A Non‐linear Manifold Strategy for SHM Approaches

In the data‐based approach to structural health monitoring (SHM) when novelty detection is utilised as a means of diagnosis, benign operational and environmental variations of the structure can lead to false alarms and mask the presence of damage. The key element of this paper is to demonstrate a series of pattern recognition approaches which investigate complex correlations between the variables and thus potentially shed light on the variations within the data that are of interest for SHM. The non‐linear manifold learning techniques discussed here, like locally linear embedding combined with robust discordance measures like the minimum covariance determinant and regression techniques like Gaussian processes offer a strategy that includes reliable novelty detection analysis but also a method of investigating the space where structural data clusters are lying.     

基于Bézier曲线的两平行线间缓和曲线构造

利用五次 Bézier 曲线,构造了一条含形状参数的两平行线间满足 G2连续的缓和曲线。这条曲线在 t=1/2含有唯一的曲率极值点。利用形状参数可以方便地控制曲率极值的大小和调节曲线的形状。     

减小声光频谱仪频率测量方差算法研究

声光器件衍射光峰值偏转位置与输入信号频率成正比是声光频谱仪测频的基本原理,但实际中衍射的非线形效应会引起衍射光峰值偏转误差较大。为减小频率测量方差,需对衍射光强数据做相应处理。对CCD背景噪声的数字特征分析,以背景噪声数学平均值为阈值做去噪处理。根据最小二乘法原理,对衍射光强数据做一次高斯函数拟合,拟合数据与光强数据相关系数为0.997 6。在现有测试光学平台下,根据衍射光强峰值位置估计的频率测量方差为542.5 kHz2,利用拟合高斯函数中心值估计的频率测量方差为31.8 kHz2。为减小声光频谱仪频率测量方差提供了理论支持。     

基于高斯混合势化概率假设密度的脉冲多普勒雷达多目标跟踪算法

为在新兴的随机有限集(RFS)框架下充分利用多普勒信息跟踪杂波环境下的多目标,该文提出基于高斯混合势化概率假设密度(GM-CPHD)的脉冲多普勒雷达多目标跟踪(MTT)算法.该算法在标准GM-CPHD基础上,在使用位置量测更新状态后,再利用多普勒量测进行序贯更新,可获得更精确的似然函数和状态估计.仿真结果验证了该算法的有效性,表明在GM-CPHD基础上引入目标的多普勒信息可有效抑制杂波,显著改善跟踪性能.     

A Novel Ni/YSZ Anode Image Segmentation Method for Solid Oxide Fuel Cell Electrodes Microstructure

For the three‐phase identification of solid oxide cuel cell (SOFC) electrode, this paper presents a novel segmentation method based on gaussian mixture model (GMM) for YSZ/Ni anode optical microscopy (OM) images. A coarseness‐entropy adaptive factor is defined to incorporate the spatial information based on markov random field (MRF) into GMM. Furthermore, the proposed method can obtain the trade‐off between robustness to noise and effectiveness of preserving the details. Experimental results show that the proposed method outperforms the compared method on three‐phase microstructure identification. It can provide reliable foundation for the quantification of SOFC microstructure parameters.     

针尖曲率对敞开式针-柱电极结构气体放电的影响

针对目前气体放电装置需外接体积庞大的供气系统,且电极间距较大、应用范围受限这一问题,设计了一种新型的可在大气压环境下工作的小型针-柱放电电极结构.在镇流电阻阻值为12 MΩ,测试电阻为1 kΩ,放电电阻12 MΩ,紫铜圆柱直径4 mm,针-柱间距1.5 mm,室温,无外界通入气流的条件下,分别选取了针尖曲率半径为27μm、47μm和79μm的3种不锈钢针作为放电阴极进行气体放电实验.实验结果表明,针尖曲率半径越小,起始电晕放电所需电压越小,放电电流越大.针尖曲率半径27μm的不锈钢针能实现稳定的电晕放电和辉光放电,针尖曲率半径为47μm和79μm的不锈钢针则直接由电晕放电过渡到火花放电.采用小曲率的针尖实现大的放电电流和辉光放电,将在材料表面处理、化学分析仪器离子源等的应用中发挥更大的作用.     

