超声测量结构内部瞬态温度场的重建方法研究

发布时间：2017-11-06 20:00

  本文关键词：超声测量结构内部瞬态温度场的重建方法研究

  更多相关文章： 超声测温 温度场重建 边界反演 共轭梯度法 实验验证

【摘要】：固体结构内部瞬态温度场的无损测量在航空航天、机械制造与材料加工等领域都具有十分重要的作用.本文基于超声波传播速度与温度的相关性,建立了超声测量各向同性材料内部瞬态温度分布的模型,从反演角度入手,将瞬态非均匀温度场的重建问题转化为热边界的反演和热传导正问题计算的问题,应用参数辨识中的共轭梯度法,发展了一种高分辨率的温度场重建方法,并通过数值仿真系统分析算法的精度、抗噪性和稳定性等特性,最后,进行了实验验证与分析.研究表明:基于超声渡越时间反演得到的热边界条件,符合物理实际,重建得到的结构内部瞬态温度分布精度较高、实时性好、适用性强,有利于促进超声无损测温技术的发展,具有重要的工程应用价值.
【作者单位】： 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室;中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:11402285,11372338,51308531) 空气动力学国家重点实验室研究基金 国家重点基础研究发展计划(编号:2015CB755800)资助项目
【分类号】：TB559
【正文快照】： 引用格式:石友安,魏东,桂业伟,等.超声测量结构内部瞬态温度场的重建方法研究.中国科学:技术科学,2016,46:509 517Shi Y A,Wei D,Gui Y W,et al.Research on parameter estimation in ultrasonic measurement of internal transient temperature distributions(in Chinese).*

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 常蕾;赵俭;;超声波测温技术在高温气流温场测量中的应用[J];计测技术;2014年01期

2 钱炜祺;何开锋;汪清;;三维非稳态热传导逆问题反演算法研究[J];力学学报;2008年05期

3 孙崇正;超声波测温技术进展[J];宇航计测技术;1995年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 石友安;魏东;桂业伟;钱炜祺;曾磊;邱波;;超声测量结构内部瞬态温度场的重建方法研究[J];中国科学:技术科学;2016年05期

2 魏东;石友安;杜雁霞;桂业伟;;结构内部非均匀温度场的重建方法研究[J];工程热物理学报;2016年05期

3 张天恒;王培懿;张兴红;陈鸿雁;;高精度分体式多通道超声波温度计的设计[J];传感技术学报;2016年02期

4 郭亚飞;王高;梁海坚;康宇晨;王艳红;;用于超声导波测温技术的数据采集系统设计[J];传感器世界;2016年01期

5 王维哲;赵伟;;一种基于神经网络算法的高温测量方法[J];计算机仿真;2015年07期

6 周焕林;徐兴盛;李秀丽;陈豪龙;;反演二维瞬态热传导问题随温度变化的导热系数[J];应用数学和力学;2014年12期

7 张兴红;邱磊;何涛;王先全;张天恒;;反射式超声波温度计设计[J];仪表技术与传感器;2014年09期

8 张天恒;张兴红;陈锡侯;郑方燕;;基于SOPC的高精度超声波温度计设计[J];传感器与微系统;2014年02期

9 张兴红;邱磊;何涛;王先全;张天恒;;一种新型的精密超声波温度计设计(英文)[J];机床与液压;2013年24期

10 秦峰;何川;曾磊;孔荣宗;刘济春;;驻点热流测量试验技术研究[J];西南交通大学学报;2013年06期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杜富瑞;张民;施旭东;安福东;王乾;;基于声波传播路径模拟的温度场重建算法研究[J];计算机与现代化;2011年09期

2 颜华;彭珍;;基于互相关和插值运算的声波飞行时间测量[J];沈阳工业大学学报;2008年06期

3 程荣军;程玉民;;带源参数的二维热传导反问题的无网格方法[J];力学学报;2007年06期

4 杨理践;景晓斐;宫照广;;输气管道音波泄漏检测技术的研究[J];沈阳工业大学学报;2007年01期

5 孙小平,田丰,刘立云,张维君,邵富群,谢植;基于声波传感器的炉内温度测量方法研究[J];仪表技术与传感器;2005年02期

6 薛齐文,杨海天,胡国俊;共轭梯度法求解多宗量瞬态热传导反问题[J];计算物理;2005年01期

7 宋志强,李铁华,李海涛;声学法锅炉温度场检测技术的应用[J];广东电力;2004年06期

8 沈国清,安连锁,姜根山;炉膛烟气温度声学测量方法的研究与进展[J];仪器仪表学报;2003年S1期

9 何其伟,於正前,李言钦,田国银,周怀春;炉膛速度场声学检测装置[J];自动化与仪器仪表;2003年03期

10 田丰,邵富群,王福利,陈松;基于弯曲路径的复杂温度场重建算法仿真研究[J];系统仿真学报;2003年05期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王斌;;共轭梯度法[J];黑龙江科技信息;2010年29期

