基于BP神经网络的高分辨率海底地形跨层生成模型

为了满足海底地形的高分辨率需求及解决测量数据的有限性问题,基于多层前馈神经网络(back propagation,BP)和跨层网格生成策略,建立了兼顾海底区域地形整体特征和局部地形信息的海底地形跨层生成模型,实现对海底地形数据生成填充。以南海海底地形为例,通过误差对比、假设检验以及海底地形云图的图像清晰度对本文模型生成数据进行有效性验证。结果显示所建立的模型在保证与原始数据之间误差小和数据特征相同的前提下完成了对地形云图的图像清晰度的提升,并且结果优于传统克里金插值方法。本文分析结果可为地形数据相关研究提供参考。

单跨两层含减震外挂墙板装配式混凝土框架拟静力试验研究

该文在对一个含减震外挂墙板平面框架(简称减震结构)以及一个作为对比的纯框架(简称抗震结构)进行混合试验的基础上,进一步对其单跨2层试验子结构进行了拟静力试验,研究了两结构在水平地震作用下的受力过程、损伤模式及减震外挂墙板对主体结构抗震性能的影响。研究结果表明:减震结构和抗震结构的破坏机制均为梁端和柱底出现塑性铰的梁铰机制,减震外挂墙板未改变主体结构的破坏模式;减震结构中,在最大层间位移角达到1/55之前,消能器呈预期的履带式滚动变形,此后由于外挂墙板的面内转动变形,消能器水平剪切变形值增加不大,且圆弧段产生明显变形;试验过程中减震外挂墙板未出现裂缝;墙板与框架间上部线连接处裂缝宽度较小,连接钢筋应变也较小,表明连接可靠;两试件均具有较好的变形能力和耗能能力;在相同位移级别下,减震结构的刚度、极限承载力和耗能能力均更好。

基础隔震-外挂墙板减震钢筋混凝土框架振动台试验研究

该文提出一种新型的基础隔震-外挂墙板减震混合控制结构(简称“隔震-减震结构”)。该结构采用铅芯橡胶隔震支座作为基础隔震装置,上部结构则采用外挂墙板与U型金属消能器联合构成减震系统。通过减震与隔震混合控制,实现主体结构和围护墙体在罕遇地震下不发生损伤,可用于对韧性性能要求较高的生命线工程中。为对比研究隔震-减震结构与传统隔震结构的抗震性能,设计制作了一个在两方向上完全一致的1/2缩尺基础隔震钢筋混凝土框架结构,并在Y方向附加外挂墙板和U型金属消能器,形成隔震-减震结构,X方向不含外挂墙板,为隔震结构。分别在两个方向输入单向地震动进行振动台试验,试验结果表明:相比隔震结构,隔震-减震结构能进一步降低结构在设防和罕遇地震下的位移响应;隔震-减震结构在罕遇地震下最大层间位移角小于或接近钢筋混凝土框架结构弹性层间位移角限值,主体结构保持弹性,外挂墙板未出现损伤,可以实现预期的性能目标。

长江流域农田生态排水沟渠氮削减效应研究

为研究长江流域农田生态排水沟渠对总氮(TN)的削减效果,本研究收集长江流域生态排水沟渠的639项野外现场试验数据,通过Mann-Whitney U检验和K-W检验方法探究了不同植被类型、沟渠类型、强化措施类型、温度范围和进水浓度范围等因子对生态排水沟渠TN削减效率的影响。结果表明:在农田生态排水沟渠中,不同植被类型中的多种人工植被对TN削减效果最好,平均削减效率为47.72%;沟渠类型为边坡半衬砌(沟壁材质为部分混凝土,沟底材质为全土)对TN去除效果最佳,其平均削减率为58.18%;强化措施类型中,添加基质类和设置拦截类强化措施的生态排水沟渠对TN削减效果最好,其平均削减效率为54.24%;气温处于>25~35℃时生态排水沟渠TN削减效果更有效,而在低温环境下可以通过种植耐寒植物(绿狐尾藻、黑麦草等)提高削减率;沟渠进口TN浓度多数集中在>2~4 mg·L^(-1)之间,沟渠出口TN浓度主要分布在0~2 mg·L^(-1)之间,TN进口浓度为>2~4 mg·L^(-1)时沟渠TN削减效果最佳;不同浓度条件下,沟渠选择种植多种人工植被,对沟壁进行半衬砌,设有强化措施都能有效提高TN的净化效果;TN削减效率与水力停留时间、沟渠长度、水深呈现正相关;在多种因素最优的情形下,TN表面去除负荷随着TN进口浓度增大而增大。研究表明,长江流域农田生态排水沟渠选择多种人工挑选的植被、沟渠类型选择边坡半衬砌、同时添加基质类和设置拦截类强化措施更能有效地削减TN,并且控制气温在>25~35℃和进口浓度为>2~4 mg·L^(-1)来削减TN,另外延长沟渠长度和控制水体的水深、水力停留时间可更好地削减TN。

