基于改进Faster R-CNN的红外目标检测算法

为提升红外目标的检测精度,提出了一种引入频域注意力机制的Faster R-CNN红外目标检测算法。首先,针对红外图像边缘模糊和噪声问题,设计了一种并行的图像增强预处理结构;其次,在Faster R-CNN中引入频域注意力机制,设计了一种新型红外目标检测主干网络;最后,引入路径增强金字塔结构,融合多尺度特征进行预测,利用底层网络丰富的位置信息,提升检测精度。在红外飞机的数据集上进行实验,结果表明,改进后的Faster R-CNN目标检测框架比以ResNet50为主干的算法的AP提升了7.6%。此外,与目前主流算法对比,本文算法提高了红外目标的检测精度,验证了算法改进的有效性。

基于HCPN的复杂BPMN协作模型数据流建模与验证

为了保证复杂BPMN协作模型的正确性,不仅要涵盖多实例和子进程等复杂元素,还要在检测控制流错误的同时检测数据流错误。但业务流程建模标注(BPMN 2.0)缺乏形式化语义的描述,这对模型正确性的验证造成了阻碍。因此,给出了一种具有弧权重的层次化着色Petri网(HCPN)的定义,它既可以对数据流进行形式化表示,又可以对多实例和子进程结构进行建模。进一步提出了从BPMN协作模型到HCPN模型的形式化映射方法。然后基于HCPN模型的弧权重给出了缺失、丢失和冗余3种数据流错误的定义,并提出了对应的检测算法。最后,设计了一个自动化建模与验证的框架,通过一个案例研究说明了该方法的有效性。

水下近距/接触爆炸加载下圆柱壳结构动态响应行为试验研究

为加深水下近距/接触爆炸加载下圆柱壳结构动态响应行为认识,设计典型圆柱壳结构模型,开展了水下近距/接触爆炸加载下圆柱壳结构动态响应光电联合测试,获得了冲击波、气泡与圆柱壳结构相互作用高速光学物理图像、动态应变、超压载荷、毁伤模式等试验数据。通过高速光学物理图像和三维激光扫描毁伤形态的分析,给出了冲击波、气泡与圆柱壳结构相互作用物理过程及最终毁伤模式;通过动态应变的分析,给出了圆柱壳结构迎爆面和背爆面在加载过程中应变拉伸压缩转变和响应阶段的划分;通过超压载荷的分析,明确了装药爆轰完全性以及接触爆炸加载下结构吸能对超压的影响。研究表明:爆距的变化会显著影响圆柱壳结构的毁伤形态,近距加载下圆柱壳结构主要呈现塑性大变形,接触加载下圆柱壳结构主要呈现撕裂破坏;近距加载下圆柱壳结构迎爆面空化区的形成及溃灭形成的二次加载毁伤效应不容忽视,值得深入研究;研究成果可为水下近距/接触爆炸加载下圆柱壳结构毁伤评估提供参考和依据。

基于ROAD的租车订购系统业务流程建模

基于业务架构为中心的企业架构开发思路,采用开放组架构框架(TOGAF)业务架构ACF元模型的划分,提出了一种ROAD架构迭代建模方法。针对目前ROAD元架构中业务活动模型采用IDEF0的活动模型导致的面向场景业务能力的不足,文中通过使用BPMN模型来覆盖IDEF0的活动建模,避免在描述复杂的业务过程时可能存在的局限性,并且更好地捕捉和表示所有的细节和关系,不会使得模型过于抽象。从而实现面向场景的系统建模和管理,提高业务架构设计的效率和精度。最后,文章中以旅游出行租车订购系统为例的方法,采用ROAD元架构方法建立场景化业务架构模型组,并对其进行讨论和改进,为现有架构体系提供一种面向场景的扩展思路。

