作者单位
摘要
中国航空制造技术研究院高能束流加工技术重点实验室,北京 100024
超快激光加工叶片气膜冷却孔通常在叶片内腔填充防护材料以防对壁损伤。使用中间带防护材料的高温合金夹层试片模拟带防护材料的涡轮叶片,应用在线图像识别技术与控制变量法,研究孔深度、填充半径、斜孔倾角对超快激光填充法加工小孔穿透成形时间的影响,并采用非线性最小二乘法对试验数据进行曲线拟合,结果发现孔深度、填充半径、斜孔倾角与小孔穿透成形时间的关系分别为Gauss函数、Belehradek函数、Boltzmann函数。基于研究结果,提出合理控制填充加工小孔时间并增加旋切加工扩孔的方法,成功获得对壁无损伤而出口成形圆整的小孔。
超快激光 穿透成形时间 气膜孔 单晶高温合金 ultrafast laser penetration forming time film cooling hole superalloy 
红外与激光工程
2023, 52(12): 20230347
作者单位
摘要
1 山东理工大学 资源与环境工程学院, 淄博 255000
2 山东金创股份有限公司, 烟台 265600
光面爆破对巷道稳定性和安全性意义重大。普通光面爆破法应用在小断面硬岩巷道全断面一次爆破上存在一些弊端, 由于周边孔装药量、孔间距及不耦合系数的关系, 爆破后出现超欠挖现象, 成形不规则, 增加了支护工作量, 降低了掘进效率, 片帮与顶板垮塌等问题。为了达到全断面光面爆破一次成巷, 尽量减小爆破对围岩的破坏, 改善巷道成形, 保证巷道安全高效掘进。利用空孔的应力集中效应, 在周边孔设计6个大直径空孔, 空孔直径=70 mm, 周边孔间距由原来的544~600 mm减少到400 mm, 并且均匀布置在巷道轮廓上; 周边孔选择空气间隔装药结构, 间距0.4 m。选取在黑岚沟金矿-500 m中段掘进巷道进行光面爆破试验, 试验结果表明:在小断面硬岩巷道全断面一次爆破中, 与普通光面爆破法相比, 优化后的光面爆破在技术经济安全方面更加显著。巷道掘进平均循环进尺增加0.03 m, 平均半孔率提高34%, 炸药单耗降低了0.42 kg/m3, 爆破作业成本降低了7.82元/m3。巷道壁完整光滑, 顶板稳定性更好, 能够有效降低对围岩的扰动程度, 为深部硬岩全断面掘进的矿山提供经验。
空孔 硬岩巷道 光面爆破 全断面掘进 empty hole hard rock roadway smooth blasting full section excavation 
爆破
2023, 40(2): 48
作者单位
摘要
华东光电集成器件研究所,江苏苏州 215263
为了实现 640×512分辨率的 EMCCD(Electron-Multiplying CCD)在 1×10-3 lx照度条件下 25 fps连续动态成像,设计了对应的相机。搭建了相机硬件平台,分析了 EMCCD工作时序、AFE工作时序、BT.656编码和 Camera Link编码时序。利用硬件描述语言在 FPGA中产生了相应的驱动时序。实现了 EMCCD曝光和读出控制,AFE相关双采样和光学暗电平钳位,模拟视频信号逐行变隔行和插值拉伸以及 Camera Link协议的并串转换。通过实际测量和分析,相机在模拟夜天光 1×10-3 lx照度, EMCCD增益 1000倍,镜头焦距 25mm,F1.4的条件下,能同时输出模拟视频和数字视频,成像帧率 25 fps,信噪比 21.8 dB。
EMCCD相机 时序设计 EMCCD camera, timing design, AFE, BT.656, Camera L AFE BT.656 Camera Link 
红外技术
2023, 45(5): 548
作者单位
摘要
中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院, 北京 100083
在爆破工作中, 炮孔堵塞的效果对爆破工作的效果与安全有很大的影响, 为了提高爆破效果、降低爆破成本, 确定炮孔堵塞的最佳长度很有必要。结合爆轰波理论和理论力学, 采用理论分析与LS-DYNA数值模拟相结合的办法, 进行炮孔堵塞长度对爆破效果影响的研究, 并通过现场进行验证。研究结果表明: 炮孔深度在0.6~1.4 m时, 最佳的炮孔堵塞比例为0.38~0.54, 且随炮孔深度的增大而减小, 炮孔深度在1.6~2.4 m时, 最佳的炮孔堵塞比例为0.36~0.38; 炮孔深度超过1.2 m, 同时炮孔堵塞长度≥1/2炮孔深度后, 存在炮孔堵塞过长效应导致爆破效果不佳。径向不耦合系数R对炮孔的最佳堵塞长度具有显著的影响, 当R≤1.8时, 最佳炮孔堵塞长度随着R的增大而减小, 当R>1.8时, 最佳炮孔堵塞长度不随R改变。在大同王村煤业有限责任公司8107顶回风巷进行了现场试验, 分别对1.2 m和2.2 m的掏槽孔以及2.0 m的辅助眼进行试验, 炮孔的最佳堵塞长度分别为50 cm、90 cm和80 cm, 与理论计算、数值模拟的结果相吻合。
