基于距离门限的水声网络自适应路由协议

针对水声传感器网络长时延和高能耗的问题,提出了基于距离门限的自适应路由协议ARBDT（AdaptiveRouting Protocol Based on Distance Threshold）。该协议采用单路径逐跳信息传输方式,节省了路由开销;同时根据网络密集程度自适应地调整距离门限,抑制了冗余节点的回应,降低了控制包冲突的概率,使发送节点能快速获取转发节点。仿真结果表明,与SBR（Sector-Based Routing）协议相比,ARBDT协议能缩短时延,降低网络能耗,从而获得更好的性能。     

声参数的高性能混凝土强度推定模型

为研究高性能混凝土的声波传播特性及实现其强度的快速、准确、无损检测,基于超声波检测方法,应用嫩江、多宝山附近的沙石料,对高性能混凝土对声波的扩散性及其抗压性能与声参量之间的模型关系进行了研究.建立了高性能混凝土抗压强度与声速之间的多种数学模型.通过实测检测数据进行验证,满足精度要求.高性能混凝土的非均质性降低,其抗压强度与声速相关性较好,用超声的方法完全可以实现强度的快速推定.同时,也为将来高性能混凝土地区强度推定曲线的建立奠定了研究基础.     

多途信道中声屏蔽及声聚焦

针对传统阵处理无法分辨同一方向上2个点源的缺陷,提出了多途信道中声屏蔽技术.将声屏蔽技术应用于抗拖船干扰,把拖曳线列阵接收的拖船干扰和同方向的目标信号在频域通过一个屏蔽、聚焦权滤波器,在对干扰屏蔽的同时,对目标聚焦.仿真结果表明,干扰源的辐射噪声被显著抑制,而所期望的目标信号清晰可见,其输出相干信噪比大幅度提高,该技术在抑制拖船干扰的同时可以有效消除在该方向的探测盲区.     

混凝土结构声发射检测参数设置研究

为系统解决混凝土声发射检测参数设置依靠经验选取的问题,通过模拟加载和断芯试验确定了适合试验检测环境的门槛值;通过断芯试验确定了适合被检测混凝土材料的检测时间参数值(PDT,HDT,HLT),并测定了信号在被检测材料中传播的波速和衰减。试验确定声发射检测参数的方法在混凝土结构声发射检测中具有普遍适用性。     

基于门控循环单元网络的输电杆塔螺栓紧固检测

输电塔杆螺栓紧固检测是保障高压电网安全的重要依据,传统的人工检测方法需要员工爬上输电杆塔检测操作,通常伴有一定程度的风险,而采用无人机巡检受许多外在的因素的影响,其检测效果并不理想.因此,本文提出一种基于门控循环单元网络的输电杆塔螺栓紧固检测方法,利用振动传感器和传感分析仪构建一套采集输电铁塔声波数据的作业流程,提取训练样本中声波数据的线性预测倒谱系数LPCC构成特征向量;训练门控循环单元网络(Gated Recurrent Unit,GRU)分类模型从而检测未知紧固状态的声波样本,实验结果达到实用分析性能.通过本算法的应用,解决了在检测输电铁塔螺栓紧固问题上传统方法上的人力和方法性能问题.     

基于深度学习的小样本声目标识别方法

声目标分类识别是声源识别领域的核心问题,然而,在应用深层神经网络进行声目标分类识别时,从少量样本中学习(样本复杂度较低)是一个具有挑战性的问题;针对此问题,提出了一种基于深度学习的小样本声目标识别方法,该方法将手工设计特征和对数梅尔声谱特征结合到一起,扩充了深度学习模型的可利用特征量,提高了声信号识别效率和精度;在实验验证中,该方法在测试集上实现了87.6%的识别精度;更进一步地,用较少量的训练样本对该方法和其它几种主流的深度学习模型的性能进行了比较验证,结果表明,该方法只需要更少量的数据即可实现同样的识别精度,在声源探测领域具有一定应用价值。     

Otolith microchemistry shows natal philopatry of walleye in western Lake Erie

Natal philopatry is important to the structure of fish populations because it can lead to local adaptations among component stocks of a mixed population, reducing the risk of recruitment failure. By contrast, straying between component stocks may bolster declining populations or allow for colonization of new habitat. To examine rates of natal philopatry and straying among western Lake Erie walleye (Sander vitreus) stocks, we used the concentration of strontium [Sr] in otolith cores to determine the natal origin of adults captured at three major spawning sites: the Sandusky (n = 62) and Maumee (n = 55) rivers and the Ohio reef complex (n = 50) during the 2012–2013 spawning seasons. Mean otolith core [Sr] was consistently and significantly higher for individuals captured in the Sandusky River than for those captured in the Maumee River or Ohio reef complex. Although logistic regression indicates that no individuals with a Maumee River or Ohio reef complex origin were captured in the Sandusky River, quadratic discriminant analysis suggests low rates of straying of fish between the Maumee and Sandusky rivers. Our results suggest little straying and high rates of natal philopatry in the Sandusky River walleye stock. Similar rates of natal philopatry may also exist across western Lake Erie walleye stocks, demonstrating a need for stock-specific management.     

高应力硬脆玄武岩微裂隙分布及破裂发展辨识

白鹤滩水电站区域构造地应力高,玄武岩坚硬性脆、隐微裂隙发育,地下厂房开挖过程顶拱浅层应力型开裂和深层破裂特征明显,传统的声波、钻孔电视测试和变形监测等方法难以精确获取岩体微破裂裂隙分布特征及高应力破裂发展特征信息。采用高精度超声波成像综合测试系统新方法,对厂房顶拱应力破裂破坏显著区域进行了多次重复测试。测试成果揭示：① 厂房顶拱上方岩体赋存的裂隙面倾角以陡倾角为主,优势倾角范围为45.98°~52.06°;裂隙面的倾向为NWW向,优势倾向范围为276.36°~292.01°,裂隙面倾角和倾向随深度变化不明显。② 顶拱浅层围岩破裂裂纹集中区一般在3.50~4.25 m的深度范围内,围岩深部诱发破裂裂纹区主要分布在9.68~10.11,16.12~16.32,21.45~21.77 m范围。③ 局部岩体受顶拱应力场不断调整演化作用,出现岩体破裂随时间加剧的现象。该成果高精度地辨识了玄武岩不同深度微破裂裂隙面分布特征、深度范围和应力破裂发展特点,对研究高应力硬脆玄武岩力学特性和响应机理提供了坚实基础资料,为工程开挖施工和动态支护设计发挥了重要支撑作用。     

基于镜像源方法的室内声场脉冲响应仿真

针对基于室内声场脉冲响应描述声场音质特性时其精确度不高的问题,以经典镜像源方法为核心,讨论了基于变换频域和反射系数的改进算法.以矩形空间为具体实例,给定接收点和声源位置,并利用计算机仿真室内声场脉冲响应.在不同参数条件下,对各个算法进行了分析,估计了能量衰减曲线和房间混响时间.结果表明,基于变换频域和反射系数的改进算法具有更高的准确性和可靠性.     

电磁换能器加载效率的优化设计与仿真

针对传统的电磁超声换能器导线与铝板间由于集肤效应导致加载效率较低这种情况,设计了一种改造电磁超声加载线圈和整体结构的新型电磁超声加载装置。基于有限元仿真软件,分别建立传统与新型的电磁超声加载器的有限元分析模型,并对其激发过程进行仿真,将两模型所得仿真结果 (铝板内洛伦兹力,交变电流密度)进行分析对比。得出结论:新型的电磁超声设计能够显著提高加载效率。