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[期刊] 实验技术与管理  [作者] 袁新安  卞旭东  杨会敏  李伟  刘岩  刘荣华  王运才  王汉  
现有的无损检测教学和科研仪器的信号直观表现能力差,且系统封闭不具备二次开发能力,无法满足当前无损检测教学和科研需求。该文以现场可编程门阵列(FPGA)为核心,开发结构缺陷交流电磁场可视化实验系统,研制高灵敏度阵列交流电磁场检测探头,并在FPGA内部实现锁相放大、滤波和显示等逻辑算法,以实时可视化的方式显示金属结构缺陷形貌。实验结果表明:基于FPGA的结构缺陷交流电磁场可视化实验系统可实时以彩色图像的形式直观显示缺陷形貌,具备灵活的信号处理算法二次开发能力,丰富了无损检测教学内容,提高了无损检测实验和教学品质,兼具实验教学与科研价值。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 郑庆庆  吴谨  朱磊  左韬  
在"电磁场与电磁波"课程教学中,引入MagNet有限元分析软件解决实际问题。通过屏蔽球模型和永磁同步电机两个实例,由浅入深地介绍了MagNet在该课程教学中的具体应用。实际教学效果表明,这种教学方法可以加深学生对电磁场理论以及工程应用的理解,培养学生解决实际工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 王珺珺   马骁   吴琦  
根据电磁兼容相关课程特点,针对电磁兼容教学过程中缺乏能够完整且具象演示电磁耦合路径实验教学系统问题,从电磁兼容基本理论出发,参考微带线的耦合和辐射理论,设计并制作了一套电磁耦合路径可视化实验教学系统,实现了场-场、场-路、路-场、路-路等电磁耦合路径的可视化。该实验教学系统结构简单,不需要外部干扰源,能够利用简单的实验仪器一次性实现四种耦合路径的可视化展示,展示的耦合效应明显、直观,有助于加深学生对电磁兼容“三要素”中耦合通道这一要素的理解,并为后续相关课程教学奠定基础。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 魏凤兰  刘玉娟  张彩碚  
借助光学显微镜技术研究了电磁场电流和频率对半连续铸造Φ100mm7075Al合金铸锭显微组织晶粒的影响。结果表明:在电磁场作用下,晶粒细化,电流越大,晶粒细化越明显,并且晶粒也由树枝状逐渐转变为等轴状;当频率小于25Hz时,随电流频率增大,晶粒细化,电流频率为25Hz时,晶粒最小,当频率大于25Hz时,随电流频率的增大,晶粒尺寸增大。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 曹猛  刘颖  
微波暗室可以屏蔽外界电磁波的干扰,使测量活动不受外界电磁环境的影响,同时能够抑制内部电磁多路径反射干扰,构建一种对来波几乎全部吸收的纯净的电磁测量环境。大多数微波暗室测试功能一般相对单一,仅能够服务于某一至两项测试需求。该文根据功能需求设计并建设了多功能复合型测试暗室,结合实践经验给出了微波暗室的结构和性能设计方法。该微波暗室具备近场、远场、RCS、北斗导航模拟、复杂电磁环境模拟等多项功能,为所在单位各研究团队提供了多种测试条件,并取得了较好的科研和社会服务效果。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 陈斌  马良  刘勇  
电磁场优化算法是目前一种比较新颖的群智能优化算法,其利用不同极性电磁场所产生的引斥力,使电磁粒子朝最优解移动。针对标准电磁场优化算法在求解作业车间调度问题时容易陷入局部极值点、收敛精度差等问题,提出了一种多策略引导的电磁场优化算法。算法中粒子受到三种不同来源的引斥力,在迭代过程中通过计算每种移动策略的临代电差、累计电差和综合电差来决定粒子的引导方式,并通过概率变异算法来避免陷入局部最优解。通过作业车间调度问题FT、LA系列测试实例仿真实验,对新算法与其他算法的测试结果进行比较分析,研究表明该算法具有更高的求解精度和更快的计算速度。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 赵明欣  魏凤兰  
采用CREM铸造工艺制备4045铝合金铸锭,借助光学显微镜研究了电磁场频率对准100mm4045铝合金微观组织的影响。结果表明:电磁场频率对4045合金晶粒的细化有重要影响,当频率小于20Hz时,随着电流频率增大,晶粒发生细化,晶粒尺寸趋向均匀;当频率大于20Hz时,随着频率的增加,晶粒尺寸变大;当频率为20Hz时,微观组织为最佳。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 周恺  张睿哲  叶宽  李鸿达  王哲  黄松岭  
接地网对电力系统的可靠运行起到至关重要的作用,然而,接地网的埋地环境使得接地装置易产生缺陷,因此需要及时开展接地网的检测。该文针对电力系统接地扁钢,提出基于线性调频激励和同步压缩小波变换的SH导波检测方法。首先,设计了永磁体阵列SH导波换能器,该换能器结构简洁,适合用于扁钢结构。其次,使用线性调频信号激励换能器,研究了同步压缩小波变换,在时频平面对导波重叠信号进行辨识,有效区分了不同缺陷以及端面。随后,利用有限元仿真和试验,验证所提出信号分析方法,计算得到的距离定位误差均在3%以内,证明了该方法可以对导波走时进行准确提取,对缺陷高精度定位。最后,和短时Fourier变换、Wigner分布的结果进行比较,验证了同步压缩小波变换高时频聚集性的优势。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 张璐莹   卞雨辰   周立娇   蒋鹏   刘英  
