基于地面激光扫描点云数据和NURBS曲面的DEM重建（英文）

煤炭资源的井工开采不可避免地引起地表沉陷,快速高精度获取地面沉降信息尤为重要。然而,传统的数据获取方法难以满足要求,本研究基于地面激光扫描点云数据重建数字高程模型(DEM)。在介绍地面三维激光扫描重建DEM原理的基础上,提出一种融合NURBS曲面的DEM重建方法,并分析不同曲面拟合模型重建DEM的性能特征。结果表明:基于点云数据和NURBS曲面重建的DEM能够较好地满足精度要求,而马鞍面拟合方法的精度高于椭圆抛物面拟合方法的精度。采用NURBS曲面算法重建的DEM表面连续,易于互操作,对监测分析煤矿开采引起的地表动态沉降过程具有重要意义。     

利用InSAR技术监测矿区地表形变

介绍了InSAR技术在矿区地表形变监测中的应用现状及进展,分析了D-InSAR技术相比于传统测量手段的优势,并指出其在矿区地表形变监测中的不足。针对传统D-InSAR技术的局限性,重点讨论了短基线(SBAS)、永久散射体(PS)和角反射器(CR)等高级差分干涉技术,并结合矿区沉降监测实例,分析了其特点与应用现状,讨论了现有研究中仍存在的问题。高级InSAR技术和高分辨率SAR影像的结合将是矿区地表形变监测的发展趋势。     

基于InSAR时序形变的矿区全盆地沉降时空演化规律分析

利用10景ALOS PALSAR影像获取山西云冈某矿区在2007年7月1日至2009年1月3日的地表时序沉降值,并使用Logistic模型拟合该矿区全盆地时序沉降。结果表明:通过交叉验证Logistic模型估计参数预测的时序沉降与InSAR监测值后发现,两者吻合较好,且其平均均值和均方根误差分别为-0.4和2.5 cm,表明在整个下沉盆地内,各点的动态沉降均符合"S"型增长,且Logistic模型能较好地描述该过程。统计该矿区全盆地Logistic模型形状参数a和b后,发现参数a和b分别服从Weibull分布和随机分布,且其数值变化较大,表明利用少量离散地表监测数据拟合的Logistic模型参数预测的全盆地动态沉降结果可靠性不高。最后,利用全盆地Logistic模型估计参数预测了该矿区2009年2月18日的地表沉降值,该值与InSAR监测结果吻合较好,均方根误差为2.15cm。     

PALSAR可检测的最大/最小地表形变梯度的统一函数模型（英文）

基于相干性和离散视数,建立PALSAR干涉可检测的最大和最小形变梯度的经验函数模型。在此基础上,采用最小二乘回归的方法拟合模型系数,建立关于相干性和视数两个参数的统一函数模型。利用汶川地区的PALSAR数据进行实验,结果表明该模型能够准确判别地表变形能否被D-InSAR技术检测到。研究结果可以帮助研究人员准确选择PALSAR数据和合理配置其干涉处理参数,对解释地表形变结果也具有重要的价值。     

多维非平稳时间序列在机床主轴故障诊断中的应用

采用ARIMA模型将数控机床主轴故障初期的非平稳时间序列转化成标准平稳时间序列,然后利用多维自回归(AR)模型进行数据处理与趋势预测,并分析了基于多维自回归序列参数估计的Yule-Walker算法以及FPE阶次判定准则.实测数据的计算结果表明:经稳态处理后的多维AR时序模型能够很好地拟合数控机床主轴故障模型,预测的精度符合要求.     

