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期刊信息/Journal information
实验技术与管理
实验技术与管理

李德华

月刊

1002-4956

sjg@tsinghua.edu.cn

010-62783005；62797828-205，207，203，

100084

北京清华大学10号楼2层

实验技术与管理/Journal Experimental Technology and Management北大核心CSTPCD
查看更多>>《实验技术与管理》是面向全国各级各类高等学校实验室的学术技术性期刊，1963年创刊，教育部主管，清华大学主办，月刊，每月20日出刊。是中国科技核心期刊 、《CAJ-CD规范》执行优秀期刊、国内外公开发行、是高校实验室工作研究会会刊。收录我刊的国内媒体：国家科技部《中国科技论文统计源期刊》（中国科技核心期刊）、《中国学术期刊》（光盘版）、中国核心期刊（遴选）数据库、《万方数据资源系统数字化期刊群》、《中国期刊网》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国期刊全文数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中文电子期刊服务》、《中国学术期刊文摘》（中文版）。收录我刊的国外媒体：美国《剑桥科学文摘:材料信息》（CSA：MI,工程技术）、美国《化学文摘》（CA）。
正式出版
收录年代

    水声信道模拟仪设计与实现

    任鹏李炳裕吕志超
    1-8页
    查看更多>>摘要：水声信道是无线传输水下观测信息的重要途径。为了测试水下装备，通常需要开展水下观测和水声传输实验，周期长、成本高。在陆上模拟水声信道，基于模拟信道测试水下装备观测端至终端的水声传输性能，有望提升实验效率、降低实验成本。然而，目前水声信道模拟通常通过计算机仿真实现，无法实体连接水下装备对其测试。发展模拟水声信道的嵌入式仪器是实现水下装备陆上测试的迫切需求。为了达到此目标，该研究基于指定海域温度、盐度、地形地貌等参数，配置水声信道模型，设计并实现水声信道模拟系统软件，适配至国产嵌入式平台，形成水声信道模拟仪。水声信道模拟仪能够与水下装备实体连接，形成短周期、低成本的水下装备陆上测试新实验方案。

    信道模拟水声通信嵌入式系统

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    基于三维点云计算的CO2-水-岩反应程度量化表征方法

    蒋长宝程岳李春梅侯典东...
    9-19页
    查看更多>>摘要：CO2 地质封存是减少大气中CO2 排放，降低温室效应的重要途径，CO2注入含水地层中时，CO2-水-岩反应可能引起岩石矿物的侵蚀，对CO2地质封存安全性产生显著影响。在室内实验中，通过表征岩石表面的形貌特征可以有效地评估 CO2-水-岩反应程度，为 CO2 地质封存的安全性评估提供科学依据。通过三维点云计算可以精确量化地表征CO2-水-岩反应程度，这种方法首先运用三维激光扫描技术，构建岩石表面的三维模型，确定CO2-水处理前岩石表面三维模型的基准面，并基于处理前的均方根粗糙度确定处理后岩石表面三维模型的基准面。基于三维模型点云信息，提出了两种不同的体积计算新方法，并通过对规则模型体积的计算比较了两种计算方法的准确性与适用性，可根据实际情况选择两种计算方法量化表征CO2-水处理前后岩石表面的侵蚀体积。最后，以陕西省咸阳市某煤矿煤样为例，开展了 CO2-水-岩反应模拟试验，验证了计算的可行性。试验结果表明:该文提出的侵蚀体积计算方法可有效地量化表征 CO2-水-岩反应程度，CO2-水处理后岩石表面不同区域的侵蚀差异性明显，岩石表面的侵蚀体积与均方根粗糙度之间存在显著的正比关系，随着均方根粗糙度的增大，侵蚀体积也相应上升。

    三维点云CO2-水-岩基准面均方根粗糙度反应程度

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    基于声发射和DIC的金属材料氢脆性能测试实验

    蒋鹏吴爽黄洋邢雷...
    20-27页
    查看更多>>摘要：该实验针对天然气掺氢管道混输过程中产生的临氢金属氢脆问题，以X80 管线钢为对象，采用声发射与数字图像相关(DIC)技术相结合的方法实现氢脆性能的动态测试。实验设计为对材料进行充氢后拉伸，采用电化学充氢法充氢，并设置 4 种不同充氢时间。拉伸过程中通过DIC技术测量并计算静态氢脆性能参数和氢脆敏感系数，同时利用等效应变云图和声发射计数峰值时域分布的变化规律作为氢脆性能的动态参量，进而建立一套完整的金属氢脆性能动态测试系统。该实验适合作为学生研究型教学实验，有助于培养学生的科研能力和创新意识。

    电化学充氢声发射监测数字图像相关技术实验设计

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    环境智能控制参数采光系数的建筑模型实验研究

    郑华美
    28-33页
    查看更多>>摘要：为了丰富室内光环境智能控制参数采光系数的教研平台内容，使用建筑模型探讨模拟实验方法。仿造适用于人工天穹设备使用的多变量采光口结构的建筑模型，从中探究测量人工天穹亮度和建筑模型内照度的实验方法和原理。在建筑模型采光口上沿高度不变的情况下，测得不同窗台高与不同进深位置的采光系数。在该建筑模型及实验方法范围内，获得了一种多模态的可重复性实验的建筑模型，为室内光环境采光系数的模拟测算，以及探究光环境智能控制需求奠定了基础。