该文将管道漏磁缺陷分类任务设计成应用型教学实验。该实验使用迁移学习的方法,调用预训练模型ResNet50,并插入主流的注意力机制(SE、CA、ECA、CBAM)进行对比分析。同时,利用Grad-CAM++可解释算法对模型内部的识别逻辑进行可视化,以便帮助学生更好地理解模型。实验结果显示,插入注意力机制的最优模型准确率达99.7%,能够有效识别管道中的正常情况和分类缺陷情况。该实验依托高性能计算机硬件和最新的Pytorch2.0软件包搭建了深度学习平台,有助于培养学生的创新意识和科研能力,也是对多学科交叉融合人才培养模式的探索和实践。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 张强  张敬南  王珅  张炜  
数字化实验用中频交流电源,以DSP控制器为核心,辅以相应的外围硬件电路,采用模块式软件编程结构,在提升电源性能、满足自动控制元件课程实验需求的前提下,具备了二次开发、功能拓展的能力,可有效满足多种实验需求。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 杨保东   薛朝   周海涛  
该文改进了传统的法拉第磁致旋光仪的轴向磁场产生装置,设计的核心是将多个沿厚度方向充磁的圆柱形钕铁硼永磁铁对称地放置在待测样品周围,改进的法拉第磁致旋光仪具有磁场空间分布稳定、轴向磁场均匀、且大小灵活可调等优点。此外,提出采用“相位法”测量法拉第磁致旋光角,与“消光法”比较表明“相位法”能显著提高测量精度,测量误差小于0.5°。改进的磁场产生装置和测量方法也可用于法拉第反常色散滤光器等磁光旋转科研实验。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 刘晓瑜  南金龙  王子熠  王锋  李平  孙晶华  张晓峻  
根据“新工科”背景下大学物理实验教学的改革需求和霍尔元件发展的新趋势,研制了一款基于霍尔元件的螺线环磁场测量装置。该装置由自制的磁场测试仪、霍尔元件尺、移动导轨和螺线环组成。通过给螺线环通入直流励磁电流(强度可调),使螺线环内部产生稳定的磁场,利用自行设计的霍尔元件移动尺可测量螺线环磁感应强度与励磁电流、环路半径之间的关系,还可以测量螺线环的磁场分布和空气磁导率。相应的实验设计可以帮助同学更直观地认识螺线环磁场的分布规律,理解霍尔效应测量磁场的基本原理,深化学生对于磁场相关理论的理解,同时促进理论学习与工程应用的融合,培养并锻炼学生分析解决实际工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 李伟  齐昌超  崔铭芳  王勇胜  
基于交流电磁场检测(ACFM)技术,以缺陷实时在线判定为核心,构建了一套集高灵敏度水下ACFM检测探头、水下密封舱体及上位机为一体的水下结构物缺陷检测实验系统。检测探头选用高精度TMR传感器,舱体采用PC104嵌入式主板作为核心部件,借助LabVIEW软件开发了基于网线的在线传输和缺陷自动判定软件。通过水下结构物缺陷检测实验,实现了实验室条件下的缺陷高精度检测和实时自动判定。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 张亮  罗迎社  粟建新  张永忠  陈胜铭  罗树凌  邓瑞基  邓旭华  
以PVC(聚氯乙烯)板材作为试验材料,制作成单向拉伸试件,在室温条件下,进行了相同速率不同缺陷尺寸和相同缺陷不同拉伸速率下的拉伸实验。运用项目组自主研发的高聚物热致磁效应全域测量系统和红外热像仪对高聚物热致磁效应进行了量测。实验结果表明,含缺陷PVC板材在拉伸过程中,由于拉伸载荷和粘塑性变形热等热-力耦合作用会导致热致磁效应,且这种热磁效应强度B强烈地依赖于应变速率和缺陷尺寸。本研究结果为对合理使用和设计新型材料提供了新的理论和实验依据,对新型材料的寿命预测、安全生产、事故防范等具有重要的理论意义和工程应用价值。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 连远锋  张鑫  庄永琪  纪连恩  王智广  
针对“数据结构与算法”课程存在理论抽象程度高、实践应用案例不足等问题,设计实现了数据结构与算法可视化调试虚拟仿真实验系统——DSAVDVR。该虚拟仿真实验系统将数据结构与算法知识点映射到巡检机器人油气站场巡检工程案例中,包括4个模拟交互操作子任务:基础数据结构与算法、数据结构与油气巡检任务映射、巡检路径规划与评价和巡检目标检测与识别。每个子任务逐层递进且利用可视化调试技术将数据状态变化与算法逻辑进行关联,有利于培养学生的理论学习能力、问题求解能力和探索研究能力,为国内高校面向计算机行业培养实践创新型人才提供了一种新的实践教学模式。
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