检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：尹江水长江大学

学位级别：硕士

管道运输是流体运输的重要通道之一,具有运输量大、成本低、持续运输、运输距离长等优点。管道广泛分布于人类生活的方方面面,例如:下水道管道、自来水管道、天然气管道、雨污分流管道等等。管道在进入老化阶段后容易产生各种类型的损伤... 详细信息

管道运输是流体运输的重要通道之一,具有运输量大、成本低、持续运输、运输距离长等优点。管道广泛分布于人类生活的方方面面,例如:下水道管道、自来水管道、天然气管道、雨污分流管道等等。管道在进入老化阶段后容易产生各种类型的损伤,而管道的焊接部位又是管道损伤的高发部位。因此,加强对焊接管道的损伤检测具有重要意义,可以避免因管道损伤而发生重大事故造成社会和国民经济的重大损伤。在目前的结构损伤检测技术当中,超声导波损伤检测技术具有操作简便、快速响应损伤、能够在其传播路线上进行长距离大范围的检测、检测精度高等优点,已有许多学者验证了该技术在管道结构损伤检测领域的可行性。本文主要的研究内容及成果如下: (1)对超声导波检测技术进行介绍,分析了在超声导波损伤检测技术领域的国内外发展历程,并对目前超声导波损伤检测技术在管道应用做出了概述。 (2)分析了超声导波在空心圆管中的传播规律,推导了超声导波在空心圆管中的频散方程,并根据频散方程计算出了频散曲线,分析了各模态导波的频散特性,作为超声导波检测中模态选择的依据。通过分析管道超声导波频散特性可知,L(0,2)模态具有传播速度快,在一定频段内频散小的特性,适合损伤检测,本文采用L(0,2)模态作为入射波。根据不同模态超声导波传播特性,分别提出了基于位移分布和基于超声导波波长的两种单一L(0,2)模态激励方法,为后续开展基于模态转换的焊接管道损伤检测方法研究提供了理论基础。 (3)以数值模拟软件Abaqus作为为研究工具,详细介绍了使用Abaqus软件模拟分析超声导波在管道中的传播的一般流程,提出了优化模型网格属性的操作方法,并论证了通过压缩网格轴向尺寸来获取收敛计算结果的可行性,以此选择合适的网格轴向单元尺寸。模拟了L(0,2)模态超声导波在管道焊缝、损伤处的散射情况,分析了L(0,2)模态导波在焊缝和损伤处的不同散射特性,结果表明,轴对称L(0,2)模态在焊缝处散射波仍为轴对称模态,在损伤处会发生模态转换产生弯曲F(1,3)模态。 (4)基于L(0,2)模态导波在焊接管道焊缝、损伤处的散射情况,提出了基于模态转换的焊接管道超声导波损伤检测方法,并采用数值模拟对提出的方法进行验证。在管道不同位置设置了不同深度的损伤,分析了不同频率下L(0,2)模态在这些损伤处的模态转换规律,结果表明转换的F(1,3)模态导波信号幅值随着损伤深度的扩展而逐渐增大,且在不同的损伤位置和不同频率下均表现出了相同规律,为损伤深度的识别提供依据。根据L(0,2)和F(1,3)模态的传播速度,计算了损伤的轴向位置,并与实际损伤位置进行了对比,误差均在3%以内。研究了F(1,3)模态幅值与信号提取所选起始信号接收点的关系,当起始信号接收点与损伤中心周向夹角为0°或180°时,提取到的F(1,3)模态幅值最大,基于此提出了损伤中心周向对称面识别方法。 (5)通过热点区域超声导波损伤诊断系统对焊接管道进行了损伤检测实验,实验结果表明,基于模态转换的损伤检测技术有效地降低了来自管道焊缝区的干扰,能够对焊接管道全域进行损伤检测,包括焊缝区和非焊缝区。损伤轴向定位结果显示,不同位置下的损伤轴向定位误差均在3%以内,证明了基于模态转换的损伤轴向定位方法的有效性;采用不同传感器作为起始传感器提取F(1,3)模态结果表示,当起始传感器与损伤中心周向夹角越接近0°或180°时,F(1,3)模态信号幅值越大,验证了数值模拟结果。

关键词：超声导波焊接管道模态转换损伤识别及定位

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短期“模态转换”对二元关系传播的影响 ——一项基于互联网婚恋关系的纵向探索

短期“模态转换”对二元关系传播的影响 ——一项基于互联网婚恋...