某铅锌冶炼污染场地基于多源信息的重金属稳定化修复及其评价

冶炼污染场地土壤中多重金属复合污染的特征增大了对土壤的修复和最终利用的难度。本研究深入调查了某铅锌冶炼场地土壤重金属污染特征,针对性地制定多种联合稳定化修复方案,采用高精度混合装备添加药剂,实施稳定化修复工程。结果表明,Cd、Pb、Zn和As是场地土壤中最主要的重金属污染物,其中Cd、Pb、As的超标率分别为75.80%、76.43%、88.54%。重金属的分布模式与土壤理化性质、污染物迁移路径、水文地质条件、地层岩性、冶炼工艺、厂区功能布局等密切相关。土壤重金属污染主要来源于冶炼粉尘、废渣和废水排放等冶炼活动。稳定化工程效果显示,在药剂与土壤混匀程度不低于90%时,采用无机混合药剂与TJ400螯合剂的组合方案,对土壤稳定化处理7 d后,土壤中Cd、Pb和As同步稳定化效果最好。本研究结果可对多金属重污染场地土壤的稳定化修复提供实践指导。

水下爆炸近壁面流场局部空化形成机理

为深入认识水下爆炸近壁面流场局部空化的形成机理,采用自行研制的转镜式分幅相机,获得了炸药水下爆炸近壁面流场局部空化效应的光学图像,结合数值模拟和Taylor平面波理论、空泡动力学理论,分析了近壁面空化效应的形成过程。结果表明:界面反射的稀疏波作用和水中空化核的膨胀发展是水下爆炸近壁面流场空化效应形成的原因;外界流场压力对空泡初期膨胀运动影响较小,对空泡后期运动行为影响较大;低压环境下不同尺度空泡的运动行为存在较大差异,小尺度空泡(半径小于10μm)在低压环境下处于快速膨胀、溃灭状态,对流场空化影响较小;大尺度空泡(半径大于10μm)可失去稳定性,半径持续增大,对流场空化区的形成影响较大;水中不同尺寸空泡空间分布的随机性可导致空化区成长过程中呈现非规则形状。

实时监测技术在清水塘大桥建设过程中的应用与优化

实时监测是工程项目预警预判的关键技术,大型钢结构桥梁施工过程中对于应力、应变、位移及温度、湿度等环境参数要求严格,及时准确地反馈现场信息、超出预警值自动发送预警是实时监测的应用目标。本文讲述了清水塘大桥项目的实时监测应用方法,整合优化了多种类监测数据,对于同类监测项目具有一定的借鉴意义。

基于直剪试验的砂土细观力学性状研究

基于砂土直剪试验的细观观测,研究了土体的细观力学性状。应用MiVnt图像分析软件分析了在剪切过程中颗粒的数量和面积均值、长短轴均值、偏心度均值、方向角及孔隙比等砂土的细观力学性状,绘制出砂土细观力学性状与剪切位移的关系曲线。在剪切位移s=2mm和s=6mm之间,砂土颗粒的面积均值、长短轴均值、偏心度均值等细观力学性状呈线性变化;s=6mm和s=9mm之间,砂土颗粒的细观力学性状发生突变,试样剪切破坏。半模直剪试验与数码图形分析软件的结合,有效分析了直剪条件下土体内部颗粒细观力学性状的变化规律。

型钢混凝土结构的研究现状与展望

基于对型钢混凝土结构的概念概述,分析总结了型钢混凝土结构的结构类型和节点构造。通过对型钢混凝土结构特点总结,提出型钢混凝土结构的四大优点:结构受力合理,材料利用率高;结构稳定性好,具有较高的抗风、抗震性能;结构施工方便,有效的缩短了工期;节约建筑材料,综合效益好。根据型钢混凝土结构的现状研究,提出型钢混凝土结构研究的新课题。

强脉冲磁场致金属铝电离化研究进展

研究了脉冲兆高斯磁场致金属铝表面热电离的物理现象。所采用厚铝棒的初始半径范围为0．25～1．00mm，大于磁场的趋肤深度。加载的脉冲电流在100ns时间内从0上升到1．0MA。铝表面磁感应强度Bs的上升速率为3×10^9～8×10^9 T／S，不同铝棒表面的磁感应强度峰值的范围为150～400T。对于这种范围的参数，等离子体形成的阈值是Bthreshold=220T。当半径R0=0．5mm的铝棒达到峰值电流时，Bs=300T，铝棒表面的电子能量为20eV；相应地，半径为R0=1．0mm的铝棒表面电子能量为0．7eV，Bs（t）〈220T，意味着没有等离子体产生。

