黏小管成形术中缝合线扩张小梁网过程的有限元分析与实验研究

黏小管成形术是治疗青光眼较为安全有效的新型手术方式,医生通过向患者施莱姆氏管(Schlemm’s canal, SC)中递送缝合线一周并张紧的方法,使患者小梁网(trabecular meshwork, TM)和施莱姆氏管处于扩张状态,恢复房水自然流出通路从而降低眼内压。然而,缝合线张紧力是组织扩张的直接因素,过大会导致组织损伤,医生往往通过经验或出血进行扩张程度判断。为了研究缝合线上张紧力与组织扩张的关系,采用有限元方法建立了包含巩膜、施莱姆氏管、小梁网和缝合线的数值计算模型,进行了黏小管成形术的仿真分析,并开展了猪眼球实验验证。结果表明：施莱姆氏管和小梁网由松弛变形至术后扩张状态的过程中,扩张宽度随着缝合线拉力的增加而逐渐增大,仿真中拉力为43.5～57.3 mN时,扩张宽度为300～390μm;实验中拉力在34.1～66.6 mN范围时,扩张宽度为297.8～404.6μm,实验结果与仿真结果呈现相同趋势。所提方法可以用于实时预测术中施莱姆氏管和小梁网的扩张程度,辅助医生进行决策,提升手术精准性。     

基于X射线图像序列的焊缝缺陷自动检测方法

X射线无损检测对于焊接结构件的质量保证具有重要意义,焊缝缺陷X射线实时自动检测的核心技术是序列图像处理。目前,国内外的研究工作大多集中在基于孤立图像的处理中,由于焊缝缺陷形态的多样性而难以将噪声与微小缺陷区分开,因此无法解决缺陷的漏检率和误检率此消彼长的矛盾。该文着眼于时间序列图像,提出基于帧内分割和帧间跟踪相结合的焊缝缺陷检测方法,在图像的空间域处理中消除漏检,在图像的时间域处理中消除误检,从而为解决缺陷漏检和误检之间的矛盾提供了有效途径。试验和现场应用期间,对于常见的壁厚分别为8.8 mm、12.5 mm以5m/m in速度运动的螺旋焊缝钢管中的一系列自然缺陷,最小检出缺陷直径分别约为0.6mm、0.8mm,符合工业应用要求,与此同时无误检出现。     

基于人脸姿态识别的课堂学习状态反馈系统的设计与实现

人脸识别技术是目前计算机视觉中的热门研究方向之一,已经被应用于很多领域。“抬头率”已成为判断学生的专注程度、检验课堂教学效果的重要因素之一。设计开发了基于人脸姿态识别的学生课堂学习状态反馈系统,完成了人脸数据集的采集、制作与训练,并增加了YOLOv5s训练模型的深度和宽度,在保证其速度的前提下提升了识别的准确度。在此基础上,将识别参数Conf与IOU的阈值调整到适当值,使识别结果更加清晰。实验结果表明：改进之后的识别系统在不影响速度的同时提高了识别的准确度;较暗环境下的人脸识别准确度可以达到0.887,能快速识别出学生课堂的学习状态,符合课堂教学实时监测要求;对于有遮挡的人脸识别,其准确度也可以达到0.5以上,满足特殊情况下的人脸识别需求。     

条带法开采控制地表沉陷的新探讨

本文以相似材料物理模拟、有限元数值模拟和力学分析为手段;对条带法开采控制地表沉陷进行了深入的研究.揭示了条带法开采顶板岩层的破坏过程、破坏形态、破坏范围及整个覆岩体的移动与变形规律,特别是对波浪状下沉在覆岩中的传播机理和传播高度进行了较深入的探讨.给出了覆岩中波浪状下沉传播高度与条带采留宽度尺寸之间的关系和条带法开采地表下沉系数的表达式.划分出了条采覆岩破坏的三个影响带.在此基础上,提出了控制地表沉陷条带来留宽度设计所遵循的三个原则:即地表允许变形原则,煤柱稳定性原则和回采率原则.根据这三个原则,得出了条带采留宽度合理尺寸新的确定方法.所得结论对条带开采设计具有指导意义.     

