Simulation on the Strength of Model Armor Block on Rubble-Mound Breakwaters

This paper mainly deals with the simulation on the strength of the concrete armor block in model test. According to the requirement for the strength of blocks in models with various scales, the components of materials for model blocks and their proportions are determined. The failure of armor blocks on rubble-mound breakwaters is reproduced by model tests.

基于数学形态学的非规则缺失图像修复仿真

面对非规则缺失图像修复过程中容易出现的毛刺和小孔问题,在数学形态学支持下修复非规则缺失图像。结合数学形态学方法对修复图像膨胀和腐蚀预处理,避免修复区域受到干扰出现毛刺。预处理待修复图像后,获取待修复图像的全部像素点,连接像素点形成一个待修复轮廓,计算该部分的像素点优先权。通过粗略、精细搜索步骤定位最佳匹配块。在保证未知像素块相邻四个方向像素颜色一致的基础上填充像素。通过分割图像阈值,确定缺失区域基准点灰度值,判断目标点和噪声点,实现噪声点滤波处理,避免出现小孔问题。由实验结果可知,所提方法最高PSNR值为0.98,且无毛刺、无小孔,具有良好修复效果。

轨面不平顺对高架支承块轨道结构振动特性影响试验研究

针对轨面不平顺对高架支承块轨道结构振动特性的影响进行现场试验,分别从时域和频域对比分析不同轨面不平顺状态下轨道结构的振动响应,重点考虑10～1 000Hz频率范围内的振动。分析结果表明:轮轨冲击力和轨道结构振动加速度幅值随轨面不平顺幅值的增加而增大,同时也受到轨面不平顺类型和波长分布的影响;轨面不平顺引起的钢轨振动频率主要分布在50～1 000Hz的范围内,承轨台、桥面板垂向振动频率分布在40～200Hz的范围内,轨面不平顺的波长分布是影响轨道结构振动频率分布特性的主要因素之一;降低谐波型轨面不平顺幅值0.2mm,可以减小钢轨垂向振动水平14.1dB。建议将轨面不平顺谱加入轨道质量的评价指标中。

基于局部图金字塔的不规则块匹配视频分割方法

跳水、体操等视频中的运动员一般着装比较单一、肤色裸露,将这种视频帧图像用图的形式表示出来可以划分为少数的几个连通分量。根据这一特点,本文提出了一种基于局部图金字塔的不规则块匹配视频分割方法,该方法首先将图像以图的数据结构表示,采用假设检验的方法来合并相邻区域的图像块。在分割得到第一帧前景区域之后,根据帧间运动的连续性,运用不规则块匹配方法找到当前帧中的前景区域,匹配准则借鉴了聚类分析中变量相关性的相关系数方法。实验结果表明,这种方法能实时地、准确地分割出跳水、体操等视频中的运动员。

岩石点荷载强度与单轴抗压强度线性关系试验

针对目前岩石点荷载试验大部分采用规则试件进行,试件加工制作及试验的过程繁琐、成本高的问题,通过自制点荷载试验仪以及RMT-150B岩石力学伺服试验机,对煤矿顶底板常见岩性进行不规则岩石试件点荷载试验和规则岩石试件单轴抗压试验。试验结果表明:不规则岩石点荷载强度基本上满足正态分布规律,同时,点荷载破坏载荷与破坏面积之间呈线性关系,不同载荷破坏面积对点荷载试验中的尺寸、形状效应基本上没有太大的影响。通过分析点荷载强度与单轴抗压强度两者间的关系,得出通过点荷载强度确定单轴抗压强度的经验公式。

我国连续采煤机短壁机械化开采技术发展40 a与展望

连续采煤机短壁机械化开采技术在提高煤炭资源采出率、促进我国煤炭工业高质量发展等方面发挥着重要作用。改革开放以来,我国连续采煤机短壁机械化开采技术实现了“由弱到强”的发展历程,依靠相关技术与装备科技的创新,支撑着煤炭资源采出率持续提升。首先从煤柱及不规则块段开采、“三下”压煤开采、露天边帮压煤回收、中小煤矿采煤机械化升级改造和延长矿井服务年限等方面,全面系统阐述了我国煤炭工业对短壁开采的技术需求,并系统回顾和总结了连续采煤机短壁机械化开采的工艺、理论及装备的发展历程。工艺方面,连续采煤机短壁采煤法从房柱式发展到旺格维利式,再到以块段式采煤为代表的现代房柱式采煤法,形成了具有中国特色的短壁机械化开采技术体系。从回采方式、通风方式和顶板管理等方面总结了3种工艺的特点,并指出块段式采煤是短壁开采的高级阶段。理论方面,从短壁开采的煤柱稳定性、地表沉陷控制、顶板控制等方面总结了短壁开采理论的研究进展。装备方面,研制了连续采煤机、锚杆钻车、梭车、连续运输系统、给料破碎机、履带行走式液压支架、铲车、柔性连续运输系统等系列化、成套化的短壁机械化开采装备,促进了煤矿短壁装备的国产化进程及其技术进步,形成了适应我国不同煤层赋存地质条件和开采条件、具备自主知识产权的短壁开采装备体系,最后,分析了连续采煤机短壁机械化开采技术发展过程中的问题,围绕煤矿智能化建设主题,提出了短壁开采技术的发展方向及建议。