基于足尺节段模型的正交异性钢桥面疲劳性能

为了研究正交异性钢桥面的疲劳性能,根据新结构细部焊接工艺的研究成果和合理的结构参数,设计了足尺节段疲劳试验模型,通过足尺模型试验确定不同焊接工艺下各疲劳易损细节的实际疲劳抗力。铺装层作为钢桥面板之上的行车功能层,直接承担车辆轮载。分别设计了树脂沥青铺装和浇注式沥青铺装两种铺装结构,进行武汉市江汉七桥铺装层与正交异性钢桥面板协同受力体系的模型试验,并考虑温度的影响。研究结果表明:有铺装层的钢桥面板U肋与顶板构造细节,由于铺装层与钢桥面板的协同作用,其应力幅值相较于无铺装层时显著降低;该应力幅值随着铺装层温度的升高而增大。

基于GPU虚拟化的人工智能教学平台的实现

该研究致力于设计和实现基于GPU虚拟化的人工智能教学平台,以满足多用户同时进行实验和训练的需求。平台采用GPU虚拟化技术和容器技术如Kubernetes与Docker,以实现GPU资源共享与隔离,支持多用户并发操作,同时能提供丰富的教学资源。通过对实验结果进行分析,研究证实了该教学平台在提高教育质量和效率方面的优势,为教学平台的改进提供了参考。该研究在教学平台设计上具有创新性,尤其是将GPU虚拟化技术与容器技术相结合,为人工智能教育领域提供了新的解决方案。

城乡差异视角下社区团购中生鲜农产品的需求分析——以湖南新化县为例

本文以湖南省新化县城区和乡镇两个社区团购点为研究对象,首先通过对新化县城区与乡镇两个不同社区团购点的连续订货数据的整理和分析,揭示了城乡居民在社区团购中存在的需求结构性差异。文章采用Mann-Whitney U检验方法,详细探讨了城乡居民在社区团购中对生鲜农产品的需求差异。研究发现,城乡居民对生鲜产品的需求比例、消费额度及购买量三个方面均存在显著性差异。基于此,本文提出了加强精准配送、优化服务结构、强化农户与平台的连接等对策,以促进社区团购服务的优化和城乡经济的均衡发展,旨在提升社区团购模式的效率并降低成本,为农产品流通提供新的动力。

U型平板微热管LED散热器散热性能分析

针对目前LED表面发热量较大,局部温度过高,而导致其使用寿命减少的问题,该研究以平板微热管为核心传热元件,与锯齿形翅片结合,设计了一种U型平板微热管散热器。采用试验和仿真模拟相结合的方法,对不同风速、翅片结构、翅高及翅间距等关键影响因素进行分析。结果表明:通过对比分析U型平板微热管在两种室外工况下各测点试验值和模拟值,散热稳定后温度的最大误差分别为4.2%和6.7%,验证了模型的可靠性。风速分别为0.5和3.0 m/s时,锯齿型翅片都具有良好的散热性能。当风速为3.0 m/s时,锯齿型翅片、W型翅片、直翅片散热器稳定后热源温度分别为34.3、35.5和39.1℃。为找到最佳工况和结构,进行了正交分析,当室外风速为3.5 m/s,锯齿型翅片翅高为12 mm,翅间距为8 mm时,U型热管具有较佳的散热性能。研究结果可为LED散热系统的设计提供数据参考和设计思路,拓宽LED光源的应用范围。

利用液体密度标准物质校准振动式密度仪

针对JJG 1058-2010《实验室振动式液体密度仪》,提出采用液体密度标物(密度标物)校准振动式液体密度仪(密度仪)的方法,并与上海市计量院(SIMT)进行精密级密度仪比对试验。在(650~2000)kg/m3范围内,选取3种物理和化学性质稳定的密度标物作为计量标物,对密度仪进行校准,并分析密度标物的计量特性。结果表明:|En|最大为0.3,比对结果满意,可为该类仪器的校准提供一种现实可行的方法,有助于我国高精度密度测量仪器的研制和开发。

基于磁导率无损检测的双U型探头仿真优化研究

基于磁导率无损检测原理,设计了一种双U型检测探头。以20钢试件为研究对象,通过模拟仿真分析了双U型探头在检测过程中的关键影响参数与检测灵敏度的关系,对关键影响参数进行了优化选取,又通过试验研究了拉应力对检测灵敏度的影响。结果表明,检测灵敏度随着激励电压幅值的升高而增大,随着激励频率的提高先增大后趋于稳定,随着激励线圈匝数的增加而下降,随着拉应力的增大而减小,双U型探头相比于传统U型探头具有更广泛的分析检测能力。该仿真研究为后续探头的选取制作提供了设计理念和理论依据。

