张雷
- 作品数：27 被引量：119H指数：7
- 供职机构：山东大学控制科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：理学自动化与计算机技术机械工程电子电信更多>>
- 强噪声下碳纤维增强树脂复合材料结构Lamb波层析损伤成像方法被引量：9
- 2020年
- Lamb波因其检测范围广、对缺陷敏感性高等特点在复合材料无损检测中广泛应用。但强噪声环境给有效信号的提取带来难度,影响损伤位置判定精度。针对该问题,提出了一种在强噪声背景下基于计盒维数和Lamb波层析成像技术的损伤定位成像方法。首先通过仿真分析了Lamb波在碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料板损伤前后传播的特性。在选定的复合材料板上均匀布置圆形传感器阵列,以粘结质量块改变结构局部刚度的形式模拟真实损伤;其次每个传感器依次作为激励器产生Lamb波,其他传感器采集有无损伤下的响应信号,采用小波变换进行信号去噪。将去噪后的信号添加不同等级的白噪声实现噪声干扰;最后采用计盒维数计算有无损伤的信号差异确定损伤因子,并通过概率成像算法实现损伤的定位成像。实验结果表明,在强噪声环境中单损伤与多损伤成像定位最大和平均误差分别为11.18 mm和6.88 mm,该方法无需信号降噪技术,且避免了多损伤时复杂反射信号的提取过程,在强噪声下复合材料损伤定位识别方面具有较大的潜力。
- 苏晨辉姜明顺梁建英田爱琴孙琳张法业张雷隋青美
- 关键词：LAMB波层析成像结构健康监测
- 复合材料层压板分层缺陷超声相控阵检测与评估被引量：10
- 2021年
- 针对碳纤维增强树脂基复合材料分层缺陷的无损检测与评估问题,通过制备预埋分层缺陷的标准试样,利用超声相控阵技术对缺陷进行无损检测与定量评估,并对测量误差进行分析。首先,在层压板铺层中间埋入聚酰亚胺薄膜制备分层缺陷试样;然后,对试样进行超声相控阵检测,通过超声S扫和C扫图像对缺陷进行定性分析与定量测量,并结合声场仿真对检测误差进行分析。结果表明:所制备试样内分层缺陷形状规则、埋深及大小与预设一致;超声相控阵步进方向检测尺寸比较准确,而扫查方向尺寸误差较大;超声相控阵技术能够准确识别分层缺陷的形状、尺寸及位置,具有很高的检测精度,对较小缺陷具有很好的检测效果。
- 曹弘毅马蒙源丁国强姜明顺孙琳张雷贾磊田爱琴梁建英
- 关键词：复合材料无损检测超声
- 基于双频外差和相移法的结构光成像包裹相位解调算法被引量：1
- 2020年
- 针对现有相位解调算法存在周期错位以及相位突变导致的错误累积等现象,提出了一种基于双频外差和相移法的相位解调算法。通过实验验证了该算法的可行性,并且可以很好地解决由于外界环境因素或者被测对象自身的不连续性导致的相位误差,测量结果更加准确可靠,同时所需投影的光栅图像相对较少,测量速度快,测量精确度高。
- 谷倩倩吕珊珊姜明顺张雷张法业隋青美
- 关键词：结构光相移法
- 基于可调谐DFB激光器的FBG加速度检测系统被引量：1
- 2015年
- 基于分布式反馈DFB激光器的窄线宽特性及可调谐特性,设计了自温度补偿的光纤Bragg光栅（FBG）加速度检测系统。采用简支梁结构,设计了FBG低频加速度传感器。通过增加温度补偿光路,对DFB激光器的中心波长进行实时反馈控制,实现了系统对温度影响的自补偿。实验结果表明,系统对冲击激励信号和加速度的连续激励信号均有良好的动态响应,系统的固有频率为25.1Hz,频率响应范围为0~400.0Hz,加速度的最大灵敏度约为1.89V/m·s2,并且系统具有良好的温度稳定性。
- 张法业姜明顺隋青美张雷曹玉强
- 关键词：简支梁温度补偿
- 表面高灵敏光谱技术
- 表面/界面是纳米科学和技术研究重要的载体和场所。在尺度效应的巨大作用下，表面及基于表面的纳米结构常呈现出与宏观尺度截然不同的特性。近三十年来，用于研究这些新特性的纳米测量方法取得了飞速发展。基于探针、光学、电子束/离子束...