炮孔堵塞长度 数值模拟 堵塞比例 爆破效果 径向不耦合系数 stemming length numerical simulation stemming ratio blasting effect radial decoupling coefficients 
爆破
2023, 40(3): 108
作者单位
摘要
1 中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院, 北京 1000
2 中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院, 北京 100083
在巷道施工过程中, 周边爆破是非常重要的环节, 使用聚能管爆破来提升周边爆破的效果是一种常见的方式。但是聚能管爆破的诸多参数设置不合理, 仍然会使得周边爆破的定向破坏效果不明显, 轮廓线受破坏较大, 炮孔留存度低和超欠挖的现象。为了进一步提高爆破损伤的方向性, 改善爆破质量, 需要对聚能爆破的参数进行优化, 达到更好的施工效果。使用ANSYS/LSDYNA进行数值模拟实验, 从炸药-聚能管耦合性与不同的应力波相遇位置这两个方面进行研究, 寻找相对应的合理爆破参数。对数值模拟结果进行分析, 当炸药与聚能管之间的不耦合系数为1.12时可以在保护围岩岩体与定向破坏之间取得平衡。改变相邻两组炸药的起爆位置, 使得同一水平面上的爆炸引力波相遇位置偏移至两炮孔之间3/4的位置时, 轮廓线的完整程度得到了较大程度的提高。通过这一系列结果可以得出在聚能管与药卷之间采用不耦合结构, 根据聚能管大小采用合适的药卷, 并通过改变炸药的起爆位置使得炮孔之间的应力波相遇的位置发生改变, 可以较大幅度地降低对留存岩体的损害。对这两个研究较少的参数进行优化, 从更广的角度对爆破效果进行提高, 使隧道巷道工程获得更好的轮廓线效果与炮孔完整度, 降低超欠挖。
周边爆破 爆破参数 数值分析 聚能管爆破 perimeter blasting blasting parameters numerical analysis slotted pipe blasting 
爆破
2023, 40(4): 96
作者单位
摘要
1 黑龙江八一农垦大学工程学院, 黑龙江 大庆 163319
2 黑龙江八一农垦大学信息与电气工程学院, 黑龙江 大庆 163319
3 黑龙江省农业科学院绥化分院, 黑龙江 绥化 152052
4 大庆市绿色农产品监测中心, 黑龙江 大庆 163311
大豆品种快速准确的鉴别, 对于鉴定种子品质、 净化种业市场以及保障粮食安全具有重要意义。 为解决传统农作物品种鉴别方法中存在精度差和效率低等问题, 采用拉曼光谱结合特征波长提取方法建立偏最小二乘(PLS)鉴别模型, 对黑龙江省4个高蛋白大豆品种(黑农88、 黑农98、 绥农71以及绥农76)进行快速鉴别。 随机蛙跳(RF)算法是一种通过迭代计算变量被选概率, 以确定变量重要性的新型特征波长选择算法, 可以有效剔除全光谱数据中的冗余信息。 该方法存在初始变量集随机性、 所需迭代次数大、 阈值选取不确定的问题, 因此提出一种基于最小绝对收敛与选择算子(LASSO)回归的改进随机蛙跳(MRF)算法。 采用LASSO算法提取与属性变量最相关的特征波长点作为RF初始变量集F0, 消除初始变量的随机性, 在此基础上开始迭代计算, 可以减少无用迭代次数, 提高模型的预测精确度。 RF算法通过设定阈值的方法选择变量, 因此提取的特征波长往往具有不确定性。 改进如下: 首先去除被选概率为0的变量, 对于排序后变量以10个波长点为间隔, 每次增加1个间隔建立特征波长与大豆品种属性的偏最小二乘回归模型, 当交叉验证均方根误差(RMSECV)取最小值时的建模波长为优选特征波长。 以MRF优选特征波长作为输入变量建立PLS鉴别模型, 并与全光谱以及常用的RF、 LASSO和ElasticNet特征波长选择算法建模结果进行对比分析。 结果表明, MRF算法提取300个特征波长点, 仅占全谱波长的9.37%, 有效筛选了关键特征变量, 简化了模型复杂度。 预测结果中均方根误差(RMSEP)和决定系数(R2p)分别为0.246 9和0.951 2, 识别准确率达到100%, 为所有模型中最优。 拉曼光谱结合MRF算法可以实现大豆品种的快速鉴别, 同时也为其他农作物品种的快速鉴别提供了一种新思路。
拉曼光谱 大豆 特征波长选择 随机蛙跳 最小绝对收敛与选择算子 Raman spectroscopy Soybean Characteristic wavelength selection Random frog LASSO 
