【摘 要】
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可调谐二极管激光吸收光谱层析成像技术(TDLAT)是燃烧诊断技术之一.针对现有TDLAT重建算法在有限投影数据时较难快速准确地对气体参数进行重建的问题,结合深度学习理论,对已有基于卷积神经网络(CNN)的TDLAT重建算法进行了改进,较大程度上提高了对火焰温度分布的重建精度,适用于不同特征火焰和多种光路布置方式.研究了适用于TD-LAT重建的CNN训练和结构优化方法;讨论了将CNN输入的积分吸光度数据和输出的温度数据进行预处理的必要性;提出了一种分层学习模式,有效利用了气体参数的平滑性先验信息.高斯火焰模
【机 构】
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江苏方天电力技术有限公司,江苏南京211100;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096
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可调谐二极管激光吸收光谱层析成像技术(TDLAT)是燃烧诊断技术之一.针对现有TDLAT重建算法在有限投影数据时较难快速准确地对气体参数进行重建的问题,结合深度学习理论,对已有基于卷积神经网络(CNN)的TDLAT重建算法进行了改进,较大程度上提高了对火焰温度分布的重建精度,适用于不同特征火焰和多种光路布置方式.研究了适用于TD-LAT重建的CNN训练和结构优化方法;讨论了将CNN输入的积分吸光度数据和输出的温度数据进行预处理的必要性;提出了一种分层学习模式,有效利用了气体参数的平滑性先验信息.高斯火焰模型上的验证结果表明,本算法在没有噪声时平均重建误差只有0.24％;在湍流甲烷羽流上进一步对本算法进行了验证.最后搭建了平面火焰炉温度测量系统,试验结果证明,本算法可以在不同燃烧状态下快速重建出火焰z=1.5 cm处横截面的二维温度分布.
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为研究激光直接物标标识技术(laser direct part marking,DPM)对铝合金2024力学性能的影响,对标识后的铝合金2024进行了标识深度测量、显微硬度检测、静力学拉伸和高周疲劳试验.研究结果表明:不同工艺参数下的标识深度相差很大,深度范围5.26～525.7μm;在标识区域会形成重熔区,显微硬度51～62 HV,明显小于材料基体显微硬度值;标识深度会对铝合金2024的抗拉性能和疲劳性能造成影响,在一定标识深度下,标识后的铝合金2024的拉伸性能和疲劳性能满足材料的性能要求.
激光选区熔化(selective laser melting,SLM)增材制造过程中,由高温梯度诱导的高热应力引起零件发生变形,严重影响SLM成形零件的尺寸精度,已成为阻碍其工程应用的主要障碍.基于等效层思想并考虑随温度变化的热物性参数,建立了 SLM成形大尺寸热-结构间接耦合有限元数值模型,研究了 SLM成形典型结构的变形分布.研究结果表明,薄板、倾斜板、方块、圆柱和三棱柱等典型结构均呈现内凹陷变形,并且最大内凹变形量位于零件侧边中部位置.模型预测变形结果与试验吻合良好,两者误差小于±20 μm.研究结
激光作为一种先进加工方法,广泛用于木质材料切割、改性等领域,能够显著提高加工效率及产品性能.采用Co2激光辐照竹黄表面,选择激光功率、移动速度以及移动路径距离为输入变量,探究激光处理参数对竹黄表面颜色变化的影响规律,并建立了二次预测数学模型定量描述竹黄色差与激光处理参数的相关性.研究结果表明:竹黄表面的总色差随激光功率的增强而变大,但随移动速度和移动路径距离的增大而下降.处理后,竹黄表面颜色变暗,其明度变化值的绝对值亦随激光功率的增强而变大,随移动速度和移动路径距离的增大而下降.竹黄总色差最大为19.9,
光学参量振荡器(OPO)是一种简单有效的产生理想特定波长的方法.报道一种电动控制的光学参量振荡器,该可调谐激光器体积小,方便携带外出试验,效率较高,阈值低,调谐精度高,可在室温下工作,水冷控温于25℃.以BaGa4Se7晶体为核心,由脉宽10 ns、波长1.06 μm电光调Q的Nd∶YAG激光器泵浦.输出的中红外空闲波可以实现2.97 μm到6.35 μm宽范围调谐,在3.8μm处脉冲能量高达1.97 mJ,可以提高泵浦功率使其达到更高水平.转台的机械转角为0°时,有中心波长为4.66 μm,闲频光通过电
针对石化设备激光清洗,首先通过搭建工艺平台,进行了不锈钢焊接件黑皮的激光清洗工艺研究,获得了最佳清洗效果及最高清洗效率的工艺参数,其次进行了未清洗、激光正常清洗及激光过度清洗后的不锈钢焊接件拉伸和弯曲试验,发现过度清洗试件的抗拉强度测试结果比标准中的值高17.3％,且弯曲试验中受拉面焊缝和热影响区域表面也均未产生裂纹,其符合NB/T 47016-2011《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》标准的验收要求,证明了激光清洗对石化设备焊接区的静强度力学性能影响符合工程要求,是一种安全的清洗方法;最后通过石化设
鉴于激光修调系统对电源输出电压精度及纹波的需求,提出了一种正负输出电压同步调节的电路方案,设计了镜像电流源控制的调压电路并研制出了电源样机进行调试.该电源结构简单,实现了高精度电压调整功能,具备了低纹波特性,满足了激光修调系统对电源电压低纹波、高稳定性的使用要求.试验结果表明,设计的电源实现了高精度可调并具有5 mV以下的低纹波输出,符合激光修调系统对电源的需求.
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隧道施工遭遇蚀变带时容易发生塌方、大变形、突水突泥等地质灾害,蚀变带原位快速判识对隧道施工风险控制与灾害防控等具有重要的理论研究意义和工程应用价值.本文基于岩石矿物光谱测试技术提出了一种隧道内蚀变带原位快速判识方法:基于宏观地质特征分析,建立隧址区光谱库;在隧道内进行原位光谱数据采集,采用包络线去除法进行预处理;采用光谱角匹配法(SAM)识别蚀变矿物成分,采用全约束最小二乘法(FCLS)提取蚀变矿物含量信息,并利用所提取的蚀变矿物信息判识蚀变带类型和蚀变程度.方法 成功应用于新疆YE工程,有效判识了隧道内
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