最小二乘圆LSFC、霍夫圆GHT、质心法三种常用圆的视觉测量方法进行性能比较,并同线激光三维形貌测量系统对比。结果表明,该方法的销轴圆孔孔径检测精度优势明显,误差最大值 0.007mm ,误差标准差约是其他视觉方法的1/10\~1/3,和线激光测量相比,该视觉测量方法的孔径测量误差缩小至其1/7。
摘要:叶片是航空发动机内部的重要零件之一,其内部缺陷会严重影响发动机使用安全。该文利用X射线CT检测系统对某型精铸导向叶片试样进行扫描与重建,对比分析工业CT和高精度工业相机裂纹的测量结果。结果表明,两种方法测量精度相当,测量差异不超过 3.93% 。利用工业CT技术可以对叶片铸造裂纹进行三维可视化显示,该技术测量裂纹长度为 37.72mm ,裂纹体积为 6.49mm3 ,裂纹体积占总体叶片体积的 0.003553% 。统计分析叶片壁厚范围为 0.04~6.79mm ,叶片壁厚值集中分布在 2~4mm 和 6~7mm ,叶片内部加强筋的平均厚度为 1.618mm 。研究结果可为叶片生产中的裂纹测量提供一种有效的测量手段。
摘要:本文旨在比较不同产地甘松药材质量差异,并利用化学计量学模型对甘松产地进行溯源。对来自四川、甘肃、青海、云南和西藏5个地区的野生甘松药材进行显微观察,测定甘松新酮、挥发性成分和Al,B,Ba,Ca等18 种元素的含量,并通过化学计量学模型进行甘松的产地判别。结果表明,石细胞数量、薄壁细胞颜色在不同来源的甘松中存在差异,不同产地药材中代谢物含量在5个组间的分布显著不同。基于挥发性成分和无机元素含量构建的判别分析模型实现了对甘松产地的准确溯源,利用模型计算的变量重要性成功筛选6种挥发性成分(dl-Neoisolongifolene、Seychellene、Aristolediene、 αa -Humulene、 αq -Selinene、Ionene)和11种元素(Ca、 Mg 、Co、Fe、Cu、Cd、Mo、Mn、Al、Na、Ni)作为甘松产地溯源的标志物。
摘要:该文探索了紫外可见吸收光谱法测定水淬渣中玻璃体含量的可行性,对粒化高炉矿渣和镍铁渣两种水淬渣进行玻璃体和晶体制备,并建立两种水淬渣玻璃体含量与吸收率的标准工作曲线及模型验证。结果表明,水淬渣紫外可见吸收光谱中,吸收峰对应波长与其化学组成有关,而物质的结构影响着吸收峰的强弱。因而利用紫外可见吸收光谱法能有效分辨水淬渣中玻璃体和晶体,且玻璃体含量与吸收率呈一元二次函数关系。模型显著相关性区间主要分布在可见光( 618~738nm )和近红外光区域( 1196~1726nm ),建立的模型复相关系数均大于0.99,相对误差小于 1% ,且精度不受水淬渣品种的影响。该方法不仅提供了一种快速、准确的玻璃体含量测定手段,更为水淬渣的质量评价和资源化利用提供了新的技术支持。
摘要:该研究基于离线二维液质联用技术(2D-LC-Q-Orbitrap MS),建立了经典名方槐花散抗炎活性组分的系统表征方法。首先,第一维采用反相超高效液相色谱系统,按照相对保留时间对槐花散样品提取物进行分段富集;以LPS 诱导的RAW264.7巨噬细胞产生NO的抑制作用作为评价指标,进行体外抗炎活性组分筛选,发现其中三个馏分(A、B、C)表现出极显著抗炎活性。进一步以抗炎活性为导向,第二维联合亲水与反相色谱柱,采用UPLC-Q-Orbitrap HRMS 技术对上述活性组分进行化学成分鉴定。共鉴定出106个化合物,A段以氨基酸、羧酸和生物碱类为主,B段以黄酮类成分为主,C段亦含较多黄酮类。该方法将高效分离、活性评价与化学表征相结合,实现了槐花散抗炎活性组分的快速、全面辨识,可为其药效物质基础研究提供可靠的技术支撑。
摘要:低空无人机的探测与定位在战场态势感知中扮演着至关重要的角色,并已成为亟待解决的关键问题。该文利用声音与震动传感器,设计六元立体阵列结构的低空无人机探测定位系统,通过结合梅尔倒频谱与支持向量机相结合的方法,实现对低空无人机的高效探测识别,并利用六元立体声阵列结构,基于到达时间差(TDOA)的方法实现对低空无人机的立体空间定位,其中无人机探测识别精度可达到 88.89% ,满足对战场无人机的探测需求。该文从仿真和试验两个方面对系统功能和性能进行有效验证,证明结构设计的合理性和定位方法的可行性,所设计系统具备基本的低空无人机定向功能,能够实现对无人机的初步定位,预期在战场态势感知领域发挥一定作用。
