CFRP层板缺陷脉冲红外热波检测技术研究
这是一篇关于CFRP层板,缺陷,热图序列,脉冲法的论文, 主要内容为碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)是目前应用最广泛、发展最成熟的结构复合材料之一,因其具有良好的耐蚀性和耐热性、低热膨胀系数、高比强度、高比模量等优点,被广泛应用于航空航天、军事工业、电子电器等领域。CFRP层板在制备、加工和服役过程中,由于制造工艺、疲劳、循环应力和冲击损伤等因素的影响,易形成层间分层、脱粘等缺陷,严重影响了CFRP层板的质量与性能,存在巨大的安全隐患。因此,对碳纤维增强复合材料构件进行合理有效的检测与评估是非常有必要的。本文主要针对CFRP层板分层缺陷脉冲红外热波成像检测理论与仿真、试验研究、红外热图序列处理、CFRP层板缺陷识别与分割、CFRP层板缺陷面积与深度的预测及量化分析等方面开展研究,为CFRP层板缺陷量化评估提供有力的补充。根据材料科学和传热学等相关理论,建立了脉冲热流在CFRP层板中的三维热传导数学模型,并采用有限元法进行仿真研究。研究分析了缺陷几何特征与表面温度场分布之间的关系,以及检测工艺参数与缺陷识别效果的关系,为试验研究提供了理论依据。搭建了脉冲红外热波成像无损检测系统,成功检测了CFRP层板分层缺陷,探究了检测工艺参数以及缺陷平面尺寸和深度对检测效果的影响及规律。同时,将试验结果与仿真结果进行了对比,验证了传热模型的准确性,获得合适的检测工艺参数范围。采用了去除拟合背景序列法和中值滤波法对图像序列进行了预处理,有效解决了热不均噪声和斑点噪声的问题。采用帧间差分-多帧累加平均法、多项式拟合法和主成分分析法等算法对红外热图序列进行处理及特征提取,并引入信噪比和结构相似性来定量评价各算法处理效果。结果表明,主成分分析法的处理效果最佳,其所得图像缺陷识别能力强且结构相似性良好。开展了CFRP层板缺陷识别与分割、CFRP层板缺陷面积预测及量化分析的研究,提出了基于Mobile Net V2和Deep Lab V3+的语义分割算法对输入图像进行分割与定量计算缺陷面积,并与模糊C均值聚类-动态阈值分割算法进行比较。结果表明,基于Mobile Net V2和Deep Lab V3+的语义分割算法缺陷分割效果良好,缺陷面积预测误差较小,预测误差在0.4%～32.5%,可以实现CFRP层板缺陷面积的预测。开展了CFRP层板缺陷深度定量分析的研究,提出PSO-LSSVM、BPNN、PSO-BPNN和WOA-BPNN四种缺陷深度预测模型,实现了CFRP层板缺陷的有效识别与缺陷深度的预测。引入MAE、RMSE和R2对预测结果进行评价,结果表明,WOA-BPNN具有更高的预测精度和拟合优度。对WOA-BPNN预测的缺陷深度进行了定量分析,结果表明,WOA-BPNN的缺陷深度预测误差在5%以内,其中预测误差最小值仅为0.3%,预测效果良好。该论文有图109幅,表25个,参考文献106篇。
过渡金属基复合材料的设计及电催化分解水性能研究
这是一篇关于NiFe-LDH,电催化水分解,复合结构,掺杂,缺陷的论文, 主要内容为环境问题日益突出,开发无污染、环境友好的可再生能源是急需解决的重要问题。随着新型催化材料的不断开发,电解水制备氢气将成为制氢的主要技术手段。贵金属基电催化剂是目前公认的高效电催化材料,但存在成本高、资源稀缺、易中毒等问题,阻碍了其规模化应用。过渡金属基复合材料具有高导电性和低成本优势,是极具实际应用价值的电催化材料。层状Ni Fe-LDH材料的金属阳离子分布均匀、组分可调、制备方法简便,并具有优异的OER电催化活性,但其析氢活性差、导电性低和活性位点不足等问题严重制约了它在电催化全解水领域的应用。为得到电解水活性与贵金属媲美的过渡金属基电催化材料,本文从Ni Fe-LDH改性的角度出发,通过构建复合结构、掺杂和界面工程设计、空位工程及纳米团簇锚定的手段,设计合成了3D过渡金属基复合电催化材料。本论文主要研究内容包括三个部分:(1)基于硫化物/磷化物复合结构设计的Ni Co2S4/Ni Fe P/NF体系:通过水热、磷化、电沉积的手段在泡沫镍基体上合成了Ni Co2S4/Ni Fe P/NF复合材料。