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基于偏振的倏逝波及Goos-Hanchen位移研究
1
作者 唐远河 刘汉臣 《纺织高校基础科学学报》 CAS 2003年第4期320-322,共3页
用最小光程法计算出Goos-Hanchen位移和倏逝波的穿透深度.得出的结论是:不同偏振态的入射光其倏逝波的Goos-Hanchen位移和穿透深度不同,入射光的平行偏振p分量的穿透深度和Goos-Hanchen位移是垂直偏振s分量的n12倍.
关键词 倏逝波 goos-hanchen位移 穿透深度
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Goos-Hanchen位移数值求解及其在光学教学中的应用
2
作者 曹兆楼 《大学物理》 2019年第5期26-29,共4页
微纳光学中Goos-H?nchen位移是重要的现象,虽然通过稳相法可得其数值结果,但学生很难将求解过程与实际物理现象相联系.针对此问题,本文提出基于角谱理论计算光斑的空间分布及反射光斑与入射光斑之间的位移.由于稳相法适用于有限孔径平... 微纳光学中Goos-H?nchen位移是重要的现象,虽然通过稳相法可得其数值结果,但学生很难将求解过程与实际物理现象相联系.针对此问题,本文提出基于角谱理论计算光斑的空间分布及反射光斑与入射光斑之间的位移.由于稳相法适用于有限孔径平面波和傍轴高斯光束,为了与稳相法结果对比,本文以高斯光束入射至近零介电常数介质为例进行计算,相关数值计算步骤可推广至任意均匀各向同性介质、任意模式光束的计算,结果表明当入射角度远离临界角时数值计算与稳相法结果相符,但在临界角附近,稳相法结果中存在相位突变形成的极点,不符合实际情况,而数值结果能够更准确的描述高斯光束的偏移情况.本文提供了另一个角度来观察实际光束的Goos-H?nchen位移,可帮助学生加深对Goos-H?nchen位移的理解,了解稳相法适用条件及光束强度分布的变化. 展开更多
关键词 goos-hanchen位移 角谱 近零介电常数介质
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Goos-Hanchen位移的两种计算方法
3
作者 刘惠国 《山西师大学报（自然科学版）》 1998年第3期37-39,共3页
从倏逝波转移能量的观点和时间延迟的概念出发计算了光波全反射Goos-Hanchen位移的大小。
关键词 倏逝波 G-H位移 时间延迟 光波 全反射
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考虑场地效应的多点地震动作用下边坡永久位移分析
4
作者 宋健 潘驭航 +3 位作者 陆朱汐 姬建 张飞 高玉峰 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期65-75,共11页
地震动引起的边坡土层非线性动力响应可能导致坡体不同位置的地震动加速度时程不一致,从而对整个滑动体的极限平衡状态及之后的地震累积永久位移产生影响。为了研究场地效应对边坡地震永久位移的影响,基于极限平衡条分法,通过对不同土... 地震动引起的边坡土层非线性动力响应可能导致坡体不同位置的地震动加速度时程不一致,从而对整个滑动体的极限平衡状态及之后的地震累积永久位移产生影响。为了研究场地效应对边坡地震永久位移的影响,基于极限平衡条分法,通过对不同土条赋予不同的水平和竖向地震动时程,推导出一种考虑场地效应的圆弧和任意形状滑面的多点地震作用下边坡永久位移分析方法。通过与有限差分软件FLAC的数值模拟结果进行对比,验证了该方法能够合理考虑地震动的场地效应。通过研究不同分布形式的多点地震动及竖向地震动对边坡永久位移的影响,结果表明:场地效应引起的水平地震动放大以及多点地震动不同分布模式会导致整个滑体平均地震惯性力作用位置发生改变,从而影响地震作用下滑动体沿滑面的永久变形量,竖向地震动对边坡地震位移影响较小。将方法应用于Lexington土石坝震后变形案例分析,计算得到的坝坡地震永久位移与实际震后观测值相吻合,证明了考虑场地效应的重要性及本文方法的合理性。 展开更多
