基于改进YOLOv4的钢材表面缺陷检测

针对钢材表面缺陷检测精度低,易漏检、误检、定位不准确等问题,提出一种基于改进YOLOv4的钢材表面缺陷检测算法,首先使用K-means++算法分析标注框的分布信息,获取最优的锚框,提高定位精度,减少网络损失;其次在YOLOv4网络原有特征层基础上继续增加一浅层特征即尺度为104×104的新特征层,增大特征检测尺度,提高小缺陷目标检测精度;最后在原始主干网络的基础上引进注意力机制,使网络更多关注有用信息,从而使检测更准确。将上述算法与其它算法在NEU-DET数据集上进行对比实验,所提算法平均检测精度相较于原YOLOv4提高了4.69%达到78.10%,相较于目前其它的主流目标检测算法也更优秀。

钢支撑架设滞后对地连墙基坑变形影响分析

为研究钢支撑滞后对深基坑支护体系变形的影响,以目前处于施工高峰期的北京地铁13号线、22号线某深基坑为例,通过监测数据分析钢支撑滞后并叠加多种不利因素工况下中立柱、相邻钢支撑轴力变化情况,以及围护结构的变形模式。结果表明:快速的土方开挖与支撑滞后情况下,宽大基坑中立柱隆起速率明显增加;同一断面内第2、3道支撑滞后会导致第1道支撑轴力快速上升;偏压影响下,同一断面内基坑两侧围护结构变形模式不同且墙顶位移方向相反;同基坑不同断面第1道支撑滞后与第2道支撑滞后其围护结构变形模式存在差异;不同壁厚基坑其地连墙敏感度明显不同。

钢材表面缺陷检测研究综述

钢材是工业领域不可或缺的原材料,表面缺陷严重影响钢材质量。传统钢材表面缺陷检测方法精度低、速度慢、劳动强度大,无法满足实际生产需求。近年来深度学习技术发展迅速,其能充分挖掘目标图像底层特征信息,给钢材缺陷检测带来了新的解决方案。综述近年钢材表面缺陷检测方法相关文献,简述传统检测方法的原理及其适用性,分析深度学习检测模型的结构与特点,并对目前该领域存在的一些技术难点进行总结,对未来发展趋势进行展望。

深基坑斜直交替钢管桩复合土钉墙数值模拟分析

依托福建某医院的基坑工程实例,采用数值模拟方法,研究斜直交替钢管桩复合土钉墙支护结构的变形特征及其稳定性。结果表明:坡面水平位移最大变形出现在基坑“腰部”,设计时应适当加强此位置的变形控制;斜直交替钢管桩复合土钉墙支护体系安全可行,其较双排直立钢管桩复合土钉墙及单一土钉墙有更好的变形控制能力和更高的稳定性。

国产S420超高强钢在深水导管架的应用风险分析及应对措施

S420高强钢由于具有高强度、较好的抗断裂韧性、抗疲劳性能等优点,与传统导管架用普通钢材相比,其大规模应用在深水导管架,可以大大减少钢材使用量,有效减轻导管架的总体重量,降低开发成本。目前,国产S420超高强钢并无大规模应用在深水导管架上的先例,其实际的应用效果还无法评估,因此存在一些潜在风险。文章从应用风险及应对措施方面进行探讨,旨在为后续其在导管架平台大规模应用提供可借鉴经验。

基于数据深度增强的钢桥螺栓脱落智能检测方法研究

针对钢桥螺栓脱落病害人工巡检效率低和智能化检测样本数据集不足的问题,提出一种基于数据深度增强的钢桥螺栓脱落智能检测方法。该方法首先以采集的螺栓图像数据集为基础,利用深度卷积生成对抗网络(Deep Convolutional Generative Adversarial Networks,DCGAN)对有限的螺栓图像进行增广;然后将生成的图像与原始图像合并构建增广后的数据集;再将数据集输入到单阶段目标检测网络YOLO(You Only Look Once,YOLO)中,结合迁移学习方法进行模型训练,并对训练后模型的性能进行验证;最后,进行螺栓脱落病害识别。为验证该方法的可行性,对螺栓脱落检测模型进行试验验证,并对不同采集环境下的某钢桥拼接板螺栓脱落病害进行检测。结果表明:DCGAN可有效生成逼真的螺栓图像,且与常规增广方式相比,DCGAN生成的图像质量更高、性能最优;检测模型受拍摄距离、角度及光照强弱影响且对角度最为敏感,控制拍摄距离在1.6 m内、拍摄角度在20°内、外界光线明亮可保证模型性能较优;与常规增广后训练的模型相比,利用生成图像增广后训练的模型检测性能更优且鲁棒性更好;该智能检测方法可以用于螺栓脱落病害检测,且检测精度明显提高。

