Diagnosis of Temperature Field by Ultrasonic CT-In case of limited projection angle

超声波CT作为一种热测量方法 ,具有不接触、对温度场不干扰的优点。本文发展一种新的超声波CT再现方法 ,用于解决受限透视角度所产生的信息量不足的问题。新的超声波CT再现算法建立在逆矩阵变换的基础上 ,它不同于通常的采用SL过滤器的所谓FBPCT再现方式。论文中描述了三种CT迭代再现算法 ,用计算机模拟结果和三维温度场测量实验数据验证了再现算法的可靠性。同时根据计算和实验结果 ,建议在受限的透视角度情况下 ,迭代方法采用修正的正则最小二乘法CGM是合适的     

投影角度受限制的超声波CT温度测量

本研究在投影角度受限制的情况下利用超声波CT完成三维温度测量。新CT再构成算法的主要特征如下：在考虑到投影数据之间的相关性的同时、在傅里叶变换基础之上利用外插手法来补全不完整的投影数据。我们运用计算机模拟计算以及建立实验系统对上述算地的可靠性进行检验。根据计算机模拟计算和实验的结果,我们认为本研究所提出的CT算法可以有效地处理受投影角度限制的投影数据。     

利用超声波CT的容器内温度测量

本研究的目的是建立一种应用超声波CT原理测量容器内温度分布的非破坏性检测方法.为了详细描述超声波穿过铝管的传播过程(铝管内装满水),基于FDM(有限差分方法)编制的计算机源码用于计算机模拟,计算模拟结果与测定的超声传播时间相当吻合.同时,建立了一套温度测量的实验装置,以测定管道内的平均温度和温度分布,在温度分布测量中,CT技术被用于测量管道内的对称温度分布.结果显示整个测定系统的测量误差不超过±2度.     

一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法

为使事故再现结果更符合实际情况,对事故再现中的计算过程进行优化。基于蒙特卡罗方法和随机加权方法,提出一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法。该算法以二维碰撞模型和车辆轨迹模型为计算模型,选择碰撞点位置、碰撞前速度、法向恢复系数为优化参数,以实际车辆碰撞后运动轨迹离差最小为优化目标。分别用所提出的改进算法和Pc-Crash中的优化方法对一算例进行优化。结果表明,改进算法在准确度和稳定性等方面优于Pc-Crash中的方法。利用改进的事故再现蒙特卡罗优化算法,不仅能获得最优的事故再现结果,还能获得再现结果落在任意区间的概率。     

列控车载设备安全功能测试序列优化方法研究

列控系统测试序列优化问题可以转换成旅行商问题(TSP),在求解TSP时,用改良圈(IC)算法难以得出最优解,而模拟退火(SA)算法计算迭代次数多,为解决这一问题,提出一种基于SA优化IC算法的测试序列优化方法。首先,以车载设备模式转换功能为例,介绍基于TSP的测试序列生成方法;然后,说明SA优化IC算法的步骤和流程;最后,引入实例,并将其转换成TSP,采用SA算法优化IC算法求解TSP,并得到测试序列。结果表明:该算法较IC算法的结果更优,迭代次数较SA算法迭代次数降低了27. 54%,该方法可有效优化测试序列。     

无线火灾传感网络故障诊断在工业建筑的应用

本文使用粗糙集中一种改进的基于差别矩阵和属性选择的属性约简算法,对故障样本数据进行约简,得到最小约简集,结合使用新旧版本的BP神经网络,对工业建筑节点故障进行检测,仿真实验结果得到采用RS-new BP神经网络比old BP神经网络的迭代次数减少了61次,正确率提高了7.11%。     

受限空间近壁烟羽流准稳态温度场的实验研究

本文研究了受限空间近壁烟羽流的准稳态温度场。实验结果表明水平横截面上的温度分布近似于高斯分布,最高温度与到火源的距离之间的关系近似于非受限烟羽流中二者之间的关系,但两个系数不同。本实验得到c=7.3,n=-1.62。实验中还发现,当烟羽流的葛拉晓夫数Gr<2×10~(-7)时,烟羽流处于不稳定状态,同时给出了处于不稳定状态时的温度分布。     

