水中运行设备共振幅频特性研究

在水力机械等淹没水中设备的运行中,常遇到剧烈振动造成设备损坏等故障,多认为由共振引起。本文首先对单自由度简谐振动系统自由振动、强迫振动方程的稳态振动解进行无量纲化处理,计算出不同阻尼比条件下的共振频率比、共振幅值比,发现阻尼比、共振频率比、共振幅值比三者之间存在一一对应的单调变化关系,并据此提出了分别测量设备在水中及空气中的自由振动频率,假定空气中自由振动频率为设备固有频率,再依次确定水中阻尼比和共振幅值比的反求式估算方法。本研究采用敲击法进行了混流式水轮机模型转轮水中及空气中自由振动频率测试,发现其水中自由振动频率比空气中低,其水中一阶自由振动频率与空气中一阶自由振动频率之比约为0.758~0.872;如假定该值为水中自由振动频率比,可计算出相应的水中阻尼比为0.652~0.490,共振幅值比约为1.01~1.17。本研究还进行了中间固定两侧悬臂梁在空气及水中的真实共振试验,在两侧悬臂梁计算固有频率附近均发生明显共振,发现水中共振频率比空气中明显降低,用反求法获得的水中共振幅值比小于2,水中共振幅值对空气中初始振动幅值放大倍数也非常小,进一步说明水中共振时对激振幅值的放大作用非常有限。     

认知任务驱动的fMRI脑功能网络构建方法

针对脑功能网络的构建受到特定大脑图谱对兴趣点描述准确度及覆盖度的限制,提出了基于认知任务信息和神经影像数据的脑功能网络构建方法。首先计算fMRI体素对于认知任务的敏感度,然后在此基础上选取兼顾分布均衡和去中心化的大脑兴趣点,从而构建任务驱动的脑功能网络。实验通过在人脸情绪识别认知任务相关的梭状回构造任务驱动的脑功能网络,其度中心性、聚类系数、全局效率、局部效率这四个复杂网络指标均优于典型大脑图谱梭状回中兴趣点构成的网络。结果表明,计算得到的大脑兴趣点具有更强的整合性,更适合用于表征特定认知任务下的脑功能网络。     

多维度动态增强核磁共振乳房区域全自动分割

提出了一种基于乳房水平面与乳房矢状面相结合的多维度DCE-MRI乳房图像全自动分割方法。方法分为3部分,即基于乳房水平面的分割,基于乳房矢状面的分割,以及水平面与矢状面相结合的分割方法。首先,基于水平面的分割方法通过阈值确定乳房外边缘,经过梯度算法后,根据乳房与胸大肌分界面的特点设定约束条件,得到分界面的分割曲线。其次,基于乳房矢状面的分割方法使用双边滤波、边缘提取法对图像预处理,分区计算分割曲线。最后,矢状面的分割结果根据图像三维大小按比例映射到水平面上,将两者的分割结果结合,然后根据相邻图像之间的相关性,从而进行优化,输出分割结果。通过对24例DCE-MRI病例测试,与手动分割得到的结果对比,平均重叠率为93．33％,平均差异度为8．14％。     

EMD滤波方法在NMR测井中的应用

核磁共振测井中,回波信号的信噪比对T2谱反演及后续地层解释评价过程有重要影响。基于核磁共振测井信号与噪声的分析,提出了一种采用自适应性较强的经验模态分解（ EMD）算法对核磁共振测井原始数据作消噪处理。结果表明,采用该滤波算法,实验室回波数据信噪比由22 dB提高到46 dB,标准油井回波数据信噪比由11 dB提高到31 dB,反演得到的T2分布更加精确,多次重复测量中孔隙度结果有较高的一致性。     

基于随机共振原理的低频弱信号检测方法研究

介绍了双稳系统,讨论了产生随机共振的条件以及输出频谱的特性。针对原双稳系统不能检测中低频率信号的问题,利用参数变换原理,推导出了一种新的模型,阐述与分析了该模型的参数变化对输出混合信号的影响。模型相对于经典双稳系统模型降低了对输入的要求。     