基于深度学习的正交异性钢桥面板疲劳裂纹智能识别方法研究

为提高正交异性钢桥面板疲劳裂纹的识别效果,基于深度学习方法,进行正交异性钢桥面板疲劳裂纹识别方法研究。制作疲劳裂纹试件,通过室内检测采集检测结果图像建立数据集,结合图像预处理改进数据集中图像;基于单一回归目标检测(You Only Look Once,YOLO)系列中的YOLOv5s图像识别算法,引入轻量级卷积注意力机制(Convolutional Block Attention Module,CBAM),建立疲劳裂纹超声相控阵检测图像的智能识别方法;将该方法应用于超声波相控阵检测结果判读。结果表明:结合限制性对比度直方图均衡(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization,CLAHE)算法与自适应中值滤波的图片预处理方法较为适合超声相控阵检测图像的图片预处理;通过引入CBAM改进图像识别算法,图像识别的精确度相较改进前提升1.28%,达到98.74%;建立的YOLOv5s-CBAM图像识别算法能够准确地框选疲劳裂纹区域,对四类常见疲劳裂纹类型的识别置信度达到0.91,对其它裂纹类型的识别置信度达到0.85,在室内环境下能够满足疲劳裂纹的智能检测需求。

钢材深加工过程控制系统建设

钢材深加工过程控制系统的建设对于提高钢材加工质量、降低生产成本和提高生产效率具有重要意义。以钢材深加工过程控制系统的建设为研究对象,通过对相关文献的梳理和分析,探讨了系统的基本原理、关键技术以及在实际应用中的作用和效果。研究发现,钢材深加工过程控制系统能够实现对加工过程的实时监控和控制,提高产品质量、降低废品率和减少能耗。然而,在实际应用中还存在一些问题和挑战,如系统的稳定性、数据的准确性和设备的兼容性等。因此,进一步推进钢材深加工过程控制系统的建设,需要加强技术研发、加强数据管理和加强设备改造等方面的工作,以提升钢材深加工的智能化水平。

杂填土地层深基坑微型桩-锚-撑组合支护体系受力特性原位试验

为深入研究杂填土地层深基坑桩-锚-撑组合支护体系受力特性,依托青岛市某深基坑工程开展微型桩-锚-撑原位试验,分析不同开挖工况下双排微型钢管桩桩身弯矩与预应力锚索轴力的演化规律,揭示该支护体系下前、后排桩的受力性状、预应力锚索应力分布特征,探讨邻近建筑物、基坑暴露时间及钢支撑拆除对该支护体系内力的影响。研究结果表明:1)在基坑开挖过程中,前排桩在受力中起主导作用;当开挖至基底时,桩身最大正、负弯矩极值呈现增大趋势,且极值点不断下移,开挖面以上桩身弯矩均呈正“S”型分布。2)开挖深度增加引起开挖面上、下1.0 m范围内桩身弯矩显著增大,前排桩桩身的反弯点分别位于钢支撑下方0.5 m、开挖面位置。3)在开挖过程中,锚索轴力沿埋深方向呈现减小趋势,锚固段前端1.5 m之后的轴力基本不变或呈微小波动。4)锚索锚固段应力高度集中在锚固段前端4.0 m以内的区域,约为锚固段长度的44%,锚固段末端基本未产生轴力,可对该段长度进行优化处理。5)邻近建筑物对微型钢管桩桩身受力影响较小;随着基坑暴露时间增加,桩身弯矩呈微小增长趋势;钢支撑拆除后,前排桩的弯矩变化集中在0.38H~0.96H(H为基坑开挖深度)。6)桩-锚-撑组合支护体系能够较好地限制基坑变形,选择合理的支撑预应力是该类基坑设计的关键。