基于U-Net的电气二次图纸文字信息自动化检测与识别

随着工业自动化和智能化的发展,传统的手工查找和读取电气二次图纸的方式已经无法满足现代工程实践的需求,深度学习文字检测方法正应用于电气二次图纸文字信息的自动化检测与识别。针对电气二次图纸风格迥异、文字分布不均的情况,提出使用U-Net深度学习网络完成电气二次图纸文字区域分割,提高自动化处理电气图纸中文字信息的效率和准确性。通过大量数据集对模型进行训练,得到了一个准确且鲁棒的模型。通过实验对比,验证了所提U-Net深度学习方法进行文字自动化检测的有效性及整体算法对于电气二次图纸识别的鲁棒性。

基于深度学习的低照度荧光渗透数字化图像恢复方法研究

荧光渗透检测图像通常在极低照度的暗室环境下采集,不可避免地会产生图像模糊、对比度低等问题。提出一种基于深度学习的图像恢复方法,首先构建荧光渗透检测图像数据集,分别拍摄不同短曝光时间下和长曝光时间下的Raw格式图像,共3400张图像,其中20%作为测试集,10%作为验证集;其次构建一个基于U-net的卷积神经网络,将原始的Raw格式数据进行插值处理并划分为RGGB四个通道;然后减去黑电平值并将输入数据亮度放大相应的倍数,作为网络输入;最后将网络输出通过亚像素层上采样得到RGB空间的输出图像。测试结果表明,选择SSIM与MAE为损失函数,使用Adam优化器进行模型训练,图像PSNR达到28.237 dB,SSIM达到0.783,均优于传统方法。能有效减少图像噪声和提升图像清晰度,获取低光图像更多缺失的细节。

全国综合减灾示范社区政策有效吗?——基于湖南省3市社区减灾工作的分析

既有研究大多聚焦于社区减灾的模式比较或影响因素分析,忽略社区减灾行动背后的政策驱动、政策设计与实施有效性。2007年,中国推出“创建全国综合减灾示范社区”政策,为检验政策有效性,研究将其划分为“事实、目标、策略、协调与实施”等五个维度,在湖南省展开了社区问卷调查。量化分析结果表明,执行示范社区政策显著改进了社区的减灾工作。然而,部分参选社区或者基于资源和荣誉,或者基于行政命令,被动地执行政策、消极地完成指标,而忽略了社区实际情况与政策操作化的有机结合。此外,在已建成的示范社区中,社区物质建设的改善普遍优于居民意识、能力和合作关系的建设。该政策有助于提高社区的减灾能力,但从长远来看,社区减灾体系并不因此得到充分发展。

冲击波和破片联合作用下U型夹层板毁伤特性研究

为提升舰船抗爆防护性能,探究船用夹层结构在冲击载荷下的毁伤机理,本文设计并开展船用U型折叠式夹层板近距空爆试验,分析夹层板在冲击波载荷作用下的变形及破坏模式,并进行有限元仿真分析。在此基础上,通过在炸药底部预制破片群,研究冲击波与破片联合作用下夹层板的毁伤特性,从面板破口大小、竖向位移和能量吸收三个方面,讨论面板厚度和爆距对夹层板抗爆性能的影响规律。结果表明:在冲击波与破片联合作用下,夹层板上面板的破坏形式为挠曲大变形、边界撕裂、冲塞破口和分散穿孔;下面板以挠曲大变形和凹坑为主;上面板破口形状随上面板厚度增加由“蝶形”向“类圆形”转变,此时上面板和芯层为主要吸能构件;夹层板中心区域的变形对爆距减小较为敏感,而边缘区域变形量无显著变化。夹层板的总吸能、下面板和芯层的吸能量和占比均随上面板厚度减小而增大,下面板和芯层厚度的改变对夹层板整体吸能及各部分占比影响较小。

德国MASTER项目在肿瘤个性化治疗领域的创新实践

肿瘤精准个性化治疗是依据个体全面且精细的分子遗传学检测,对患者进行分子分型并匹配个性化治疗方案的一种新型临床诊疗研究范式。欧美国家在癌症基因组学相关领域的基础和临床转化研究方面较为深入,发起了多项具有世界影响力的肿瘤精准医疗临床研究项目。本研究结合德国在肿瘤精准医疗领域开展的“分子辅助分层用于肿瘤根除研究”(Molecularly Aided Stratification for Tumour Eradication Research,MASTER)项目以及在肿瘤个性化治疗领域的实践探索,概述了德国国家癌症研究体系的整体框架、核心研究机构以及MASTER项目在实施过程中关于患者筛选、样本收集、分子检测、数据分析以及临床转化等一系列的流程要素,分析了其在临床试验伦理与质量管理规范、患者筛选与临床试验入组、生物信息学分析、基因变异功能验证、专家委员会协同等方面具体的做法,以期借鉴MASTER项目的成功经验,为我国今后开展更多基于分子遗传学检测的肿瘤精准诊疗相关的临床试验提供建议,加速我国肿瘤疾病分子分型与患者预后评估的发展。