关键词 地震边坡稳定性 场地效应 永久位移 极限平衡条分法 多点地震动
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粉土剪切应力-位移关系曲线峰值后区特性试验研究
5
作者 王亮亮 田建胜 +4 位作者 朱前龙 杨默涵 马超智 柳志军 刘泽 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期146-152,共7页
剪切应力-位移关系峰值后区发展特性是复活型滑坡和季节性滑坡剪切带强度参数合理选择与坡体稳定处治的关键问题。以江苏新沂地区粉土为研究对象,制备不同初始密实、湿度状态的土体试样,通过大变形剪切试验研究初始压实系数、含水率、... 剪切应力-位移关系峰值后区发展特性是复活型滑坡和季节性滑坡剪切带强度参数合理选择与坡体稳定处治的关键问题。以江苏新沂地区粉土为研究对象,制备不同初始密实、湿度状态的土体试样,通过大变形剪切试验研究初始压实系数、含水率、法向约束荷载对粉土剪切应力-位移关系曲线峰值后区形态的影响规律。结果表明:低法向约束荷载条件下(25、50 kPa),粉土剪切峰值后区存在“二次硬化”现象,且“二次硬化”趋势随压实系数增加而增强,随初始含水率增加而减弱;“二次硬化”阶段内粉土摩擦角由残余强度阶段的3.4°增长至4.35°,黏聚力由残余强度阶段的2.643 kPa提升至8.135 kPa。 展开更多
关键词 粉土 剪切应力-位移关系 二次硬化现象 抗剪强度
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芦山Mw6.8地震Newmark位移方向性研究
6
作者 刘平 刘川 +5 位作者 陈兴周 王海 魏长刚 范依仁 陈凡 吴煜心 《地震工程学报》 北大核心 2025年第2期437-447,共11页
为研究2013年芦山Mw6.8地震Newmark位移的方向性特征,使用震源区近场22个台站的强震动记录,利用Boore的改进方法对地震动进行投影,分析Newmark位移随方向性变化、最大值与最小值比值(Dn max/Dn min)和卓越方向(θmax)等特征。得出以下结... 为研究2013年芦山Mw6.8地震Newmark位移的方向性特征,使用震源区近场22个台站的强震动记录,利用Boore的改进方法对地震动进行投影,分析Newmark位移随方向性变化、最大值与最小值比值(Dn max/Dn min)和卓越方向(θmax)等特征。得出以下结论:(1)Newmark位移随方向的变化存在明显的波峰和波谷,其最大值方向与最小值方向夹角在多数情况下处于近似垂直的关系。(2)Dn max/Dn min随着临界加速度(a c)的增大而增大;a c较大时,Dn max/Dn min随断层距的增大逐渐增大;此外,场地类型对Dn max/Dn min也有一定影响。(3)θmax在断层两侧和同震位移方向存在较强的相关性,在断层两端与同震位移方向相关性较弱;θmax与断层走向垂直方向(FN)的相关性不强;此外,θmax不随a c发生显著变化。(4)基于Arias烈度和考虑地震震级的Newmark位移经验模型对考虑方向性的Newmark位移的预测效果最好。 展开更多
关键词 芦山地震 Newmark位移 方向性 地震动参数
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基于随机位移方法的河道植被区悬沙沉积分布计算模型
7
作者 李川 孙思晨 +2 位作者 单钰淇 刘永浩 刘超 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期48-56,共9页
