气流与激光联合作用铝合金板热响应研究 被引量：1

1

作者 陶彦辉 张家雷 张旭平 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期603-607,共5页

为了获得激光加工等应用中气流环境激光辐照材料的热响应特性和熔穿规律,采用面热源近似和不定常热传导分析方法构建了包括热传导、对流换热、熔化烧蚀等主要机制的物理模型,并通过实验校核后进行了气流环境激光辐照铝合金热学响应定量... 为了获得激光加工等应用中气流环境激光辐照材料的热响应特性和熔穿规律,采用面热源近似和不定常热传导分析方法构建了包括热传导、对流换热、熔化烧蚀等主要机制的物理模型,并通过实验校核后进行了气流环境激光辐照铝合金热学响应定量评估,获得气流环境不同激光功率密度下铝合金靶板温升和烧蚀熔穿规律。结果表明,相同靶参数下,熔穿时间随着激光功率密度增加而急剧减小,并且熔穿时间变化规律与热平衡积分方法气化烧蚀模型结果一致;不同条件下熔穿时间显示,在激光功率密度较小(500 W/cm^(2)附近)时,气流引起对流换热因素对激光烧蚀熔穿影响较大,而在激光功率密度较高(1500 W/cm^(2)以上)时,气流引起对流换热因素对激光烧蚀熔穿影响较小。建立的气流条件下激光辐照热响应模型与实际物理过程更接近,计算获得的熔穿规律为激光辐照模型合理简化提供了定量的参考依据。 展开更多

关键词 激光技术 激光辐照 气流环境 热响应 激光烧蚀

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基于双空间矢量调制方法分析矩阵变换器 被引量：1

2

作者 陶彦辉 沈建华 +1 位作者 苏建徽 迟权德 《电子设计工程》 2011年第8期170-172,178,共4页

矩阵变换器的控制是一项复杂的任务。对矩阵变换器应用双空间矢量调制方法进行了详尽的分析,利用Mat-lab/Simulink软件并借助于其中的S函数进行了仿真。结果证明,这种调制策略使整个调制时间缩短,设计可靠,矩阵变换器复杂的控制过程被... 矩阵变换器的控制是一项复杂的任务。对矩阵变换器应用双空间矢量调制方法进行了详尽的分析,利用Mat-lab/Simulink软件并借助于其中的S函数进行了仿真。结果证明,这种调制策略使整个调制时间缩短,设计可靠,矩阵变换器复杂的控制过程被简化了,输出线电压是正弦性很好的PWM波形。给实际研究和设计提供了方便。 展开更多

关键词 矩阵变换器 MATLAB/SIMULINK 双空间矢量调制 S函数 占空比

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番茄色选动态识别程序的设计及实验

3

作者 陶彦辉 曹长虹 马博 《大众标准化》 2020年第10期225-227,共3页

文章设计了基于USB接口摄像头的番茄色选动态识别程序,选择HSV颜色模型进行目标提取,程序主要包括等间隔提取USB摄像头图像模块和颜色识别模块,给出了关键代码,最后在程序编制的基础上,进行了单目标少样本低速实验、单目标多样本快速实... 文章设计了基于USB接口摄像头的番茄色选动态识别程序,选择HSV颜色模型进行目标提取,程序主要包括等间隔提取USB摄像头图像模块和颜色识别模块,给出了关键代码,最后在程序编制的基础上,进行了单目标少样本低速实验、单目标多样本快速实验、多目标多样本快速实验,取得了一定的效果。 展开更多

关键词 色选 动态识别 HSV颜色模型 识别实验

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高速运动飞片的F-P干涉测量技术研究 被引量：6

4

作者 唐孝容 李剑峰 +2 位作者 张大勇 陶彦辉 刘海涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期172-174,共3页

为了测试在冲击波或爆轰波作用下各种材料样品的自由面速度随时间变化的过程,提出了一种利用法布里-珀罗(F-P)光学共振腔的选频特性进行多普勒频移绝对量的检测来连续测量飞片运动速度的方法,建立了一套基于此方法的测量装置,并利用金... 为了测试在冲击波或爆轰波作用下各种材料样品的自由面速度随时间变化的过程,提出了一种利用法布里-珀罗(F-P)光学共振腔的选频特性进行多普勒频移绝对量的检测来连续测量飞片运动速度的方法,建立了一套基于此方法的测量装置,并利用金属箔电爆炸驱动聚酰亚胺薄膜飞片装置对所研制的F-P干涉测速仪进行了原理性实验验证。利用所研制的F-P干涉测速仪测量了飞片速度在60ns的时间内由静止加速到大于3km/s的速度的全过程,测量数据的不确定度小于5%。与其它激光测速装置相比,该干涉仪具有体积小、结构简单紧凑和成本低的特点,在爆轰物理与冲击波物理实验研究中具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 激光技术 多普勒效应 法布里一珀罗光学共振腔 选频

