基于M-Unet的混凝土裂缝实时分割算法

针对主流深度学习裂缝分割算法消耗大量计算资源、传统图像处理方法检测精度低、丢失裂缝特征等问题,为了实现对混凝土裂缝的实时检测和在像素级水平上分割裂缝,提出一种基于轻量级卷积神经络M-Unet的裂缝语义分割模型,首先对MobileNet_V2轻量网络进行改进,修剪其网络结构并优化激活函数,再用改进的MobileNet_V2替换U-Net参数量巨大的编码器部分,以实现模型的轻量化并提升裂缝的分割效果。构建包含5160张裂缝图像的SegCracks数据集对提出方法进行验证,试验结果表明:优化后的M-Unet裂缝分割效果优于U-Net、FCN8和SegNet等主流分割网络和传统图像处理技术,获得的IoU_Score为96.10%,F1_Score为97.99%。与改进前UNet相比,M-Unet权重文件大小减少了7%,迭代一轮时间和预测时间分别缩短了63.3%和68.6%,IoU_Score和F1_Score分别提升了5.79%和3.14%,并且在不同开源数据集上的交叉验证效果良好。表明提出的网络具有精度高、鲁棒性好和泛化能力强等优点。

血迹分析在认定一起命案第一现场中的应用

第一现场的界定是命案现场重建的重要内容。血迹是命案现场中最常见的痕迹物证之一,通过对现场血迹的勘验和分析,勘查人员能够完成对现场的重建,还原嫌疑人作案过程,最终认定第一现场。本文基于一起命案中心现场和关联现场的血迹,综合分析血迹的形态、种类和空间分布特点,合理排除了嫌疑人抛尸的可能,准确认定该起命案的第一现场,为案件的快速侦破和成功诉讼提供了关键技术支持,为勘查人员甄别疑难复杂命案的第一现场和抛尸现场提供借鉴。

金属增材制造的多物理场物质点有限元法

金属增材制造过程涉及复杂的热-流-固强耦合问题,对数值模拟算法的精度和效率提出了巨大的挑战。针对该问题,本文提出了多物理场物质点有限元法。该方法采用结构化背景网格、有限单元和物质点离散求解各物理场,通过分区求解和界面耦合的方式实现热-流-固耦合求解。对于潜在熔化区域和未发生熔化的区域,分别采用物质点和有限元离散,结合了两者在求解材料特大变形和小变形问题上的各自优势,能够在保证计算精度的前提下有效提升计算效率。数值算例表明了本文算法的热-流-固多场耦合计算精度、相比于已有算法的高效性以及物质点和有限元离散区域界面处温度和应力的连续性。本文工作为金属增材制造过程多物理场耦合问题提供了一种高效的数值模拟方法。

高速公路路堤滑坡形成机理及处治方案分析

以某在建高速公路滑坡段为例,研究了滑坡的形成机理、然后进行了稳定性计算及治理方案分析。通过现场勘察、钻孔取样试验、数值计算等方法确定滑坡的滑动带、滑动方式、物理力学参数及稳定系数,在此基础上提出四种治理方案,通过方案比选,确定最优方案为隧道弃渣反压+桩板墙支挡,实际验证该方案治理滑坡效果显著。

金属增材制造晶体塑性有限胞元自洽聚类分析方法

金属增材制造是一种先进的数字化制造技术,在高性能及复杂构件快速制备方面具有独特的优势.然而,其成形材料微观组织复杂且存在不可避免的制造缺陷,导致实际制造材料性能与设计性能存在偏差,亟需发展考虑真实材料微观组织和缺陷的力学性能高效预测方法.针对该问题,发展了晶体塑性有限胞元-自洽聚类分析方法,包括离线数据准备和在线快速计算两个阶段.其中,在离线阶段,采用晶体塑性有限胞元法和聚类算法建立实际微观组织代表体元离散数据;在线阶段,采用基于加权余量-子域法的自洽聚类分析和考虑Hall-Petch效应的晶体塑性模型求解了代表体元问题的Lippmann-Schwinger方程,进而通过应力应变均匀化获得材料的宏观等效力学性能.通过理想及含不规则孔隙的多晶算例验证了所提出方法的计算精度及高效性;进一步,采用该方法研究了激光选区熔融增材制造IN625合金力学性能,并揭示了工艺参数对其力学性能的影响.结果表明,文章工作为金属增材制造成形材料力学性能预测提供了一种高效的计算方法.