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作者：李瑾雯厦门大学

学位级别：硕士

媒体融合不仅促进了内容的跨平台流动,同时也带来了受众行为的跨渠道迁移(Jenkins,2006),而受众行为的迁移又进一步带来了关系的迁移。2007年,传播学者Ramirez提出了“模态转换”的概念,以关系在不同媒介渠道间的转移作为专门的研究内... 详细信息

媒体融合不仅促进了内容的跨平台流动,同时也带来了受众行为的跨渠道迁移(Jenkins,2006),而受众行为的迁移又进一步带来了关系的迁移。2007年,传播学者Ramirez提出了“模态转换”的概念,以关系在不同媒介渠道间的转移作为专门的研究内容。该类研究发源于计算机媒介传播中的关系建构和人际交往中的关系传播,同时融合了这两个领域中的部分研究内容,近年来开始在传播学研究中崭露头角。其中,发生在线上和线下之间的关系迁移是“模态转换”最基本和最常见的研究对象。本研究选取了互联网婚恋关系作为社会导向型二元关系的代表,旨在探索从线上相识到线下初次见面的过程中,短期模态转换对关系发展的影响。研究利用了现有的婚恋交友平台,并用质化访谈辅以准实验设计,在尽可能模拟现实生活中网络婚恋关系发展情况的同时,从零开始对关系进行构建和纵向跟踪,并在适当的时间节点介入,收集关系双方在线上和线下的完整关系数据。实验共包含“自愿约见”和“分配约见”两组被试,并以预期结果值作为衡量关系结果的唯一变量。研究基于前人的研究数据提出了“预期结果值差值模型”,用以反映模态转换后关系“升华”或“幻灭”的直观情况。根据该模型,模型中的线上交往时长/交流量与预期结果值差值之间存在着倒U型(钟型)曲线相关。在此基础上,研究进一步得出了较早进行线下约见对后续关系发展更为有利的结论;此外,研究还发现,在模态转换研究中,线上交往时长更适合作为在自愿条件下所形成的关系的指示变量,而对于强制形成的关系来说,交流量其实更能灵敏地反映线上交往的情况、并对后续关系发展作出更有力的预测;最后,无论是在线上还是线下,在二元关系组内部,互动双方对关系的评估都会对另一方产生显著影响,并使二者的预期结果值呈现出较高的正相关。

关键词：模态转换互联网婚恋关系预期结果值

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超声速边界层的模态转换及转捩预测方法的改进

超声速边界层的模态转换及转捩预测方法的改进

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作者：宋明真天津大学

学位级别：硕士

超声速边界层的转捩预测一直是高速飞行器气动设计关心的重要问题。从扰动生成的角度来看,边界层的主导模态—第二模态,是由上游边界层中的快模态或慢模态在向下游的演化过程中通过模态转换生成的。本文以马赫数为4.5的超声速平板边界... 详细信息