SMA阻尼器在输电塔-线体系中的风振控制研究

输电塔-线作为风敏感结构,易受到风荷载的影响而发生破坏,有必要采取控制技术来减少危害。本文采用新型SMA阻尼器布置在输电塔-线体系上进行风振控制。使用有限元软件建立输电塔-线体系模型。基于MATLAB软件,采用线性自回归滤波器法模拟随机脉动风荷载的时程样本。根据SMA阻尼器的减振原理和工作方式,设计六种不同的布置方案,并分别进行风振响应分析,提取不同方案下塔顶加速度和位移时程,并模拟三种风速的风荷载,进一步分析不同方案下的减振效果。根据阻尼器本身的结构与材料,对阻尼器进行参数分析,改变阻尼器的弹簧刚度、铅块厚度、SMA丝材料,并分别分析效果。结果表明:在方案中,在塔头上布置阻尼器对塔顶位移控制效果最好,沿塔身布置阻尼器对塔顶加速度控制最好。在弹簧刚度在500 N/mm时取得最佳减振效果、铅块厚度为7 mm时可以取得最佳减振效果。

电磁轨道炮高速滑动接触电阻的定量表征

从描述电磁轨道炮炮口电压波形的场路模型出发,构建了电枢/轨道高速滑动接触电阻与轨道电流波形、炮口电压波形、电枢膛内速度曲线和轨道结构参数之间的关系,依据此关系可定量表征电磁轨道炮高速滑动接触电阻。实例计算表明,电枢/轨道高速滑动接触电阻的变化依赖于轨道电流变化,对应电流上升段、平顶段和电流下降段。在平顶段接触电阻最小约0.2mΩ,在电流上升段和电流下降段,接触电阻达3mΩ。

电磁轨道发射中炮口电弧的抑制

采用一种导通时阻抗极低的外触发开关作为旁路器件,在电枢即将出膛前开通此消弧器件,使回路电流从器件流过,从而达到抑制甚至消除炮口电弧的目的。对比试验表明,在触发了消弧开关的试验中,出膛时炮口电压显著降低,轨道电流几乎全部流过消弧器件,高速摄影亦显示电弧亮度明显降低,消弧器件可有效抑制炮口电弧。通过比较触发信号与器件导通信号,发现消弧器件的导通时刻较触发信号时刻有一定的延迟,这在一定程度上影响了消弧器件抑制电弧的性能。

多普勒雷达测量电磁轨道炮内弹道速度

介绍了W波段多普勒雷达测量电磁轨道炮内弹道度速度的基本方法,并对口径30mm×25mm的串联增强型电磁轨道炮内弹道速度进行了实际测量。初步研究表明:雷达接收的信号易受到脉冲放电过程的干扰;雷达信号的信噪比取决于电枢与轨道电接触状态,在电源充电电压较低、接触面无电弧生成时测得了完整的内弹道速度,并与丝网靶和磁探针测量结果吻合;在较高充电电压条件下,由于电弧电接触产生的干扰,测速结果不够理想。

串联型双轨增强电磁轨道炮电路模拟

建立了包括脉冲电源模块和电磁轨道炮的全电路模型,实现了从电源放电至电磁轨道炮发射过程的全电路模拟。根据电源放电与洛伦兹力加速的耦合方程组,在电路模型内将电源的基本单元封装成子电路模块、弹丸受力运动模型转化为电路解耦模块,建立了针对24个基本单元组成的电源网络驱动串联型双轨增强电磁轨道炮的电路模型。将模拟结果与实验结果进行对比,电流模拟结果偏差2.6%,电枢出膛速度模拟结果偏差9.8%,模拟与实验结果基本一致,验证了模型方程和模拟方法的可靠性和合理性。