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二维平纹编织C/SiC复合材料的超高速碰撞实验 被引量：4

5

作者 杨扬 徐绯 +2 位作者 张岳青 莫建军 陶彦辉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期156-162,共7页

利用电炮加载聚酯薄膜飞片分别对二维平纹编织C/SiC复合材料(2D-C/SiC)和LY12硬铝材料在3.4～9.5km/s速度下进行碰撞实验。利用光纤位移干涉仪测定了靶材的自由面速度,并对高速撞击碎片颗粒进行了收集,采用超声波扫描系统无损检测等方法... 利用电炮加载聚酯薄膜飞片分别对二维平纹编织C/SiC复合材料(2D-C/SiC)和LY12硬铝材料在3.4～9.5km/s速度下进行碰撞实验。利用光纤位移干涉仪测定了靶材的自由面速度,并对高速撞击碎片颗粒进行了收集,采用超声波扫描系统无损检测等方法对2D-C/SiC材料在超高速冲击载荷作用下的力学响应进行了检测。结果表明,随着冲击能量的增大,2D-C/SiC材料板自由面速度逐渐升高,损伤局部且面积逐渐增大,碎片云团作用区域逐渐变大。与铝板相比,2D-C/SiC材料碎片云团整体能量较小、作用区域较大、能量面密度较低,是飞行器防护结构设计中一种比较理想的防护材料。 展开更多

关键词 爆炸力学 超高速碰撞 电炮 二维平纹编织C SIC复合材料 碎片云

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气流加热对气动光学效应的影响 被引量：4

6

作者 张黎 陶彦辉 +6 位作者 王贵兵 刘国栋 王春彦 匡学武 李建明 刘海涛 桂元珍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期297-300,共4页

以光束穿过三维高速流场为物理模型,研究了由于辐射加热气流对流场的干扰及激光束穿过流场后光束远场的分布。应用二维哈特曼波前测量系统,对高功率光束在风洞高速气流传输中的气动光学效应进行了测量。结果表明,气流未电离情况下,激光... 以光束穿过三维高速流场为物理模型,研究了由于辐射加热气流对流场的干扰及激光束穿过流场后光束远场的分布。应用二维哈特曼波前测量系统,对高功率光束在风洞高速气流传输中的气动光学效应进行了测量。结果表明,气流未电离情况下,激光与高速气流相互作用对气流的温度、密度等参数影响很小,通过该区域流场的光束波前基本没有变化。 展开更多

关键词 气动光学 高功率激光 光程差 哈特曼波前传感器 风洞

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激光辐照超音速气流下TA15钛合金和LY12铝合金的热响应 被引量：5

7

作者 张永强 陶彦辉 +1 位作者 张黎 谭福利 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期23-28,共6页

利用超音速气流环境模拟装置,开展了自然对流和马赫数为3切向气流下,1064nm连续激光辐照TA15钛合金和LY12铝合金热响应实验研究,得到了材料在两种条件下的温升曲线及熔穿时间。结果表明:在激光辐照材料未使得其表面发生熔化前,气流对材... 利用超音速气流环境模拟装置,开展了自然对流和马赫数为3切向气流下,1064nm连续激光辐照TA15钛合金和LY12铝合金热响应实验研究,得到了材料在两种条件下的温升曲线及熔穿时间。结果表明:在激光辐照材料未使得其表面发生熔化前,气流对材料激光辐照过程中的冷却效应较为明显,在表面发生熔化时,熔化的液态物质在气流切向力剥蚀作用下被吹离材料表面,使得激光继续作用在材料上,熔化→剥离→熔化→剥离如此反复,可加速熔穿过程;此外,切向气流将影响钛合金这类热扩散系数较低材料的温度场分布,使得气流下游处的温度高于上游,而对铝合金这类热扩散系数较高的材料而言,影响不明显。 展开更多

关键词 超音速气流 冷却效应 剥蚀效应 热响应

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激光辐照环境对金属材料反射特性的影响 被引量：6

8

作者 张永强 王贵兵 +1 位作者 李维 陶彦辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2029-2033,共5页