    采光系数侧窗建筑模型人工天穹照度

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    高温高压水管道热疲劳试验设计与数值模拟

    韩永明李振华赵迎港陆永浩...
    34-40页
    查看更多>>摘要：核电厂压力容器启停堆和正常运行时，温度压力会在一定范围内发生波动，随着波动次数的增加，会对设备和管道造成严重疲劳损伤。依托北京某高校高温高压腐蚀实验站亚临界水汽环境结构材料试验装置双回路，设计了一种承压管道高通量热疲劳试验方法。基于该试验方法，完成了瞬态水温变化对管道疲劳裂纹扩展的影响研究。结果表明，疲劳裂纹扩展速率随冷却速率降低而逐渐降低。结合有限元数值模拟和三维裂纹扩展分析软件建立了阶梯管道结构的热疲劳裂纹扩展速率模型，并用试验结果对模型进行了修正。

    核电厂热疲劳疲劳裂纹扩展有限元方法寿命预测模型

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    干湿循环作用下片岩片理面抗剪性能劣化实验设计

    李志刚李洋代云云朱德胜...
    41-46页
    查看更多>>摘要：为揭示片岩片理面在干湿循环作用下抗剪性能劣化规律，选取云母石英片岩设计相应的直剪实验方案进行研究，并将该方案应用于实验教学。实验结果表明:干湿循环作用下，片理面抗剪性能劣化明显，干湿循环 20 次后，粘聚力和内摩擦角分别下降 49。05%、15。34%，粘聚力下降幅度约为内摩擦角的 3。2 倍;片理面不断渗出黄褐色物质浸染岩样，使片理面逐渐显化，且逐渐沿片理面产生裂隙并不断向岩石内部扩展发育;片理面是水进出片岩内部的良好通道，水可将片理面间的泥质胶结物和可溶性矿物溶解并带出，使得片理面间胶结物及胶结面积逐渐减少，抗剪性能逐渐劣化。该实验教学对培养学生科研创新思维及理论联系实际能力具有重要意义。

    云母石英片岩片理面干湿循环抗剪性能劣化实验

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    基于改进YOLOv8的轻量化甘薯品质分级实验研究

    许程翔赵明岩梁喜凤应欣展...
    47-56页
    查看更多>>摘要：为实现不同品质甘薯的自动化分级，提出一种基于改进YOLOv8的轻量化甘薯品质分级方法。首先该方法将调整后的EdgeNeXt替换原YOLOv8s模型中的主干网络，降低模型的参数量、计算量及权重大小;然后使用SCConv 卷积改进的 C2fC 模块，进一步降低模型的复杂度;考虑到模型因轻量化造成的性能下降，最后使用CARAFE轻量化算子及基于Focal Loss和MPDIoU提出的FocalC-MPDIoU损失函数，替换原模型的上采样模块及损失函数，提高模型检测性能。实验结果显示，改进后的轻量化模型的参数量、计算量和权重大小相比原模型分别下降了38。3%、32。7%和37。8%，精确率和平均精度均值分别提升了0。3和0。9个百分点。对比FasterRCNN、SSD、YOLOv3、YOLOv7-tiny，改进后的模型在模型复杂度及检测性能上具有显著优势，研究结果可为后续甘薯品质分级设备的视觉模块部署提供参考，为甘薯品质自动化分级提供技术支持。

    甘薯YOLOv8s轻量化品质分级EdgeNeXt设备部署

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    基于注意力机制的航拍图像地面目标旋转检测实验设计

    陈远林贺云涛李琳琳
    57-63页
    查看更多>>摘要：针对无人机航拍图像中目标实例存在遮挡、旋转、尺度变化等情况，该文设计了一种基于注意力机制的旋转目标检测实验设计方案。首先，对开源DOTAv-1。0数据集样本图像进行了图像增强和裁剪，构造二次数据集，使整体实验样本数量提升11。72倍。然后，通过在S2A-Net网络的特征融合网络部分嵌入CBAM注意力机制模块，增强对输入特征空间和通道的有效信息利用率。最后，通过消融实验验证了CBAM模块的有效性，整体性能提升1。3%，对航拍小目标实例small-vehicle的检测精度mAP值由0。402 9提升到0。539 8，提升了34%，检测速率达到24 fps。

    深度学习航空遥感倾斜检测注意力机制实验设计

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    管中管流体流动与管柱变形测量实验平台设计与测试

    孙巧雷田杰刘语维金雨杰...
    64-69页
    查看更多>>摘要：基于海上管中管结构承载特性设计了管中管流体流动与管柱变形测量实验平台。该实验平台可更换不同的内管尺寸，研究不同管柱组合的变形和海水流动响应，能够通过调节外管外流速度、内管内流速度、顶部张紧力大小及水深等模拟海上管中管流体流动和变形特性。该实验平台可帮助学生加深对海上管中管的结构、原理及其作用的理解，提高专业兴趣，还可以进行管中管结构动态响应创新性实验研究，培养创新意识，提高解决复杂工程问题的能力。

    管中管流体流动变形实验平台测试

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    永磁同步电机宽转速的高阶滑模MRAS控制

    韩琨张长征袁雷朱雪松...
    70-80页
    查看更多>>摘要：为抑制基于滑模控制的永磁同步电机系统的抖振现象，提出一种通过高阶滑模控制设计的 MRAS 无传感器控制策略。通过设置滑模积分环节达到了抑制抖振的目的，表明了高阶滑模控制过程中积分环节的重要性，阐述了非线性滑模控制参数设置思路，相较于MRAS与SMCMRAS提高了SPMSM在中低速的表现性能。最后，基于 MATLAB/Simulink 代码自动生成的电机算法测试平台，验证了所设计观测器的有效性。实验结果表明，SPMSM 在低速的表现效果良好，零速启动表现良好，高阶滑模控制策略较一阶 SMC 有效降低了抖振，提高了PI控制的鲁棒性，实现了PMSM的宽速域控制。

    MRAS自动代码生成抖振高阶滑模控制低速控制

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