采用XRD、SEM、TEM、XPS等表征技术对三维花状Ni Co2S4/Ni Fe P/NF电催化材料的形貌、相结构和组分进行了表征,通过电化学测试有效证实了Ni Fe P与Ni Co2S4存在协同作用,使得复合体系具有更快的电荷传输性能、更多活性位点、更小的欧姆损耗以及优异的电化学活性和稳定性。在1M KOH电解质溶液中,Ni Co2S4/Ni Fe P/NF复合材料的HER(205 m V@50m A·cm-2)和OER(293 m V@100 m A·cm-2)过程均表现出了优异的催化性能,且以1.56 V的低电池电压即可驱动10 m A·cm-2高效的整体水分解。因此,通过构建硫化物/磷化物复合材料,是构建过渡金属基高效双功能分解水电催化剂的有效策略。(2)基于金属掺杂和界面工程改性设计的W-Fe Ni2S4/Ni3S2/NF复合体系:采用两步水热法制备了W-Fe Ni2S4/Ni3S2/NF复合电催化剂。通过XRD和TEM表征技术证实了Fe Ni2S4和Ni3S2之间存在紧密接触界面,能够为电荷快速转移提供电荷通道;通过XPS技术对复合样品进行研究,发现掺杂W后,金属活性位点周边的电子结构得到优化,诱导了高价Ni、Fe物种的生成。通过电化学测试研究了W-Fe Ni2S4/Ni3S2/NF电解水活性,在1M KOH电解质溶液中,复合结构表现出了93 m V(10 m A·cm-2)的HER过电势和210 m V(50 m A·cm-2)的OER过电势;作为双功能材料用于整体水分解时,仅需要1.52 V便可提供10m A·cm-2的电流密度。因此,本部分通过金属掺杂改性与界面工程有效提高了电催化分解水活性,为高效双功能3D过渡金属基复合电催化材料的开发提供了新思路。(3)基于空位工程和合金团簇沉积设计的Ni Fe-LDH-Vo@Ni Cu复合体系:利用H2O2进行辅助刻蚀形成氧缺陷并电沉积Ni Cu合金团簇,成功制备了Ni Fe-LDH-Vo@Ni Cu复合电催化材料。通过SEM、TEM、HRTEM等表征手段证实了复合结构具有丰富的空位结构和微观形貌。XRD、XPS、Raman、EPR等表征技术进一步证实成功合成了Ni Fe-LDH-Vo@Ni Cu复合体系。电催化性能实验表明,在1M KOH溶液中,Ni Fe-LDH-Vo@Ni Cu表现出优异的OER(244m V@50 m A·cm-2)和HER(85 m V@10 m A·cm-2)性能,且具有1.54 V(10m A·cm-2)的低电压驱动全解水性能。利用DFT计算,证实了空位的引入能够降低决速步骤的反应能垒,而Ni Cu合金团簇的锚定不仅降低了中间体的反应能垒,还改变了中间体的决速步骤。这项工作为Ni Fe-LDH的改性提供了新策略,并从实验和理论计算相结合的角度,为设计高效稳定电催化材料提供了借鉴。
协同软件开发中测试管理系统的设计与实现
这是一篇关于分布环境,协同开发,缺陷,软件测试的论文, 主要内容为软件测试是软件开发过程中的重要组成部分,软件测试做的怎么样,直接关系到产品的最终质量。软件测试在软件开发过程中的比重也在不断增加,人们对于测试工作的研究也越来越多,越来越深入。随着Web技术的发展和软件规模的扩大,软件开发作为一个群体协同的工作,对开发的分布性需求变得越来越迫切。分布在不同地方的项目开发人员借助于先进的分布式开发技术和协同技术,共同参与项目的协同开发工作。 本文结合案例就协同软件开发中软件测试管理系统的设计和实现进行了研究,并指明今后进一步研究的方向。 1)系统地阐述了协同软件开发中测试管理的相关基础、协同软件开发的技术特点、协同软件开发研究中的关键研究领域、协同软件开发中软件测试的技术特点,以及构建基于协同软件开发模式的软件测试管理系统的相关技术与方法。 2)全面论述协同软件开发中测试管理系统的设计,并对软件测试管理系统的总体设计、系统架构的选择、基本信息管理的功能设计、测试用例管理的功能设计,以及缺陷管理的功能设计进行了论述。 3)论述了协同软件开发中测试管理系统的实现、测试变化自动分析模块的实现、测试就绪点发布模块的实现、缺陷跟踪管理模块的实现以及其它关键实现。
CFRP层板缺陷脉冲红外热波检测技术研究
