【摘 要】
:
声发射是指材料中局域源快速释放能量而产生的瞬态弹性波的现象。而在矿山开采过程中,布置一定数量的换能器来接收岩体的声发射信号,再通过实时监测、计算可以实现对声发射的源点进行定位。但是这种检测方式的精度受到岩体本身的物理属性、周围环境载荷压力与作用方式以及其所处地理环境等因素所影响,因此定位结果与实际声发射源点坐标往往有较大的偏差。同时从定位方法上来讲,利用数学计算进行定位的传统方法无法考虑到工程实际
论文部分内容阅读
声发射是指材料中局域源快速释放能量而产生的瞬态弹性波的现象。而在矿山开采过程中,布置一定数量的换能器来接收岩体的声发射信号,再通过实时监测、计算可以实现对声发射的源点进行定位。但是这种检测方式的精度受到岩体本身的物理属性、周围环境载荷压力与作用方式以及其所处地理环境等因素所影响,因此定位结果与实际声发射源点坐标往往有较大的偏差。同时从定位方法上来讲,利用数学计算进行定位的传统方法无法考虑到工程实际中情况的复杂性,单一的计算模型无法适用于多变的工程环境,综上,目前进行声发射源定位的精度普遍较差。针对这一问题,本文利用实验室进行断铅试验,探索数据驱动模式下声发射源点定位方法。为降低模型数据需求量,研究不同面带来的不同声发射信号传播方式对声发射信号本身波形、频谱特性以及能量特性上的差异。根据研究出的差异性作为判据,使用Python编程编写判据代码,对接收到的声波数据进行预处理和判断,确定其所在平面,将机器学习模型的目标维度从三维降低至确定平面的二维定位,使数据需求量降低的同时提高定位精度。为实际探寻数据驱动模式下声发射源点定位方法提供一些技术依据,本文所做主要研究工作与成果如下:1)使用PCI-2型声发射测试仪,对砂岩和花岗岩两类岩石各面各断铅点的声发射信号进行收集,通过对波形和进行短时傅里叶变换之后频谱研究,探究了砂岩和花岗岩两类岩石声发射信号在时域和频域的差异性,分析了砂岩和花岗岩通过信号区别的方法,结果表明:砂岩和花岗岩频谱差异性集中在对立面XOZ-面,砂岩信号表现形式为波动信号,而花岗岩信号表现为突发型信号。2)利用小波变换和傅里叶变换方法,对砂岩和花岗岩各点的声发射信号进行波形分解并导出各分解层级的频域信息。分析了不同面声发射信号在各层级的差异性,由此探讨利用声发射信号数据进行不同面区分方法,分析了不同信号传播方式对其性质的影响。结果表明:随着信号源从正面到侧面再到对立面的变化,花岗岩和砂岩各层级幅度值逐渐降低,其中花岗岩幅度下降程度相较于砂岩更大。3)利用能谱分析方法,开展不同换能器布置点对侧面声发射信号能谱系数分布差异性研究,分析了换能器距离变化与信号能谱系数分布之间的关系。由此探讨换能器布置点两侧面的声发射信号差异判别方法。结果表明:随着换能器与侧面距离的增加,花岗岩能级分布会从d4、d5分散分布转换为d5集中分布;砂岩能及分布会从d4集中分布转换为d4、d5集中分布。4)开展基于迁移学习和差异性分析的机器学习网络模型建立,针对回归模型目标进行研究,优化了VGG-16模型以适应本文机器学习的回归目标,添加了新的回归全连接和模型组合层以开展本文机器学习的回归目标,进行了各面模型的训练和测试,探讨了模型回归误差与数据样本之间的关系,实现了回归预测可视化图像。结果表明:回归定位精度在正面和侧面效果较好,而在对立面定位精度较差。对效果较差的对立面进行分析,认为数据集的质量对精度影响最大。
其他文献
癌症严重危害我国人民的生命和健康。随着癌症新发病例与死亡病例人数逐渐攀升,癌症防治形势愈发严峻。目前,手术治疗和化学药物疗法仍然是大多数中晚期癌症患者的主要治疗方式,然而患者在接受治疗后仍会因肿瘤细胞的耐药性使得常规治疗手段难以取得理想的效果,治疗预后效果较差、易复发,甚至导致治疗失败。近年来,脉冲电场肿瘤治疗技术作为一个新兴的物理治疗手段,以其独特的细胞调控功能引起国内外很多研究学者的关注和研究
随着机器视觉在工业领域的广泛应用,工业产品质量检测不断朝着智能化发展。本文工业衬垫产品缺陷检测研究内容源于实际企业的迫切需要,该企业在此类衬垫产品的生产过程中,由于生产环境或操作不当导致其轮廓或表面产生缺陷,如边缘缺料导致形状与设计图(模板图像)不符,或产品表面有污渍、划痕、凹痕的情况。针对人工检测存在效率低且误检率高等问题,本文结合该衬垫产品轮廓缺陷和表面缺陷的不同特点,提出了对应的基于机器视觉
