考虑局部胶结破损热力学行为的结构性黄土二元介质本构模型

建立考虑局部胶结破损机制的本构模型是黄土力学核心任务之一,是解决黄土工程稳定性分析/评价的关键理论基础。基于热力学方法和岩土破损力学,建立了一个宏-细观热力学本构模型,它能够定量描述局部胶结破损的热力学行为及细观尺度应力-应变非均匀分布特征,提高了模型对变形的预测精度,其在数学形式上同剑桥模型类似。首先,通过热力学能量守恒定律,确定结构性黄土压缩变形过程中的结构破损功数学表达式,并发现结构性黄土局部损伤耗散的热力学行为主要来源:(1)破损集合体与未破损集合体之间的相互摩擦作用;(2)未破损集合体向破损集合体转换时,部分细观结构破损的不可逆热力学行为。基于此认识,建立了考虑胶结破损热力学行为的宏-细观本构模型框架,并通过分析结构性黄土变形机制(摩擦+胶结+破损共同作用),确定其自由能、耗散能和破损耗散能表达式;推导了一个考虑体积破损和剪切破损演化规律的损伤屈服函数及本构关系。通过所建立本构关系对已有试验数据进行预测,验证其合理性。

小尺寸低对比度的传送带破损检测方法

【目的】针对已有模型在检测小尺寸、与背景对比度低的破损时易出现漏检、误检等问题,提出一种改进YOLOv4的检测模型。【方法】针对小尺寸问题,首先设计了DDS unit替换主干网络中的Res unit,利用不同层次特征跨层连接的方式获得完整丰富的多尺度特征完成小尺寸破损的检测。其次,在分类损失函数中引入梯度协调机制动态调整小尺寸破损的权重使其得到充分训练。针对破损与背景对比度低的问题,首先在主干网络深层网络层中嵌入坐标注意力机制,增强模型对破损特征的关注度,降低背景噪声的干扰。其次,设计精确解耦头通过解决分类、定位任务对特征需求的矛盾提升检测精度。【结果】实验表明,模型的平均精度较YOLOv4提升了3.92%,小尺寸的划伤类破损、与背景低对比度的磨损类破损的检测精度分别提升4.32%和4.24%,可有效解决漏检、误检问题。

基于嵌套U型结构网络的古代壁画破损区域检测

由于年代久远和自然因素等影响,许多古代壁画表面存在着不同程度的损坏,精准地检测这些破损区域对于保护文化遗产具有重要研究价值。然而,现有的方法在古代壁画的破损检测中存在检测不全,对微小细节的破损区域检测不准确等问题。针对以上问题,提出基于嵌套U型结构网络的壁画破损区域检测方法U2-DUANet,该方法采用了一种新的深度监督聚合模块,能够更有效地融合侧边输出的细节信息。提出了一种像素级上下文及通道注意力(pixel-wise contextual and channel attention,PCCA)机制,来选择性地关注每个像素上的信息上下文特征以及通道信息,更精确地捕捉图像的重要特征,提高模型的准确性。自主创建了一个古代破损壁画图像的数据集,并对其破损区域进行了人工标注。在壁画数据集上的实验结果表明,U2-DUANet相比于U-Net,在精确率和F-measure上分别提升了10.5个百分点和8.2个百分点,并且具有更好的鲁棒性和泛化能力。

光伏电站供电线路绝缘皮破损漏电故障无人机巡检研究

由于光伏电站供电线路存在的电磁辐射问题,对无人机巡检的飞行过程造成了一定的干扰,影响了巡检结果的有效性。为了缓解电磁干扰问题,提出了光伏电站供电线路绝缘皮破损漏电故障无人机巡检方法的研究。解析光伏电站环境下的供电线路电磁干扰强度及其衰减特性,结合巡检需求,确定无人机的视野范围,以此规划无人机巡检的路径。获取该路径下的巡检图像数据并修正其畸变问题,通过二值化处理提取识别并提取绝缘皮破损漏电范围的边缘点。在此基础上,根据线路参数计算得出漏电故障的状态参数。经过测试可知,该方法在实践应用中得出的巡检结果,所表现出的准确度更高,有效性更好,满足了光伏电站供电线路的安全运维需求。