危险天气影响航路飞行区域的划设及评估

危险天气影响区域的划设是进行航班改航路径规划的关键,笔者提出一种新的飞行受限区域划设方法及评估方案。针对现有方法的不足,提出基于Graham算法的初始飞行受限区划设方法。在此基础上,综合考虑危险天气的移动、边界变化和随机因素的影响,提出动态飞行受限区的划设方法,并给出3个用于评估飞行受限区划设优劣的指标。最后,以我国西南雷暴多发地区为例进行仿真验证,结果表明,笔者所提方法能够快速有效地对危险天气进行划设,弥补了现有方法的不足,具有很强的应用性。     

标准受限空间内细水雾熄灭煤油火的实验和数值模拟

在3.0m×3.0m×2.8m标准受限空间内,采用煤油模拟池火,火灾功率设定为195kW,进行了一系列细水雾灭火试验。对灭火时间做了详细记录,并实验研究了灭火时间的重现性及其相关因素。采用M-9000燃烧分析仪对细水雾施加前后火灾烟气(如氧气、二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫)的浓度进行了在线测量。其结果表明:细水雾灭火系统熄灭煤油火的时间均在20s以内,灭火时间重现性保持在91.9%以内;施加细水雾后,氧气浓度降低,一氧化碳浓度升高,燃烧更加不完全。采用FDS模拟了细水雾熄灭煤油火,预测的温度场和灭火时间与实验结果吻合较好。     

压入式局部通风工作面风流分布数值模拟研究

笔者应用三维k -ε紊流模型描述压入式局部通风工作面风流的流动过程 ,并采用控制容积法导出了描述流体流动方程的离散化方程式 ;用计算流体力学的方法求得了三维k -ε紊流模型的数值解。采用SIMPLE(压力耦合方程式的半阴解法 )算法解算流场 ;TDMA(三对角线算法 )和Gauss Seidel法结合通过线顺法求解离散方程。利用弱松弛法防止非线性方程组迭代求解过程中的发散现象 ,获得了掘进工作面空间的速度分布 ;并将模拟解算结果与在具有实际尺寸的拱形巷道模型中测得的实验结果进行了对比。数值计算结果与模型实验测定结果非常一致 ,验证了笔者的数学模型和数值模拟方法的正确性。     

煤矿瓦斯涌出时序预测的自组织数据挖掘方法

为分析煤矿瓦斯涌出复杂系统时间序列预测方法,提出自组织数据挖掘(SODM)与相空间重构(PSR)相结合的预测建模方法。首先应用C-C方法计算时间序列的最佳嵌入维数和延迟时间后进行PSR;然后以二元二次方程为传递函数,以嵌入维数变量为自变量,以延迟时间后的时间序列为因变量,通过内准则确定传递函数系数和外准则选择最优传递函数,并以最优传递函数的输出为下层迭代传递函数的输入,最后获得最优复杂度预测模型。算例结果表明:该方法对煤矿瓦斯涌出量预测的相对误差为-5.751 7% ~6.049 3%,平均相对误差2.145 7%,预测结果能满足煤矿安全生产实际工程应用要求。     

城市地铁岩溶隐患多孔电阻率联合成像技术研究*

为有效解决二维电法在探测异常体空间形态上的不足,基于有限差分算法,建立溶洞与跨孔电阻率组合模型,探讨溶洞剖面投影位置及偏移距与电阻率响应变化特征,将跨孔电阻率数据体进行跨孔三维联合反演成像。结果表明:溶洞模型距跨孔探测剖面较近时,实际投影至剖面上位置不同,导致探测效果差异较大;随溶洞模型偏移距增大,溶洞投影中心位置电阻率整体表现为前期缓慢、中期迅速、后期减缓并最终趋于稳定的非线性变化趋势,溶洞模型旁侧效应影响范围约8 m。三维联合反演结果能立体可视化展示溶洞空间发育形态,在城市地铁超前地质灾害精准探测方面具有一定应用价值。     