2 张艳君;赵金玲;徐尔;;求解多集分裂可行问题的一种共轭梯度法[J];数值计算与计算机应用;2013年04期

3 解惠青;共轭梯度法的一个计算公式[J];南京航空航天大学学报;2000年06期

4 雷伟华;一类带非精确线搜索的共轭梯度法之收敛性[J];南宁师范高等专科学校学报;2000年03期

5 刘云,梁玉梅;几类非精确线搜索下共轭梯度法的收敛条件(英文)[J];广西科学;2001年01期

6 莫降涛;修正Hestenes-Stiefel共轭梯度法及其收敛性[J];广西大学学报(自然科学版);2001年01期

7 梁玉梅,刘云;一类新共轭梯度法在几种非精确线搜索下的收敛性(英文)[J];广西大学学报(自然科学版);2001年02期

8 谭欣星,席光;共轭梯度法在三维复杂流动数值分析中的应用[J];水动力学研究与进展(A辑);2002年01期

9 徐泽水;一类新的共轭梯度法(英文)[J];数学杂志;2002年01期

10 杜守强,陈元媛;一类在新的线搜索下的共轭梯度法[J];滨州师专学报;2002年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 姚馨;倪勤;;解大规模优化问题的锥模型共轭梯度法[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年

2 孙树立;陈璞;;求解多右端向量方程组的块共轭梯度法及其相关研究进展[A];计算爆炸力学进展[C];2006年

3 霍伟娜;倪勤;;一个新的条件预优共轭梯度法[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年

4 王川龙;朱金香;;非单调混合共轭梯度法[A];管理科学与系统科学进展——全国青年管理科学与系统科学论文集（第4卷）[C];1997年

5 陈珑;刘兴高;;一种基于PRP共轭梯度法的新型动态优化方法及其应用[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年

6 李梅霞;王长钰;刘茜;;带扰动项的FR共轭梯度法[A];2006年中国运筹学会数学规划分会代表会议暨第六届学术会议论文集[C];2006年

7 王晨;张秀军;徐安农;;一类共轭梯度法的全局收敛性[A];第八届中国青年运筹信息管理学者大会论文集[C];2006年

8 陈璞;肖梃松;孙树立;袁明武;;预条件共轭梯度法的实现以及一些改进[A];第七届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1998年

9 连淑君;王长钰;;在Armijo型线搜索下共轭梯度法簇的全局收敛性[A];中国运筹学会第七届学术交流会论文集（上卷）[C];2004年

10 支希哲;孟光;徐松平;;多级隔振系统优化设计的共轭梯度法[A];数学·物理·力学·高新技术研究进展（一九九六·第六期）——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第6届学术研讨会论文集[C];1996年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 黄元元;求解无约束优化问题及非线性方程组的共轭梯度法[D];西安电子科技大学;2014年

2 邓松海;若干新型谱共轭梯度算法及应用研究[D];中南大学;2013年

3 戴志锋;非线性共轭梯度法与鲁棒最优投资组合[D];湖南大学;2013年

4 钟萍;Newton-PCG型算法的效率分析[D];中国农业大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 曾维强;含有多个参数的非线性共轭梯度法研究[D];广东技术师范学院;2015年

2 李双安;共轭梯度法在大规模信号重构问题中的应用[D];桂林电子科技大学;2015年

3 鞠静洁;几类优化问题的算法研究[D];青岛大学;2015年

4 屈明恩;无约束优化问题的共轭梯度法研究[D];西安电子科技大学;2014年

5 郑丽;几种共轭梯度法的研究[D];重庆大学;2009年

6 邓小红;一类新型的杂交共轭梯度法[D];广西大学;2007年

7 姚馨;解大规模优化问题的锥模型共轭梯度法[D];南京航空航天大学;2010年

8 张颖;有关共轭梯度法的一些研究[D];大连理工大学;2012年

9 杨瑞;两种修正的共轭梯度法及其全局收敛性分析[D];渤海大学;2012年

10 张元园;共轭梯度法的改进[D];西南大学;2012年

，

本文编号：1149145