天然河道中,水生植被影响水流特性与悬沙输移规律,使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂,模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布,本文将改进边界条件后的随机位移模型引入植被作用下的水沙输移研究,融合真实形态... 天然河道中,水生植被影响水流特性与悬沙输移规律,使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂,模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布,本文将改进边界条件后的随机位移模型引入植被作用下的水沙输移研究,融合真实形态植被对水流特性的影响,提出了适用于真实形态植被(以芦苇为例)下的悬沙沉积分布计算模型。为验证计算模型的准确性,本文选用具有真实外形的仿真芦苇开展水槽试验,详细测量了不同泥沙粒径、水流条件和植被密度下的芦苇区悬沙沉积沿程分布。试验结果发现:泥沙粒径、上游平均流速和植被密度均影响河道芦苇区的悬沙沉积分布,其中,对植被区前端的悬沙沉积量影响尤为显著。植被区泥沙补给是否受限会导致悬沙沉积呈现两种截然不同的分布。本文提出的数值计算模型可较好地模拟泥沙补给不受限条件下河道植被区的悬沙沉积分布,模拟结果与试验结果的量级和变化趋势均吻合较好;但该模型不能捕捉泥沙补给受限条件下植被区的悬沙沉积分布。综上,本文提出的基于随机位移方法的计算模型可较准确地预测河道植被区的悬沙沉积沿程分布,但仅适用于植被区泥沙补给不受限的情况。 展开更多
关键词 河道植被区 随机位移模型 仿真芦苇 悬沙沉积分布
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基于震前-震后高精度地形点云数据提取三维地表同震位移场信息
8
作者 魏占玉 何宏林 +1 位作者 邓亚婷 席茜 《地震地质》 北大核心 2025年第1期167-188,共22页
地震破裂带附近同震位移和变形模式对于深入理解地震破裂过程、断层行为及活动断层与地形地貌关系等至关重要。文中提出一种迭代最近点(ICP)算法,利用地震前后地形点云进行差分确定断层近场三维同震地表位移。在川西大凉山断裂带交际河... 地震破裂带附近同震位移和变形模式对于深入理解地震破裂过程、断层行为及活动断层与地形地貌关系等至关重要。文中提出一种迭代最近点(ICP)算法,利用地震前后地形点云进行差分确定断层近场三维同震地表位移。在川西大凉山断裂带交际河断层上选取2期SfM地形点云叠加同震位移场模拟震前-震后点云,测试ICP方法获取同震位移场的精度。该方法在网格边长>50m的条件下可准确恢复同震位移场的方向和幅度,水平和垂直精度分别为20~10cm,这与地形点云定位精度相当。随着点云密度和网格窗口尺寸减小,该方法恢复同震位移场等的精度将降低。通过分析树木生长、房屋建设、河流侵蚀等地形变化对恢复位移场的潜在影响,研究结果表明扩大网格尺寸可使震前-震后点云具有足够地形结构进行匹配,以减小局部地形变化对恢复位移场的影响,网格窗口尺寸是在具有足够地形结构的大尺度和具有更精细分辨率的小尺度之间的权衡。文中所述的ICP方法利用震前-震后高精度点云可获取地震破裂带附近精细的三维地表位移场,为浅层断层滑动和破裂带变形提供了新的约束,有助于研究地震破裂过程和断层生长过程。 展开更多
关键词 三维同震位移场 ICP算法 地形点云 地震破裂 活动断层
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基于分段位移激励函数的贯穿式故障建模及滚动轴承振动特性分析
9
作者 罗丫 葛可可 +1 位作者 袁晓文 涂文兵 《工程设计学报》 北大核心 2025年第1期112-120,共9页
在传统的滚动轴承故障建模中,大多采用半正弦函数来描述位移激励,忽略了故障边缘的刚度弱化效应,导致模型与实际存在偏差。以NU306局部故障轴承为研究对象,考虑故障前后滚道的弹性变形,提出了一种新的分段位移激励函数。采用有限元分析... 在传统的滚动轴承故障建模中,大多采用半正弦函数来描述位移激励,忽略了故障边缘的刚度弱化效应,导致模型与实际存在偏差。以NU306局部故障轴承为研究对象,考虑故障前后滚道的弹性变形,提出了一种新的分段位移激励函数。采用有限元分析方法确定了函数的系数,并将系数代入滚动轴承动力学模型中,对比分析了不同故障宽度下采用分段位移激励函数与传统半正弦位移激励函数时轴承的振动特性。结果表明:分段位移激励函数更加符合实际情况,所得到的振动信号与实验结果更吻合;基于分段位移激励函数的轴承振动响应曲线比基于传统位移激励函数的平缓。研究结果为深入研究局部故障滚动轴承的振动特性提供了一定的参考。 展开更多