- 胡春光张雷霍树春孙立东胡小唐
- 关键词：超薄膜
- 基于超声导波和优化贝叶斯融合算法的金属结构损伤识别方法研究
- 2021年
- 金属板状结构作为高速列车等大型交通运输工具的关键结构,对其进行损伤检测一直是该领域的热点研究问题。文章提出了一种改进的基于贝叶斯框架下的椭圆轨迹法与基于概率的损伤重构算法的融合算法来解决原有算法存在的数据量大及外部误差影响定位精度等问题。在原有融合算法的基础上对相关系数进行分析,设定合理的相关系数阈值筛选得到有效路径,通过去除无关路径达到数据轻量化的目的。计算有效路径的飞行时间,将飞行时间与相关系数作为损伤特征输入贝叶斯框架中,进而得出损伤位置。为验证路径筛选的有效性及筛选后损伤定位的准确性,进行了仿真与试验。结果表明,改进算法不仅可以实现损伤的精确定位,而且可以减少数据处理量,损伤定位绝对误差小于2 cm,相对误差小于0.67%。
- 张宏杨振发姜明顺张法业张雷隋青美贾磊
- 温度对水泥生料近红外光谱检测的影响及补偿方法被引量：4
- 2020年
- 通过建立校正集样本不同的模型Ⅰ与模型Ⅱ来研究温度对水泥生料近红外光谱模型的影响,其中模型Ⅰ中的建模样本为温度一致的样本,模型Ⅱ中的建模样本为温度变化的样本,建模方法采用偏最小二乘法。对比两组模型的预测结果可知,模型Ⅱ中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3的预测方均根误差与模型Ⅰ相比分别减小了78.3%、26.4%、42.9%、60.4%。实验结果表明:温度变化会导致预测结果产生一定的误差。在校正集中加入温度不同的样本进行建模,可以降低预测误差,使近红外光谱模型更好地应用于生产现场。
- 肖航杨振发张雷张法业隋青美贾磊姜明顺
- 关键词：光谱学近红外光谱水泥生料温度偏最小二乘法
- 表面粘贴式光纤光栅传感器的应变传递机理分析与实验研究被引量：15
- 2018年
- 金属基底封装的光纤光栅应变传感器具有线性度高、重复性好、易标定等特点,在应用中由于光纤与基体不直接接触,测量的精度取决于粘结胶的特性。在分析FBG应变感知机理的基础上,基于力学仿真设计了金属基底结构,并建立了包含光纤光栅-壳体-粘胶层-基体的四层应变传递仿真模型,制作并利用悬臂梁进行了应变测试,取得了良好的实验结果且与仿真计算误差在0.5%以内。
- 苏晨辉张雷隋青美张法业杨绪昌姜明顺
- 关键词：悬臂梁
- 基于差分反射光谱的真空环境有机薄膜生长在线监测方法
- 2015年
- 有机薄膜器件是微电子和光电子领域的重点研究方向。薄膜制备过程的在线监测作为研究成膜机理和优化工艺参数最直接的测量手段,对薄膜器件的高质量制备具有重要意义。为实现真空环境有机薄膜制备过程的实时在线监测,提出了一种基于差分反射光谱术的高精度测量方法。采用离轴抛物面反射镜、光学平板和光纤等基本光学元器件构建紧凑型光路系统,运用差分算法分析光谱信号,具有较高的测量性能。测试了不同实验环境下光谱信号的波动,得出在控温条件下,系统的长时间测量重复性优于2‰。还研究了并五苯分子通过分子束外延制膜法在Au基底成膜初始阶段的生长过程。通过与膜厚仪和原子力显微镜测试结果比对,光谱信号精确反映出超薄膜在生长中引起的细微光学演变,其测量精度优于亚单分子层。实验结果表明,该差分反射光谱测量系统具有宽光谱（300～820nm）、高稳定性（重复性优于2×10^-3）、高测量精度（亚单分子层）等特点,并有效地抑制了光路装配误差、光学器件缺陷和环境干扰等对光信号的影响,作为一种高精度表面表征方法,适合于薄膜制备过程的实时在线监测。
- 姚姚胡春光徐臻圆张雷傅星胡小唐
- 纳米有机薄膜有效导电层的反射光谱法研究被引量：1
- 2016年
- 为研究纳米厚度有机薄膜生长过程中有效导电层的判定方法,揭示反射光谱蕴含的薄膜生长机理,基于多相膜层等效结构和光学菲涅耳方程建立了材料光学系数和膜层厚度为参数的差分反射光谱数学模型,提出了依据相对拟合误差的拟合度评价方法.通过分析室温真空环境纳米厚度并五苯薄膜在Si/SiO_2基底上生长过程的差分反射光谱,发现采用四相膜层结构和并五苯薄膜晶体结构光学系数拟合的差分反射光谱与实验数据符合良好,确认并五苯分子主要以薄膜结构的形态进行生长,膜厚生长速率约为0.2 nm/min.该方法避免了反射光谱中多膜层结构产生的干涉信号对生长机理分析的影响.更为重要的是,相对拟合误差随生长时间的变化趋势与由薄膜构建的场效应管结构的电学特性呈现出明显的相关性,不仅反映了生长过程中薄膜成膜模式的演变趋势,还清晰地揭示了有效导电层的形成过程,为光谱法研究薄膜生长机理和无法进行电学测试的条件下监测薄膜电学特性提供了新手段.
- 侯艳洁胡春光张雷陈雪娇傅星胡小唐
- 关键词：光学模型反射光谱