面向抗冲击结构尺寸优化的自训练分类判断优化设计方法

抗冲击结构在军民安全领域有着广泛且重要的应用,但其优化设计因涉及极端载荷下的强非线性而面临结构响应求解耗时与灵敏度分析困难的挑战.针对该问题,提出了一种自训练分类判断优化设计方法.该方法采用基于支持向量机的自训练分类判断代理模型和遗传算法,求解抗冲击结构尺寸优化列式.与基于回归代理模型的传统方法不同,自训练分类判断代理模型可以减少样本集构建计算成本.同时,提出了面向分类判断代理模型的遗传算法约束处理策略及个体适应度计算方法.基于该方法开展的波纹夹芯结构抗爆性能和聚脲/陶瓷复合板抗侵彻性能优化设计,验证了其有效性和高效性.为抗冲击结构设计提供了一种新的高效优化方法,以期保障极端冲击载荷下装备结构服役性能和人员安全.

基于LCA法的3D打印建筑碳排放量及减碳效果分析

气候变暖已成为全球生态环境问题,而建筑业占据碳排放总量的近三分之一,建筑建造过程减碳潜力巨大。针对3D打印建筑碳排放及减碳效果评价问题,采用全生命周期评价方法定义3D打印建筑碳排放计算模型,对比分析3D打印建造与传统建造和常规绿色建造方式物化阶段碳排放。量化分析得到以下结果:首先,3D打印混凝土掺入粉煤灰、硅灰等材料替代部分水泥用量,对比普通混凝土其每立方米碳排放有效降低10%~30%。其次,3D打印建造材料运输及施工过程碳排放低于传统和常规绿色建造方式。最后,建筑物化阶段中3D打印建造比传统建造和常规绿色建造方式碳排放总量分别降低15.97%和8.78%。3D打印建造物化阶段碳排放均低于传统建造和常规绿色建造方式,且减碳效果显著。

神经内镜经鼻蝶垂体腺瘤手术42例临床分析

目的探讨神经内镜经鼻蝶入路手术治疗垂体腺瘤的技巧并观察临床效果。方法回顾性分析42例神经内镜经鼻蝶入路治疗垂体腺瘤的病例资料,采用双人三手和固定臂操作或双人四手操作,总结手术技巧,观察临床效果。结果肿瘤全切除37例,次全切除3例,部分切除2例。16例功能性垂体腺瘤激素水平恢复正常10例,临床缓解6例。术后出现尿崩症11例,脑脊液鼻漏4例,蝶窦炎2例,嗅觉障碍2例,无颅内感染及死亡病例,随访6～12个月,治愈33例(78.6%),好转9例(21.4%)。结论神经内镜经鼻蝶入路手术治疗垂体腺瘤暴露较好,对正常垂体及垂体柄骚扰小,初学者坚持双手操作可以加快学习进程。

评估预见性干预对心血管重症患者的作用

目的 评估预见性干预对心血管重症患者的作用.方法 选取湖北江汉油田总医院于2013年6月-2014年6月期间接收的95例心血管重症患者为研究对象,心血管疾病类型急性心肌梗死、心力衰竭、心律失常及心绞痛,将所选患者分为试验组（n=48）和对照组（n=47）,其中对照组患者采用常规护理干预,试验组患者在常规护理干预的基础上增加预见性干预,预见性干预是指护理人员在对患者病情进行全面综合分析的基础上进行的前瞻性及预防性干预措施,对比分析3个月后,两组心血管重症患者在不同护理干预下的心血管事件并发症发生率及护理满意度.结果 试验组患者平均年龄为（66.2±10.4）岁,男性23例,前壁心梗10例,下壁心梗4例,心力衰竭12例,心律失常10例,心绞痛12例;对照组患者平均年龄（67.3±10.6）岁,男性24例,其中前壁心梗5例,下壁心梗患者5例,心绞痛患者15例,心律失常患者9例,心力衰竭患者13例.两组男性比例、年龄、疾病类型及用药史方面对比差异无统计学意义（P〉0.05）.两组患者在临床护理中均出现了不同程度的并发症,其中试验组患者的并发症（1例急性肺水肿、1例猝死、2例窦性停搏）发生率（8.33%）显著低于对照组（38.30%）,47例对照组患者中发生7例猝死,差异具有统计学意义（P〈0.05）,试验组患者的护理满意度（97.9%）也明显高于对照组（83.0%）,差异具有统计学意义（P〈0.05）.结论 预见性护理干预能够显著改善心血管重症患者心血管事件及相关并发症发生率,对心血管患者的临床治疗起到了良好的辅助作用,值得临床推广应用.