斜支撑非线性包装系统关键件的破损评价

对双自由度斜支撑非线性包装系统简化模型进行受力分析,得到系统在后峰锯齿波下的运动微分方程。采用Runge-Kutta法求解微分方程,以临界加速度、临界速度为坐标,绘制破损边界曲线和破损边界曲面,探讨系统支撑角等参量对系统关键件破损特性的影响。研究结果表明:随频率比变大,曲线的破损区变小、安全区变大;减小支撑角会使曲线安全区变大,一般控制在70°~90°;无量纲脉冲激励幅值变大使安全区也随之变大;增大系统质量比也会使系统安全区变大。因此,通过控制相关参量可提高系统关键件的抗冲击性。

市政排水管网破损检测与创新修复设计

在发展及规划城市时,市政排水管网作为城市的生命线,其稳定运行直接关乎着城市环境卫生的质量和水资源的优质利用。有关市政排水管网破损的检测与修复这一课题,本篇论文进行了深入探讨。其中,QV管道潜望镜检测技术和管道CCTV检测技术的引入,通过高级传感器设备,一套全新的管网破损检测系统得以创新开发。这套系统能实现破损地点以及程度的准确定位及分级。在不改变现有性能的基础上,本文还提出一种创新的管道修复设计方案,主要涵盖无挖翻修技术、绿色环保材料的应用以及自恢复材料的研究应用等领域。经过实证研究,这些设计方案能有效提升管网修复的效率并降低整体成本,同时对于保护城市环境、促进可持续发展具有积极意义。本研究结果对于推动市政排水管网的科学管理和维护,提高城市的生态抗逆力,推进绿色城市建设具有一定的参考价值。

面向物流仓储的基于边缘计算的高价值工业制品外包装表面破损识别研究

高价值工业制品具有重要的经济和战略价值,其物流仓储过程中的破损和损失不仅会带来高昂的直接和间接成本,还会对生产和供应链产生严重的影响。其中,及时发现和处理高价值工业制品外包装表面的破损可以避免货物继续损坏。边缘计算可以通过利用物联网、图像处理、人工智能等先进技术,对货物外包装表面破损情况进行实时监测和预警,从而大幅提高物流仓储的安全性和效率。文章面向物流仓储,基于边缘计算对高价值工业制品外包装表面破损识别展开研究,以期为构建现代化物流和仓储体系、提高高价值工业制品的物流运输质量提供一定参考。

工业广场保护煤柱开采井筒破损致因及防治技术

针对工业广场保护煤柱开采导致井筒破损的问题,以大社煤矿为工程背景,分析工广煤柱开采井筒围岩移动变形特征,揭示井筒破损致因;提出工广内后续工作面开采防治井筒破坏方案,形成相应的施工技术,并成功应用工程实践。研究表明:该矿工广内92606工作面邻近副井,开采引发的井筒竖向附加力是井筒破坏的致因;如不提前采取防治措施,后续92606外工作面开采,将导致副井井筒发生二次破坏;研究提出的不停产单卸压槽防治方案,具有不影响矿井生产、卸压率高、施工简单、成本低等优点。采用壁后注浆、开切卸压槽、架设密集井圈等技术,顺利完成了该矿不停产防治副井井筒破损工程。监测表明,该井筒竖向和环向应力,均小于井壁极限.承载力,处于安全状态,运行良好,达到了预期效果。

低刚度薄壁件铣削加工刀具破损及表面质量分析

为分析低刚度薄壁在切削过程中的情况,进行了低刚度薄壁的小径向浸入比切削试验,通过实时监测的方式同步采集薄壁厚度方向的加速度信号和XYZ三个方向的切削力信号,并且通过超景深显微镜对刀具的磨损破损状况及加工表面质量进行观测。试验发现:薄壁刚度较低时,切削振动剧烈,加速度值和X方向的切削力随着进给速度的增大而快速增大;薄壁振动会导致刀具刀刃部分破损现象早于磨损发生,出现多处块状掉落;薄壁顶部因其更弱的刚度导致大量的长条状凸起,严重影响表面质量,且薄壁表面下部加工质量明显优于上部;低刚度时采用逆铣比顺铣更能适当降低切削力并减少毛刺的出现。

