改进的二次1.5维谱估计在管道内检测中的应用

摘要： 针对手动壁厚获取算法存在劳动强度大、效率低等缺点,而现有自动壁厚获取算法精度又不高、容易误判且适应性不强,提出了改进的二次1.5维谱估计自动壁厚获取算法：对管道超声A波信号做1.5维谱估计,根据壁厚上下限对数据截取与补零,并在此基础上再做一次1.5维谱估计,获取壁厚信息.实验表明：该算法产生的壁厚数据精度高,相对误差在3%以内.     

高炉炉衬壁厚曲线绘制算法

实现一种以三次C1插值调配曲线仿真高炉炉衬壁厚状态的一种算法，该算法具有较高真实性、稳定性及较快的速度。     

一种基于数字图像技术的工件壁厚测量方法

将数字图像技术应用于工件厚度的测量，利用阅值分割、边缘提取等技术手段获取工件的边缘，在计算工件壁厚时，提出了相关算法。该测量方法具有速度快、精度高、可靠性强、易于控制的优点。     

表面张力对固壁近旁空化气泡溃灭特性的影响

导出了考虑表面张力影响下模拟固壁附近溃灭空化气泡特性的边界积分方法及数值求解方法．首次在本研究领域采用ENO插值方法进行网格重分，而无须对每点计算结果进行人为光滑化就能模拟气泡的大变形．对算法各个环节的分析及比较结果说明本数值方法和程序是正确的．数值模拟结果显示，表面张力对固壁附近小空化气泡溃灭特性的影响是非常显著的．     

透平叶栅非轴对称端壁优化设计

为减小透平叶栅二次流损失、提高气动效率,建立了结合透平叶栅非轴对称端壁造型双控制型线参数化方法、全局优化自适应差分进化算法和基于Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程求解技术的叶栅气动性能评价方法于一体的透平叶栅非轴对称端壁优化设计体系,同时验证了全局优化自适应差分进化算法和透平叶栅气动性能评价方法的可靠性和准确性。以透平叶栅总压恢复系数最大化为优化目标,在出口气流角和质量流量的约束及叶栅非轴对称端壁三维参数化控制点共20个设计变量下,完成了透平叶栅非轴对称端壁造型优化设计。研究结果表明,优化后得到的非轴对称端壁造型可有效减少透平叶栅的二次流损失,使叶栅总压恢复系数提高0.25%,证明所提出的设计体系是有效的,可为透平叶栅非轴对称端壁优化提供设计工具。     

空调动态负荷计算的新型谐波法

提出了基于现代控制理论的空调动态负荷计算的新的谐波算法，论述了用状态空间法求取平壁热力系统的衰减度和延迟时间的原理和具体方法，与传统的基于经典控制理论的谐波法相比，避免了复杂的数学推导，易于计算机实现．实例计算表明，该方法效果良好．     

基于STL的斜壁结构支撑及自动生成算法

为进一步降低熔丝沉积成形设备的运行成本,同时提高成形效率,设计一种斜壁结构的支撑,基于STL模型提出并实现其自动生成算法.实验证明该支撑结构与常用直壁结构支撑相比,不仅能够有效辅助零件实体的成形过程,而且能够尽可能地减少支撑材料消耗量和成形时间.算法实用可靠,已成功集成至Power RP软件支撑模块中.     

冻结壁温度场模型试验及其导热系数反分析

冻土导热系数是计算冻结壁温度场的重要参数，本文根据冻结壁温度场物理模型试验的结果，建立非线性多维导热系数反分析的数学模型，采用选择法和有限元法，反分析冻结壁整体导热系数，为冻结壁温度场数值分析和冻结壁厚度的设计计算提供参考。     

插装阀液压集成块CAD

介绍了一种集流体力学计算、孔系设计与校核、工程图绘制以及元件图库上一体的插装阀集成块ＣＡＤ软件、提出了计算机道最小壁厚的球面包络算法，说明了在二维视区和三维视区并丰的视窗中的实现智能布孔设计校核的优点。     

底部倾斜冷热壁直管内自然对流数值研究

对上部冷壁、底部热壁直管内的自然对流现象进行了数值研究．采用有限体积离散化方法和压力一速度的迭代算法，求解耦合的动量、能量微分方程组，揭示自然对流和强迫对流相互转换的机制．计算结果已用于化学气相淀积薄膜生长的均匀性分析．     

高精度高炉冷却壁水温测量系统设计

为了满足对高炉冷却壁水温的测量要求,设计了一种高精度的高炉冷却壁水温测量系统.温度数据采集上,以铂电阻PT1000作为温度传感器,采用四线制的接法消除导引线的影响,使用高精度的模数转换芯片MAX31865读取初始温度数据.温度数据的处理上,通过中位值平均滤波算法和卡尔曼滤波算法对初始温度数据进行滤波处理,对滤波后的温度...     