基于EEMD-LSTM的桥梁变形响应组合预测模型研究

为准确预测桥梁结构变形响应,提出了一种利用孤立森林(iForest)算法对桥梁原始变形数据进行降噪,集合经验模态分解法(EEMD)对桥梁变形数据进行分解,长短期记忆神经网络(LSTM)深度学习法对所得到的多尺度变形分量进行预测的EEMD-LSTM组合模型。以武汉沌口长江大桥作为研究对象,选取RMSE、MAE、MAPE和R^(2)等参数作为评价指标,对该模型进行了验证。研究结果表明:与单一的LSTM、SVM和Bayesian模型相比,EEMD-LSTM模型有着良好的鲁棒性、适用性和更高的预测精度。

基于组合赋权-云模型的尾矿库风险评价方法研究

尾矿库风险评价具有随机性、模糊性和评价过程中不确定因素众多的特征,为有效保障尾矿库运行安全,提出了基于组合赋权-云模型的尾矿库风险评价方法。首先,从系统分析视角出发,运用物理-事理-人理(WSR)系统理论,从主体因素、客体因素和组织形式三个方面探讨尾矿库安全运行影响因素,构建基于WSR的尾矿库风险评价指标体系;其次,根据改进G1法与CRITIC法分别对评价指标进行主客观赋权,由博弈论算法计算权重最优的组合系数,得出组合权重;最后,结合云模型理论,计算各指标相对隶属度和综合特征值,基于最大隶属度原则划分风险等级,以云图的形式呈现可视化效果显著。以云南某尾矿库为例进行评价方法验证,结果与实际情况相吻合,并与未知测度法等方法进行对照,研究表明方法具有合理性和可测性。

足迹推断年龄常用方法实用性的比较研究

目的利用踏痕和前掌重压面压痕推断年龄方法在基层办案实践中最为常用,但是该两种方法推断出的结果常存在偏差,无法界定哪种推断方法更为准确可靠。对两种方法进行相关性和系统性论证,以达到在实践中选择最优的足迹推断年龄方法的目的。方法采集253枚年龄在18~60岁的平面皮鞋印样本。通过实验测试、数据处理、结果分析,利用踏痕和前掌重压面压痕分别推断不同年龄段的平面皮鞋印足迹,基于Minitab统计软件,利用数理统计方法对实验数据结果进行统计分析。结果在不同的年龄段,踏痕推断法和前掌重压面压痕推断法的准确性和稳定性均存在一定差异。结论踏痕推断法更适合于青年时期,前掌重压面压痕和踏痕综合推断法更适合于壮年时期,前掌重压面压痕推断法相对适合于中年时期。

神经内镜经鼻蝶垂体瘤手术治疗进展

垂体瘤是颅内常见的良性肿瘤,从初期的开颅手术切除病变,到现如今经鼻蝶神经内镜下切除垂体瘤,在减少手术创伤、提高肿瘤全切率、保留垂体功能、减少神经损伤等方面均已取得较大的进步,疗效也获得了显著提高。本文从垂体瘤手术演变、神经影像学、内镜手术技巧及优缺点等神经内镜经鼻蝶垂体瘤手术相关方面进行综述,从而探讨神经内镜技术未来发展的重点方向。

本院2006年重症监护病房的医院感染

目的探讨本院重症监护病房(ICU)的医院感染特点,提出相应的防范措施,以便有效降低本院感染发生率。方法对本院2006年全年入住ICU 296例患者的相关临床资料进行分析评价,并与全院住院患者进行对比。结果ICU的医院感染率是26.7%,明显高于同期的医院平均感染率;ICU患者因医院感染死亡的百分率为11.4%;ICU医院感染的病原菌以G-菌为主,占50%,而双重感染达54.4%;下呼吸道感染为医院感染的主要部位占61.7%,但多部位、多器官感染占29.1%。结论ICU医院感染的发病率高、病死率高、耐药性高;与其相关的因素有:病情重、年龄大、基础疾病多、侵入性诊疗操作多及交叉感染等。

非顺应性球囊高压后扩张在冠心病药物洗脱支架植入术中的应用

目的探讨非顺应性球囊高压后扩张在冠心病药物洗脱支架植入术中的应用效果。方法 150例冠心病患者,随机分为观察组和对照组各75例,对照组采用药物洗脱支架(DES)植入术进行治疗,观察组在此基础上行非顺应性球囊高压后扩张。分析手术过程中患者临床特征、植入DES数量、血管病变情况、管腔狭窄程、血栓形成情况以及术中并发症等,并做好记录。结果观察者患者支架植入后管腔最小直径、绝对内径分别为(3.31±0.34)、2.63±0.47)mm,明显高于对照组(2.74±0.32)、(2.25±0.40)mm的指数,(P<0.05);观察者患者亚急性支架内血栓发生率、晚期支架内血栓发生率、心脏不良事件发生率以及支架内再狭窄发生率分别为1.33%、1.33%、2.67%、2.67%明显低于对照组5.33%、6.67%、8.00%、9.33%的发生率(P<0.05)观察组患者管腔内绝对内径丢失、管腔狭窄程度均优于对照组(P<0.05);两组患者植入DES数量、血管病变情况、管腔狭窄程及并发症等之间没有显著的差异(P>0.05)。结论非顺应性球囊高压后扩张在冠心病DES植入术中能够有效降低患者心脏不良事件发生率和支架内再狭窄发生率,减少患者绝对内径的丢失等,具有较好的治疗效果。