利用积分球绝对测量法,对在20Pa真空缺氧、1 000Pa空气,105 Pa空气及1 000Pa氧气环境下,1 064nm波长连续激光辐照30CrMnSiA碳钢材料过程中的反射光信号进行了测量,得到了30CrMnSiA碳钢在4种辐照环境下的反射率和温度变化曲线。结果表明... 利用积分球绝对测量法,对在20Pa真空缺氧、1 000Pa空气,105 Pa空气及1 000Pa氧气环境下,1 064nm波长连续激光辐照30CrMnSiA碳钢材料过程中的反射光信号进行了测量,得到了30CrMnSiA碳钢在4种辐照环境下的反射率和温度变化曲线。结果表明:在空气组分辐照环境的低压到105 Pa范围内,材料初始反射率随压力增大而增大;在缺氧和富氧环境的激光辐照过程中,缺氧环境下材料反射率变化缓慢,且变化拐点温度高于富氧环境,富氧环境下材料被加热后的快速氧化反应有利于材料对激光能量的吸收;不同辐照环境(缺氧和富氧)相同材料温度条件下,材料反射率并不相同。 展开更多

关键词 激光 金属材料 反射率 辐照环境 压力

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长距离大倾角散料带式输送机的设计 被引量：4

9

作者 张佳 张宇涛 +2 位作者 陶彦辉 潘江如 李川江 《煤矿机械》 北大核心 2018年第12期23-25,共3页

介绍了长距离、大倾角散料带式输送机关键零部件的设计计算与选型方法,建立了带式输送机整机三维模型。对整机进行了参数化驱动,理论上满足设计要求,同时,为不同带式输送机的设计提供参考依据。

关键词 散料输送 带式输送机 结构设计

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切向气流和激光作用下碳纤维/环氧材料的损伤特性 被引量：2

10

作者 张永强 张黎 陶彦辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期77-81,共5页

无气流和切向气流马赫数分别为0.50,0.85条件下,开展了碳纤维/环氧材料激光辐照损伤特性研究实验,对碳纤维、环氧树脂和复合材料热失重曲线、温度历史曲线以及实验后复合材料损伤形进行分析,结果表明：由于切向气流阻止材料燃烧且对材... 无气流和切向气流马赫数分别为0.50,0.85条件下,开展了碳纤维/环氧材料激光辐照损伤特性研究实验,对碳纤维、环氧树脂和复合材料热失重曲线、温度历史曲线以及实验后复合材料损伤形进行分析,结果表明：由于切向气流阻止材料燃烧且对材料表面起冷却作用,无气流条件下材料的热损伤区域远大于激光辐照区域,与切向气流条件相比,材料后表面温升时间长、温升幅值高;在切向气流环境下,由于气流作用使得材料的损伤包括烧蚀损伤和断裂损伤;从损伤形貌和后表面温度历史、温升速率比较来看,在切向气流马赫数为0.50～0.85的速度范围内,碳纤维/环氧材料在切向气流和连续激光（102 W/cm2量级）联合作用下的损伤差异不明显. 展开更多

关键词 激光 切向气流 碳纤维/环氧 热烧蚀 断裂损伤

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中低密度材料飞片超高速撞击铝防护结构实验研究 被引量：1

11

作者 张永强 陶彦辉 +3 位作者 蔡进涛 宋振飞 谭福利 赵剑衡 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期981-985,共5页

空间碎片相对于在轨航天器具有10 km/s左右的平均撞击速度,且处于低轨道90%数量的空间碎片密度属于中低密度材料,针对空间碎片撞击速度及材料密度的特点,采用电炮、磁驱动超高速飞片发射技术,开展了14 km/s速度低密度材料(Mylar)和近9 k... 空间碎片相对于在轨航天器具有10 km/s左右的平均撞击速度,且处于低轨道90%数量的空间碎片密度属于中低密度材料,针对空间碎片撞击速度及材料密度的特点,采用电炮、磁驱动超高速飞片发射技术,开展了14 km/s速度低密度材料(Mylar)和近9 km/s速度中密度材料(2A12铝)超高速撞击单/双层铝防护结构的实验研究,得到了低密度材料飞片对2A12铝单/双层防护结构撞击损伤实验结果,以及中密度材料飞片超高速撞击形成碎片云对舱壁的损伤结果。结果分析表明:14 km/s速度的低密度材料飞片撞击2A12铝材料形成的碎片云中无熔化成分,而近9 km/s速度的中密度材料飞片撞击形成的碎片云以液态、甚至是气态为主;与单层防护结构相比,双层防护结构对14 km/s的低密度材料飞片有着更好的防护效果。 展开更多

