复杂运动路径下滑坡转向变形机理研究

滑坡受地表地形地貌和滑面形态的影响,在运动过程中常表现出转向、分叉、聚合等复杂行为,研究复杂运动路径下滑坡转向变形机理对滑坡的防灾减灾工作有重要意义。以三维地质建模技术为基础,构建庞家湾滑坡的三维颗粒流模型。通过PFC模拟滑坡的运动过程,得到如下结论:庞家湾滑坡发生了转向和聚合行为,滑坡中后部土体的滑动方向发生偏转并在坡脚与东北区域滑体聚合;滑坡中部发生转向运动的颗粒以较快的速度首先开始滑动,且速度由滑坡中部向周围呈辐射状减小;滑坡前缘在整个运动过程中,始终保持较快的运动速度,而后缘运动速度较慢,此外滑体表面速度大于滑体内部和底面速度,而滑坡各部分运动速度不同则是造成滑坡转向变形的重要原因。揭示了复杂路径滑坡的运动规律和转向变形机理,为评估滑坡风险,采取更为合理的防治方案提供理论依据。

不同通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”数值模拟研究

为探究不同通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征,以顾北矿1532(1)工作面“两进一回”通风方式为工程背景,基于风流控制方程、浓度组分方程和能量方程等,利用Fluent数值模拟方法建立煤自然发火多物理场耦合数值模型、工作面实时动态推进模型,模拟了3种通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征。结果表明:随着工作面不断推进,在通风方式1(机巷侧和沿空留巷进风,回风巷回风)和通风方式2(机巷侧和回风巷进风,沿空留巷回风)条件下,采空区氧化自燃带均匀分布在运输巷侧、工作面中部和留巷侧,其氧气体积分数分布形状相差不大,采空区温度首先升高,开采约50 d后,最高温度出现在运输巷侧深部,且该位置温度不随工作面继续推进而升高;在通风方式3(沿空留巷和回风巷进风,机巷侧回风)条件下,采空区留巷侧氧化自燃带变宽2~4倍,工作面中部和运输巷侧明显变窄,采空区运输巷侧氧气体积分数较低,留巷侧氧气体积分数较高,漏风量明显增大。采空区高温位置主要出现在1532(1)工作面始采线留巷侧,且当工作面开采50 d后,此处采空区温度最高。综上所述并结合现场实际情况,对氧化自燃带宽度及位置进行分析,最终确定通风方式3更有利于防止煤自燃的发生,对矿井煤自燃的预防提供了理论指导。

绿色建筑材料再生混凝土渗透力学行为系统性试验研究

为研究绿色建筑材料再生混凝土的渗透、力学行为特征,通过室内渗透测试、静、动三轴力学试验方法,开展了不同再生粗骨料粒径下试样渗透、力学特征分析。研究表明,再生粗骨料粒径愈大,则试样渗透率愈低,但粗骨料粒径变化,不会影响渗透率与静水围压之间函数关系,且加载破坏后,粗骨料粒径对渗透特性影响不及加载前。静力荷载下,围压对应变发展影响具有主导地位,粗骨料粒径愈大,试样三轴峰值应力愈高。动力荷载下,动弹性模量随应变呈“递减-稳定”变化,围压5 MPa、25 MPa下动弹性模量稳定期节点应变分别为3.03%、4.6%;粗骨料粒径、围压作用与动弹性模量均为正相关特征。粗骨料粒径对混凝土弹性应变能影响不及围压作用,且不会改变混凝土弹性应变能的发展趋势。研究成果对认知再生混凝土的渗透、力学特征以及试验设计具有参考价值。

三轴载人离心机加速度过载模拟算法开发与验证

在进行飞行员抗荷训练时,需要通过载人离心机实现复杂的加速度条件,因此开展三维变加速度过载模拟试验具有重要意义.本文针对上述需求,开展三轴载人离心机过载模拟算法开发与验证研究.首先,通过运动学分析建立三轴载人离心机的运动学模型;然后,应用移动平均平滑算法平滑输入过载,减少计算过程中俯仰角和滚转角的突变;在此基础上,提出三维变加速模拟的最优化算法,并进行验证.最优化算法以各离散时刻的位置、速度、加速度为优化决策变量,用运动学模型仿真加速度过载与预期加速度过载的误差建立优化目标函数,将过载模拟问题转化为最优化问题进行求解.计算结果表明:(1)移动平均平滑算法通过平滑输入过载,可显著减少俯仰角和滚转角的突变,(2)提出的最优化算法比传统算法能更准确地模拟预期加速度过载.