超声速边界层的转捩预测一直是高速飞行器气动设计关心的重要问题。从扰动生成的角度来看,边界层的主导模态—第二模态,是由上游边界层中的快模态或慢模态在向下游的演化过程中通过模态转换生成的。本文以马赫数为4.5的超声速平板边界层为研究对象,采用直接数值模拟(DNS)、抛物化稳定性方程(PSE)、线性稳定性理论(LST)等方法分别对边界层中快/慢模态与第二模态的模态转换过程进行了研究。通过定义“模态转换系数”,探讨了不同位置处的快、慢模态在下游激发第二模态波的模态转换效率,分析了模态转换所需的流向尺度,即模态转换区间,并分别建立了考虑壁面温度条件的模态转换系数与模态转换区间的计算模型。现有的基于线性稳定性理论的转捩预测方法,因忽略非平行性,无法描述从快模态或慢模态到第二模态的转换过程,本文基于模态转换系数和对模态转换区间的认识,对转捩预测方法进行了修正,使之能够考虑模态转换的影响。通过研究,具体得到以下结论:1.边界层中的快、慢模态在同步点附近通过模态转换激发第二模态不稳定波,PSE方法可准确地描述这一过程。在中性点前不同流向位置处引入快/慢模态,第二模态不稳定波的激发效率不同。研究发现,在中性点前某个流向位置处引入快/慢模态,模态转换系数最大。此外,当扰动入口位置一定,存在着一个最优频率,该频率下的扰动对应的模态转换系数最大。2.研究发现,模态转换区间,即快/慢模态到第二模态的转换所发生的流向区域与当地雷诺数的-2/3次方成正比。壁面温度条件对模态转换区间有影响,但其与频率和当地雷诺数的规律不变。3.利用模态转换系数和模态转换区间,可将原有的e-N方法从只积分第二模态波,扩展到考虑上游边界层内快/慢模态对第二模态波的激发过程。并采用PSE方法对改进后的转捩预测方法进行了验证。修正后的方法考虑了第二模态波生成的过程,比原有的方法具有更多的物理依据。

关键词：超声速边界层模态转换第二模态转捩预测 e-N方法

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基于模态转换的焊接管道超声导波损伤检测方法

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油气储运 2023年

作者：周凯尹江水朱亚倩马骐卫小龙长江大学城市建设学院长江大学石油工程学院

基于超声导波的损伤检测技术在长距离管道损伤快速检测中具有广阔的应用前景。针对焊接管道损伤难以检测的问题，提出了一种基于模态转换的超声导波损伤轴向定位方法：采用L(0，2)模态作为入射波，根据传感器接收信号中模态转换产生的F(... 详细信息

基于超声导波的损伤检测技术在长距离管道损伤快速检测中具有广阔的应用前景。针对焊接管道损伤难以检测的问题，提出了一种基于模态转换的超声导波损伤轴向定位方法：采用L(0，2)模态作为入射波，根据传感器接收信号中模态转换产生的F(1，3)模态信号，识别损伤反射回波，结合不同模态超声导波传播速度，实现管道损伤轴向定位。通过焊接管道损伤检测数值模拟和实验，对损伤定位方法进行验证，结果表明，基于模态转换的原理可实现管道全域损伤检测，包括焊缝区和非焊缝区损伤，且损伤定位误差在3%以内。随着损伤深度增大，F(1，3)模态幅值增大，可以为损伤深度的识别提供依据。相比于传统基于反射回波的管道损伤检测方法，该方法可在损伤检测中减小焊缝反射回波的干扰，在焊接管道尤其是焊缝区域损伤检测方面具有潜在优势。

关键词：超声导波模态转换焊缝管道损伤定位

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超声速燃烧模态转换和迟滞的燃烧流动特性研究

超声速燃烧模态转换和迟滞的燃烧流动特性研究

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作者：张旭中国科学院大学

学位级别：博士

为满足飞行器的大范围推力需求，超声速燃烧室需工作在不同的燃烧模态。而已有研究表明壁面压力受当量比历史调节方向的影响存在突变和迟滞现象，且发生在亚燃/超燃模态转换阶段，但还欠缺从真实燃烧/流动特征的角度深刻认识这些现象。... 详细信息