关键词 爆炸力学 防护效果 超高速撞击 中低密度材料 空间碎片

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利用MCP25050设计CAN总线前端测控节点 被引量：1

12

作者 曹燕 陶彦辉 吴学伍 《电子产品世界》 2003年第08A期44-46,共3页

利用MCP25050扩充CAN总线节点可以大大简化系统设计,并可节省设计成本。本文给出利用MCP25050实现一种通用型瘦客户CAN总线系统的硬件和软件设计。

关键词 CAN总线 前端测控节点 MCP25050 硬件设计 软件设计 设计成本

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温度和压力对Au反射特性影响及动高压下的测温应用分析

13

作者 张永强 莫建军 +1 位作者 陶彦辉 谭福利 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期33-38,共6页

基于金属电子气模型,进行了温度、压力对Au反射率变化影响的研究与分析。利用DAC装置开展了压力对Au反射率变化测量实验,以及激光加热的动态温升条件下温度对Au反射率变化测量实验,获得了探测光束波长为488nm条件下,温度(室温至350℃)... 基于金属电子气模型,进行了温度、压力对Au反射率变化影响的研究与分析。利用DAC装置开展了压力对Au反射率变化测量实验,以及激光加热的动态温升条件下温度对Au反射率变化测量实验,获得了探测光束波长为488nm条件下,温度(室温至350℃)和压力(11GPa范围内)对Au反射特性影响的实验结果。结果表明:在11GPa压力范围内,与温度因素相比,压力对Au的反射率变化影响可忽略;Au对488nm波长激光的反射率变化趋势为单调递增,变化幅值达约10%,且具有反射率与温度的一一对应特性。通过动高压加载下材料温度瞬态测量要求分析,认为基于Au在488nm波长下的反射变化特性,可建立一种适用于动高压加载下低温段(低于1000K)的瞬态测温方法,用于解决材料动高压领域的瞬态测温技术难点。 展开更多

关键词 激光 动高压 温度 压力 反射特性

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基于堆积试验的食葵种子离散元参数标定 被引量：1

14

作者 李凤丽 陶彦辉 陈江辉 《农机化研究》 北大核心 2024年第9期209-215,共7页

利用离散元软件模拟气吸式排种器内食葵种群运动,为提高仿真试验的准确度,需对仿真参数进行标定。为此,通过物理试验和仿真试验相结合的方法对仿真参数进行标定。标定时利用物理试验测量了食葵种子的本征参数(几何尺寸、含水率、密度、... 利用离散元软件模拟气吸式排种器内食葵种群运动,为提高仿真试验的准确度,需对仿真参数进行标定。为此,通过物理试验和仿真试验相结合的方法对仿真参数进行标定。标定时利用物理试验测量了食葵种子的本征参数(几何尺寸、含水率、密度、千粒质量、休止角、泊松比、剪切模量)和接触力学参数(碰撞恢复系数、静摩擦因数、动摩擦因数),选用响应面法标定种子接触力学参数,仿真试验参数取值参考物理试验结果。对试验结果进行方差分析,得出静摩擦因数的影响极显著。以实测食葵种子休止角24.33°为优化目标,获得最优参数组合种间碰撞恢复系数0.42、静摩擦因数0.34、动摩擦因数0.12。以优化后的接触力学参数进行休止角仿真试验,得到仿真试验休止角24.52°,与实测休止角24.33°的相对误差为0.78%。由此表明该食葵种子离散元模型和接触力学参数可用于气吸式排种器内种群运动仿真试验。 展开更多

关键词 食葵 接触参数标定 离散元仿真 种群运动

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基于神经网络的大气湍流退化图像的快速仿真 被引量：1

15

作者 杨德荃 陶彦辉 +3 位作者 赵刚练 吴小龑 陈子阳 蒲继雄 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2023年第6期57-67,共11页

大气湍流的随机扰动会对大气中传输的光场性质产生影响,导致远距离的目标经过大气湍流传输后出现图像退化和畸变。研究大气湍流的建模,对图像退化进行仿真模拟是矫正湍流引起的图像畸变、改善成像质量的关键,为此文章提出了一种快速实... 大气湍流的随机扰动会对大气中传输的光场性质产生影响,导致远距离的目标经过大气湍流传输后出现图像退化和畸变。研究大气湍流的建模,对图像退化进行仿真模拟是矫正湍流引起的图像畸变、改善成像质量的关键,为此文章提出了一种快速实现仿真大气湍流所引起的图像畸变的方法,通过使用Zernike多项式表示大气湍流的相位,利用Zernike系数之间的相关性求解Zernike系数,搭建神经网络,实现了快速求解湍流的点扩散函数;依据图像退化的过程将清晰无失真图像模拟成受大气湍流影响的退化图像;同时,根据不同参数生成不同效果的湍流图像,分析大气湍流对成像的影响,并对斜程大气湍流传输对成像的影响进行了分析和讨论。此外,文章还将模拟图像与实际湍流图像进行了定量对比,两者的结构相似性(SSIM)和均方误差(MSE)指标数值仅差0.32%和0.92%,表明模拟图像与实际湍流图像具有较好的一致性,验证了文章所提方法在可见光波段应用的可行性。 展开更多