富龙西江特大桥小箱梁U形流水线移动台座优化

以佛山市富龙西江特大桥智慧梁场采用预制小箱梁U形流水线施工为例,针对其中串联各功能区的移动台座进行优化,分析移动台座在流水线施工中的受力特征及相应指标需求,为富龙西江特大桥智慧梁场施工提供理论依据,提升预制小箱梁施工的实用性、标准性和安全性。

基于光谱共焦的缸套内表面微织构形貌在线测量方法研究

为实现缸套内表面微织构形貌的在线检测,设计一种非接触式测量系统。采用基于EtherCAT通信协议开发的伺服系统,通过高精度伺服电机带动光谱共焦位移传感器,一次采集多个微织构的不同截面轮廓,经特征提取与坐标变换,形成单个织构的三维点云数据。通过光强值出现局部极小值确定边缘位置,采用稳健高斯回归滤波方法滤除误差,使用移动最小二乘法拟合曲面,最终获得微织构的精准三维形貌。试验结果表明:该系统与超景深显微镜测得的直径最大差值为5.7μm,深度最大差值为0.45μm,具有较高的重复性和精度,可作为缸套内表面微织构形貌在线检测的一种手段。

基于视频图像的安全监测算法研究

针对智能视频监控中运动目标检测与提取相关算法易受噪声干扰和易出现空洞现象的问题,利用Matlab环境,将使用背景差分法与二帧差分法获得的二值图像与使用三帧差分法获得的二值图像进行“或”运算得出改进算法,并进行对比评估。实验结果表明,改进后的算法能够避免侦差法检测运动目标过程中出现的空洞现象,能够克服易出现噪声干扰的缺点,得到的目标轮廓也比之前单一算法提取的运动目标更加明确。

基于卡尔曼(Kalman)滤波算法的体育训练视频中的运动目标检测

体育训练视频中的运动目标检测往往存在目标快速移动、目标遮挡和场景变化等问题,导致运动目标检测的难度增大。为了解决这些问题,提出了基于卡尔曼(Kalman)滤波算法的体育训练视频中运动目标检测的方法。为了提升体育训练视频图像的质量,首先对体育训练视频的图像进行一系列预处理(包括灰度变换、轮廓对比增强和噪声抑制等);然后借助混合高斯模型(Gaussian mixture module,GMM)有效提取体育训练视频的前景信息;为了精准捕捉体育训练视频中的运动目标,运用三帧差分法设定Kalman滤波器的初始状态,利用高效检测算法准确获取每一帧图像中运动目标的观测位置;随后将初始状态和观测位置的数据输入Kalman滤波器;最后在Kalman滤波器中,结合上一帧的预估值和当前帧的监测值,对体育训练视频中运动目标的当前状态进行精确估算和优化,并对下一帧的状态进行预测,从而实现了对运动目标的持续跟踪与精准预测。实验结果表明,与基于特征融合的全卷积孪生网络(siamese full convolution,Siamfc)目标追踪算法和基于连续自适应均值漂移(continuously adapting mean shift,Camshift)的均值漂移(mean shift,Meanshift)改进算法相比,采用基于Kalman滤波算法的运动目标检测方法对运动目标的重叠精度(overlap precision,OP)和中心位置误差(center location error,CLE)进行检测,不仅能够有效检测到体育训练视频中的运动目标,还可表现出较高的准确性和实时性。

德菲斯矿综放成套设备应用实践

土耳其德菲斯煤矿位于马尼撒省的索马盆地,因地质构造复杂,断层较多,而且工作面走向存在一定的倾角,导致在工作面开采过程中,存在刮板机与液压支架“上窜下滑”、漂溜等问题,严重地制约了产能。通过对设备的受力进行理论分析,在矿井下对采煤工艺进行针对性的调整,保证了“三机”成套设备在P01工作面的顺利使用。对于矿方复购的第2套设备,通过对工作面刮板输送机、液压支架的结构改进,从配套层面优化设备布局及连接方式,从而极大提升设备的生产适应性,顺利解决了“上窜下滑”、漂溜等问题,达到了工作面产能300万t/a的目标。