叶片破损对压气机性能的影响

为了研究叶片破损对压气机内部流场的影响机理,本文针对带有破损的跨音速压气机叶片进行气动性能变化规律和机理研究。通过NASA rotor 37实验结果验证了计算方法的准确性,利用数值仿真研究了叶片破损对压气性能的影响规律,并对2种典型工况下叶片破损前后的流场结构进行对比分析,探讨引起性能变化的具体原因。研究表明:叶片破损会导致压气机的压比降低0.6631%、绝热效率降低0.7877%,且压气机的稳定裕度降低更为明显。叶尖破损主要对叶顶流场结构产生影响,使叶顶区域泄漏流增强,当其与激波相互作用时,通道内产生了流动堵塞和流动损失。本文研究成果可为实际服役中的航空发动机特性评定提供理论参考。

改进U-Net的无人机航拍路面破损检测方法

为了探究无人机航拍视角下细小裂缝难以检测和检测出现断裂的问题,基于U-Net架构提出了ASE-Net网络。首先,使用改进的VGG-16作为编码器,以便提取破损的特征信息;其次在最小尺度网络层引入多尺度特征融合(MSFF)模块、通道增强条形池化(CESP)模块;最后在解码阶段添加ECA_X注意力模块。实验结果表明,本文模型在自建的无人机航拍路面破损数据集上的mIoU、mPA、mPrecision分别达到0.8209、0.9302、0.8651,相比于基线U-Net分别提高15.97%、12.72%、11.02%。最后,在开源数据集Crack500中验证了本文模型相比于其他主流模型具有更强的性能和泛化能力。模型能实现对路面细小裂缝、坑槽、修补的准确检测,有效解决了裂缝检测的断裂问题,可提升大尺寸航拍图像路面破损检测效果。

燃料组件破损棒自动超声检查系统关键技术研究

燃料组件长期服役过程中,会因为振动、材料老化、强辐照等原因发生破损,这为核电机组安全运行带来隐患,而燃料组件破损自动超声检测系统尚未达到完全国产化。为此,该文从检测理论、探头和采集系统方面讨论了自动超声检测系统中的关键技术,同时对声束传播过程和响应进行了仿真和试验验证。试验结果表明,实际测量结果与理论模型吻合,自主研制的自动超声检查系统可有效分辨燃料组件破损棒。

基于NAR-ARIMA组合模型的高速公路沥青路面破损状况预测

基于NAR神经网络模型和ARIMA传统时间序列预测模型,对高速公路沥青路面的破损状况进行预测,再分别通过最优加权法和残差优化法对两种预测模型进行组合,得到两种组合模型.对各单一模型和组合模型的精度和稳定性进行了比较分析.实例分析表明,组合模型相较于单一模型的精度和稳定性均有所提升,NAR-ARIMA最优加权组合模型预测效果最佳.该组合模型所需样本量较小,且基于时间序列.由于采用历史数据作为影响因素代替指标,该组合模型计算速度快、精度高,适用于日常的预测工作,为后续合理的道路养护决策提供了重要的理论依据.

深度学习支持下的城市破损路沿石检测方法

针对破损路沿石在街景影像中受到目标多尺度、相似地物干扰以及遮挡等问题,提出了一种面向城市街道两侧破损路沿石检测的CDD-YOLO(convolutional swin transformer deformable decouple-YOLO,CDD-YOLO)模型。依据破损路沿石呈现形状尺度多样性特点,嵌入C3_STR(convolutional swin transformer,C3_STR)模块进行特征融合,增强模型对多尺度特征的感知性能;对于相似地物干扰导致的误检现象,加入可变形卷积模块,利用目标区域自适应特性,提升模型对相似地物的判别能力;为避免因遮挡引起的定位不准确问题,引入解耦检测头结构,增强模型对模糊边界特征的提取能力。在自制的街景破损路沿石数据集上进行验证,分析表明,该方法的precision、recall、F1、IoU 4项评价指标分别达到了82.45%、81.22%、81.01%和80.23%,显著优于其他主流目标检测方法,验证了该方法的有效性和可行性。

基于机器视觉的快递包装破损检测

1.引言传统人工识别破损包装的方法,已无法满足发展的需要,在智慧物流体系的建设中,快递包装箱破损检测受到各大物流企业的重视。包装破损是影响服务质量的重要因素,对快递包装破损检测方法进行研究,有利于提高破损检测速度及工作效率,企业能够及时作出相关处理,减少赔付,避免运输资源浪费,提高客户满意度,提升服务质量。