PALSAR可检测的最大／最小地表形变梯度的统一函数模型

基于相干性和离散视数,建立PALSAR干涉可检测的最大和最小形变梯度的经验函数模型。在此基础上,采用最小二乘回归的方法拟合模型系数,建立关于相干性和视数两个参数的统一函数模型。利用汶川地区的PALSAR数据进行实验,结果表明该模型能够准确判别地表变形能否被D．InSAR技术检测到。研究结果可以帮助研究人员准确选择PALSAR数据和合理配置其干涉处理参数,对解释地表形变结果也具有重要的价值。     

基于DInSAR监测的动态地表移动变形数值模拟分析(英文)

合成孔径雷达干涉测量(DInSAR)技术是监测动态地表沉陷的新方法,能够大范围地监测地表下沉盆地的动态演化过程,可以较好地反映各阶段的地表下沉形态。但是受到噪声等因素的影响,基于DInSAR数据计算的倾斜、水平变形等曲线规律性较差,与实际偏差较大,而倾斜、水平变形又是研究地表受护对象是否安全的重要指标。基于DInSAR监测数据,采用数值模拟方法,对澳大利亚West Cliff煤矿长壁工作面32开采动态地表移动变形进行分析研究。结果表明,数值模拟得到的下沉曲线与DInSAR实测数据比较吻合,相关系数可达95%以上,且数值模拟方法求算的地表倾斜、曲率和水平变形与理论形态一致。因此,进行矿区地表及其附属建(构)筑物受采动影响分析时,应以DInSAR实测数据为基础确定模型参数,结合数值模拟方法揭示地表动态其他移动变形值的分布规律。研究表明,该方法具有良好的适用性,可为类似的情况提供参考。     

地形起伏条件下的直接叠前深度偏移

工程地震主要解决浅中层地质问题，然而在复杂地表条件下静校正会严重影响浅中部地层的成像精度。基于起伏地形条件下的直接叠前偏移，通过研究适用于精确炮检点高程的新的成像条件，完全避开了静校正处理，从而提高成像质量。首先从正演出发，利用高阶交错网格有限差分法精确模拟地表起伏条件下的纵波波场，并得到复杂地表条件下的单炮记录。再将炮检点通过静校正方法进行野外一次静校正，以便于利用视速度滤波法除去规则干扰。然后，再进行反静校正处理，把各道数据又重新恢复到野外实际高程点，最后直接利用带地形的单炮记录进行叠前深度偏移。模型结果表明，直接叠前偏移处理能够很好地避免静校正带来的误差，大幅度地提高浅中部地层的成像精度。     

基于等价采高理论的固体充填采煤沉陷预计方法(英文)

在分析固体充填采煤岩层移动特征的基础上,提出固体充填采煤沉陷预计方法,并给出概率积分法参数选取方法。研究认为:与等价采高煤层垮落法开采下沉系数相比较,固体充填采煤沉陷预计参数中下沉系数可以根据垮落带、裂隙带的高度以及碎胀率计算得出;主要影响角的正切略小0.2~0.5,但不应小于1.0;出于安全考虑,拐点偏移距离可为零;水平移动系数和下沉影响角可不变。最后,利用基于等价采高理论的概率积分法模型计算了花园煤矿固体充填的地表沉陷。结果表明,该方法较为可靠地预测了固体充填的地表沉陷,最大下沉点的预计误差不超过5%。     

光学条码位移传感器系统的设计

在分析了数控机床线位移反馈装置的基础上,提出了一种光学条码位移传感器。由于单轨绝对编码技术的制约,光栅尺的编码长度难以扩展。为了实现大量程编码,基于光学条码定位技术的研究,设计了一种新型的高精度大量程绝对条码尺。介绍了多周期等间隔条码的编码方案和解码方法,对条码尺的量程扩展进行了可行性分析。利用专用嵌入式系统和相关器件实现了条码位移传感器系统的设计,并给出了实际测量结果。实验数据表明,该传感器系统的分辨率可以达到1μm,精度为±5μm,最大测量长度可达2m。     

基于D-InSAR和概率积分法的矿区大变形地表沉降提取方法(英文)