基于Lyapunov稳定性的爬壁机器人路径跟踪双环滑模控制

针对爬壁机器人路径跟踪控制问题,提出一种双环滑模控制算法。该算法是以建立的爬壁机器人运动学模型为基础,设路径跟踪偏差信息为滑模切换函数,结合backstepping思想设计了控制率,通过Lyapunov函数验证其稳定性,实现了外环位置和内环姿态的准确跟踪。对于环境的不确定性,采用提高内环增益大于外环的方法解决。将设计的双环滑模控制器与一般滑模控制进行轨迹跟踪仿真比较,并对直线轨迹跟踪进行了实验验证,结果表明:本文设计的路径控制器能较快达到零误差跟踪,整个控制过程和过渡过程准确且平滑,所以该算法可有效提升爬壁机器人工作水平。     

基于优化方法的边界层微分方程求解

通过相似变换得到的边界层常微分方程是非线性微分方程,属于带渐近边界的两点边值问题,可通过选择满足远端边界条件的未定初值,将边值问题转化成初值问题求解。分析了两类边界层微分方程初值对远端边界值的影响,指出可把寻找满足远端边界值的未知初始值的过程看作优化过程,用优化算法求解。对沿等壁温竖壁自然对流边界层微分方程用5种优化算法进行了求解,结果表明优化算法求解稳定,降低了对初值选择的敏感性。     

热管冷油器工作壁温的设计研究

介绍了热管冷油器的工作特点，分析了热管的工作壁温，提出了理想壁温的概念和设计壁温的思路。结合实例，用计算机算出理想壁温，由此得出了某一冷油器的设计壁温，工业性试验验证了它的可行性，为热管冷油器的设计提供了参考依据。     

高宽比对竖壁冷却离散加热的二维空腔内自然对流的影响

采用SIMPLE算法数值值分析了高宽比对一 侧竖壁等温冷却，另一侧竖壁均匀分布5个离散热源的空腔内高Pr数流体自然对流流动和传热的影响。发现H/W=12.22时出现的多个二次流强化了传热，其整体传热效果最好；H/W减小时由于二次流的减弱和消失，传热急剧下降，并在H/W=7.35时达最小值；H/W继续减小时，由于对流的展开和加剧使传热得到某种程度的增强，在H/W=3.67时达到稳定，在这之后H/W的减小对传热不再产生显著的影响，另外，根据数值值计算的结果还整理出包含高宽比影响的综合关系式。     

基于降级模糊算法的爬壁机器人避障控制

针对罐体表面作业过程中避障的问题,提出了改进模糊避障控制算法。为保证爬壁机器人能够缩短到达目标点的时间,除爬壁机器人与障碍物距离量外,增加爬壁机器人与目标点的角度量作为输入变量,速度、角速度作为输出量,确定了各参数的论域与隶属度,建立了模糊规则表,采用重心法解模糊化;考虑罐体环境的复杂多变性,提出优雅降级避障控制策略,在探测传感器受扰失灵的情况下仍能够越过障碍物到达目标点。通过与人工势场避障法仿真比较,改进模糊控制法可更有效地避开障碍物,并在探测传感器异常情况下,也能保证爬壁机器人到达目标点,体现了该避障算法的优越性与可靠性。最后进行了爬壁机器人避障实验,验证了该算法的可行性。     

磁共振虚拟膀胱镜中膀胱壁分割与壁厚估算

针对虚拟膀胱镜系统研发中膀胱异常病变有效特征提取问题,设计一种基于水平集框架的、对T1加权的磁共振膀胱图像中的膀胱壁分割和膀胱壁厚度计算方法。分割过程使用局部对比度信息构造图像能量,引导2个水平集函数对膀胱壁内、外边界进行分割。通过模拟等势面间电场线的分布,构造路径积分距离计算膀胱壁的厚度。将膀胱壁厚数值映射到伪彩色空间,并对重建的3-D膀胱模型进行渲染。选用10套临床数据检验算法,包括志愿者和病人数据。结果证明:该方法能够实现对膀胱壁的自动分割和厚度计算,能有效捕捉到病人数据中的壁厚异常变化,并在3-D膀胱模型上显示这些异常,为虚拟膀胱镜检查提供可靠的依据。     

深度数据的BMP位图显示

给出一种将深壁图像数据文件转化为BMP文件的实现方法，并给出了算法主要部分参考性源程广子．实验结果表明，该方法对于深度数据罔像的处理显示具有简单方便的优点，可以崩来观察深度图像测量、计算机视觉等应用中的深度数据的处理效果．     

高井帮温度下的冻结粘土层施工理论与实践

虽然祁东矿副井在通过特厚冻结粘土层时，井帮温度远远高于设计温度，但是冻结壁性状分析表明，冻结壁有效厚度和平均温度十分接近于设计值，考虑到冻结壁的实际工作性状，通过适当改变井壁的设计参数和采用短段掘进、快速通过的施工工艺，能够保证井筒的施工安全和冻结壁的稳定。避免了停产冻结的后果，提前工期近4个月。实测结果表明，冻结壁和底鼓变形值均较小，没有引起外层井壁的破坏和冻结管断裂事故。     

超声导波频散特性与管材内径-壁厚比的关系

在自由管材的情况下，对于内径-壁厚比变化对管材中较低除阶纵向导波模式频散特性的影响进行了分析，分析结果表明，管材中导波的频散特性与内径-壁厚比有关；当内径-壁厚比和频厚积较小时，内径-壁厚比的变化对低阶导波模式的频散特性有较大的影响，但随内径-壁厚比和频厚积的增加，这种影响将减小，另一方面，内径-壁厚比对导波频散特性的影响随导波模式阶次的增加而减小。