摘要：针对当前土壤或基质内部孔隙结构检测系统存在精度较低、自动化程度较差、检测成本较高等问题,设计一种低成本的土壤孔隙结构自动化检测系统。系统由自动化研磨模块、断面图像采集模块和运动控制模块三部分组成,首先对土壤或基质样品进行连续地自动高精度断面研磨并获取具有序列信息的断面图像;然后对断面图像进行裁剪、增强和分割等处理,最后提取出相关的孔隙分布信息。试验结果表明:该自动化检测系统采用优化的断面图像处理方法,能够基于图像自动统计出每一个断层上大孔隙和有效孔隙的数量;在样本断层厚度和断层图像分辨率方面均优于CT扫描,分别可以达到0.05 mm和2 400万像素,且使用成本较低。因此,该自动化检测系统为土壤孔隙结构研究提供新的技术手段和装备支撑。

摘要：研究目的:跨导热活动性断层段是隧道震害最为严重的段落之一,但目前其震害作用机理尚不明确。本文建立“热-震-错”耦合计算模型,考虑不同活动性断层岩温、倾角、宽度、围岩级别等因素,探讨跨导热活动性断层段隧道地震动力响应规律;同时,对比单一温度荷载、单一地震荷载、单一错动及“热-震-错”耦合作用下主应力、剪应力的异同,揭示跨导热断层段隧道震害作用机理。研究结论:(1)导热断层的存在改变了地温的热传导路径,原水平分层的初始温度场转变为在导热断层位置呈现向上突起的分布特征,其影响范围为断层两侧3倍洞跨;(2)隧道结构主应力和位移均随断层岩温、倾角、宽度和围岩级别的增大而增大,但断层各参数对隧道结构应力影响远大于对位移影响;最大主应力位于活动性断层上盘D2位置附近,最大位移位于活动性断层上盘S14位置附近;(3)主拉应力受断层参数影响强弱关系为:断层宽度>断层倾角>断层围岩级别>断层岩温;主压应力受断层参数影响强弱关系为:断层围岩级别>断层宽度>断层倾角>断层岩温;位移受断层参数影响强弱关系为:断层宽度>断层围岩级别>断层倾角≈断层岩温;(4)跨导热断层段隧道震害作用机理为断层错动影响最强,地震影响次之,高岩温影响最弱;其隧道衬砌结构破坏以60°共轭剪切破坏为主;(5)本研究成果可为跨导热断层隧道抗减震设计提供一定理论依据。

摘要：本文针对一类带有外界干扰的高阶非线性不确定系统,提出基于有限时间干扰观测器的复合有限时间控制策略,为了解决终端滑模的奇异性问题,设计改进的非奇异终端滑模面.同时,双曲正切函数和指数型函数相结合,构造新型复合趋近律.为了处理外界干扰,设计非奇异终端滑模观测器,将观测到的干扰值前馈到滑模控制中,进一步提高系统的抗干扰性.最后,将设计的复合趋近律与其他5种趋近律进行仿真对比,验证复合趋近律的收敛速度和削弱抖振能力,并通过非线性系统的数值仿真验证所提出控制策略的有效性和优越性.

摘要：材料的结构在决定其性能方面起着关键作用。石墨烯的性能除了受到层数的调控之外,石墨烯岛的形状也是影响其性能的一个重要因素。文章使用低压化学气相沉积技术,在液态铜表面生长出石墨烯岛。然后通过调节氢气(H_(2))和氩气(Ar)的比率,最终实现了多种形状石墨烯岛的可控制备。研究结果表明,正六边形石墨烯岛的生长速率远低于其他形状的石墨烯。基于此,提出了一个涵盖不同形状石墨烯岛生长机理的理论模型。这一模型不仅有助于理解石墨烯生长的基本原理,也将进一步指导未来的实验设计和石墨烯材料的开发。

摘要：为保证路基供热防冻胀系统的合理设计和节能运行控制,发展一种基于建筑热环境设计模拟工具包DeST(designer’s simulation toolkit)的寒区路基动态热负荷预测方法。在DeST软件中建立由一系列“路基微元”构成的计算模型,利用软件内置的气象模型、遮挡模型、光照模型模拟路基所处的气候环境、太阳辐照和地形条件;应用建筑分析模拟模块BAS(building analysis simulation module),通过状态空间法求解路基微元基础温度,通过预测值与实测值的校核保证计算精度;设置路基目标温度,完成热负荷的逐时计算。依托哈齐高铁DK221+150监测断面实测数据,对所述方法进行验证,结果表明,路基温度场计算值与实测值一致。案例路基的最大热负荷为945 W/m,冻结期平均热负荷为335 W/m。热负荷可以反映路基阴阳坡效应和沿深度的传热滞后效应。基于中国严寒和寒冷气候区23个城市的典型气象年数据,对高铁路基的热负荷进行区域统计分析,结果表明,最大热负荷范围为531 W/m~1338 W/m,并与纬度呈线性正相关关系。研究成果可为寒区路基冻害评价和供热方案设计提供参考。