关键词 滚动轴承 位移激励 振动特性
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基于机器视觉的滤棒沟槽位移在线检测系统
10
作者 曹炳强 邹东 杨俊峰 《中国新技术新产品》 2025年第1期38-40,共3页
由于KDF3E滤棒成型机在生产过程中,需要高效、精确地在线检测间断式沟槽滤棒的沟槽数目和位移量,因此本文设计了一套基于机器视觉技术的在线检测系统。该系统能够集成高性能线阵相机,实时采集生产线上处于运动状态的滤棒图像,并基于GPU... 由于KDF3E滤棒成型机在生产过程中,需要高效、精确地在线检测间断式沟槽滤棒的沟槽数目和位移量,因此本文设计了一套基于机器视觉技术的在线检测系统。该系统能够集成高性能线阵相机,实时采集生产线上处于运动状态的滤棒图像,并基于GPU加速的深度学习目标检测算法,即时、精准地计算滤棒沟槽数目和位移,并剔除异常。实践证明,该系统不仅满足了沟槽滤棒数量及其位移量的高效检测需求,而且达到了6000支/min滤棒的测量速度,测量精度精确至0.2mm,为滤棒生产的质量控制和效率提升提供了强有力的技术支持。 展开更多
关键词 沟槽滤棒 深度学习 在线检测 位移量
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一种双环形凹面镜结构的光纤F-P腔位移传感器设计
11
作者 谭心 李自鹏 +4 位作者 杨桥 张硕 贺占清 王健 祁辉 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期29-33,共5页
建筑安全隐患严重威胁人身及财产安全。为了切实保障人身财产的安全,文中提出了一种应用于安全检测的双环形凹面镜结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔位移传感器。首先使用氢氟酸进行化学蚀刻法得到凹槽结构,然后通过掩膜法使用光刻胶在光纤... 建筑安全隐患严重威胁人身及财产安全。为了切实保障人身财产的安全,文中提出了一种应用于安全检测的双环形凹面镜结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔位移传感器。首先使用氢氟酸进行化学蚀刻法得到凹槽结构,然后通过掩膜法使用光刻胶在光纤纤芯位置制作波导,将制作好的光纤结构使用磁控溅射法镀制银膜,最后将波导结构洗去得到双环形凹面镜结构,两根具备相同结构的光纤组成Fabry-Perot腔结构。研究结果表明,双环形凹面镜结构能够很好地实现提高传感器灵敏度和线性度的目的,设计的传感器在0~30μm间灵敏度达到105.535/μm,线性度超过0.999。 展开更多
关键词 化学腐蚀 氢氟酸 Fabry-Perot腔 位移 凹面镜 安全检测
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基于3DCNN的陆上风机基础竖向位移预测研究
12
作者 李仁杰 张伟 +3 位作者 卢向星 刘中华 魏焕卫 谭芳 《力学与实践》 2025年第1期98-106,共9页
为准确预测风机基础的沉降,避免风机基础不均匀沉降过大导致风机结构变形,影响安全及寿命,依托某陆上风机基础加固项目,构建了一种基于三维卷积神经网络(three-dimensional convolutional neural network,3DCNN)的风机基础竖向位移预测... 为准确预测风机基础的沉降,避免风机基础不均匀沉降过大导致风机结构变形,影响安全及寿命,依托某陆上风机基础加固项目,构建了一种基于三维卷积神经网络(three-dimensional convolutional neural network,3DCNN)的风机基础竖向位移预测模型,对不同位置测点的竖向位移监测数据进行时空重构,并通过时空矩阵将监测数据导入三维卷积核学习数据间的时空特征。对比当下热门的神经网络模型,可以发现3DCNN模型在沉降预测方面具有更高的预测精度,其泛化性和稳定性也更优越。 展开更多