为满足飞行器的大范围推力需求，超声速燃烧室需工作在不同的燃烧模态。而已有研究表明壁面压力受当量比历史调节方向的影响存在突变和迟滞现象，且发生在亚燃/超燃模态转换阶段，但还欠缺从真实燃烧/流动特征的角度深刻认识这些现象。此外，上述现象可能导致推力的突变与迟滞，进而不利于飞行器的准确控制，但模态转换是否导致推力突变尚有争议。　　本文利用直连燃烧试验平台和数值仿真方法，拟对乙烯燃料在凹腔上游喷注的超声速燃烧室中的出现上述现象和推力变化特性开展系统研究。从三维燃烧/流动结构与演变的角度，掌握了不同稳焰模式的稳焰和振荡机制，深入分析了两种燃烧模态转换和相应迟滞现象的物理机制。并澄清了传统认识的偏差，推力的迟滞和突变现象可发生在超燃模态，且该现象与不同稳焰模式的转换关联起来更恰当。此外，针对迟滞环内点，分别通过试验和仿真揭示了当量比初值耦合当量比降低速率，以及点火器功率对稳焰模式的影响规律。　　首先通过定工况的试验和数值研究，从三维燃烧/流动结构的角度，探寻火焰稳定和燃烧振荡的物理机制。发现凹腔剪切层稳焰模式基本无振荡，且可由任意展向的二维分布表征其燃烧/流动特点。射流尾迹稳焰模式则显现出更多三维特征，由于拐角分离效应，侧壁附近有更大的低速区和更多释热，并衍生出两种稳焰机制:第一种紧靠喷孔上游存在分离，可卷吸燃料到上游掺混燃烧，因此侧壁附近喷孔上游的低速区常驻高温燃气，其稳焰效果与凹腔类似;第二种喷孔上游的分离和喷孔较远，无法向上游卷吸燃料，整体稳焰更依靠凹腔，但侧壁附近仍有低速区，因此火焰偶尔可传播到凹腔上游。上述两种稳焰机制均存在燃烧振荡，第一种的振荡来源于侧壁附近低速区的热-声耦合不稳定性。第二种除了上述振荡外，部分工况还伴随着火焰展向传播、火焰与激波相互作用、激波/边界层干扰以及拐角分离效应多因素耦合导致的非声振荡。　　试验和仿真通过台阶式当量比调节方式均捕获到一类燃烧迟滞现象，归因于凹腔剪切层稳焰模式与射流尾迹稳焰模式的转换，并伴随着激波串消失和重建所引起的突变和迟滞。期间流动分离和释热分布的突变导致沿程静压的突变，体现为推力性能的明显突变。并且相比于历史当量比降低路径，在当量比增加路径上产生的推力突变程度更大。这是由于从凹腔剪切层稳焰模式转换为射流尾迹稳焰模式，当量比需增加到足够大，才能形成激波并诱导流动分离。但反过来，由于现有的激波和流动分离会提升燃烧效率当量比需降到足够低才能触发转换。模态转换发生前燃烧/流动结构和推力连续变化，因而当量比增加路径下模态转换的临界当量比更高，也就意味着其推力突变更大。　　进一步研究发现，来流条件的不同不仅会影响上述燃烧迟滞的当量比区间，以及推力的突变程度，甚至在来流马赫数3.0条件下还同时捕捉到第二类燃烧迟滞现象。与第一类迟滞不同，第二类迟滞区间完全处于射流尾迹稳焰模式，发现其与激波-火焰的强/弱切换相关，并伴随着激波串强度的突变和迟滞现象。第二类模态转换期间的流动分离、释热分布和沿程静压变化幅度明显减小，因而推力并未出现明显突变。　　针对处于第一类迟滞环的目标当量比，试验发现若从很高的初始当量比快速降低到该目标当量比过程中，则由于流动分离减弱过快，燃料来不及掺混燃烧，到一定程度，射流尾迹稳焰模式会转换为凹腔剪切层稳焰模式。如果当量比缓慢下降或者初始当量比较低，则流动分离减弱较慢，燃料仍来得及掺混和燃烧，不存在燃烧效率的突降，可避免出现上述模态转换。　　依旧针对第一类迟滞环内工况，以高温燃气发生器(HGG)作为点火器，借助仿真手段发现不同于小功率点火下的凹腔稳焰模式，大功率点火可使剪切层火焰产生足够高压升，进而转换为射流尾迹稳焰模式，该结论可推广到其他类型点火装置。在凹腔内安装HGG对两类稳焰模式影响都很小。而在凹腔上游安装HGG，与凹腔协同能够更好地促进燃烧和稳焰，在射流尾迹稳焰模式，甚至可-能引起类似第二类迟滞环中的激波-火焰强/弱切换，进而改变燃烧振荡特性。　　试验和仿真均发现亚燃模态与有分离的超燃模态之间切换不一定导致燃烧迟滞，且沿程静压和马赫数随时间连续变化。此外，从燃烧/流动特征角度，这两种模态均处于射流尾迹稳焰模式，且等价于燃烧区高压、高推力的强燃烧模态。因此，上述两种模态没有明显界限，可归为有分离的燃烧模态。相对地，纯超燃模态可称为无分离的燃烧模态，等价于燃烧区低压、低推力的弱燃烧模态，也等价于凹腔剪切层稳焰模式。

