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宽带低频水下声学超材料吸声性能研究
1
作者 罗岚心 吴绍维 +1 位作者 刘宝 肖程诗 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第5期7-12,40,共7页
基于局域共振和耦合共振效应,结合梯度折射率结构的宽带特性,提出一种内嵌半径梯度变化的弹性板散射体的局域共振型声学超材料(Locally Resonant Acoustic Metamaterials,LRAMs),可实现宽带低频水下吸声,并根据声-固耦合理论,建立考虑... 基于局域共振和耦合共振效应,结合梯度折射率结构的宽带特性,提出一种内嵌半径梯度变化的弹性板散射体的局域共振型声学超材料(Locally Resonant Acoustic Metamaterials,LRAMs),可实现宽带低频水下吸声,并根据声-固耦合理论,建立考虑钢板背衬的LRAMs有限元计算模型,通过传递矩阵法进行理论验证。计算分析2000 Hz以内LRAMs的水下低频吸声性能,研究材料结构参数的改变对吸收峰幅频特征的调控机理,最后利用稳态-频域扰动计算并分析不同静水压力对结构吸声性能的影响。结果表明:内嵌多个半径梯度变化的谐振器可在低频段有效拓宽材料的水下吸声频带,材料几何参数的变化会显著影响吸收峰的幅频特性,且该结构在静水压力作用下的吸声效果能保持一定稳定性。因此可针对目标频谱特性,通过优化材料结构参数,有效改善LRAMs低频段的吸声性能。 展开更多
关键词 声学 弹性板散射体 声学超材料 宽带低频 水下吸声
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基于YOLOv8的侧扫声纳多尺度沉船目标检测方法
2
作者 郭岳山 郭爽 《海洋测绘》 北大核心 2025年第3期31-35,共5页
受测量机制和海洋环境因素影响,侧扫声纳沉船目标存在多尺度、多畸变、分辨率低的问题,严重影响了SSS沉船目标检测精度。为此,提出一种基于改进YOLOv8的侧扫声纳沉船目标检测方法。首先,为了优化网络的特征提取能力,在YOLOv8主干网络中... 受测量机制和海洋环境因素影响,侧扫声纳沉船目标存在多尺度、多畸变、分辨率低的问题,严重影响了SSS沉船目标检测精度。为此,提出一种基于改进YOLOv8的侧扫声纳沉船目标检测方法。首先,为了优化网络的特征提取能力,在YOLOv8主干网络中引入CMUNeXt模块,增强了网络对不同尺度、形状和背景噪声的侧扫声纳目标的适应能力。之后,在网络中引入多尺度特征融合模块,并行处理不同尺度的沉船目标特征,并采用加权融合的机制实现差异化特征融合,增强网络的特征表达能力。实验表明,本文所提出方法在各项定量和定性评价中均超越了同系列的YOLO网络。相较于YOLOv8网络,精确率、召回率和mAP分别提升了5.0%,13.0%和7.8%。 展开更多
关键词 侧扫声纳 YOLOv8模块 特征融合 目标检测 CMUNeXt模块 MDFM模块
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距离相关的北极浅海冰边缘区声传播研究
3
作者 吴绍维 孙鑫 +2 位作者 柯磊 黄浩 肖程诗 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期14-20,52,共8页
基于有限元理论研究不同冰层覆盖下极地声场传播特性,建立冰层覆盖环境中的声学有限元模型并提出上表面弹性冰层的边界条件,采用简正波模型验证有限元模型计算结果的准确性,计算分析倾斜冰层、冰脊以及冰水混合界面对声场传播的影响规... 基于有限元理论研究不同冰层覆盖下极地声场传播特性,建立冰层覆盖环境中的声学有限元模型并提出上表面弹性冰层的边界条件,采用简正波模型验证有限元模型计算结果的准确性,计算分析倾斜冰层、冰脊以及冰水混合界面对声场传播的影响规律。结果表明,正梯度声速剖面会导致冰层覆盖下的声场波动起伏更加频繁;冰层倾斜方式影响水下声传播,其向下倾斜时声传播损失随着倾斜角度的增加而增大,向上倾斜时则相反;冰脊尺寸与水下声传播损失成正比,在冰脊顶点下方会产生声能聚集作用;对于上表面自由界面,有冰层覆盖时声场在上表面的声能损失会减小,但冰层厚度的增加会改变水下声场的上下界面反射次数和传播损失。 展开更多
关键词 声学 极地声场 冰层覆盖 有限元 双声道
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长江下游六圩弯道丁坝护岸改造方案研究 被引量：2
4
作者 卢俊 柴朝晖 +3 位作者 栾华龙 刘畅 高雨龙 董耀华 《人民长江》 北大核心 2021年第S01期5-11,共7页