一种动态窗口调整IAE滤波器的立体视觉测量滤波

针对运动物体的立体视觉测量滤波问题进行研究,引入IAE（innovation-based adaptive estimation）滤波器,并提出了一种IAE窗口动态调整的方法.先通过IAE对噪声方差估计的误差与窗口宽度的关系,限定了宽度的取值范围,再依据物体运动的深度变化率计算噪声标准差的变化率,以此动态调整滤波器窗口的宽度,从而提高IAE对噪声统计特性的估计精度.实验结果表明,所提出算法具有良好的滤波效果.      

基于BS7910标准的X70钢环焊缝超声相控阵检出埋藏缺陷的安全评定

为降低建设成本,长输管线通常采用高等级管线钢。对于服役约9年的X70钢管道的一道环焊缝,采用超声相控阵检测,检出5处埋藏裂纹缺陷。基于"合于使用"的原则,采用BS7910:2005标准中的2 B级评定方法进行安全评价。评定结果表明,5处埋藏裂纹缺陷均在标准允许范围内,管道可以安全运行。另外,为探索埋藏缺陷承载安全的表征方法,在缺陷对应的管道外表面贴应变花,以测量缺陷管体外表面的应变。应变测试结果表明,该方法能够表征缺陷尺度与承载能力的关系。     

Inspection of pipeline girth welds with ultrasonic phased array technique

A novel automatic ultrasonic system used for the inspection of pipeline girth welds is developed, in which a linear phased array transducer using electronic scan is adopted. Optimal array parameters are determined based on a mathematical model of acoustic field for linear phased army derived from Huygens＇ principle. The testing method and the system structure are introduced. The experimental results show that the phased array transducer system has the same detectability as that of conventional ultrasonic transducer system, but the system architecture can be simplified greatly, and the testing flexibility and the testing speed can be improved greatly.     

搅拌摩擦焊接Cu-Al接头组织及焊缝质量分析

利用搅拌摩擦焊(FSW)对纯铝和T2紫铜进行对接焊接时,为了获得最优工艺参数,提高焊缝质量,本研究采用不同固定位置、不同转速和不同偏移量下,Cu-Al异种材料FSW对接焊接的工艺过程。结果表明:当Cu板固定在前进侧时,在搅拌头旋转速度为1 000 r/min、焊接速度为100 mm/min、偏向铝侧2 mm的工艺参数下,可以获得高质量焊缝,焊接工艺参数与焊缝表面形貌、力学性能和微观组织以及焊缝质量密切相关。该工艺参数下焊缝的强度、硬度等力学性能基本接近于母材。通过对本研究焊缝微观组织的分析发现,焊核区晶粒发生动态再结晶并获得细化的等轴组织,热机影响区受搅拌头作用扭曲变形,晶粒沿塑材流动方向纤维化,热影响区受温度梯度影响较母材区晶粒粗大化。     

基于模糊模式识别的焊缝缺陷图像检测

以埋弧焊管焊缝的X射线检测图像为对象,通过图像处理、特征提取和模糊识别实现了对缺陷的识别。为提高识别精度与实时性,采用主成分分析法对采集图像的像素矩阵进行了主元分析,结合模糊识别中的模糊C均值聚类算法对圆形缺陷和线形缺陷进行识别。相比于传统的通过提取缺陷的若干几何特征分类识别的方法,此方法具有算法简单、占用内存空间小、识别准确率高、实时性强等特点。最终平均识别率可达到90.93%,能够较准确地对焊缝缺陷进行分类识别。     

红花尔基樟子松径向生长对生长期温度的响应研究

目的探究红花尔基樟子松树木径向生长对不同界限器测日均温度的响应特征。方法使用树轮年代学的方法建立符合国际研究范式的3种年表即标准年表(STD)、差值年表(RES)和自回归年表(ARS);使用相关分析方法确定树木年轮宽度年表与海拉尔气象站不同界限温度生长期参数(初日时间、终日时间、持续时间和活动积温)的响应关系。结果树木径向生长对不同界限温度表现出较大差异。其中3个年表与5~6.5℃的初日位序和5~5.5℃持续时间日位序显著相关(P0.05),且ARS年表相关强度均高于同期STD和RES年表。树轮年表与终日和活动积温日位序相关较低,均未达到显著水平。结论不同界限温度的初日时间和持续时间的位序变化对红花尔基樟子松径向生长有重要影响,且其阈值出现在5~6℃的波动范围。ARS年表响应程度更强体现了研究区樟子松树木具有较强的共同扰动趋势,符合采样实际。