基于小波包方法的超声速气膜气动光学效应相干结构

当高速成像制导导弹在大气中飞行时,其光学窗口承受着严重的气动加热。超声速气膜冷却方法可以有效地隔离外部加热,但是超声速气膜流动会引起光束退化,降低图像质量。为了研究超声速气膜气动光学效应,本文构建了主流马赫数为3.4,设计喷流马赫数为2.5,实际测得喷流马赫数为2.45的超声速气膜实验装置。利用基于纳米粒子的平面激光散射技术获得了高时空分辨率流场图像,并对气膜冷却流动的密度场进行重构,利用光线追迹法获取了对应密度场的光程差。通过将光程差分布和K-H涡对比后发现,光程差的波谷位置对应于涡卷的中心,而光程差的波峰对应于涡卷中心之间的连接部分。但是,随着涡结构的发展破碎,对应关系不再成立。根据超声速气膜NPLS流场图像结果,利用分形原理获取的分形维数结果,将其沿流向划分为三个区域,其对应平坦度分别为3.4,2.9,3.6,验证了区域2更适合进行相干结构提取。     

图像亮度信息法选取多光谱莲花白叶片特征波段

利用液晶可调谐滤波器(LCTF)和CMOS相机组合的多光谱成像系统,在波长400~720nm内以5nm为间隔对莲花白叶片进行多光谱成像。首先根据图像亮度信息法的原理,计算得到各波段莲花白叶片的可识别度;然后对莲花白叶片的可识别度进行大小排序,综合图像的信息特征和可识别度,得出555nm、715nm、710nm、575nm、535nm、520nm、720nm、605nm和650nm 9个波段有较好的识别度;最后根据欧氏距离法和光谱角度匹配法分别对莲花白叶片的特征波段的分类精度予以统计,得到两种方法的分类精度分别为95.56%和93.13%。实验证明,选取的9个波段对莲花白叶片具有较好的分类精度,可作为莲花白叶片的特征波段。     

钻削振动信号小波包分频谱减特征增强方法

针对在钻削加工噪声背景下振动信号微弱特征识别和提取困难的问题,提出了一种基于小波包分频谱减的钻削振动信号特征增强方法。首先,在经典谱减法原理的基础上,将钻削前机床空转信号视为监测信号的"加性噪声";其次,根据钻削过程振动信号的特点,采用小波包分解方法将"加性噪声"和监测信号分成多个子频带;最后,对每个子频带内"加性噪声"的相应频带进行谱减处理后,重构钻削振动信号。仿真和实验结果表明,该方法能有效降低环境噪声对钻削过程特征提取的影响,从而达到增强监测信号特征的目的,同时建立了钻削过程与监测信号之间很好的映射关系模型。     

基于最小二乘支持向量机测定重油中金属含量

运用微波消解样品预处理技术,对训练集光谱测试数据进行小波压缩,然后用最小二乘支持向量机建立数学模型,并用检验集光谱数据考察模型的优劣,表明小波压缩—支持向量机建立的数学模型泛化能力好。试验表明,用建立的方法,测定重油中的铁、镍和钒,使测试时间由2 d缩短为5 h,与原子吸收的测试结果一致。     

Characteristic scales of two‐dimensional turbulence in polymer solutions

An experimental study has been performed to investigate the relationship between the extensional viscosity of polymers and the turbulent drag reduction. Self‐standing flowing soap film was used to generate two‐dimensional (2‐D) turbulent flow to eliminate shear stress. Two types of polymers having different flexibilities were added to the 2‐D turbulence. The effects of these polymers were visualized by the interference pattern of flowing soap films. The vortex deformation by adding polymers was analyzed by Fourier transformation and wavelet transformation. The scaling exponents of the power spectrum of interference patterns indicate that the mechanism of turbulence laminarization due to the extensional viscosity is anisotropic. A wavelet analysis reveals the high and low fluctuations of the polymer‐added flow. Results from wavelet analysis indicate disappearing of original vortices, and appearing of new structures in low frequency in 2‐D flow. © 2014 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 60: 1854–1862, 2014     