中厚板轧制过程侧弯模型及控制策略

为建立中厚板侧弯模型并为制定侧弯控制策略提供理论依据,针对影响函数法局限性和P-H图的不足,在轧辊刚性及工作辊凸度二次抛物线分布假设的条件下,通过理论分析推导了辊缝刚性倾斜量方程、出口轧件楔形方程、轧件厚度分布方程、单位宽度轧制力分布方程、力平衡方程和力矩平衡方程,在此基础上建立了出口轧件侧弯及其控制数学模型。理论研究表明,只要轧件横向温度对称分布,无论侧弯源于何种因素,中厚板出口侧弯控制模型具有一致性。研究结果为侧弯缺陷的反馈控制奠定了理论基础。     

Φ100~Φ150mm圆材二辊矫直机矫直曲率分析

矫直辊曲率作为二辊矫直机辊型设计的核心参数,对矫直机矫直质量起着决定性作用。为了提高矫直精度,应用弹塑性理论深入分析了二辊矫直机制,在考虑金属强化的情况下建立了圆材弹塑性弯曲模型,对矫直辊曲率进行了设计,并且给出了曲率过渡段,设计出了适合矫直Φ100~Φ150 mm圆材的二辊矫直辊辊型。利用有限元软件Marc建立三维有限元模型,对矫直过程进行模拟仿真,分析了圆材的矫直效果,为实际生产提供了理论支持。     

基于高斯光脉冲延迟技术的光纤长度精确测量方法

提出了一种基于高斯光脉冲延迟技术的无盲区、高精度光纤长度测量方法。借助光纤延迟环的作用,在高速示波器上可以观察两路具有相对时延的高斯脉冲序列。通过调节脉冲频率可使两路高斯脉冲完全重合,依据此时脉冲频率可计算出光纤长度。脉冲未完全重合则会引入频率测量的误差,而利用脉冲时延与幅度的转换关系,通过脉冲幅度极大值的测量可以精确判断脉冲是否重合。脉冲频率的分辨力达到0.1 Hz,从而提高光纤长度测量的精确度。实验中当光源波长为1296nm时,该方法测量2284.34m G.652单模光纤长度的不确定度为0.04m,测量12726.57m的不确定度为0.24m。     

软土地层并行曲线隧道施工顺序对既有隧道的影响

为了研究并行曲线隧道施工顺序对既有隧道的影响,以横琴杧洲隧道工程为依托,建立了并行曲线隧道三维有限元数值模型。在此基础上,研究了不同施工顺序和曲率半径r(r=500,800 m)下新建曲线盾构隧道开挖对既有隧道变形的影响。结果表明:施工顺序对既有隧道位移影响较小,曲率半径对既有隧道位移影响相对较大; 随着曲率半径(r=500～800 m)的增加,既有隧道位移增加约15%; 既有隧道的位移主要在盾构开挖面前方2D(D为隧道外径)、后方1D范围内产生; 施工顺序对既有隧道内力的影响与曲率半径有关; 隧道曲率半径为500 m时,施工顺序对既有隧道内力变化影响规律相似,即离盾构开挖面最近的既有隧道剖面产生的弯矩最大,且最大弯矩和最小弯矩均出现在靠近新隧道一侧; 内侧隧道先开挖时,既有隧道的弯矩(绝对值)更小,此时对于并行曲线隧道施工,内侧隧道先开挖更安全; 在盾构开挖面前方一定距离内既有隧道产生的轴力最大; 隧道曲率半径为800 m时,双线隧道近似于平行隧道,施工顺序对既有隧道内力变化和大小影响较小。