这是一篇关于CFRP层板,缺陷,热图序列,脉冲法的论文, 主要内容为碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)是目前应用最广泛、发展最成熟的结构复合材料之一,因其具有良好的耐蚀性和耐热性、低热膨胀系数、高比强度、高比模量等优点,被广泛应用于航空航天、军事工业、电子电器等领域。CFRP层板在制备、加工和服役过程中,由于制造工艺、疲劳、循环应力和冲击损伤等因素的影响,易形成层间分层、脱粘等缺陷,严重影响了CFRP层板的质量与性能,存在巨大的安全隐患。因此,对碳纤维增强复合材料构件进行合理有效的检测与评估是非常有必要的。本文主要针对CFRP层板分层缺陷脉冲红外热波成像检测理论与仿真、试验研究、红外热图序列处理、CFRP层板缺陷识别与分割、CFRP层板缺陷面积与深度的预测及量化分析等方面开展研究,为CFRP层板缺陷量化评估提供有力的补充。根据材料科学和传热学等相关理论,建立了脉冲热流在CFRP层板中的三维热传导数学模型,并采用有限元法进行仿真研究。研究分析了缺陷几何特征与表面温度场分布之间的关系,以及检测工艺参数与缺陷识别效果的关系,为试验研究提供了理论依据。搭建了脉冲红外热波成像无损检测系统,成功检测了CFRP层板分层缺陷,探究了检测工艺参数以及缺陷平面尺寸和深度对检测效果的影响及规律。同时,将试验结果与仿真结果进行了对比,验证了传热模型的准确性,获得合适的检测工艺参数范围。采用了去除拟合背景序列法和中值滤波法对图像序列进行了预处理,有效解决了热不均噪声和斑点噪声的问题。采用帧间差分-多帧累加平均法、多项式拟合法和主成分分析法等算法对红外热图序列进行处理及特征提取,并引入信噪比和结构相似性来定量评价各算法处理效果。结果表明,主成分分析法的处理效果最佳,其所得图像缺陷识别能力强且结构相似性良好。开展了CFRP层板缺陷识别与分割、CFRP层板缺陷面积预测及量化分析的研究,提出了基于Mobile Net V2和Deep Lab V3+的语义分割算法对输入图像进行分割与定量计算缺陷面积,并与模糊C均值聚类-动态阈值分割算法进行比较。结果表明,基于Mobile Net V2和Deep Lab V3+的语义分割算法缺陷分割效果良好,缺陷面积预测误差较小,预测误差在0.4%～32.5%,可以实现CFRP层板缺陷面积的预测。开展了CFRP层板缺陷深度定量分析的研究,提出PSO-LSSVM、BPNN、PSO-BPNN和WOA-BPNN四种缺陷深度预测模型,实现了CFRP层板缺陷的有效识别与缺陷深度的预测。引入MAE、RMSE和R2对预测结果进行评价,结果表明,WOA-BPNN具有更高的预测精度和拟合优度。对WOA-BPNN预测的缺陷深度进行了定量分析,结果表明,WOA-BPNN的缺陷深度预测误差在5%以内,其中预测误差最小值仅为0.3%,预测效果良好。该论文有图109幅,表25个,参考文献106篇。
基于微信公众平台的缺陷管理系统的设计与实现
这是一篇关于缺陷,微信,Spring框架,Hibernate框架的论文, 主要内容为随着信息技术的不断发展,计算机技术和软件产品在日常生活中扮演的角色越来越重要,软件产品的复杂度也不断提高,软件产品的缺陷所带来的影响也越来越大。提高软件产品的质量,减少软件系统的缺陷,不仅需要关注软件开发过程中对缺陷的管理和控制,还要及时发现和处理软件产品在交付使用后暴露的缺陷。传统的缺陷管理系统虽然为软件开发过程提供了优秀的缺陷管理功能,但对于产品在使用过程中暴露的缺陷,收集的手段还十分单一,主要依靠软件产品本身的日志信息收集系统缺陷,或者通过用户主动发送邮件告知产品使用中的问题,缺乏时效性,也加大了用户主动反馈缺陷的难度。在移动互联网高速发展的今天,智能设备拥有了极高的普及率。微信(WeChat)作为移动设备上的通讯服务软件,成为一款日常通信工具的同时,更是生活服务、媒体资讯、娱乐社交等多种服务的入口。微信公众平台作为一个开放的应用平台,建立在微信之上,依托微信公众号为入口,为缺陷管理开拓了新思路。本文设计并实现了基于微信公众平台的缺陷管理系统,使用B/S架构,结合Spring、Hibernate等框架技术,将缺陷管理与微信相结合,以微信公众号的形式,为软件产品用户提供缺陷反馈的渠道,通过微信平台,简化用户提交缺陷信息的流程,方便用户及时获取缺陷的处理信息,提高软件产品的质量。
缺陷管理教学系统设计与实现
