Surface modification of nanogold particles in DNA detection with quartz crystal microbalance

Nanogold particles in different sizes, from 5 to 60 nm, were utilized to modify the surface of the quartz crystal microbalance (QCM). It was found that the gold-particle size of the modified QCM affects both the amount of the immobilization of the probe on the surface of QCM and the hybridization rate of the target DNA. 20 nm was determined to be the optimal size for the surface modification and it can maximally increase the sensitivity of the DNA detection.     

高质量石英管在线检测与分档系统

针对石英玻璃管生产厂家实际需求,研制了一套适用于生产线上石英玻璃管外径、壁厚、偏壁度精密检测及分档的系统。该系统基于成像检测原理、计算机图像处理技术,激光扫描原理。石英玻璃管壁厚、偏壁度采用旋转检测,外径采用单方向、整根管全长检测,辅以爬坡输送机构、步进电机分选机构以及存管装置,保证了高精度的检测与分档。     

基于振动测试的大跨桥梁损伤检测

文章将基于振动测试的大跨桥梁损伤检测分为 4个阶段 ,介绍了大桥损伤检测中的振动测试和有限元模型建立 ,着重讨论了几种常用的损伤检测方法 ,包括损伤指标法、反分析法、模式识别法和异常检测法 ,并对其进行了比较分析 ;对现有损伤检测方法用于大跨桥梁存在的一些问题 ,指出了今后的研究方向     

气体流量对石英增强型光声光谱检测精度的影响

石英增强型光声光谱(QEPAS)检测技术在痕量气体浓度检测方面具有灵敏度高、可靠性好、系统体积小等优势。以二氧化碳(CO2)为目标气体,深入研究不同气体流量对QEPAS检测系统精度的影响。通过Fluent ANSYS仿真软件对气体流场进行分析,完成对不同流量情况下气室内压强和流速的仿真。通过基于QEPAS的CO2气体检测系统的实验,研究了气室压强对气体浓度检测的影响。实验结果表明通过控制气体流量使得气室内的压强为1.08e-1~1.48e-1 Pa时,检测信号与气体浓度之间线性关系良好,相关系数R=0.99971,系统相对误差为0.5%,系统检测下限为72ppm。     

神经网络法在定量损伤识别研究中的应用

为了探索一种可能的结构损伤在线监测方法,使结构损伤动力识别的研究更具工程实际意义,以工程上常用的截面开口槽形梁为试件,用试验模态分析与神经网络法相结合的方法,研究了位移频响函数指标、应变频响函数指标和模态频率指标在结构损伤定量辨识中的灵敏性。结果证明了神经网络法与试验模态分析技术相结合检测结构损伤的可行性,并指出应变指标对损伤更敏感。此外,指出了对于具有复杂模态的结构无法获取模态的完善信息时,用有限个点、有限个方向的测量数据进行损伤识别是可行的。     

基于卷积神经网络的石英纤维复合材料损伤缺陷太赫兹智能识别

利用太赫兹时域光谱对石英纤维复合材料(quartz fiber reinforced polymer, QFRP)内部分层缺陷进行检测,通过搭建一维卷积神经网络模型,实现不同位置和不同深度损伤缺陷的准确识别,验证结果准确率在90%以上.根据识别结果构建复合材料的缺陷检测图像与实际太赫兹成像图结果一致,且具有高清晰度和对比度.太赫兹技术结合卷积神经网络能够实现非极性材料的智能识别.     