长江下游镇场河段六圩弯道护岸工程中的丁坝残存体导致近岸水流紊乱,岸线资源环境差,不利于岸线资源集约化保护与利用,且影响"港产城一体化发展"格局的形成。通过Delft3D二维水流数学模型试验,研究了六圩弯道丁坝护岸不同改... 长江下游镇场河段六圩弯道护岸工程中的丁坝残存体导致近岸水流紊乱,岸线资源环境差,不利于岸线资源集约化保护与利用,且影响"港产城一体化发展"格局的形成。通过Delft3D二维水流数学模型试验,研究了六圩弯道丁坝护岸不同改造方案对水流结构的影响。试验结果表明:(1)改造工程对水位的影响有限,5号泊位附近水位变幅在-0.8~+1.4 cm之间,其他大多数水域水位变幅在1.0 cm以内;(2)改造工程后丁坝位置流态更加顺直,对泊位的稳定运行有利;(3)拆除丁坝后回流区流速仍然较大,不利于码头作业,相较于直接拆除丁坝,丁坝改造后的回流流量明显减小,流速减弱,更有利于汇流区河床稳定和码头作业。 展开更多
关键词 丁坝 护岸工程 二维水流数值模拟 Delft3D 六圩弯道 长江下游
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水下人-机协同搜救作业人因可靠性分析研究
5
作者 汪洋 贺宜聪 +3 位作者 段文杰 陈德山 赵江滨 吴兵 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期67-77,共11页
为分析水下人-机协同搜救作业人因可靠性并识别其关键影响因素,根据水下搜救训练实际和相关研究结论提取人因可靠性影响因素;建立人因可靠性影响因素体系,利用解释结构模型定性分析各影响因素间相关关系,将建立的各影响因素的解释结构... 为分析水下人-机协同搜救作业人因可靠性并识别其关键影响因素,根据水下搜救训练实际和相关研究结论提取人因可靠性影响因素;建立人因可靠性影响因素体系,利用解释结构模型定性分析各影响因素间相关关系,将建立的各影响因素的解释结构模型转换为贝叶斯网络拓扑结构,分别构建潜水员作业、无人遥控潜水器(ROV)作业、人-机协同作业人因可靠性分析贝叶斯网络;通过对3类贝叶斯网络进行推理,揭示影响人因可靠性的关键因素及其依赖关系,并定量分析3种作业模式下的人因可靠性变化。结果表明:人-机协同搜救作业中“误解意图”“通信不畅”“信息不对称”“作业精度不足”“丧失救助能力”等影响因素起到关键作用;当上述因素得到较好控制时,人-机协同搜救作业的人因可靠性将会表现出优于单纯的ROV或潜水员独立施救的效能。研究结果可为水下搜救作业人因可靠性分析与提升提供参考。 展开更多
关键词 水下搜救 人-机协同 人因可靠性 解释结构模型 贝叶斯网络融合
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融合航迹和磁罗经信息的侧扫声呐瞬时航向修正
6
作者 王爱学 金绍华 +2 位作者 刘天阳 李平 吴振磊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2025-2033,共9页
为了消除航向偏差引起的侧扫声呐成图几何畸变,提高侧扫声呐镶嵌成图的质量,本文充分考虑了航迹推估航向和磁罗经航向趋势的一致性、拖鱼磁罗经航向相较船体运动的滞后性、磁罗经偏差的不稳定性等航向数据特点,提出了一种利用航迹推估... 为了消除航向偏差引起的侧扫声呐成图几何畸变,提高侧扫声呐镶嵌成图的质量,本文充分考虑了航迹推估航向和磁罗经航向趋势的一致性、拖鱼磁罗经航向相较船体运动的滞后性、磁罗经偏差的不稳定性等航向数据特点,提出了一种利用航迹推估航向低频信息修正磁罗经瞬时航向的方法。该方法包括航向序列小波分析、峰谷匹配、磁罗经偏差修正模型构建等内容,并通过实测数据处理和应用验证了该方法的有效性,采用修正后的磁罗经航向进行条带图像编码镶嵌,目标形状完整、轮廓过渡自然,相邻条带共视目标特征一致性显著提高。本文工作对提高传统侧扫声呐成图质量、挖掘侧扫声呐图像定量分析潜力具有重要意义。 展开更多
关键词 侧扫声呐图像 航向偏差 几何畸变 偏差修正 峰谷匹配 地理编码 保形镶嵌 信息融合
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硬式扫床触底自动检测方法研究及监测系统设计
7
作者 张俊锋 查文富 +2 位作者 王爱学 段春先 谢红 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第6期30-34,共5页
硬式扫床是一种传统扫海测量技术,当前作业过程仍较为粗放,扫床杆下放深度确定、扫床架摆动状态监测、浅点触碰判断等关键过程仍以人工方式进行,难以保证扫床作业的规范性和检测结果的可靠性。因此,结合作业中扫架摆动特点,重点研究了... 硬式扫床是一种传统扫海测量技术,当前作业过程仍较为粗放,扫床杆下放深度确定、扫床架摆动状态监测、浅点触碰判断等关键过程仍以人工方式进行,难以保证扫床作业的规范性和检测结果的可靠性。因此,结合作业中扫架摆动特点,重点研究了硬式扫床浅点触碰自动检测方法并开展了系统设计,通过扫架摆动数据的短时频谱分析及动态滤波、浅点触碰阶跃异常的检测、浅点触碰峰突异常的检测以及多尺度综合判断等技术,可实现硬式扫床浅点触底事件的准确判断。基于自研软、硬件系统采集的样本数据开展试验分析,试验结果表明,相较于传统3倍标准差判断方法,浅点触底事件判断方法准确性大大提高,对提高硬式扫床作业效率、科学性和规范性具有重要意义。 展开更多