这是一篇关于缺陷,教学,软件测试,系统,管理的论文, 主要内容为缺陷是软件开发过程中发现的错误，一般需要返工才能更正这个错误。该错误往往会带来很严重的后果。目前市场上出现了很多缺陷管理工具，目的是通过对缺陷的有效管理提高软件质量。我所在的单位是一所高职院校，开设了软件测试专业。为了给学生创造一个良好的学习环境，提高我们的教学质量，我们有意成立软件测试实验室，那么必然要进行缺陷管理。所以本文的主要工作是设计并实现一款缺陷管理教学系统。该系统的引入首先可以提高学生开发软件的质量和重视软件测试的意识；其次，学生可以掌握缺陷管理的流程和方法；第三有了在校期间该系统灵活运用的经验，那么学生毕业后会更快的适应工作岗位的需要。论文主要工作如下： （1）提出了一个缺陷管理教学系统的架构。首先选择B/S模式，即所谓的“瘦客户机”，只要装上操作系统、网络协议软件以及浏览器即可。这样不仅降低了系统成本，减少了维护工作量，而且便于系统今后的扩展；其次采用MVC架构。表示层由JSP实现采集和处理数据和用户的请求。用户接收请求后，用JavaBean实现处理业务逻辑，控制数据流向，即功能层。数据层主要完成用户对数据库的操作。主要由Java和SQL语句实现数据的增、删、改、查等操作。 （2）设计并实现了一个缺陷管理教学系统。以JSP为前台开发语言，HSQL为数据库管理系统开发的缺陷管理教学系统主要实现三个模块，分别为任务模块、设置模块和报表模块。每一个缺陷标识为一个任务。所以任务模块在整个系统当中是使用最频繁的，它用于跟踪、管理测试过程中发现的缺陷。主要功能包括登记任务、修改任务、查找任务和更改任务的状态等；设置模块分为项目设置，系统设置和个人设置；报表模块负责向系统管理员提供测试项目的缺陷统计分析信息。 本文通过研究什么是软件缺陷以及缺陷的分类、缺陷产生的原因和特征、缺陷管理的目标和流程、典型缺陷管理工具的特点分析设计并实现了一款缺陷管理教学系统。该系统准备在内蒙古电子信息职业技术学院软件工程系软件技术专业，尤其是软件测试方向的教学中应用，以验证其管理效果。
输电线路绝缘子缺陷图像识别与分类系统应用研究
这是一篇关于绝缘子,缺陷,图像识别,样本库,匹配的论文, 主要内容为随着无人机在电力系统中的应用,输电线路的日常巡视也通过无人机来采集绝缘子图像数据,这种巡视方法会产生大量的图像数据,需要在这些图像数据中,找出存在缺陷的绝缘子。目前,依靠现场维护人员通过人工从大量无人机拍摄的绝缘子图片中进行查找的方法效率低、耗费高;所以需要一个将无人机采集到的图像数据快速识别分类的系统,筛选出存在缺陷的绝缘子图片,快速定位绝缘子缺陷位置,更快的对存在缺陷的绝缘子维修和更换,确保电网安全稳定运行。为了研究如何实现绝缘子缺陷图像的识别分类,本论文介绍了图像识别技术的发展状况,并对国内外图像识别技术应用实例和电力系统中的应用现状进行分析;还阐述了目前在输电线路中主要使用的绝缘子类型,以及每种类型的绝缘子会出现的缺陷及这些缺陷的表现形式;同时还介绍了用无人机拍摄绝缘子时,使用的拍摄方法及得到的图像数据的格式及特点。本论文提出了一套绝缘子缺陷图像识别的具体流程,首先建立绝缘子缺陷图像的样本库作为比对对象,再对待识别绝缘子图像进行处理,主要进行灰度化处理和图像分割,然后对图像中绝缘子轮廓和灰度值特征元素进行提取,最后,将提取到的绝缘子图像特征元素与样本库中绝缘子图像数据进行匹配,实现绝缘子巡视图像的识别和分类。本论文通过Javaweb的MVC设计模式,采用Java语言结合open CV视觉库和服务器、数据库等工具设计实现了绝缘子缺陷图像识别分类系统,本系统主要有绝缘子缺陷图像样本的管理模块、待检测绝缘子图像的管理模块和绝缘子图像识别结果管理模块;其中主要实现了绝缘子缺陷样本图片的导入和编辑和待检测绝缘子图像的导入和缺陷识别;还有缺陷识别结果的导出。同时通过导入收集的样本图片和特定的待检测图片,对此系统缺陷识别结果进行分析,验证本系统能对样本库中存在的缺陷进行绝缘子图像识别。随着无人机自动驾驶的推广和巡视数据量的增多,数据分析和处理也需要进一步发展,本课题的研究成果就是对输电线路巡视的图像数据进行分析,不仅适应了未来数字化电网的发展,还能在一定程度上降低人力投入,提高电力日常生产和巡视效率。
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