关键词：航空发动机超声速燃烧室稳焰模式模态转换迟滞现象推力变化

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并联型TBCC进气道模态转换过程气动特性及流动机理

并联型TBCC进气道模态转换过程气动特性及流动机理

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作者：刘君南京航空航天大学

学位级别：博士

涡轮基组合循环推进系统(TBCC)是高超声速飞行器的理想动力之一,而TBCC进气道以及平稳的模态转换过程成为TBCC推进系统研制成败的关键。本文根据热力循环分析法确定了TBCC进气道设计约束并完成进气道型面设计,采用风洞试验及数值仿真相... 详细信息

涡轮基组合循环推进系统(TBCC)是高超声速飞行器的理想动力之一,而TBCC进气道以及平稳的模态转换过程成为TBCC推进系统研制成败的关键。本文根据热力循环分析法确定了TBCC进气道设计约束并完成进气道型面设计,采用风洞试验及数值仿真相结合的方法对内并联TBCC进气道模态转换过程及全速域的稳态及动态特性开展了研究。首先,根据TBCC推进系统沿50 k Pa等动压飞行轨迹性能,确定了TBCC进气道模态转换区间为Ma 2.2～2.5,以及满足推进系统总体气动需求的进气道几何约束。在此基础上对TBCC进气道方案设计开展了研究,提出了一种可由单自由度控制实现TBCC进气道压缩面角度、喉道高度等多参数同时可控的设计思路,提出并完成了一种可改善模态转换过程中流动分离的平动式模态转换设计方案,并给出相同约束条件下的转动式模态转换方案,参数化研究了典型型面几何控制参数对涡轮/冲压通道扩压段气动性能的影响规律,完成了包含转动式和平动式两种模态转换方案在内的TBCC进气道气动方案设计。其次,根据上述TBCC进气道型面及变几何思路设计并加工了试验模型,开展了平动式及转动式模态转换过程各分流模态稳态特性风洞试验研究,获得了平动式和转动式模态转换过程各分流模态涡轮/冲压通道的反压特性及流量耦合特性并对比分析了两种不同模态转换方式的异同点。提出了结尾激波在分流装置上游和下游的模态转换方案,并给出了基于进气道特性或基于组合推进系统特性约束下的模态转换控制规律确定方法;此外还开展了转动式模态转换动态过程风洞试验研究,获得了结尾激波动态特性以及出口参数变化规律,揭示了流动机理。接着,内并联TBCC进气道三维稳态数值仿真结果表明:数值仿真结果与风洞试验结果吻合较好,说明本文采所用的数值仿真方法可行;当结尾激波从分流装置下游进入喉道时,平动式和转动式分流装置内均出现变化幅度为3%的流量耦合现象;模态转换过程的动网格及非稳态数值模拟结果表明:平动式模态转换过程中涡轮通道下壁面的分离导致结尾激波在模态转换起始时刻出现40 Hz左右的激波振荡现象,此后激波振荡消失;转动式模态转换过程,激波振荡一直存在且在不同阶段振荡频率不同;变马赫数模态转换过程数值模拟结果表明:来流马赫数从2.2增大到2.5,对平动式模态转换过程初始阶段激波运动规律及出口参数影响不明显,但在模态转换结束阶段,通道内再次出现结尾激波振荡现象。最后,开展了内并联TBCC进气道全速域的风洞试验及三维数值仿真研究,获得了TBCC进气道在Ma 1.5～4.0的反压特性,验证了单自由度控制多变量的进气道设计思路及方法的可行性和有效性;此外开展了TBCC进气道加速过程数值仿真研究,获得了加速过程涡轮模态(Ma1.5～2.5)及冲压模态(Ma 2.5～4.0),结尾激波运动规律以及出口性能参数变化规律。