关键词 卷积神经网络 陆上风机 基础竖向位移 时空特征
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触觉图像位移估计算法研究
13
作者 吴剑锋 叶翔宇 +1 位作者 张升高 仇超 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期161-164,共4页
针对现有数字图像运动估计算法不能完全适用于低分辨率触觉图像的问题,提出了一种自适应参考模板互相关(ARTC)的触觉图像位移估计算法,其流程包括模板自适应选取、最相似子区搜索和亚像素位移估计。该算法自适应选取模板以实现触觉图像... 针对现有数字图像运动估计算法不能完全适用于低分辨率触觉图像的问题,提出了一种自适应参考模板互相关(ARTC)的触觉图像位移估计算法,其流程包括模板自适应选取、最相似子区搜索和亚像素位移估计。该算法自适应选取模板以实现触觉图像位移的快速、高精度估计。实验结果表明:本文提出的ARTC算法对低分辨率触觉图像进行位移估计的精度和耗时都优于相位相关算法、仿射法和尺度不变特征变换(SIFT)算法。 展开更多
关键词 低分辨率触觉图像 位移估计 互相关 自适应选取
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一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型
14
作者 瞿伟 李达 +1 位作者 李久元 边子策 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第3期221-230,共10页
在对滑坡监测数据粗差进行有效处理及充分顾及滑坡监测数据自身特性的基础上,提出一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型。首先,利用孤立森林法对滑坡时序监测数据的显著粗差进行处理,再对其平稳性、自相关性... 在对滑坡监测数据粗差进行有效处理及充分顾及滑坡监测数据自身特性的基础上,提出一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型。首先,利用孤立森林法对滑坡时序监测数据的显著粗差进行处理,再对其平稳性、自相关性、正态性进行综合分析,确定模型预测中输入特征序列的最佳长度;其次,利用集合经验模态分解(EEMD)方法,将非稳态滑坡监测数据分解为多个平稳时间序列,再结合样本熵与K-means算法将其划分为高频、中频、低频3类时间分量;最后,通过对比不同神经网络模型的预测精度,分别构建适合于3类时间分量的预测模型,再将预测结果相叠加,实现对滑坡位移的高精度预测。实验区典型滑坡体北斗/GNSS监测数据测试表明,本文组合预测模型对含有显著粗差的滑坡监测数据具有较好的适用性,相较于单一及现有组合模型可显著提高滑坡位移预测精度。 展开更多
关键词 滑坡位移预测 集合经验模态分解 样本熵 深度神经网络 时间卷积网络
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基于加速度信号阈值分段校正的位移测量方法
15
作者 宋世军 崔兵 +1 位作者 杨蕊 安增辉 《起重运输机械》 2025年第3期82-88,共7页
目前,轨迹测量有接触式和非接触式2类,非接触式易受环境干扰,接触式加速度计虽用于位移测量,但面临噪声、零漂及安装角度误差等问题。针对接触式加速度计的诸多问题,文中提出一种加速度信号阈值分段校正方法。该方法依据加速度变化率将... 目前,轨迹测量有接触式和非接触式2类,非接触式易受环境干扰,接触式加速度计虽用于位移测量,但面临噪声、零漂及安装角度误差等问题。针对接触式加速度计的诸多问题,文中提出一种加速度信号阈值分段校正方法。该方法依据加速度变化率将加速度信号分为开始、位移发生和结束3个阶段,开始阶段对加速度信号求取均值并归零位,同时对位移发生阶段和结束阶段的加速度信号除去均值;位移发生阶段对速度进行多项式拟合校正;结束阶段对速度信号进行高通滤波处理,以提高位移测量精度。通过在滚轴丝杠平台进行试验,将该方法处理的位移数据与平台上的位移传感器输出的位移数据比较,相对峰值误差不超过3.65%,证明该方法具有较高准确性和可靠性。 展开更多