建兰花叶病毒TGB1基因的原核表达及多克隆抗体制备

以GenBank中的CyMV-TGB1(GenBank登录号:HQ681906.1)基因全序列设计1对特异性引物,采用RT-PCR从感染建兰花叶病毒的白花刺果曼陀罗叶片总RNA扩增出该病毒的TGB1基因。测序结果表明,该TGB1基因全长702 bp,编码233个氨基酸残基。构建了原核表达载体pET32a(+)-TGB1,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在25℃以1.0 mmol/L IPTG诱导表达重组蛋白基因。SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量约为44 ku,与预测相符。以该重组蛋白为抗原免疫新西兰大白兔,制备的抗体效价达1∶25 600。

多花黄精内生真菌及根际土真菌群落组成分析

基于Illumina Miseq高通量测序技术分析了湘黔桂三地野生多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua.)内生真菌、根际土真菌的群落组成及多样性。获得真菌ASVs共3188条,经聚类涉11门33纲85目166科320属375种真菌,真菌类别主要为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)。在属水平上,根际土真菌贵州样品优势属为Cladophialophora、外瓶柄霉属(Exophiala)等,湖南为Archaeorhizomyces、被孢霉属(Mortierella)等,广西为镰刀属(Fusarium)、Saitozyma等;内生真菌贵州优势属为外瓶柄霉属、粉褶菌属(Entoloma)等,湖南为地星属(Geastrum)、被孢霉属等,广西为镰刀属、Saitozyma等。α多样性分析显示,湘黔桂三地多花黄精药用部位块茎内生真菌、根际土真菌群落的多样性和丰富度均有较大差异;PCoA及UPGMA聚类结果显示,三地间的真菌群落组成差异较大;PICRUSt 2分析预测表明,内生真菌及根际土真菌参与多条代谢途径及黄精多糖等活性物质生成。

江汉平原高砷地下水系统沉积柱中砷分布研究

研究在江汉平原中部的仙桃市沙湖镇沙湖农场南洪村、洪湖市黄家口镇姚河村钻凿3个深度约为30 m的钻孔,采集不同深度代表性岩土样（单孔内取样间距为2 m）,采用用银盐法测定沉积物样品中砷含量。研究结果表明,该研究区域沉积物中砷含量范围为1.500～17.289mg/kg,与典型的现代松散型沉积物中砷含量相当（5~10 mg/kg）;砷含量最大值均出现在泥土层,最小值均出现在沙层,表明沉积物样品中砷含量与岩性有密切关系。

多物理场中不同结构特征FCI的力学行为分析

流道插件(FCI)是ITER中包层模块的重要部件,起到电绝缘和热绝缘的作用,FCI的力学行为是对复杂的磁-热-流-固多物理场共同作用的响应.将有限体积法和有限元方法相结合,对包层流道中的流场、温度场以及FCI的应力应变场进行求解,分析了磁场效应对结构的影响,以及不同FCI壁厚和间隙流宽度等结构特征对包层的影响.计算结果表明,强磁场虽然会产生较强的MHD效应,但可以降低第一壁温度和FCI结构热应力;较厚的FCI可以降低第一壁上的最高温度,但也会增加FCI上的温度梯度和热应力;而较宽的间隙有利于降低第一壁上的最高温度,但会增加FCI的最大Mises应力.

江汉平原高砷地下水区地下水的化学特征及指示

以江汉平原中部的仙桃市、洪湖市2个砷中毒病区作为典型研究区,每处分别取了30户手压井水样,通过对样品中As浓度的分析、测试,并结合分析水样总溶解固体（TDS）、pH、氧化还原电位（ORP,以Eh表征）、SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-、Fe、Mn等指标,探讨了地下水中As浓度与化学指标间的相关性.结果表明,所取60份水样中,As质量浓度最高值为1.560 mg/L,超过0.05mg/L的有17份水样,超标率为28％;研究区地下水pH为6.01～7.16,平均为6.56,明显偏酸性,Eh为13.6～75.3 mV,平均为44.2 mV,呈弱氧化性,该结果与中国山西大同盆地、山阴地区、内蒙古河套平原等原生高砷水地区有着明显的差异;水样的As浓度与TDS、HCO3-、Fe、Mn浓度呈正相关,与SO42-、NO3-浓度呈负相关,研究区地下水环境是典型的高砷水赋存环境;水样中TOC质量浓度为2.35～5.32 mg/L,平均为3.29 mg/L,溶解性有机物对水体中As的迁移转化有着很重要的作用.