船体不规则分段的动态空间调度算法

提出了一种基于遗传算法的针对船体不规则分段的动态空间调度方法.基于遗传算法和临界多边形算法直接对不规则分段进行优化调度,提高空间的利用率。首先,利用遗传算法产生多个可行的分段调度序列。然后,基于临界多边形算法及重心最低策略,根据分段调度序列一一确定各不规则分段的空间位置。充分考虑到空间调度问题所特有的动态性和时空关联性,同时以场地利用率和未延迟加工分段所占比例的综合加权和作为评价函数,实现了调度方案的全局优化。以江苏澄西船厂大型散货船的119个不规则分段作为实验数据,并通过多个算法的比较,发现该动态调度算法可以快速收敛得到较优解,并且在空间利用率和延迟分段指标上有了提高,最终可以得到比较理想的调度结果,证明了所提方法在动态空间调度问题上的有效性和优越性。

不规则波作用下斜坡堤越浪的数值模拟

基于OpenFOAM建立三维数值波浪水槽生成不规则波,利用体积平均的RANS方程和包含非线性项的渗流方程描述斜坡堤内部的水体流动,通过网格划分工具对斜坡堤外层扭王护面块体进行全尺度精细划分模拟,研究了正向入射不规则波与扭王块体护面斜坡堤的相互作用。模型模拟实验室尺度及原型尺度斜坡堤得到的平均越浪量分别与试验结果及按照重力相似准则换算原型结果吻合较好,所建立的数值模型可以描述实际工况下扭王块体护面斜坡堤的越浪过程。

复杂断块油藏Delaunay三角网格自动剖分技术

以平面散点集逐点插入Delaunay三角化的方法为基础,根据复杂断块油藏数值试井计算精度的要求,在布点和三角化过程中采用一定策略,将Delaunay三角网格方法改进成一种简单易用且适用于复杂断块油藏数值模拟的三角网格自动剖分方法,编程实现了复杂断块油藏Delaunay三角网格自动剖分技术,根据该技术编写的程序控件成为数值试井软件中的一个高效模块。

基于网格搜索的船体不规则分段动态堆放方法

针对船体分段建造后在堆场中的空间调度问题,提出基于网格搜索的分段动态空间调度算法。首先,利用改进的粒子群算法产生多个可行的分段堆放序列;然后,采用基于网格搜索的定位策略对堆放序列进行空间布局解码。在解码过程中,运用位图对场地及投影多边形进行信息描述,快速寻找多边形的最佳定位位置。考虑分段堆放问题的动态性的时空关联性,同时以场地平均利用率和需要挪动的场地内分段总数的综合加权作为评价函数,利用改进的粒子群算法对方案进行择优,得到近似最优解,实现了堆放方案的全局优化。通过对船厂实际生产数据的实证分析以及堆放算法间的对比分析,结果证明,所提算法在综合评价场地利用率、移动分段数和运算效率的条件下是最优的。

构造短码长不规则LDPC码

在给定长度和度数分布对情况下,不规则短码长LDPC码的性能差别很大。本文给出了一种低复杂度的基于树的贪婪搜索算法(GTS),此算法通过调整校验矩阵中环的分布情况,尽量减少短长度环,获得最大的平均最小环,从而构造性能很好的短码长不规则LDPC码。

特低渗透断块油藏不规则三角形井网有效动用系数计算及应用

针对断块油藏的布井方式,考虑特低渗透储层流体非线性渗流特征,从非线性渗流基本公式出发,应用流管积分法推导不规则三角形井网有效动用系数计算公式,并分析注采压力差、井网几何形状及非线性渗流曲线等因素对有效动用系数的影响,进而将研究成果应用于江苏油田花17断块井网评价中并提出井网调整方案。研究结果表明:均质各向同性特低渗透断块油藏适合部署等腰或近等腰三角形井网;当井网形状偏离等腰三角形程度较高时,存在引起有效动用系数突变的注采压力差和井距;渗透率较大的储层,宜通过放大注采压力差来提高有效动用系数,而渗透率较小的储层,缩小井、排距为更有效的手段。