关键词 位移测量 加速度计 阈值分段校正 多项式拟合
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基于模和阻抗角的自感式位移传感器阻抗建模 被引量：1
16
作者 陈信维 李红伟 +2 位作者 任宗强 于文涛 丁印恕 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期387-397,共11页
目前主动磁悬浮轴承广泛用于工业各领域,而位移传感器是影响磁悬浮轴承控制性能的重要部件。为了研究位移传感器的性能,首先必须建立准确的传感器模型,因此,该文根据自感式位移传感器的工作原理,通过引入铁心复磁导率和气隙磁阻杂散系数... 目前主动磁悬浮轴承广泛用于工业各领域,而位移传感器是影响磁悬浮轴承控制性能的重要部件。为了研究位移传感器的性能,首先必须建立准确的传感器模型,因此,该文根据自感式位移传感器的工作原理,通过引入铁心复磁导率和气隙磁阻杂散系数,提出一种基于阻抗的模和阻抗角的自感式位移传感器阻抗建模方法。然后根据实验数据得到了模型参数,运用阻抗改进模型预测不同激励频率下传感器的输出电压和灵敏度。最后与传感器静态性能实验结果相比,输出电压的预测误差小于0.05 V,灵敏度的预测相对误差小于1%,验证了阻抗改进模型的准确性。所建阻抗改进模型为进一步研究自感式位移传感器的动态输出性能提供了理论基础。 展开更多
关键词 主动磁悬浮轴承 自感式位移传感器 铁心线圈阻抗建模 相对复磁导率 气隙磁阻杂散系数
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考虑滞后效应的CNN-BIGRU-Attention预测降水型滑坡位移
17
作者 肖金涛 王自法 +2 位作者 王超 赵登科 李兆焱 《人民黄河》 北大核心 2025年第3期135-140,145,共7页
为研究降水对滑坡的影响,基于大沙窝滑坡日降水量和位移数据,采用移动平均法将位移分解为趋势项位移和周期项位移,采用卷积神经网络(CNN)预测趋势项位移,采用带有注意力机制(Attention)的卷积神经网络-双向门控循环单元(CNN-BIGRU)模型... 为研究降水对滑坡的影响,基于大沙窝滑坡日降水量和位移数据,采用移动平均法将位移分解为趋势项位移和周期项位移,采用卷积神经网络(CNN)预测趋势项位移,采用带有注意力机制(Attention)的卷积神经网络-双向门控循环单元(CNN-BIGRU)模型预测周期项位移,通过叠加趋势项位移和周期项位移得到最终预测位移结果。采用斯皮尔曼相关系数结合滞后性研究分析变量间的滞后关系。以BIGRU-Attention、门控循环单元(GRU)、长短期记忆网络(LSTM)模型为对照,比较CNN-BIGRU-Attention模型预测周期项位移的精确性。结果表明:CNN模型预测以3、6、12 h步长的趋势项位移的R^(2)值分别为0.992、0.977、0.965;CNN-BIGRU-Attention模型预测以3、6、12 h步长的周期项位移的R~2值分别为0.963、0.939、0.896,预测精度均高于BIGRU-Attention、GRU、LSTM模型;基于呷任依村滑坡监测数据,验证了CNN-BIGRU-Attention模型的泛化性。 展开更多
关键词 位移预测 CNN BIGRU ATTENTION 大沙窝滑坡 呷任依村滑坡
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改进温度分量的高海拔混凝土坝位移监控模型
18
作者 苏荟 胡江 +1 位作者 李星 苏怀智 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第2期106-112,共7页