党的二十大精神“三进”工作协同育人体系优化探究

党的二十大精神“三进”工作是高校落实立德树人根本任务的必然要求,也是高校培养思想品德好、知识能力强、民族认同深、综合素养高的应用型人才的迫切需求。从应用型本科高校党的二十大精神“三进”工作的现状和问题出发,优化党的二十大精神“三进”工作协同育人体系,以期对应用型本科高校党的二十大精神“三进”提供一些思路。

宋鹏程运用“三步二位五法”理筋手法治疗项痹病经验

宋鹏程主任医师认为,项痹病的病因有:正虚禀赋不足、外邪入侵、年老肝肾亏虚、劳逸不当、饮食不节、跌仆外伤。以上病因在不同情况下可相互转化引起经络痹阻不通,发为项痹病。宋老师在宋贵杰教授所创立的“拔伸旋扳”正骨手法基础上,结合当代颈椎病发病的特点和专家临床经验总结出“三步二位五法”理筋手法,以“三步二位五法”理筋手法为主,配合敦煌消痹贴外敷和颈椎康复功能锻炼治疗项痹病疗效显著。

三向地震荷载作用下地铁车站结构的动力响应特性

为确保地震发生时地铁车站结构的安全性,建立土体-地铁车站-轨道相互作用的三维精细化计算模型,分别输入水平单向地震波和三向地震波,探究地铁车站重要组成结构的应力、位移及加速度响应特性,对比分析两种地震形式下车站主体结构响应的异同。研究结果表明:两种工况下,柱结构应力值最大,三向地震工况下柱结构应力峰值响应较水平单向地震工况时显著增大,下层柱底部所受应力峰值最大;三向地震工况下中线处较早达到最大相对水平位移峰值,中线处相对水平位移大于其他位置相对水平位移,三向地震工况下相对水平位移大于水平单向地震工况下相对水平位移,且变化更为复杂;三向地震工况下各板的水平加速度峰值响应较水平单向地震工况时显著增大,顶板加速度放大系数最大,故各层板中顶板受地震影响最为严重。

立式数控车床运动部件有限元分析及优化设计

数控机床的运动部件是机床重要的组成部分,其结构的好坏将直接影响机床的加工精度和使用寿命以及快速响应动态特性。整个运动部件系统在质量和结构上存在裕量,其结构还具有较大的抵抗破坏和变形的潜力,需要对其进行结构优化及运动部件优化设计。以宝鸡机床集团有限公司开发的一款双刀架数控立式车床为例,应用SolidWorks软件对其运动部件进行三维模型建模,在具有足够加工精度、足够强度和刚度的条件下,通过有限元分析软件Simulation对运动部件进行有限元分析,从而实现运动部件的优化设计。通过改变运动部件的结构尺寸以期减轻重量,最大程度节省并合理分配材料,在保证机床加工精度和使用寿命的前提下提高机床的动态响应能力。

采用改进Sage-Husa自适应滤波的运动目标三维定位方法

提出不依赖于测距信息,利用两架基于视觉的无人机对运动目标进行三维交会定位的方法。采用多模型交互方法实现在不预知目标运动模式的条件下对运动目标的实时定位;采用改进的Sage-Husa自适应滤波算法,综合协方差匹配技术和正定性判断,提高了定位精度。为评估这些方法的性能,模拟真实观测条件进行仿真。结果表明,提出的方法可以实时对运动目标的三维坐标进行估计。改进的Sage-Husa自适应滤波算法可以显著提高定位精度,在90°观测夹角下,平均估计误差从27.13 m降低到14.62 m。仿真研究了两无人机观测夹角对定位的影响,结果表明:过小的夹角不利于定位精度的提高;较大的夹角对无滤波定位方法有较好的效果,但对基于改进的Sage-Husa自适应滤波算法的定位方法影响并不明显。

基于超声波断层图像的三维重构方法

为降低检测成本,减少辐射危害,提出了基于超声波断层图像进行典型零件的三维重构方法.设计了相共振结合拉东反变换计算方法的零件断层扫描试验,基于Matlab平台构建了轮廓提取算法、图像堆叠算法以及三维模型重构算法.结合图像处理算法与三维模型重构算法实现了二维超声断层图像的三维重构,重构的零件外形尺寸与内部形位误差约为1 mm.结果表明,本文提出的超声波断层图像三维重构方法可靠、准确,可用于典型金属零件轮廓及内部缺陷的无损检测与三维重构.