侏罗系油井套管破损原因分析及采油工艺防腐措施优化

在侏罗系油井套管破损严重区块典型油井套管破损规律和破损原因调研分析的基础上,通过室内试验和现场腐蚀监测结果,探讨加深花管采油工艺防腐措施的可行性。结果表明:典型套管破损位置均在动液面以下,即主要集中在1000 m以下管段;套管破损以内腐蚀穿孔为主要特征,套管破损井段平均温度约为60℃;含水率及CO_(2)含量过高是导致套管发生腐蚀的主要原因;加深花管的采油工艺防腐措施使油套环空中油水界面位置下移,从而避开CO_(2)腐蚀的敏感温度区间,其在一定程度上可缓解侏罗系油井套管的腐蚀程度,但需与其他配套防护措施联合使用。最后,指出了采油工艺防腐措施的进一步优化方向。

基于不规律载荷状态下的公路标线破损检测研究

公路标线在长期受到车辆碾压和自然环境作用后会出现不同程度的破损、磨损等。针对公路标线样式复杂、磨损后清晰度低等问题,本文开发了一种能够在不规律载荷状态下进行公路标线提取和破损检测的系统,该系统以无人机航拍技术为基础,通过检测标线轮廓提取不同样式公路标线候选区,以深度学习、标线破损检测算法等技术实现了公路标线的智能化提取和破损检测。研究结果表明:该系统可以高效、稳定地识别、提取和检测公路标线。

压水堆核电站完整和破损燃料棒硬度和杨氏模量研究

利用热室内金相显微镜、纳米压痕仪和拉曼光谱仪分别对燃耗为41 GW·d/tU破损棒和45 GW·d/tU完整棒的化学相互作用(FCCI)层、包壳及燃料芯块进行了表征分析。结果表明:完整棒燃料芯块外围硬度较小,其主要原因是芯块外缘出现了多孔隙的高燃耗结构(HBS);破损棒燃料芯块硬度则沿径向朝内整体呈下降趋势,这主要与燃料芯块孔隙率的变化和重构有关。燃料棒破损后,冷却水进入包壳芯块间隙与芯块发生反应,芯块外缘孔隙率显著降低,从而导致芯块外缘区域硬度较高;同时,气孔的迁移引起晶粒重构形成大尺寸柱状晶,造成破损棒燃料芯块中间和中心区域硬度下降且低于完整棒燃料芯块。燃料棒的破损不会改变芯块的相组成,因此完整棒与破损棒芯块的杨氏模量区别不大。完整棒FCCI层硬度沿包壳向芯块逐渐增加,杨氏模量则先减小后增加;破损棒FCCI层硬度先增加后减小,杨氏模量变化与硬度变化基本相似,该现象的出现可能源于FCCI层相结构的转变、辐照硬化和裂变产物掺杂的共同作用。燃料棒破损后包壳的氢化及氧化使得破损棒包壳硬度与杨氏模量均显著高于完整棒。

国内海上航行油船破损稳性争议点浅析

针对船检机构在日常审图工作中遇到的油船破损稳性计算不符合要求的问题,开展原因分析。以国内某海上航行油船为例,重点探讨确定艏尖舱区域破损范围时应遵照的分舱依据,并针对该案例船破损稳性计算存在的缺陷提出改进建议,为船检机构和验船师开展油船破损稳性研究及统一检验标准提供参考。

结构性土二元介质本构模型及破损率影响因素的研究

岩土类材料是非均质的具有微缺陷的天然材料,岩土破损力学将岩土材料抽象成由结构块和结构带组成的非均质二元结构体。破损率演化方程反映了岩土材料在外部荷载作用下,结构块向结构带动态变化程度的过程。从细观尺度上分析结构性土体变形、破坏过程发展机制,揭示土体在荷载作用下结构块向结构带转化的过程。最后,针对杨陵黄土,通过三轴剪切试验,研究围压、含水率对破损率演化规律的影响。研究结果表明,单参数模型的破损率与围压和含水率没有关系,使从实验上证明参数模型的破损率是大主应变的函数。