为改善传统大坝位移监控模型应用于高海拔混凝土坝时,模型中温度分量拟合难度高且极易出现欠拟合现象的问题,在分析气温、辐射、库水温、保温层对坝体边界温度的影响,同时考虑外界温度在坝体内部传递时坝体位移呈现出的滞后效应的基础上... 为改善传统大坝位移监控模型应用于高海拔混凝土坝时,模型中温度分量拟合难度高且极易出现欠拟合现象的问题,在分析气温、辐射、库水温、保温层对坝体边界温度的影响,同时考虑外界温度在坝体内部传递时坝体位移呈现出的滞后效应的基础上,引入瑞利分布构造滞后函数,采用粒子群优化算法对滞后天数进行寻优,构建了改进温度分量的高海拔混凝土坝位移监控模型。以某高海拔混凝土重力坝为例,选取该坝两个不同位置处的测点对改进模型进行验证,结果表明,与传统模型相比,改进模型的拟合精度高,预测效果好,适用于高海拔混凝土坝。 展开更多
关键词 混凝土坝 高海拔 位移 监控模型 温度分量 欠拟合
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光栅直线位移测量技术研究进展与展望
19
作者 赵志财 于海 +2 位作者 万秋华 赵长海 李勇杰 《电测与仪表》 北大核心 2025年第2期51-61,共11页
直线位移测量技术在机械精密制造领域扮演着至关重要的角色,是保证加工精度的关键。与其他直线位移测量技术相比,光栅直线位移测量技术具有测量精度高、抗干扰能力强,易于实现大量程测量等优点,已成为当下研究热点之一,为进一步开展光... 直线位移测量技术在机械精密制造领域扮演着至关重要的角色,是保证加工精度的关键。与其他直线位移测量技术相比,光栅直线位移测量技术具有测量精度高、抗干扰能力强,易于实现大量程测量等优点,已成为当下研究热点之一,为进一步开展光栅直线位移测量技术研究,文中分析了三种光栅直线位移测量系统的测量原理,归纳整理了三种光栅直线位移测量的研究进展,并总结现有研究的优点与存在的不足:基于莫尔条纹的光栅直线位移测量技术受限于衍射极限的影响,分辨力难以进一步提高,基于衍射光栅的直线位移测量技术难以实现绝对位置测量,基于图像处理算法的直线位移测量技术存在集成化程度较低、测量范围有限等缺点,展望了光栅直线位移测量技术的发展方向。为开展光栅直线位移测量技术研究提供依据。 展开更多
关键词 光栅直线位移测量 高精度 高分辨力 大量程 研究进展 展望
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基于HLS的高精度位移测量算法的硬件加速设计
20
作者 陈昊然 王天昊 +5 位作者 路美娜 宋茂新 罗环 吴晓宇 骆冬根 裘桢炜 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第2期341-351,共11页
针对高精度位移传感器对高速位移测量算法的运行速度、可移植性及降低研发成本的需求,提出一种基于高层次综合(high-level synthesis, HLS)技术的高精度测量算法的硬件加速设计方法。使用HLS技术实现C++语言到Verilog语言的综合,针对高... 针对高精度位移传感器对高速位移测量算法的运行速度、可移植性及降低研发成本的需求,提出一种基于高层次综合(high-level synthesis, HLS)技术的高精度测量算法的硬件加速设计方法。使用HLS技术实现C++语言到Verilog语言的综合,针对高精度位移测量算法设计策略,利用HLS技术中的流水化和数组重构等优化技术进行硬件加速,并将其封装为知识产权(intellectual property, IP)核,提高算法的可移植性。以Xilinx公司的Kintex-7系列现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)芯片XC7K325TFFG676为载体的测量系统实验结果表明,整个算法耗时91.8μs,相比数字信号处理(digital signal processor, DSP)单元将运行时间缩短了308.2μs,测量精度达到44.44 nm,稳定性为49.20 nm,线性度为0.503‰。 展开更多
关键词 高层次综合技术 位移检测 现场可编程门阵列 硬件加速
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