关键词： TBCC推进系统内并联TBCC进气道模态转换高速风洞试验非稳态数值模拟

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视觉与听觉跨模态转换的认知和应用研究

视觉与听觉跨模态转换的认知和应用研究

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作者：聂旻上海交通大学

学位级别：硕士

在日常生活中,人类时时刻刻都在摄取来自不同感官的各种信息,为了完成不同的认知任务,我们可能需要将注意力在各个感官通道上进行来回切换;当有的感官通道受到不可逆的损伤时,我们希望通过从其他感官获取相关信息来进行替代。本文主要... 详细信息

在日常生活中,人类时时刻刻都在摄取来自不同感官的各种信息,为了完成不同的认知任务,我们可能需要将注意力在各个感官通道上进行来回切换;当有的感官通道受到不可逆的损伤时,我们希望通过从其他感官获取相关信息来进行替代。本文主要围绕视觉与听觉跨模态转换阐述硕士期间的两项工作: 其一,视觉与听觉跨模态转换的认知过程研究。本文采用行为学实验和脑电分析的方法,讨论了这种自上而下的注意力切换的行为学和电生理特征,对比了注意力从听觉切换到视觉与从视觉切换到听觉的不同特性,计算了感官间注意力切换所需要的时间以及对应的脑电成分,并使用事件相关电位(ERP)这种高时间分辨率的方法确定了接到注意力转移的任务以后,开始注意力转移的时间点。我们发现,注意力从视觉切换到听觉约需要152ms,而从听觉切换到视觉只需要约96ms。对于事件相关电位,听觉提示诱发的N1、P2幅值均比视觉提示诱发的大。注意力从视觉转移到听觉诱发了额叶和中央区一个2μV左右的负波,而视觉注意力的保持则表现为一个接近基线的信号;听觉注意力的保持诱发了一个位于额叶和中央区的2μV左右的负波,而注意力从听觉转移到视觉的过程却表现为一个接近基线的信号。考虑到ERP波形幅值反映了认知资源的分配,这很好地验证了“视觉主导认知过程(visual dominance)”的观点。此外,注意力的转移会造成听觉刺激诱发的ERP幅值增加,对于视觉刺激恰好相反,感官间的注意力切换会造成视觉刺激诱发的ERP幅值减小,我们猜测,这种现象与听觉对于注意力的自吸引效应和视觉注意力水平可能有一定关系。其二,基于听觉代替视觉的助盲系统SoundView升级优化工作。为了实现听觉代替视觉的目标,我们搭建了听觉引导助盲系统SoundView,它通过识别环境中的某些物体编码相应的语音播放给盲人听,告知盲人环境中重要物体的名称和方位。听觉引导助盲系统SoundView通过摄像头采集视频输入嵌入式系统进行数字图像处理和特征识别,根据特定物体所处位置构建三维立体声序列,盲人能够通过声音序列的不同区别物体,并利用三维立体声判断物体方位。为了避免复杂的模式识别算法,我们用条形码标记环境中的重要物体帮助识别。本课题前期已经完成了SoundView系统整体搭建,但是已有的系统存在处理速度过慢、有效识别范围过小等问题。为了改善系统性能,使SoundView更加具有实用价值,我们使用长焦镜头和分段特征识别算法扩展了有效距离,同时简化图像处理程序、使用系统库函数节省计算资源,大大提升了SoundView的处理速度,使得在0.5m-6.5m的范围内可以以12帧/秒以上的速度进行有效的条形码识别。

关键词：模态转换注意力转移脑电事件相关电位感官替代助盲

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宽域可调进气道模态转换数值仿真与实验方案设计

宽域可调进气道模态转换数值仿真与实验方案设计

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作者：李圣黄南京理工大学

学位级别：硕士

随着空天运输需求的日益增长,对高超声速飞行器的要求随之提高,进而促进了航空航天领域内对组合循环动力系统的研究。其中的涡轮基组合循环发动机(TBCC),组合了涡轮发动机与冲压发动机,搭载此发动机的飞行器具有飞行范围广、燃料高比冲... 详细信息