应用超声与物联网云计算技术的用水安全研究

面对日益严峻的用水安全挑战,寻求高效、精准的监测与管理手段尤为重要。针对非正常用水情况不易及时发现而造成损失的问题,开发了融合应用超声测流量与物联网云计算技术的用水安全系统。进行系统方案设计,通过对比分析,选择U型超声测流量方法;然后建立用水模型,开展正常用水与非正常用水的对比研究,得到爆管、渗漏和异常用水等情况的水流量特点,并根据三种非正常用水情况的特点,设计一套按照用水统计情况设定参数的判定算法;最后,搭建测试环境并开发测试程序,进行系统各功能测试。结果表明:按照设定的参数,所提系统可准确判定爆管、渗漏和异常用水等情况,并能及时关阀。经过适应性开发后,该系统可进一步推广至工厂、商场和写字楼等场景。

基于正交试验的中深层U型地埋管换热器换热性能影响因素分析

对中深层U型地埋管换热器换热性能影响因素进行了研究,建立了中深层U型地埋管换热器三维全尺寸数值传热模型,通过正交试验极差法,分析了入口温度、岩土热导率、地温梯度、埋深以及支管间距的影响。结果表明,这5项因素对中深层U型地埋管换热器换热性能的影响显著性依次为:埋深、地温梯度、入口温度、岩土热导率、支管间距。埋深、地温梯度对换热性能的影响近似于线性;岩土热导率对换热性能的影响则接近于抛物线变化,随岩土热导率的增加,换热性能快速提升;当入口温度从15℃升高至20℃时,平均进出口温差迅速下降,换热量迅速减少,因此建议U型地埋管的入口温度应小于20℃。

U型框类零件双向拉深成形研究

针对U型框类零件成形质量不稳定、修整手工量大等问题,通过对零件结构的分析研究,借助CATIA对其进行了工艺补充面设计,并借助数值模拟对成形过程进行了仿真,研究了双向拉深成形工艺,设计了一种特有传力方式的双向拉深模具结构;选取凸凹模间隙、摩擦因数、压边力及拉深速度4个因素为优化变量,通过正交试验得出最优工艺参数组合,即压边力大小为30 kN、摩擦因数为0.1、凸凹模间隙为1.6 mm、拉深速度为6000 mm·s^(-1);最后针对拉深后回弹现象,对校正模进行了分析和设计并修整。生产试验表明,此模具结构可以很好地改善零件成形质量,提高效率并满足生产及设计要求。

水文变异下的黄河流域生态流量

使用t检验和Mann-Whitney U检验对黄河干流7个水文站月均流量进行水文变异分析,探讨了水文变异成因,在此基础上,确定变异前各月月均流量序列最适概率分布函数,将概率密度最大的月平均流量定义为河道内生态流量。经与Tennant法、最小月平均流量发和逐月径流法比较,考虑水文变异的河道内生态流量计算方法是可行、合理的。水文变异后,黄河干流7水文站月均流量普遍减少,月均流量满足河道内生态流量的频率降低。研究结果表明,人类活动是黄河生态系统水环境恶化的重要原因。在流域生态管理中,确保变异后生态流量满足频率与变异前相当。研究对于理解在当前气候变化与人类活动双重影响下,干旱半干旱区流域水资源科学管理具有一定理论与现实意义。

变化环境下珠江流域洪水频率变化特征、成因及影响(1951-2010年)

气候变化和人类活动导致珠江流域水文变化,变化前后洪水频率分布显著不同.运用滑动秩和(Mann-Whitney U test)结合Brown-Forsythe、滑动T、有序聚类和Mann-Kendall检验法,并用累积距平曲线法获取年最大流量序列详细信息,综合确定样本最佳变化节点,并对水文变化成因做了系统分析.在此基础上,对整体序列、变化前后序列用线性矩法推求广义极值分布参数以及不同重现期设计流量.结果表明:(1)西江大部以及北江流域最佳变化节点在1991年左右;东江流域最佳变化节点与该流域内3大控制性水库建成时间基本吻合;(2)变化后,西江、北江年最大流量持续增加,洪峰强度增大,尤其是西江干流年最大流量显著增加;东江流域年最大流量显著减小,洪峰强度降低;(3)变化后,西江与北江洪水风险增加,尤其是下游珠三角地区本身受人类活动显著影响,加之西江与北江持续增加的洪水强度,珠三角地区发生洪水的强度及频次加剧,而东江洪水风险减小.此研究对于珠江流域在变化环境下的洪水风险评估与防洪抗灾具有重要意义.