光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3763
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司第二十六研究所,重庆 400060
基于声表面波(SAW)滤波器技术,采用两级滤波器级联、滤波器环绕开关、多通道抗干扰布局等方法,实现了一种小型化、高阻带抑制组件的研制。实验结果表明,研制的多通道滤波组件尺寸为18 mm×15 mm×5 mm,其-3 dB带宽大于48 MHz,插入损耗小于7 dB,带内幅度波动小于1.5 dB,近端阻带抑制大于70 dBc,具有很好的实用性。
声表面波滤波器 级联 小型化 阻带抑制 surface acoustic wave filter cascade miniaturization stop-band suppression 
压电与声光
2023, 45(5): 677
作者单位
摘要
1 湖南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙 410082
2 中国电子科技集团公司第二十六研究所,重庆400060
该文提出了一种获得相对带宽约为70.61%的基于氮化铝薄膜的超宽带薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器的设计方法,即在中心频率为6.5 GHz下滤波器的带宽为4.835 GHz。仿真分析表明,通过串并联电感的方式,并在电感端串并联电容,可消除因增加电感而带来的谐波谐振点干扰对带通的影响,实现了FBAR滤波器的超宽带。该工作开辟了设计和制作带宽超过3 GHz的超宽带体声波滤波器的新途径。
薄膜体声波谐振器 FBAR滤波器 超宽带体声波滤波器 氮化铝 thin film bulk acoustic resonator FBAR filter ultra-wideband bulk acoustic wave filter aluminum nitride 
压电与声光
2023, 45(5): 663
作者单位
摘要
1 民航航空器适航审定技术重点实验室
2 安全科学与工程学院, 天津 300000
广播式自动相关监视(ADS-B)协议公开、无认证措施等特点, 使其易受消息修改攻击。首先,分析了攻击者攻击意图与攻击路径选择的关联性;然后, 为了应对通过1090ES链路、机载网络等实施的消息修改攻击, 提出了经特征处理的TriLSTM-SVDD模型进行欺骗数据检测。仿真结果表明, TriLSTM模型预测误差显著小于LSTM模型, TriLSTM-SVDD模型则以98.9%的准确率识别出0.01°的纬度值偏差、0.02°的经度值偏差和50 m的高度值偏差。
广播式自动相关监视(ADS-B) 异常检测 航迹预测 飞机防撞 Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) anomaly detection trajectory prediction aircraft collision avoidance 
电光与控制
2023, 30(10): 77
彭灿福 1,2李文昊 1张伟 1,*陈星硕 1,2[ ... ]李文龙 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了提高光波导近眼显示成像系统的视场角,本文提出了一种等周期变倾角干涉条纹复用方法,用于扩展增强现实眼镜耦合元件体光栅的角度带宽。该方法通过复用等周期变倾角干涉条纹满足了不同入射角的布拉格条件,并且消除了体光栅周期变化对入射光衍射角度的影响,从而提升耦合元件体光栅的角度响应范围,降低光栅衍射引入的杂散光。利用严格耦合波理论对复用三幅等周期变倾角干涉条纹的体光栅进行模拟,在波长为530 nm的TE和TM偏振态下,复用后的体光栅角度带宽分别为3.6°和3.3°,与单幅干涉条纹体光栅相比,角度带宽扩展了1倍。该方法有望打破体光栅角度带宽受光栅材料的限制,用于扩展近眼显示成像系统的视场角,实现轻量化、高效率、大视场、低杂散光的增强现实眼镜。
增强现实 近眼显示 体光栅复用 角度带宽扩展 augmented reality near-to-eye display volume holographic grating multiplexing angular bandwidth expansion 
中国光学
2023, 16(5): 1157

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