随着空天运输需求的日益增长,对高超声速飞行器的要求随之提高,进而促进了航空航天领域内对组合循环动力系统的研究。其中的涡轮基组合循环发动机(TBCC),组合了涡轮发动机与冲压发动机,搭载此发动机的飞行器具有飞行范围广、燃料高比冲、可水平起降、重复使用等优点。本文研究的二元外并联TBCC进气道,作为TBCC发动机的进气部件,两个通道相互独立,具有干扰小、调节机构易设计、调节方案相对简单的优点。对于TBCC进气道,其研究的重难点之一为工作模态的切换,其能否正常工作,关系到发动机的模态转换能否正常完成,以及工作性能是否达标。因此,需要对TBCC进气道在模态转换过程中的起动特性开展重点研究。本文主要对二元外并联TBCC进气道的模态转换过程开展瞬态数值模拟,对模态转换过程中进气道的起动特性以及性能变化规律开展了研究。首先,本文设计了二元外并联TBCC进气道,完成了相应实验模型的设计,并制定了计划开展的实验方案。其次,在来流Ma3的条件下通过稳态数值模拟,探究分流板全关的冲压通道不起动时的来流攻角,在此攻角范围内,对TBCC进气道的模态转换再开展瞬态数值模拟,以研究在大攻角条件下,冲压通道的起动特性。结果表明,当攻角大于4°时,正向模态转换过程中冲压通道会不起动,再进行反向模态转换,冲压通道可再起动,这个过程中冲压通道的不起动/再起动存在迟滞现象;冲压通道出口气流的参数变化趋势形成迟滞回路;造成迟滞的原因是,模态转换过程中冲压通道内收缩比先后经过等熵极限与Kantrowitz极限内,且二者的值不一致。然后,分别研究了冲压通道出口反压改变时,和固定反压时进行模态转换的起动特性,以及涡轮通道受反压影响,在模态转换过程中的起动特性和对冲压通道的影响。结果表明,由反压引起的冲压通道不起动/再起动边界,与转动分流板得到的边界基本一致,且反压双解区范围要大于分流板双解区;反压会降低进气道的出口马赫数和总压恢复系数,但在进气道不起动前,其出口流量系数都不会降低;在涡轮通道不起动前,冲压通道都不会受其影响,涡轮通道不起动时,冲压通道紧随其不起动。最后,对分流板和唇口板的耦合运动开展了瞬态数值模拟,研究了唇口板在不同转速和转动起始时刻,冲压通道的起动特性。结果表明,分流板转速一定的前提下,唇口板的转速越快,转动起始时刻越早,模态转换过程中冲压通道越容易起动;分流板的位置越靠前,冲压通道不起动时的临界内收缩比越大;可以通过调整唇口板运动方案,使冲压通道出口性能尽可能高。

关键词： TBCC进气道模态转换迟滞现象唇口板运动实验模型设计

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生成对抗式掩膜引导的图像模态转换算法研究

生成对抗式掩膜引导的图像模态转换算法研究

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作者：王梓成华东师范大学

学位级别：硕士

在基于深度学习技术的计算机视觉领域中,图像的模态转换工作是一个重要的研究方向。该任务要求模型学习到一个输入图像到输出图像之间的映射关系,从而实现不同模态图像之间的转换。本文针对现有的模态转换算法不能保持输入输出图像的拓... 详细信息