摘要：虚拟调试过程中存在虚拟或真实控制器与虚拟模型数据不同步的问题,这导致了虚拟工艺流程的混乱,严重影响虚拟调试系统的质量,并使数字孪生系统产生了虚实不同步的问题。以轴承圈尺寸检测线为例,设计了一种基于机电一体化概念设计(Mechatronics Concept Designer,MCD)的虚拟调试系统,分析了虚拟调试系统不同步问题,设计了MCD内外部延迟试验,在对现有解决方案分析解释的基础上,提出了考虑MCD内外部延迟的解决方案。试验表明,该解决方案较好地实现了虚拟调试系统与数字孪生系统的虚实同步。

摘要：为了检测复杂道路场景下的车道线,提出了一种改进Unet网络的车道线检测方法。首先引入非对称卷积模块代替原Unet的卷积层,降低网络模型的计算量,压缩网络模型的规模;然后通过金字塔池化结构优化网络对深层语义信息的提取,增强模型对深层语义信息的把握;其次在浅层与深层语义信息的融合问题上通过AG模块对深、浅层信息进行筛选,将有利于车道线检测的信息进行特征相加,进一步突显车道线特征。在Tusimple数据集上对该算法进行了训练和评估,实验结果表明,在准确率、误检率和漏检率上比原Unet分别提高了1.35、3.64、2.74%,同时经过实车验证表明该算法能实现在复杂道路情况下的车道线检测任务。

摘要：图聚类根据图数据的内在关系找到组或社区,是数据分析中一项重要的研究问题.近年来,基于自编码器的方法能够获得有效节点属性表示,但未融合结构信息.由于图神经网络的广泛应用,基于半监督图卷积网络和图自编码器的模型能够融合结构信息,与传统聚类方法相比取得了较好的效果,但标记数据和卷积操作代价昂贵.因此,本文提出了一种基于自编码器及对比损失的图聚类方法.首先该方法使用简单的多层感知器设计自编码器,预训练自编码器学习节点属性表示.其次结合影响对比损失学习图嵌入表示,融合丰富的图结构信息,然后同时迭代优化嵌入表示和自监督聚类任务.最后,使用多个引文网络数据集与基准模型进行对比实验.实验表明,聚类性能得到有效提升,并且参数敏感性分析和变体实验验证了影响对比损失和自监督聚类的有效性.

摘要：为解决Transformer未充分利用低层编码器视觉信息和解码器中已生成单词信息不断被稀释的问题,提出一种用于图像描述的增强视觉与语言信息的Transformer架构,即VALRT模型。通过在基础Transformer模型上建立一个视觉感知增强模块(VR),以阶梯式方法融合低级和高级视觉编码特征,增强视觉特征表示;构建一个语言感知增强模块(LR),通过增强在预测单词时已生成单词信息的贡献,提升预测单词准确性。为验证模型的有效性,将VALRT模型在MSCOCO基准测试集上进行测试,实验结果表明,VALRT模型拥有更好的性能,能生成更准确、更细粒度的描述。

摘要：构建具有等级性、多目标特征的应急物资储备库网络,对于城市群应急物资储备库的良性互动和城市群应急物资储备库网络的协同发展具有重要现实意义。结合城市群实际情况,对传统的等级设施选址模型加以改进,以实现城市群内受灾点民众接受应急物资配置总满意度最大、应急物资储备库之间总关联度最高和应急物资储备建设与储存成本最小为目标,构建了适用于城市群应急物资储备库网络优化的等级型设施选址模型。针对所构建模型的等级性、多目标特点,对传统两阶段启发式算法进行拓展,设计了三阶段启发式算法加以求解。以京津冀城市群为例进行实证,优化结果表明:所构建模型稳健性较强,所设计算法能实现对模型的有效求解。京津冀城市群内应设立北京市、天津市、石家庄市等6个区域级应急物资储备库,且进一步形成由区域级、市级、县(市、区)级3个等级构成的应急物资储备库网络协作区。