扭王字块体护面斜坡堤胸墙受力的数模试验研究

在FLUENT软件数值模拟斜坡堤胸墙受力的过程中,为了有效体现护面块体在斜坡堤面的护面作用,常采用在数值模型中添加多孔介质区的方式,而如何确定多孔介质区的惯性阻力系数是数值模拟的难点所在。基于FLUENT软件平台并结合斜坡堤胸墙受力的物理模型试验,综合考虑相对水深、相对胸墙高度、相对块体尺寸、波陡、相对坡肩宽度和相对堤顶超高关键要素,采用数理分析,总结扭王字块体护面情况下惯性阻力系数的计算公式;在此基础上,采用FLUENT模拟斜坡堤的胸墙受力过程,通过与物模试验值的对比分析,验证文中构建的数值模式能够合理有效地模拟计算扭王字块体护面斜坡堤的胸墙受力,为FLUENT软件数值模拟计算扭王字块体护面斜坡堤胸墙受力的研究探寻了一条新途径。

基于FLUENT扭王字块体护面斜坡堤越浪量的数值研究

采用FLUENT软件对斜坡堤越浪进行数值模拟,可以通过改变多孔介质区中的惯性阻力系数来模拟护面块体消浪作用的大小,但不同护面块体对应的惯性阻力系数不同,如何具体确定惯性阻力系数的值是数值模拟计算斜坡堤越浪量的难点所在。基于FLUENT软件平台并结合斜坡堤越浪的物模试验,综合考虑多种影响因素,运用多元回归方法,给出了扭王字块体的惯性阻力系数的计算公式;在此基础上,对比越浪量的数模计算值与物模试验值,二者吻合良好,表明文中构建的数值方法合理有效,可以较为准确地计算扭王字块体护面斜坡堤越浪量,为FLUENT软件数值模拟计算扭王字块体护面斜坡堤越浪量的研究开辟了一条新途径。

扭王字块体护面斜坡堤越浪量试验研究

针对现行规范中缺少扭王字块体护面斜坡堤越浪量的计算方法,考虑波陡、相对水深、相对堤顶超高、相对坡肩宽度、相对胸墙高度和相对块体尺寸等影响因素,通过波浪水槽物模试验,运用多元回归方法,给出了扭王字块体斜坡堤越浪量中护面结构影响系数和平均越浪量的计算公式。与试验值和其它计算公式进行了验证对比,结果基本吻合,具有一致性的规律。研究成果丰富了规范内容,对斜坡堤工程设计具有重要参考意义。

高速铁路无砟轨道振动分析

研究目的:通过建立考虑线路随机不平顺的轨道结构连续双层梁模型,提出分析高速铁路弹性支承块式无砟轨道结构振动的数值方法,为无砟轨道结构设计提供指导。研究结论:对轨道结构振动方程进行傅里叶变换,求解傅里叶变换域中的振动位移,再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应。线路随机不平顺是根据实测的功率谱函数在计算机上生成的。相对于其它复杂的车辆-轨道耦合动力学模型,该方法简单可行,借助于Matlab软件使得程序编制容易实现,且能反映轨道振动的基本规律和特点,尤其适合于整趟列车通过时轨道结构振动分析的情况。作为应用实例,对高速铁路弹性支承块式无砟轨道进行了振动分析,分析了线路不平顺等级、轨枕垫板和弹性扣件刚度、轨道基础刚度和列车速度对轨道振动的影响,得到了轨枕块橡胶垫板静刚度和橡胶套靴静刚度的合理设计值范围分别为60～90MN/m和120～150MN/m。

利用GPS时间序列对块体运动进行空间信息分离

利用GPS时间序列对块体运动的信息进行了分离,发现块体的刚性运动、应变贡献部分变形和非规则变形所占的比重有明显差异,其中第一部分比重最大,其余两部分比重相当。从与地震孕育关系的角度看,后两部分与地震孕育的联系更紧密一些,它们反映了地震孕育过程的能量积累和震前的快速形变。最后,利用BJFS,BJSH,JIXN和KC014个GPS连续站数据计算了不同部分的信息分离结果,并分析了2006年河北文安5.1级地震前块体的变形特征。