在基于深度学习技术的计算机视觉领域中,图像的模态转换工作是一个重要的研究方向。该任务要求模型学习到一个输入图像到输出图像之间的映射关系,从而实现不同模态图像之间的转换。本文针对现有的模态转换算法不能保持输入输出图像的拓扑结构严格一致,不能适应同一模态不同个体之间灰度差异的问题提出了生成对抗式掩膜引导的图像模态转换算法。该算法让网络在预测结果的同时能保持输入输出图像在拓扑结构上严格一致,另外本文提出的自适应编码模块可以让网络根据指定的参考图像指导模态转换,使转换后的图像可以同时拥有目标邻域的模态属性和参考图的外观灰度属性。本文研究工作如下:1)本文根据特定应用场景设计了一种基于生成对抗网络的掩膜引导的图像模态转换算法。该算法通过编码-解码结构的生成器生成一个灰度调整掩膜并利用残差结构将该掩膜与输入图像直接相加得到转换结果图像,并引入了边缘约束损失,进一步加强了对生成图像拓扑结构的控制。在不同的脑图像MRI数据集上的实验表明,本文提出的算法不仅在图像质量指标上表现较好,在图像结构相似度指标上也能做到领先。2)针对灰度不一致的问题,提出了一种基于参考图的自适应风格掩膜引导的图像模态转换算法。该算法可以使模型提取目标邻域的整体特征的同时嵌入参考图像的灰度特征,使转换后的图像可以同时拥有目标邻域的模态属性和参考图的外观灰度属性。实验表明本文提出的算法不仅可以解决灰度不一致问题,而且在其他图像质量评价指标上也能有较好表现。通过在模态转换应用层面的实验表明,本文提出的算法作为一种数据增强方法可以提高图像配准任务的精确度,从而进一步证明本文提出的图像模态转换算法具有一定的实用价值。

关键词：深度学习循环生成对抗网络图像模态转换拓扑结构模态转换灰度不一致性

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基于可逆网络学习的PET成像模态转换研究

基于可逆网络学习的PET成像模态转换研究

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作者：沈博徽南昌大学

学位级别：硕士

正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography,PET),是一种在癌症检测、帕金森病诊断等临床应用中广泛采用的功能成像方式。它的原理是先在某种生命代谢物质中标记上放射性同位素,将其注射进人体之后再使用探测器收集这些放射性同... 详细信息

正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography,PET),是一种在癌症检测、帕金森病诊断等临床应用中广泛采用的功能成像方式。它的原理是先在某种生命代谢物质中标记上放射性同位素,将其注射进人体之后再使用探测器收集这些放射性同位素衰变的情况,进而利用得到的信息来重建出断层扫描图像。与磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)和计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)相比,PET的优势在于能够准确地反映出人体病变位置的代谢异常,在灵敏度、特异性和对定量指标的检测方面都有着很好的表现。但是PET技术也存在着一些缺点,一般的PET重建方法需要扫描病人的CT数据来进行衰减校正以辅助成像,这不仅增加了临床使用的成本,还会让病人承受额外的放射剂量。此外PET技术所使用的不同示踪剂的发展极不平衡,例如对葡萄糖进行标记的FDG-PET方法常用于癌症诊断,也是应用最广、成果最多的一种示踪剂技术,而最能有效检测帕金森病的DOPA-PET方法则是对多巴胺进行标记,它由于示踪剂制备成本较高、制备流程较为困难的原因未得到广泛应用。为了解决这些问题,本研究使用了一种可逆变量增强网络(Invertible and Variable Augmented Network,i VAN),将图像生成方法引入到了PET技术当中,利用了模态转换的思想对PET技术进行了一定的优化,论文的主要贡献如下: (1)使用i VAN这一深度学习方法实现了PET自衰减校正,本研究训练可逆网络,让网络学习PET数据与CT数据之间的映射关系,以此达成直接从PET图像生成CT图像的功能。大量的数值结果证明了所提出方法的有效性,使用本方法生成的CT图像辅助PET成像得到的重建结果也与传统的PET/CT方法的结果非常相似,本研究得到的最终PET结果图像的峰值信噪比数值能够达到38.95±4.07 d B,这表明结果非常接近金标准图像。这样一来,不需要使用另外扫描的CT数据就能够实现PET的衰减校正,因而方法被称为PET自衰减校正。 (2)将图像生成方法应用到不同示踪剂PET图像之间的转换工作中,为了解决DOPA-PET技术的应用问题,本课题进行了使用FDG-PET图像生成DOPA-PET图像的实验。在实验过程中,本研究充分利用了可逆网络的性质和变量增强方法,不断优化效果,最终的结果也表明该方法有着一定的临床应用价值。

关键词：正电子发射断层扫描图像生成可逆网络模态转换

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