基于深度学习的钢板表面缺陷识别方法及系统开发

在热轧钢板的生产过程中,由于工况的多样性,钢板表面难免会形成不同类型的缺陷。针对传统方法对钢板表面缺陷的识别准确率和效率较低的问题,提出了一种结合残差网络和迁移学习的钢板表面缺陷识别方法。首先,构建基于迁移学习的神经网络框架,同时采用全局平均池化和Dropout等优化策略增加网络的泛化能力,提高分类精度。其次,预处理钢板表面缺陷数据集,并通过钢板表面缺陷识别实验对模型性能进行检验。实验结果表明,基于迁移学习的网络模型在测试集上的识别准确率可以达到98.33%。最后,设计并开发了钢板表面缺陷识别系统,采用Power Designer软件构建系统的物理数据模型,并完成系统架构的设计,将训练好的神经网络模型应用到系统中,有效提高了钢板缺陷分类识别的智能化和信息化水平。

HUC组合钢板桩在深基坑支护中的应用研究

为了验证HUC组合钢板桩在深基坑支护中的应用优势,结合嘉兴市南湖区某广场工程项目。以HUC组合钢板桩为研究对象,对该案例深基坑支护方案进行了论证,体现了该工程采用HUC组合钢板桩的适用性。通过对支护结构顶部水平位移、基坑四周地表水平位移以及地表沉降进行监测,数据结果均在基坑规范要求范围内。实践表明,HUC组合钢板桩支护方案应用效果良好,比常规钢板桩具有一定的优越性。

纤维尺寸效应对深井井壁衬砌支护层力学特性的影响

为探究纤维尺寸效应对深井井壁钢纤维混凝土力学特性及应变演化的影响,设计三种不同钢纤维尺寸和掺量的混凝土配方,通过测试试样的力学特性后得知,随着钢纤维尺寸、掺量的增加,试样单轴抗压强度、抗拉强度、抗折强度以及弹性模量提升。借用数字图像相关技术对试验过程监测发现,钢纤维的加入使得试样破坏时表面裂纹数量、长度远大于素混凝土试样,随着钢纤维尺寸的增加,试样破坏时试样表面裂纹宽度有所下降,混凝土试样的轴向变形降低。当试样到达峰值荷载时,素混凝土迅速失稳破坏,而钢纤维混凝土试样在到达峰值荷载时仍然存在一定残余强度。运用随机森林模型对钢纤维混凝土测试强度进行训练、测试与预测,结果表明训练、测试、预测样本精度较高,R 2>0.8,均方根误差值较小,改进随机森林模型对钢纤维混凝土强度的预测较精确,利用此预测模型,可大幅度降低优化钢纤维混凝土配方所需要的人力与物力成本,结果可为现场混凝土配方强度预测提供参考。

复杂地质条件密集小净距群桩施工技术

依托成都恒邦天府云玺项目,介绍高层建筑群桩基础在地质复杂、桩间距小、桩长≥30.0 m条件下,采用多次试桩来确定桩基施工工艺的过程。根据试桩结果,ϕ800mm桩采用“中长护筒跟进+泥浆护壁”方案,ϕ1200mm桩采用“全护筒护壁”方案,遇塌孔时安装钢护筒进入稳定土层≥2.0 m。经检测施工桩基均为Ⅰ类桩,单桩竖向抗压承载力满足设计和规范要求。

基于简化力学模型的小孔径活塞筒深孔钻削加工

1Cr18Ni9Ti不锈钢在深孔钻削中面临排屑难、切削力大和刀具易磨损等挑战,然而其在航空航天、船舶、汽车、核工业等军用和民用领域的广泛应用使其备受关注。尤其在小孔径活塞筒的加工中,由于对密封性的高要求和深孔零件自身的特殊性,其加工质量直接关系到使用性能。为解决这一难题,深入研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢的深孔钻削工艺。通过分析BTA钻头在深孔钻削过程中的受力情况,建立了相应的钻削力数学模型。同时分析了不同工艺参数组合对钻削力和切屑形态的影响规律,结论是加工过程中的主要影响因素是进给量,切削速度的影响较小。最终确定了一组优化的工艺参数。应用该组参数后,成功实现了排屑顺畅的C型屑产出,显著减小了切削力和切削热,有效缓解了刀具磨损问题。本研究为类似难加工材料的钻削工艺参数选择提供了参考依据。对于提高1Cr18Ni9Ti不锈钢深孔钻削的加工效率和质量,进而提升相关零部件的使用性能具有重要的理论和实际意义。