面向危化品仓储堆垛三维几何重建的单目视觉标定算法研究

为了解决安全生产部门对危化品仓存储缺乏有效技术手段的问题,构建了五元组参数单目视觉成像模型并提出一种相机标定方法。该方法无需已知相机内参数信息,仅通过2个标识点成像关系就可实现参数标定,避免了传统算法实现过程复杂、运算量大等问题。标定得到的参数作为堆垛三维几何重建运算的基本条件,重建的效果则客观评价了标定参数的精确性。试验结果表明:提出的标定算法易于实现,其结果在堆垛几何重建过程中有较强的鲁棒性,重建结果与实际情况比较误差很小,适用于危化品仓储五距的监管。     

用投影寻踪分类模型进行环境监测优化布点

为处理各单项环境监测指标优选结果的不相容问题,提出用投影寻踪分类模型(PPC-RAGA)进行环境监测优化布点的新方法.利用该模型可把监测点多维环境指标值综合成一维投影值,投影值越大表示该监测点的环境综合质量越差,根据投影值的大小就可对环境监测点样本集进行合理分类.采用实码加速遗传算法进行PPC-RAGA建模,简化了投影寻踪技术的实现过程,克服了目前投影寻踪技术计算复杂、编程实现困难的缺点,为投影寻踪技术在各种系统工程中的广泛应用提供了新的工具.应用实例表明,直接由样本数据驱动的PPC-RAGA模型用于环境监测优化布点,简便可行,计算结果稳健,适用性和可操作性强,在非线性、非正态高维数据分类中具有广泛的应用价值.     

基于改进PPC模型的铁路弃渣场综合风险评价系统

为了客观准确地评估铁路弃渣场的综合风险,建立基于改进投影寻踪聚类（PPC）模型的风险评价模型。首先建立了6个维度共19个因素的指标体系,并制定相应评价标准;然后借鉴K均值聚类思想来确定PPC模型关键系数-密度窗宽R,以解决传统方法造成的聚类效果差等问题;同时将遗传算法（GA）作为模型优化算法得到最优投影方向和样本投影值等关键数据;最后以贵昆线铁路的10座弃渣场作为案例研究,研究结果表明:“弃渣场边坡条件”和“地形与地基条件”2个维度对弃渣场的综合风险影响最大;验证了所建模型的科学性,评价结果能够规避人为主观因素的干扰,更加与实际情况相贴合。     

鲸鱼优化算法下气体泄漏源波达方向估计法

为减小压力容器气体泄漏实时位置估算误差,准确监测容器工况,首先,从声学监测角度提出一种引入鲸鱼优化算法(WOA)的泄漏源估计方法,采用波达方向(DOA)估计法预测气体泄漏位置方向,获得泄漏源角坐标;然后,引入WOA自适应选择方法分解DOA的特征值,多次迭代得到最精确的泄漏位置;最后,以某化工厂中压力容器数据为实际算例,...     

基于迭代退火算法的高压变频器功率单元频繁故障诊断方法研究*

现有的变压器故障诊断方法较为复杂且计算冗余度较高,在高压变频器的功率单元频繁发生故障时难以高效地检测故障。为此,提出基于迭代退火算法的高压变频器功率单元频繁故障诊断方法。采用小波包分解方法提取高压变频器功率单元的电压信号特征熵,将该特征熵输入到支持向量机模型。使用迭代退火算法优化支持向量机的训练参数,并输出诊断结果。研究结果表明:该方法提取的高压变频器单元故障的平均冗余度最低至3.2%,平均诊断时间为15.1 ms,可实现高压变频器功率单元频繁故障的高效诊断。     

焊肉位置对连续管冲蚀磨损规律研究

针对连续管在压裂作业时连续管内壁易受冲蚀磨损甚至导致失效的问题,基于液固两相流和冲蚀理论,利用FLUENT软件对比研究了带焊肉的直连续管、360°弯曲连续管、正弦弯曲连续管等连续管的内壁冲蚀磨损以及焊肉位置对360°弯曲连续管的冲蚀磨损规律。研究表明:360°弯曲连续管的最大冲蚀速率较直连续管增加了近22倍,正弦弯曲连续管的最大冲蚀速率较直连续管增加了近264倍;在360°弯曲连续管中,焊肉分布在外侧时连续管所受的最大冲蚀速率较无焊肉增加了约57%,焊肉在连续管内的扭转角度由90°增加到360°时,连续管最大冲蚀速率增加了约277%,建议控制焊肉位置以及焊肉扭转程度以减小冲蚀磨损。