《医学心悟》与《医宗金鉴》诊疗月经病思维比较

《医学心悟》认为,月经不调应从寒热气血论治,采用益母胜金丹或四物汤等加减治疗;《医宗金鉴》则将月经不调归咎于三因:外因-六淫之邪、内因-七情所伤和不内外因-饮食脾胃损伤,提出以月经血色、质地、气秽清浊、愆期时间等来辨病之寒热、虚实、气血,采用四物汤类方加减治疗。《医学心悟》认为,崩漏发病主要责之于虚、瘀、热,将崩漏分为热迫血行、瘀血积聚、肝经火旺、脾虚失统、思虑伤脾、气血两亏等6个证型,分别采用加味四物汤、独圣丸、加味逍遥散、四君子汤加当归、芍药、归脾汤、十全大补汤等治疗;《医宗金鉴》认为,冲任二脉受损是崩漏发病的关键病因,治疗时审查其病因,对症治疗,根据虚者补之,热者清之,瘀者消之的治疗原则,以四物汤为基础方加减治疗。《医学心悟》提出,闭经的治疗应该因人而异,并将女性分为室女和妇人两类,妇人闭经较易治疗,而室女闭经治疗较难,并认为闭经并非因瘀阻胞络所致,或因血海干枯,抑或因经脉逆转,辨证采用五味异功散、八珍汤、益母胜金散、加味逍遥丸等治疗。《医宗金鉴》也提出"师尼室寡异乎治,不与寻常妇女同"之说,将闭经分为血滞经闭、血枯经闭及血亏经闭3类,血滞经闭属寒者用吴茱萸汤、琥珀散等加减治疗,胞脉闭者则用三和汤提壶揭盖,血枯经闭者用十全大补汤、六味地黄丸等治疗;"师、尼、室、寡常阴阳不和",应和肝理脾、开郁清心,辨证采用逍遥散、大黄■虫丸、泽兰叶汤兼柏子仁丸等治疗。

结合图像熵和分块匹配的图像检索

针对图像颜色的空间分布特征,首先计算出图像整体熵并且与设定的阈值进行对比,根据相似的图像信息熵也相近来筛选出整体相似图像,实现对图像的预分类。然后再对所得图像不固定分块,分别计算以灰度共生矩阵表示的纹理特征,进行更深层次的检索。最后利用欧几里得矩来进行相似性度量。仿真结果表明,本文提出的方法检索图像更精确、更迅速。

基于非规则分块压缩的3D打印稀疏矩阵存储与重构方法

现有3D打印(3D Printing,3DP)通常是逐点伺服运动,成形效率低,使得技术正向高效高精度方向发展,例如数字光处理技术、选择性激光熔化、逐面打印等.通常,为了提高打印精度,需对层截面连通域进行更高分辨率栅格化,其后续光学转换等环节也因此生成更多元数据,导致切片非矢量化点阵数据量呈现大规模指数级增加,直接限制了打印件尺寸.为此,本文提出了一种基于非规则分块压缩(Irregular Block Compression,IBC)的3D打印稀疏矩阵存储与重构方法.首先,在初始模型坐标系构建沿坐标轴的3D凸包围盒(Axis-Aligned Bounding Boxes,AABB),得到流形网格模型的层截面多连通域,形成层截面掩模图,按照设定的分辨率生成栅格化点阵并转换成稀疏矩阵.根据稀疏度计算矩形规则块(Regular Block,RB)作为独立事件出现的概率化数学期望.结果表明,层截面矩阵数据的主要部分呈现非规则分块(Irregular Block,IB)特征,因此,压缩方法首要考虑非规则块的分布.进一步地,本文提出了稀疏矩阵非规则分块的概念.针对稀疏矩阵的非规则连通稀疏特征,将相邻行连通的非零块进行组合存储,构建互连通的非规则块,存储非零元素的数值及其有效的位置信息,获得首行索引、首列索引、连续数目及数值集进行无损压缩.按照非规则块进行层截面数据恢复与重构.通过计算相邻两层截面相似度,对3D实体模型进行多层连续面打印.以直列发动机缸体和多亏格回转网环两种不同形态模型为例,与传统的压缩行存储(Compressed Row Storage,CRS)算法和分块压缩行存储(Block Compressed Row Storage,BCRS)算法相比,在存储量改进方面,IBC方法比CRS改进可达80.60%,比BCRS改进可达14.62%,有效降低了算法的时间复杂度;在占用空间方面,IBC方法比BCRS改进可达22.56%,有效降低了算法的空间复杂度.IBC方法特别适合层截面为区块化连通的3D打印稀疏矩阵的复杂形态模型的3D打印.