结构损伤识别中的生物地理学优化算法

为将生物地理学优化(BBO)算法有效应用于结构损伤识别中,结合余弦迁移模型、自适应迁入函数和精英机制对算法进行改进。以简支梁结构为例,进行不同损伤情况下的损伤位置和损伤程度的识别。算例计算结果表明,改进后的算法在结构损伤识别中具有计算简便、收敛速度快、识别精度高、稳定性好的特点,相比于BBO性能明显提升,能够在结构损伤识别问题中加以有效地应用。     

Cycles in fossil diversity

It is well known that the diversity of life appears to fluctuate during the course of the Phanerozoic, the eon during which hard shells and skeletons left abundant fossils (0-542 million years ago). Here we show, using Sepkoski's compendium of the first and last stratigraphic appearances of 36,380 marine genera, a strong 62 +/- 3-million-year cycle, which is particularly evident in the shorter-lived genera. The five great extinctions enumerated by Raup and Sepkoski may be an aspect of this cycle. Because of the high statistical significance we also consider the contributions of environmental factors, and possible causes.     

腐蚀损伤的激光超声可视化成像检测

腐蚀损伤广泛存在于国防科技、交通运输等工业领域,严重威胁了结构的安全性和可靠性,因此对腐蚀损伤的安全检测具有重要意义。依据激光超声的基本理论,采用自主设计的全自动激光超声扫描实验系统,通过对铝板中的腐蚀损伤进行激光扫描实验,分析了Lamb波能量、幅值和腐蚀之间的关系,并依据“弹性波能流法”的原理,利用幅值最大值完成了损伤区域的可视化;提出了一种评估铝板腐蚀程度的方法——能量比较法,完成了对不同腐蚀程度的铝板的评估分析。该研究可实现腐蚀缺陷的快速检测与评估,并且检测结果直观可视,展现了巨大的应用前景。     

基追踪在齿轮损伤识别中的应用

针对齿轮的振动特点,设计了复合过完备时频字典,利用基追踪方法在匹配信号特征结构、直接提取特征信息方面的优势分析了齿轮箱的现场测试振动信号.根据基追踪分解结果,在时频联合域内提取了齿轮局部损伤的周期性冲击特征,识别了齿轮点蚀缺陷.与短时Fourier变换和小波变换等时频分析方法进行了对比分析,验证了基追踪检测齿轮损伤的有效性.     

基于基础激励的结构损伤检测局部损伤因子法

提出了基于振动理论的结构损伤检测局部损伤因子法. 局部损伤因子法可同时判定结构损伤的存在,反映结构损伤的程度及确定结构损伤的位置.局部损伤因子法考虑了结构本身非线性的影响和检测系统噪声的影响,提高了结构损伤检测的精度.用局部损伤因子法检测结构损伤时只需要2个传感器同时工作即可,测试仪器设备较少,测试方便、经济,适合于结构损伤的现场检测.模型实验表明,在基础激励条件下局部损伤因子法对结构损伤检测是有效的.     

简支梁桥多位置损伤的检测方法

针对简支梁桥结构的安全监测和评价问题 ,研究了3种多位置结构损伤动力学检测方法。分析了柔度差方法应用于多位置损伤检测的局限性。提出柔度曲率的概念 ,只需结构前 2或 3阶振型和频率数据即可准确识别出结构多个损伤位置 ,有限元仿真实验结果验证了该方法的可行性和正确性。在研究敏感度矩阵计算的频率模式与实际频率相对变化模式相关性的基础上 ,改进了多位置损伤定位置信准则( m ultiple damage location assurance criterion,MDL AC)方法 ,算例表明该方法只需 10阶左右的模态频率就可预测结构上多个位置的损伤     

剪切型框架结构损伤的两步检测方法

针对剪切型框架结构提出了分步损伤检测的方法．通过包含较大测量误差的结构一阶振型斜率的变化来判别损伤位置，损伤位置的判别可大大减少待识别参数的数量．理论推导证明，当剪切型框架结构发生损伤时，损伤单元振型斜率的变化大于零，由此可判别损伤位置．在判别出损伤位置的基础上，利用能够较准确获得的结构前几阶固有频率作为神经网络的输入，建立损伤程度识别神经网络，进行结构损伤程度的识别．数值分析表明，该方法能够有效实现剪切型框架结构的损伤检测，并具有很高的计算效率和计算精度．     