Surface modifications of activated carbon by gamma irradiation

Four commercial activated carbons with different chemical and textural characteristics were modified by gamma irradiation under five different conditions: irradiated in absence of water, in presence of ultrapure water, in ultrapure water at pH = 1.0 and 1000 mg L⁻¹ Cl⁻, in ultrapure water at pH = 7.5 and 1000 mg L⁻¹ Br⁻, and in ultrapure water at pH = 12.5 and 1000 mg L⁻¹ NO₃⁻. Changes in surface chemistry were studied by X-ray photoelectron spectroscopy; pH of point of zero charge, total acidic groups and total basic groups, which were determined by assessment with HCl and NaOH; and textural changes were determined by obtaining the corresponding adsorption isotherms of N₂ and CO₂. Outcomes show that the activated carbon surface chemistry can be modified by gamma irradiation and that the changes depend on the irradiation conditions. Modifications in the sp² hybridization of the surface carbons suggest that the irradiated carbons undergo graphitization. Measurements of structural parameters indicate that the irradiation treatment does not modify the textural properties of the carbons. Finally, studies of pristine and irradiated activated carbons using diffuse reflectance spectroscopy with the Kubelka–Munk function revealed a reduction in band gap energy in the irradiated carbons associated with an increase in sp² hybridization of the carbon atoms.     

基于间接示功图测量的电潜柱塞泵故障诊断研究与应用

在分析电潜柱塞泵工作原理的基础上,结合柱塞式抽油泵的结构,建立了机组运行的理论示功图,对其进行了深入分析。以功率信号作为故障信息,提出一种基于间接示功图测量的电潜柱塞泵故障诊断方法,并描述了小波去噪方法绘制实测示功图的主要过程。针对机组典型故障,在室内模拟平台和现场油井上对该方法的准确性进行了验证实验与分析。测试结果表明:故障诊断效果较好。     

（100）应变对正交相Ca2P0.25Si0.75能带结构及光学性质的影响

采用第一性原理赝势平面波方法对（100）应变下正交相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行模拟计算.计算结果表明：（100）面在晶格发生100％～116％张应变时,带隙随着应变增加而减小;在晶格发生96％～100％压应变时,带隙随着张应变的增加而增加;88％～96％压应变时,带隙随着压应变的增加而减小;当压应变大于88％后转变为间接带半导体.当施加应变后光学性质发生显著的变化：随着压应变的增加静态介电常数、折射率逐渐减小,张应变则反之.施加压应变反射向低能方向偏移,施加张应变反射向高能方向偏移,但施加应变对反射区域的影响不显著.施压应变吸收谱、光电导率的变化与介电函数和折射率相反.综上所述,应变可以改变Ca2P0.25Si0.75的电子结构和光学常数,是调节Ca2P0.25Si0.75光电传输性能的有效手段.     

维纳滤波和非线性扩散相结合的图像去噪

提出一种基于小波和非线性扩散的新的图像去噪算法。小波域局部维纳滤波是一种简单有效的去噪方法,利用该方法先对原始图像进行初步去噪,以此引导非线性扩散模型中的边缘检测函数,再用非线性扩散进行去噪。实验表明:该算法不仅很好地保存了图像的边缘信息,而且有效地去除了图像中的大部分噪声,无论是视觉效果还是客观标准上都优于单纯的小波域维纳滤波或非线性扩散去噪。     

基于小波变换的桩基缺陷识别方法

在反射波法的桩基信号检测中主要归纳为检测幅值突变,当反射信号较弱时,用一般的时域分析法或频域分析法,就无法检测桩身质量问题.用小波分析就可以解决这一问题,小波分析具有时频局部化特点.从理论上说,桩基信号混有反映桩基缺陷的脉冲信号,通过对称小波变换后,在一定的尺度范围内其极值点对应原信号的突变位置或时刻.工程中信号分析如用连续小波变换产生的数据量多,且计算量大,分析复杂.而用离散小波变换可以有效地减少数据量,并能识别工程信号的奇异性(缺陷).论文通过一个在确定位置有微弱幅值变化,进行小波变换后(其中小波为二次B样条小波),可以清楚地识别幅值发生突变的时刻.同时也对工程实际中的一具体桩基用低应变动态检测的数据进行了分析,根据桩的破坏特征及离散小波变换后计算桩身发生缺陷的位置,可以确定本例中的桩有4处发生了离析.并且可以有效地对桩基缺陷进行识别.