关键词 大气湍流 成像退化 湍流效应 斜程传输

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ANSYS有限元方法在焊接温度瞬态分析中的应用 被引量：3

16

作者 陶彦辉 《新疆有色金属》 2011年第5期61-63,共3页

为了更好的制定焊接工艺参数,了解焊接工艺机理,需要追踪焊接时的温度变化。本文利用ANSYS有限元方法,对焊接时的温度变化进行高度仿真,在焊接热传导求解方程的基础上,设定网格划分的最优条件,并利用半球状热源模型分布函数加载热流密... 为了更好的制定焊接工艺参数,了解焊接工艺机理,需要追踪焊接时的温度变化。本文利用ANSYS有限元方法,对焊接时的温度变化进行高度仿真,在焊接热传导求解方程的基础上,设定网格划分的最优条件,并利用半球状热源模型分布函数加载热流密度。最后,以SUS304型不锈钢为例,对其焊接时的温度进行数值模拟瞬态分析。 展开更多

关键词 焊接 有限元分析 SUS304 温度瞬态分析

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WSAN中基于节点分区的能耗均衡路由协议 被引量：1

17

作者 裴文彬 陶彦辉 +1 位作者 魏振春 冯琳 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1323-1326,共4页

传感器节点能量消耗不均衡,是影响无线传感器/执行器网络寿命的关键问题之一。文章提出基于节点分区的能耗均衡路由协议(ERPNP),该协议在保证网络连通性的基础上,通过簇内传感器节点分区、传感器节点到执行器节点路由选择、执行器节点到... 传感器节点能量消耗不均衡,是影响无线传感器/执行器网络寿命的关键问题之一。文章提出基于节点分区的能耗均衡路由协议(ERPNP),该协议在保证网络连通性的基础上,通过簇内传感器节点分区、传感器节点到执行器节点路由选择、执行器节点到sink节点路由选择等步骤,使传感器节点的发射功率尽可能的小,同时下一跳节点距离执行器节点越来越近,即选择较多节点较小发射功率的传输路径,避免选择较少节点较大发射功率的传输路径,利用较多节点分担传输能量,均衡节点能耗,提高网络寿命。仿真实验表明,相比于传统协议,ERPNP协议能够显著延长网络生存时间。 展开更多

关键词 无线传感器 执行器网络 节点分区 连通性 能耗均衡

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光学扫描方法在曲面重构中的应用 被引量：1

18

作者 陶彦辉 《新疆有色金属》 2011年第6期89-90,共2页

介绍了基于光学扫描方法的曲面重构,详细分析了曲面重构及曲面建模的理论,在理论的基础上,利用逆向工程软件Imageware处理光学坐标仪器采集的点云数据并拟合曲面,同时利用机械设计软件UG将特征曲线及曲面参数化,建立相应的数字模型。

关键词 光学扫描 曲面重构 IMAGEWARE UG

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基于偏振信息的豆类特征提取方法 被引量：1

19

作者 黄世钊 陶彦辉 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期130-132,共3页

针对豆类目标特征复杂,提取困难的特点,采用近距离同时偏振成像系统对豆类目标进行特征提取,设计了基于分孔径成像的偏振探测系统,进行了豆类目标的偏振探测实验,实验结果表明:基于同时偏振成像的近距离成像探测系统在解决视场同一性问... 针对豆类目标特征复杂,提取困难的特点,采用近距离同时偏振成像系统对豆类目标进行特征提取,设计了基于分孔径成像的偏振探测系统,进行了豆类目标的偏振探测实验,实验结果表明:基于同时偏振成像的近距离成像探测系统在解决视场同一性问题的基础上,可使目标细部特征更为突出,使清晰度大大提高。通过融合处理,可充分展现豆类的表面缺陷、干瘪等特征。方便了目标特征的提取,可以有效提高目标分选的正确率。 展开更多

关键词 偏振 特征提取 豆类作物

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