边缘检测改进算法在路面破损检测中的应用

针对路面破损目前仍采用人工检测,很难对它进行客观和准确的评价问题,对图像边缘检测的各种算子做了总结和分析,介绍一种改进的Sobel算子——8模板Sobel算子,它能够检测8个方向的边缘,能较好地检测横向边缘和纵向边缘,但有时会产生伪边缘。最后使用8模板Sobel算子处理破损路面图像,并与其他算子比较,检测得到的边缘更清晰、连续,受噪声的干扰小。这样,实际得到的路面边缘图可以作为路面破损程度分析的一种依据。     

结构初始损伤识别的随机弹性模量

为进一步借助环境激励条件识别结构损伤,导出了求解未损伤结构与损伤结构随机弹性模量的方程.该方法从特征值问题出发,视泊松比参数、弹性模量参数分别为常量与随机变量,并结合结构的有限单元模型以及实测数据.通过引入结构单元损伤因子,对结构的初始损伤进行识别.该方法既可精确评价结构的初始损伤程度,也可初步估计初始损伤的位置,为结构损伤自动识别技术的实际工程应用提供了理论基础.     

利用修正的BP神经网络进行框架结构损伤诊断

提出了一种基于修正的BP神经网络方法的结构损伤诊断方法,该方法通过基于误差曲面调整权值以及引入动量因子算法来避免出现局部极小,并通过自适应调整学习速率来提高学习效率,从而解决了传统BP神经网络在实际应用中存在的收敛速度慢和存在局部极小的问题.算例表明,该方法能够不仅较为准确的检测出结构的不同程度损伤,而且提高了计算效率,同时具有较强的鲁棒性.     

利用修正的BP神经网络进行框架结构损伤诊断

提出了一种基于修正的BP神经网络方法的结构损伤诊断方法，该方法通过基于误差曲面调整权值以及引入动量因子算法来避免出现局部极小，并通过自适应调整学习速率来提高学习效率，从而解决了传统BP神经网络在实际应用中存在的收敛速度慢和存在局部极小的问题。算例表明，该方法能够不仅较为准确的检测出结构的不同程度损伤，而且提高了计算效率，同时具有较强的鲁棒性。     

两阶段框架结构非线性损伤检测

在改进协同PSO算法的基础上,结合分形理论,提出一种两阶段剪切型框架结构非线性损伤识别方法.第一阶段利用Gabor小波变换得到结构各层层间位移的时频特性,并通过盒计数方法计算各层层间位移时频特性的分形维数,初步定位非线性损伤;第二阶段利用改进协同PSO算法精确定位损伤位置和识别模型相关参数.最后通过一栋五层Bouc-Wen框架模型验证了所提方法的有效性,并探讨了容噪性及与其他方法性能的差异.研究表明,所提方法能较好地用于非线性损伤识别,具有良好的容噪性、鲁棒性.     

小波奇异性在钢结构损伤检测中的应用

根据小波奇异性检测理论,以应变能的损伤信号为结构损伤指标,分别以悬臂梁结构、平面桁架结构和空间网架结构为例进行数值模拟,将原始损伤信号和经过小波变换后的损伤信号进行对比,结果证明采用该方法不但对单一损伤而且对多损伤均能有效地识别出结构的损伤位置,表明了该方法的可靠性和实用性。     

基于主动激励的GIS盆式绝缘子损伤检测

GIS(Gas Insulated Substation)盆式绝缘子广泛应用于电力系统,长时间使用会产生结构损伤.本文提出了一种基于Lamb波的主动激励盆式绝缘子损伤监测方法,研究了Lamb波激励信号产生、Lamb波响应信号拾取及处理方法,设计了监测系统并进行了实验研究.实验结果表明本文提出的方法可以监测出盆式绝缘子表面深度为1 mm的微小裂纹以及盆式绝缘子表面微小附着物.