植入式集成磁耦合谐振无线电能传输分析

将植入式应用时无线电能传输的接收线圈与整流电路及其他功能电路集成在单芯片上,不仅可以满足植入式应用更小空间的要求,而且可以进一步提高可靠性和安全性。该文基于此应用,对磁耦合谐振无线电能传输系统建立了完整和简化的电路理论模型,分析结果显示,磁耦合谐振方式比传统的电感耦合方式具有更高的传输效率。     

感知神经网络的信息传输及电路实现研究

为提高神经元网络信号的传输效率,改善人们对外界刺激的感知能力,本文采用平均互信息量的评价方法,研究了费茨休夫-南云感知神经元模型中信息传输的随机共振现象,探讨了并联单层神经元网络和双层神经元网络的信息处理功能,并用PSpice电路对神经元网络的信息传输进行了实验验证。数值模拟与电路仿真结果表明,FHN神经元并联模型和双层神经元网络具有随机共振现象,在一定的噪声强度范围内,双层神经元网络对输入信号的响应好于单层神经元网络,噪声能够提高神经元网络的输入输出互信息量,平均互信息量的最大值对应最优的传输性能,证明噪声对神经网络信息传输具有增强作用。该研究对感知神经元群体的信息传输具有重要的启示意义。     

一类二阶多点边值问题在共振条件下的可解性

讨论二阶多点边值问题的可解性,主要应用Mawhin重合度理论讨论二阶多点边值问题在共振条件下解的存在性,通过给出非线性项满足的条件,利用有效的先验界估计,给出该问题解的存在性结果.     

进气谐振对单缸发动机动力性能影响的试验研究

利用进气过程增加气缸内的进气量是提高发动机动力性能的有效途径,对发动机进气过程的动态特性进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。在单缸摩托车汽油机上进行试验,结果显示,发动机输出的最大功率和最大扭矩提高了6%~8%,并且随着谐振器工作容积的变化,功率和扭矩的变化也呈现一定的规律性。因此,在一定的转速范围内,合理利用进气谐振可以有效提高发动机在该工况下的动力性能。     

Effects of Al:Si and (Al + Na):Si ratios on the properties of the international simple glass,part II: Structure

High-alumina containing high-level waste (HLW) will be vitrified at the Waste Treatment Plant at the Hanford Site. The resulting glasses, high in alumina, will have distinct composition-structure-property (C-S-P) relationships compared to previously studied HLW glasses. These C-S-P relationships determine the processability and product durability of glasses and therefore must be understood. The main purpose of this study is to understand the detailed structural changes caused by Al:Si and (Al + Na):Si substitutions in a simplified nuclear waste model glass (ISG, international simple glass) by combining experimental structural characterizations and molecular dynamics (MD) simulations. The structures of these two series of glasses were characterized by neutron total scattering and ²⁷Al, ²³Na, ²⁹Si, and ¹¹B solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Additionally, MD simulations were used to generate atomistic structural models of the borosilicate glasses and simulation results were validated by the experimental structural data. Short-range (eg, bond distance, coordination number, etc) and medium-range (eg, oxygen speciation, network connectivity, polyhedral linkages) structural features of the borosilicate glasses were systematically investigated as a function of the degree of substitution. The results show that bond distance and coordination number of the cation-oxygen pairs are relatively insensitive to Al:Si and (Al + Na):Si substitutions with the exception of the B-O pair. Additionally, the Al:Si substitution results in an increase in tri-bridging oxygen species, whereas (Al + Na):Si substitution creates nonbridging oxygen species. Charge compensator preferences were found for Si-[NBO] (Na⁺), ^[3]B-[NBO] (Na⁺), ^[4]B (mostly Ca²⁺), ^[4]Al (nearly equally split Na⁺ and Ca²⁺), and ^[6]Zr (mostly Ca²⁺). The network former-BO-network former linkages preferences were also tabulated; Si-O-Al and Al-O-Al were preferred at the expense of lower Si-O-^[3]B and ^[3]B-O-^[3]B linkages. These results provide insights on the structural origins of property changes such as glass-transition temperature caused by the substitutions, providing a basis for future improvements of theoretical and computer simulation models.