一种基于改进Denavit-Hartenberg方法的三轴“动中通”天线运动学建模方案

为解决目前三轴"动中通"天线建模方法存在的模型精度低、可移植性差等缺点,提出一种新型改进Denavit-Hartenberg(new modified DH,NMDH)方法三轴“动中通”天线运动学建模方案。为克服天线固有机械结构导致的建模困难,同时满足改进Denavit-Hartenberg(modified DH,MDH)方法的建模要求,在MDH方法的基础上,分别设计加入虚拟坐标系和辅助坐标系,得到三轴“动中通”天线的正向运动学模型及其逆运动学解。通过数字仿真验证了NMDH建模方案的正确性。系统试验结果表明,文中提出的NMDH建模方案取得了良好的天线跟踪卫星效果,并且比工程应用中常用的系统辨识建模方法具有更强的可移植性。

装药速度对三波点高度的影响

为研究装药速度对三波点高度的影响,对不同速度下装药的近地动爆过程开展了数值模拟,获取了动爆冲击波场演化历程图像,定量研究了近地面动爆冲击波流场演化情况。仿真结果表明:装药速度对三波点的高度有较大影响,在速度正方向上,装药速度越大,同时刻三波点高度越高,且变化幅度随装药速度的增加而增大,马赫波形成位置到爆心投影点的距离较静爆时更远,在距爆心投影点相同水平距离处三波点高度越低,在速度负方向上则反之;在速度正方向距爆心投影点相同水平距离处,B炸药和C4炸药形成的马赫波高度相当,二者的三波点迹线更贴近于地面,TNT装药的三波点高度较高。

融合聚类法的改进三帧差分车辆检测算法

针对三帧差分法在车辆检测任务中出现的前景点误检和漏检问题,提出了一种融合K-means聚类的改进三帧差分车辆检测算法。首先,综合当前图像分别与改进算法所选两帧的差分结果,初步判定像素点类别并定义待分类点;其次,结合待分类点在三帧内的灰度特征对其进行K-means聚类,并依据点的坐标信息修正聚类结果,得到待分类点类别;最后,设计车辆形状修正方法,填补空洞并修正目标边界,完成检测。实验结果显示,改进算法在2种不同场景视频上的检测效果达到了81.72%的平均精确率、93.85%的平均召回率以及87.34的平均F1值,各指标值相比于原三帧差分法平均有11.86%提升,较好解决了检测中前景点误检和漏检的问题。

水平分层低马赫数运动介质中的声传播

针对海流对水声传播的影响,基于高斯波束追踪方法,利用高频近似的低马赫数亥姆霍兹方程,建立了三维低马赫数运动介质下的声传播模型,并将该模型应用于浅海与深海水平分层介质下的声传播问题。仿真结果表明,海流能定性定量地改变声传播模式。浅海环境下,声速梯度大于流速梯度,导致顺逆流声线反转点的差别随着距离增加而增大;此外声线到达结构也会发生较大改变。深海环境下,流速梯度大于声速梯度,顺流方向表面声道消失,使得表层顺逆流传播损失相差10 dB以上,同时水平分层环境中也会产生三维声传播效应。因此在流速梯度与声速梯度相当甚至更大时,海流对声传播的影响不能被忽略。

气液固三相移动床中流型的声发射检测

本文采用声发射检测分析了气液固三相移动床中的各相运动信息,实现了三相移动床中涓流-脉冲流的识别,并进一步分析了不同条件下脉冲流的演变规律。结果表明,滴流床中气液流型为脉冲流时,声信号在时域上会形成能量包,可据此实现涓流-脉冲流的准确识别,且该识别准则对于三相移动床同样适用。固相移动导致的床层空隙率增大会使三相移动床中脉冲流形成的条件变得更加苛刻。气液达到稳定脉冲后,固相颗粒对于气液的带出作用会在一定程度上增大三相移动床中的气液脉冲频率。