坡面型泥石流治理过程中土体变形机制宏细观研究

试验利用"锚杆–护坡"模拟"锚杆固定大面积护坡"进行坡面型泥石流治理试验,研究坡面型泥石流"锚杆–护坡"治理过程中土体变形的宏细观机制。试验观测表明在"锚杆–护坡"治理下坡体未发生分层滑动,坡体位移场分析中出现了潜在的圆弧状薄弱面,坡体形成类似于黏土的小位移圆弧滑移趋势。采用可视化细观测试系统从细观尺度研究坡面型泥石流"锚杆–护坡"治理下土体的变形机制。细观分析可知,试验过程中,颗粒下沉并在坡体底部积聚,坡体下层细颗粒含量增加,上层以粗颗粒为主,导致坡体上部面积孔隙率大于底部,坡体结构由不同粒径颗粒均匀分布变为"底部细颗粒沉积密实,上层粗颗粒骨架稳定"的相对稳定结构。试验研究表明:"锚杆–护坡"的滤水固土作用,改变坡体的变形机制和结构,减小坡面型泥石流的发生几率,为坡面型泥石流的工程治理提供参考。

颗粒组分对泥石流形成形态影响研究

利用自主设计的小比例尺模型槽，采用粗砂（1~2 mm）和细砂（0.075~0.25 mm）按照不同质量比例制作模型，在人工降雨条件下研究了不同的颗粒组分对砂性土泥石流形成形态的影响.模型试验研究发现，随着细砂含量由20%增加至100%，泥石流破坏形态由分级块体滑落向整体流滑型转变.利用GeoDog软件分析位移场，利用孔压计测量孔压变化.研究发现：分级块体滑落破坏过程存在明显的潜在滑动面的发展，孔压随裂缝的产生而耗散、随雨水渗入裂缝而升高，呈波浪式下降；整体流滑型突发性强，破坏前没有明显滑动面出现，孔压呈一次性陡降.通过测定启动过程单位时间启动量发现，流滑型破坏单位时间启动量大于分级块体滑落型.分层块体滑落形成机理为土体渗透系数大，雨水快速渗透破坏坡脚，使上部土体失去支撑而分层坍塌；流滑型破坏机理为土体渗透系数小，后部高度饱和呈流态化推动坡脚土体快速下滑.基于室内模型试验，初步分析了缩尺试验条件下降雨诱发泥石流形成形态机理，为降雨诱发泥石流的进一步研究提供参考.

基于数字图像的砂土压缩变形模式的试验研究

基于数字图像处理技术,利用图像分析程序包PhotoInfor分析了侧限压缩条件下砂土各加荷阶段土体位移的产生、发展与演化全过程,发现砂土的位移场类似于抛物线形状,位移等值线呈轴对称分布,位移量最大的区域总是发生在上透水石的下底面中心处。单调加荷条件下,位移增量主要集中在局部变形带附近,其范围有继续延展和贯通的趋势,顶部、中部测点的土体位移与整体压缩量基本呈同步增长;顶部的土体位移量始终大于中部,加荷的中后期差别更加明显。与粉质黏土位移场进行对比试验分析,砂土内部的应力传递、变形模式以及荷载的影响范围均表现出明显的差异。上述研究为深入探讨基底压力的分布规律,利用宏观试验现象研究砂土细观结构变化的定量模型提供了新的思路。

电磁线圈炮计算程序的收敛性与实验验证

根据电磁线圈炮中推力线圈与电枢之间的感应耦合方程和电枢动态响应方程,考虑发射过程中推力线圈和电枢的欧姆加热,开发了电磁线圈炮的计算程序,给出了程序的算法和流程。分析了程序的收敛性,认为最大时间步长和电枢最大网格均依赖于驱动脉冲波形的上升时间。通过模拟结果与单级线圈炮实验测量结果的比较,验证了程序的有效性。模拟的线圈电流波形与实验波形吻合较好,模拟的出口速度比测量速度大约6.5%。程序收敛性和有效性的验证表明该程序可用于电磁线圈炮系统的初步设计。

全断面基坑开挖过程中位移反演及稳定性分析

分析断面非对称的复杂基坑时,常规半断面分析法的计算精度容易受边界效应的影响;本文探讨了一种以基坑整个断面为分析对象的全断面分析法,并模拟复杂基坑的开挖过程。在基坑开挖过程中,利用已测得的变形监测数据,反演分析得出与实际工况相吻合的土层等效弹性模量,将反演所得参数代入FLAC,计算出相应工况下基坑的变形和安全系数,并对下一工况的变形进行预测。实例分析结果表明,对于类似断面非对称的复杂基坑,全断面法的计算结果相对半断面法更加接近实测结果,能较好地指导施工,并对基坑开挖的安全性进行评价。