针对差分合成孔径雷达干涉测量(D-InSAR)技术无法正确获取矿区地表大沉降量的问题,提出D-InSAR及概率积分法联合获取矿区沉降量的新方法。具体过程为:由D-InSAR技术得到下沉盆地,选取盆地边缘相干系数较大而下沉量较小的点,再加入最大下沉点和拐点附近的少量实测点作为解算控制点;然后采用遗传算法对概率积分法参数不断进行优化;最后,由解算的最优参数反算地表下沉盆地。实例表明,该方法能够在减少地面监测点数量的情况下获取较为准确的地表沉降场,最大下沉的相对误差为8.3%,优于D-InSAR的监测结果(相对误差约68.0%)。     

不同淬火转移时间处理的7050-T6铝合金剥落腐蚀行为

采用标准的剥落腐蚀浸蚀实验、剥落腐蚀后样品的强度损火测量以及电化学阻抗谱等技术,对固溶后经不同淬火转移时间处理的7050-T6态样品的剥落腐蚀行为进行研究。结果表明,7050-T6铝合金的抗剥落腐蚀性能随着淬火转移时间的延长而减小。背散射电子扫描连同透射电镜观察揭示,影响合金腐蚀性能的最主要因素是晶界的析出相覆盖率和析出相的微观组织,而晶界附近的贫溶质区对其不产生影响或影响较小。通过对合金进行静电势扫描发现,合金的剥落腐蚀敏感性与瞬态电势之间有很好的对应关系,即可以测试瞬态电势变化的数量来表征材料的剥蚀性能。     

核电站主回路系统主要设备的射线透照工艺

核电站主回路系统是核电站役前/在役检查的主要检测对象,从射线检测透照工艺入手,系统地介绍了核电站主回路系统主要设备蒸汽发生器SG、反应堆压力容器RPV以及稳压器PRZ的透照方式及实施方法,并对各透照中所使用的专用工具架做了介绍。以岭澳核电站3,4号机组役前检查顺利完成的实际经验为依托,为以后役前/在役检查打下基础。     

Synthesis,characterization,and thermostability of bis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)copper(Ⅱ)

Owing to the adaptability to large scale processing,excellent composition control and film uniformity,the metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD)technique is a promising process for high-temperature superconductor YBa2Cu3O7-δ(YBCO)preparation.In this technique,the evaporation characteristics and thermostability of adopted precursors in whole process will decide the quality and reproducible results of YBCO film.In the present report,bis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)copper(Ⅱ)(Cu(TMHD)2)was synthesized by the interaction of copper acetate hydrate with TMHD in methanol solution,and its structure was identified by FTIR,1H NMR,and EI-MS spectroscopy.Subsequently,thermal property and the kinetics of decomposition were systematically investigated by nonisothermal thermogravimetric analysis methods(TGA)at different heating rates in streams of N2,and the average apparent activation energy of evaporation process was evaluated by the Ozawa,Kissinger,and Friedman methods.The possible conversion function was estimated through the Coats-Redfern method to characterize the evaporation patterns and followed a phase boundary reaction mechanism by the contracting area equation with average activation energy of 85.1 kJ·mol-1.     

AA6061-T6与AZ31合金异种搅拌摩擦焊接头的微观组织

研究了AA6061-T6和AZ31合金异种搅拌摩擦焊接头的微观组织。在异种搅拌摩擦焊接AA6061-T6与AZ31合金时,采用偏置条件,即将搅拌针插入时偏向AZ31合金,从而得到异种对接接头。通过预备实验来优化搅拌针的前进速度、旋转速度。运用电子背散射衍射技术观察搅拌区的纹理,并得到粒径分布和错位角分布,在搅拌区存在相对精细的晶粒结构。在AA6061-T6搅拌区出现随机或弱面取向,而在AZ31搅拌区出现旋转底面取向。再结晶颗粒的平均尺寸只有2．5～4．5μm。与基础合金相比,在AA6061-T6搅拌区的大角度晶界的分数增大,而在AZ31搅拌区的小角度晶界的分数降低。     