关键词 航道整治 水下碍航物 硬式扫床 清礁检测 浅点检测
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不同三维空间数据机房气流组织模拟评价研究 被引量：2
8
作者 石健宇 谢官模 +2 位作者 林永水 陈威 涂韶华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1209-1217,共9页
基于Airpak软件对不同三维空间(长方体、圆柱和正六棱柱)数据机房的气流组织进行数值模拟,并通过数据机房气流组织评价指标供热指数SH、回热指数RH、回风温度指数RT,进一步探讨了不同三维空间的机房冷却性能。研究结果表明:同等条件下,... 基于Airpak软件对不同三维空间(长方体、圆柱和正六棱柱)数据机房的气流组织进行数值模拟,并通过数据机房气流组织评价指标供热指数SH、回热指数RH、回风温度指数RT,进一步探讨了不同三维空间的机房冷却性能。研究结果表明:同等条件下,圆柱、正六棱柱数据机房内的机柜与长方体数据机房的相比,平均温度分别下降0.5℃、0.37℃,平均供热指数分别下降0.07、0.09,平均回热指数分别上升0.07、0.09,平均回风温度指数均下降0.01;相对于长方体数据机房,圆柱、正六棱柱数据机房的气流组织分布更合理,机柜冷气利用率更高。本文结果为数据机房的空间设计提供了新的设计依据。 展开更多
关键词 三维空间 数值模拟 数据机房 气流组织 评价指标
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基于霍夫直线检测和区域生长的合成孔径声呐图像线目标提取 被引量：2
9
作者 欧阳犬平 周立 +3 位作者 王圣 宋士林 芦斌 冯俊俊 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第11期48-53,共6页
本文针对合成孔径声呐图像线目标提取过程中,由于线目标宽度(直径)小且图像受相干斑噪声影响严重而导致的提取困难的问题,提出了基于霍夫直线检测和区域生长的线目标提取算法。首先利用Otsu算法计算区域生长终止阈值,并对噪声进行初步抑... 本文针对合成孔径声呐图像线目标提取过程中,由于线目标宽度(直径)小且图像受相干斑噪声影响严重而导致的提取困难的问题,提出了基于霍夫直线检测和区域生长的线目标提取算法。首先利用Otsu算法计算区域生长终止阈值,并对噪声进行初步抑制;然后在对图像进行霍夫直线粗检测的基础上,对检测结果进行不均匀分割,再进行细检测,得到区域生长种子点;最后利用区域生长对线目标进行还原。试验结果表明,该算法能准确地提取线目标;与传统区域生长对比,该算法选取的种子点数量提升了5.37倍,且线目标提取结果具有更好的连续性和完整性。 展开更多
关键词 合成孔径声呐 线目标提取 霍夫直线检测 区域生长 OTSU算法
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深远海恶劣海洋环境下溢油回收作业的风险评估方法 被引量：5
10
作者 金浩 王利丹 +3 位作者 康健 张英香 王吉武 段文杰 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第7期3115-3121,共7页
为了更科学合理地对深远海恶劣海洋环境下溢油作业进行综合风险评估,建立了一种多层耦合关系视角下的安全屏障绩效评估模型,基于各类安全屏障的特点,分别采用适宜的绩效评估方法,计算各类屏障的绩效水平,精细展现各类风险因素对系统整... 为了更科学合理地对深远海恶劣海洋环境下溢油作业进行综合风险评估,建立了一种多层耦合关系视角下的安全屏障绩效评估模型,基于各类安全屏障的特点,分别采用适宜的绩效评估方法,计算各类屏障的绩效水平,精细展现各类风险因素对系统整体安全状态的影响程度,量化深远海恶劣海洋环境下溢油回收作业的安全风险等级。结果显示,深远海恶劣海洋环境下溢油回收作业整体风险处于较高等级。从屏障层次细化角度来看,人员管理屏障与环境屏障风险等级处于较高风险,设备屏障风险处于中等风险。同时,针对各层屏障中定量挖掘出的较高风险因素,提出针对性的安全管控措施,也为其他类型的深远海救助作业风险评估提供有益借鉴。 展开更多
关键词 深远海 溢油回收作业 安全屏障 综合风险评估
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