钢支撑在深基坑支护中的应用

随着施工技术的发展,深基坑被广泛应用于地铁、市政及桥梁工程,深基坑的稳定性已受到广泛关注和重视。钢支撑技术能够保证深基坑稳定,因此,越来越受到重视。文章以天津地铁4号线南段工程新兴村站深基坑施工为例,对钢支撑施工技术及注意事项进行介绍。

轧钢酸性废水深度处理回用技术研究

研究轧钢酸性废水深度处理工艺,采用两级电吸附处理轧钢酸性废水,对氯化物、亚铁离子去除效果良好,产水电导率可降至500μS/cm以下,脱盐率达97%以上,综合产水率达80%以上,产水液碱中和后,水质符合武钢回用水质标准,可进管网回用,减排效果良好,对提高产品市场竞争力和工序清洁生产水平具有重要意义。

锁扣钢管桩围堰在深水基坑中的设计与应用

某高速公路特大桥2^(#)主墩位于深水中,为进行承台施工,首先进行了围堰方案比选。选择锁扣钢管桩围堰方案后,再对锁扣钢管桩围堰进行专门设计,并建立模型对其进行验算,最终得以成功实施。该桥2^(#)主墩承台实施表明,该方案切实可行,成本节约35.84%,工期节约15.17%。

基坑工程完全可回收支护结构设计与应用

常州汽车电子和照明研发中心项目基坑面积约17000 m 2,挖深约10 m。基坑周边邻近变配电间、河道、道路及管线等保护对象;结合基坑特点及环境特点,该项目基坑采用“整坑顺作”+“型钢水泥土搅拌墙”+“一道装配式预应力型钢组合支撑”的完全可回收支护体系方案;并通过理论计算分析与工程应用,对装配式预应力型钢组合支撑体系的受力及变形性状等进行研究、探讨。工程实施表明,该工程支护体系方案有效地控制了基坑变形,保护了周边环境,采用的可回收支护结构大大地加快了施工效率,缩短了工期,全部钢材的回收重复利用率达到了98%,取得了良好的社会经济效益,也进一步推动基坑工程的绿色、节能降耗技术发展。

深基坑工程支护桩侵限切除及加固处理研究

咬合桩在深基坑工程中已得到广泛应用,受到地质条件、施工组织、操作能力等因素的影响,支护桩侵限事故经常发生。本文通过纤维模型有限元计算程序,计算了侵限处理前、后支护桩的受弯承载力,同时结合桩身深层水平位移监测反分析结果,论证了采用粘钢加固方法处理侵限支护桩的可行性。利用基坑的空间效应,采用分序跳桩施工对侵限支护桩进行切割和加固,基坑处于安全稳定状态;对加固处理后的监测成果及桩身受力情况进行分析,结果显示截面承受的弯矩值小于截面受弯承载力。本项目加固施工取得了良好的效果,有效解决了基坑支护桩侵限的处理难题,可为同类项目提供借鉴。

深部区域破碎围岩开拓巷道控制技术研究

某矿+320m运输联络巷在掘进期间会揭露破碎围岩段,在破碎围岩段受地应力、构造应力以及破碎围岩等不利因素影响,导致运输联络巷围岩变形量整体较大、围岩支护难度高。结合+320m运输联络巷现场条件并基于让压支护原则,提出间隔使用锚网喷+锚索、钢架棚、壁后注浆支护方式,其中钢架棚支护滞后锚网喷+锚索支护7d、壁后注浆支护滞后钢架棚支护20d,通过允许围岩部分变形达到释放围岩应力、减少围岩控制难度以及提高围岩控制效果目的。现场应用后,+320m运输联络巷在破碎围岩段期间围岩变形均在允许范围内且变形量整体较小,其中顶底板、巷帮分别为57mm、66mm,表明现场采用的围岩控制技术实现了深部区域破碎围岩巷道变形有效控制,并为后续矿井其他类似条件巷道围岩控制工作开展提供了经验借鉴。