690合金中晶界网络分布的控制及其对晶间腐蚀性能的影响

利用形变及热处理工艺提高了690合金的低Σ重位点阵（Coincidence Site Lattice, CSL）晶界比例,通过电子背散射衍射（EBSD）技术表征了由不同类型晶界构成的网络特征,结果表明通过晶界工程处理,能够形成以大尺寸“互有Σ3n取向关系晶粒的团簇”显微组织为特征的晶界网络分布,这种显微组织是再结晶过程中多重孪晶充分发展的结果。通过晶间腐蚀浸泡实验表明通过晶界工程处理的样品抗晶间腐蚀性能较未经过晶界工程处理的样品明显提高。腐蚀后样品的显微形貌表明大尺寸“互有Σ3 n 取向关系晶粒的团簇”能够阻止晶间腐蚀向样品内部扩展,并且能够保护下层的显微组织。     

基于IGS跟踪站的大面积矿区GNSS变形监测(英文)

为了精确地对大面积矿区进行沉降监测,以周围IGS跟踪站为参考点,建立高精度卫星导航系统(GNSS)变形监测网。鉴于IGS跟踪站的非线性运动,结合速度场信息及周解坐标,给出抗差卡尔曼滤波模型(RKF),并用于确定IGS跟踪站不同历元对应的坐标基准。通过皖北矿区沉降监测实例对该方法进行验证。结果表明:RKF模型确定的坐标基准优于预测模型及IGS分析中心提供的周解坐标;当观测时间大于4 h时,对应的监测精度可以达到毫米级。该方法可以高效、准确地监测大面积矿区沉降。     

退火对冷轧搪瓷钢氢渗透性及搪瓷鳞爆性的影响

对冷轧钢板进行了模拟连续退火和搪瓷,然后采用电化学方法测量其氢渗透参数,研究退火温度对冷轧搪瓷钢板夹杂物形态和分布、氢渗透性和搪瓷鳞爆性的影响。结果表明,钢于650℃退火后以变形组织为主,夹杂物呈条带状;750℃退火后为等轴晶并有少量第二相在晶界析出;在750℃以下,随着退火温度的升高,试验用铜的氢扩散系数增大,但在750℃退火的钢氢扩散系数下降,随后随着退火温度的升高而再次上升;750℃退火的铜的抗鳞爆性最佳。     

摩擦轧压表面处理及退火处理中纯钛的微观组织与织构演化(英文)

通过一种新的摩擦轧压表面处理工艺(FRSP)对纯钛板材表面进行加工,引入的应变沿材料厚度方向成梯度分布。采用光学显微镜、X射线衍射对FRSP加工后的纯钛的微观组织进行观察发现在钛材表面形成了超微细晶粒,且具有明显织构,其方向与FRSP的加工方向有关。另外,对FRSP处理后的钛材在不同温度和时间下进行退火处理,通过EBSD研究织构的形成及其在退火过程中的演变规律。结果表明:在低温退火过程中,钛板材表层主要存在FRSP后形成的织构,而原有的典型轧制织构减少,可见,通过FRSP及后续退火可有效地控制钛材表面的微观组织与织构。     

定向凝固NiAl-9Mo共晶合金的凝固组织特性

采用液态金属冷却法在恒定温度梯度GL=334 K/cm,大生长速率范围内（2~300μm/s）对Ni-45.5Al-9Mo （摩尔分数,%）共晶合金进行定向凝固制备。研究生长速率（v）对纤维间距（λ）、纤维直径（d）和纤维体积分数的影响。在实验中发现平界面和胞界面两类共晶生长界面。在平界面和胞界面组织中,生长速率（v）与纤维间距（λ）和纤维直径（d）的关系经回归分析分别为：λv1/2=5.90μm·μm1/2·s1/2和 dv1/2=2.18μm·μm1/2·s1/2。Mo纤维的体积分数可在一定的范围内随生长速率进行调整,这是由生长过程中界面前沿过冷度的增加及共晶组织中各组成相的生长特性引起的。