摘要:为提高沥青振动筛筛箱受力端的使用期限,首先,对筛箱进行建模并建立弹簧支承端子模型,在此基础上,进行静力学分析并获得相应结果;其次,通过灵敏度分析、最小二乘法构建响应面近似模型;最后,采用多目标遗传算法对子模型进行优化设计。研究表明:优化后的弹簧支承端质量下降 8.6% 、最大等效应力下降 42% 、最大变形量下降 41% ,通过现场试验得到结果显示,无料时支承端最大应变为 776.224με ,有限元分析结果为 770.6με ,试验结果与有限元结果吻合良好,因此该模拟方法是合理的,同时,该研究结果可为提升沥青振动筛筛箱结构强度提供借鉴和技术支撑。
摘要:进气温度畸变是影响航空发动机稳定性的原因之一,为指导航空发动机进气道用温度传感器动态响应特性测试试验的开展,搭建一套基于气流压缩式原理的加热式风洞,设计一套性能指标满足计量标准要求的弹射机构,并基于该试验平台开展温度传感器动态响应特性试验方法研究,明确弹射机构设计对来流流速和测点气流状态的影响,掌握弹射机构挡板设计、挡板离开风洞出口的时间以及数据处理方式对温度传感器时间常数计算结果的影响。研究结果表明,弹射机构弹射性能基本不影响时间常数的测量结果,而数据处理时起始点与终点的选择对时间常数计算结果的影响最大。
摘要:空空管制保卫着空中走廊的安全,对民航和军用都至关重要。目前国内没有针对空管应答机外场检查仪性能检测的专业设备,通用信号源或频谱分析仪均无法完成特殊信号测试,因此开发一套专用计量标准检测空管应答机外场检查仪全部参数,从而保障飞行安全,迫在眉睫。该文设计空管应答机外场检查仪校准装置,能够仿真应答机发射的飞机识别和气压高度编码,模拟地面雷达与外场检查仪之间的通信功能,测量空管应答机外场检查仪发射的调制脉冲频率、脉冲宽度、载波功率,实现接收灵敏度、接收带宽等特殊参量,满足军用和民用A/C模拟式下空管应答机外场检查仪的计量校准。该校准装置具备自动测试功能,能够快速完成一系列预设校准程序,同步提供手动操作模式,实现校准过程的自动化,标准化、信息化和快速化。
摘要:针对热转印系统转印过程中薄膜色带传动张力的波动问题,引入自回归滑动平均(ARMA)模型和动态矩阵控制(DMC)方法以实现张力的非线性控制。首先,通过研究热转印色带传动系统组成,建立色带张力的动态模型。然后,结合DMC原理制定色带张力的预测控制方案。通过分析张力干扰来源,引人ARMA模型对张力扰动进行非线性预测。仿真对比传统PID、模糊 PID与ARMA-DMC方法的控制性能效果,可知结合ARMA模型的DMC非线性色带张力控制方法具有更好的稳定性,在响应时间和抗干扰方面更具优势。最后,在样机上进行非线性预测控制实验,验证理论分析的正确性,可为后续的实际工程应用提供参考。
摘要:针对混凝土结构深处缺陷和小缺陷检测困难问题,提出衰减补偿和动态变迹两种改进方法。首先,构建数值模型,通过超声阵列建立衰减函数补偿回波信号,随后借助像素点和换能器收发位置建立动态变迹权值系数矩阵,对合成孔径成像改进以实现混凝土内部深层缺陷的可视化。通过模拟和实验表明:改进后SAFT较传统SAFT对于深层小尺寸缺陷检测信噪比分别提高 80.74% 和 32.53% ,成像能量也大幅提高。因此,该方法能够有效提高成像信噪比,识别混凝土深层小尺寸缺陷位置,明显压制噪声,具有更高的成像效果。
摘要:作为表征半导体功率器件散热性能的重要参数,芯粒热阻目前尚缺乏有效测量手段。针对器件芯粒热阻参数测试需求,在传统3ω导热系数测量原理的基础上,提出一种新型芯粒热阻测试原理及方案。通过搭建测试系统,制备适用于3o方法的测试样品,对三种典型结构的芯粒样品开展对比测试工作,并进一步对芯粒热阻随温度变化情况进行研究。测试数据显示,方法可以实现芯粒样品热阻参数的测量,测试数据同器件结构及温度条件间具备较好的符合性。方法在芯粒热阻参数测试方面具备实际应用价值,能够为芯粒散热性能评估及芯片热设计工作提供参考。
摘要:目前巡检工作主要依赖人工进行,存在工作效率和检查质量较低的情况。为此,提出一种基于改进检测变换器(detection transformer,DETR)的压板状态识别方法。首先,使用高效网络(EfficientNet)作为DETR模型的主干特征提取网络,以增强模型的图像特征提取能力和检测性能;其次,在颈部(Neck)网络部分,引人加权双向特征金字塔模块(BiFPN),对多种特征信息进行融合;同时,为解决特征融合中可能出现的信息丢失问题,采用双向转换器网络(BiFormer)机制保留重要信息,从而增强检测的准确性;然后,针对压板存在的隐性故障,采用静电场感应技术对压板状态进行进一步校核,确保识别的可靠性;最后,通过采集变电站的保护压板图像进行验证。结果表明:与目前其他主流模型相比,该文改进的模型对于压板状态识别表现出更好的性能。