骨髓是主要的造血器官,存在于成人体内多孔介质的松质骨腔隙中,具有复杂的力学环境。三维灌注系统提供空间骨髓梯度、密集的细胞分布,能更好地模拟造血微环境,已广泛应用于体外干细胞培养。其中支架结构与细胞活动紧密相关,且动态培养时因流体流动产生的力学刺激对干细胞生物功能具有重要影响,种种研究表明支架的形态结构很可能作为模拟骨髓力学环境的关键因素在诱导红细胞生成时发挥作用。然而目前的实验手段难以准确测得支架
近年来,我国商业建筑投资额和新开工面积呈现出由数量发展向高质量发展的趋势,人民开始追求更加美好的生活,向往购物消费体验更加良好、导向性更加优良的商业建筑。随着城市化步入“下半场”,当前建筑设计正在进入以存量设计为主导类型,以品质提升为主要任务的新阶段。商业建筑设计也正在由空间扩张的增长性设计,转向以室内公共空间导向性品质提升为主导的环境营造与精细化设计。面临商业建筑面积越来越大的发展背景下,商业建
细菌每年可导致9亿人感染,已成为全球公共卫生的巨大威胁。细菌感染的治疗方法主要为抗生素类药物治疗,但滥用抗生素导致了耐药细菌的种类急剧增加,且目前已存在多种类型的多重耐药细菌。世界卫生组织公布了12种对人类社会造成严重威胁的多重耐药菌,其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)被归类于高度耐药性。常见的MRSA检测方法根据靶标类型的不同可以分为三大类:平板培养法、PBP2a蛋白免疫检测法、mec A
近年来,深度学习在图像理解,语音识别,自然语言处理等多个领域取得了突破性进展。但是在实际应用中,深度学习往往依赖于大规模标注数据进行模型训练,如何降低深度学习所需的数据标注规模成为亟待解决的问题。传统的主动学习方法通过手工设计样本查询策略,使机器可以逐一地或批量地选择对于模型训练最有价值的样本进行标注,从而显著减少样本标注代价。逐一采样由于效率低下难以用于大规模深度学习;批量式采样易于规模化训练,
随着计算机视觉和机器学习方法的快速发展,图像识别相关技术也日渐复杂和多样化。然而,现实中采集的图像往往会存在噪声干扰、图像破损等问题,导致图像特征提取的难度增大。本文就图像中存在噪声干扰、白块破坏以及条纹破坏的现象,深入研究了低质量图像(噪声图像和破损图像)的特征提取算法。主要研究工作如下:由于设备温度或传输介质等因素可能会造成图像存在多余的干扰信息,导致图像模糊,较难获取有用信息。针对这一问题,
增材制造(AM)以其可以制造复杂零件的优势,在骨组织工程中开辟出新的天地。其中,选择性激光烧结(SLS)可以精确控制骨支架孔隙结构、烧结多种复合材料,因此受到人们的青睐。骨支架需满足良好的力学性能和生物性能,聚十二内酰胺(PA12)作为SLS常用的烧结材料,其成形件力学性能好;羟基磷灰石(HA)可以有效促进骨骼生长。因此,本文以SLS成形PA12/HA复合TPMS多孔支架为目标,首先确定SLS最佳
多刺激响应变色(Multi-stimuli responsive chromism,MRC)/多刺激响应荧光变色(Multi-stimuli luminescence chromism,MRLC)材料在外界条件如:光照、温度、机械力、p H、电磁等的刺激下,能够实现颜色和发光颜色的变化,在光电器件、信息储存、防伪材料、荧光探针、生物成像等领域已经有了广泛的应用。ESIPT(Excited-stat
城市降雨径流过程模拟作为一种非工程手段,不仅能在工程项目建设阶段起到辅助规划、设计以及改造的作用,还能在工程项目运行阶段提供应急模拟、辅助决策以及运维管理等功能。要快速且准确地预测城市内涝风险,构建高精度、高泛化性以及对当地水文条件适应性强的降雨径流模型具有重要的意义。目前,对城市降雨径流的模拟主要采用过程驱动降雨径流模型。过程驱动模型不仅建模条件复杂、求解困难,且现有的研究方法难以提高模型参数的