摘要：铁路工程中深基坑稳定性对于铁路安全有着重要影响,而其中的关键问题是挡墙结构与土体的相互作用。为进一步揭示不同工况下混凝土挡墙-砂土界面相互作用机制,设计研发多功能界面剪切试验装置并开展墙-砂土界面剪切试验,依据墙-砂土摩擦角变化特征提出“双预警域”基坑稳定性判断方法。结果表明:混凝土挡墙-砂土界面的剪应力-剪切位移曲线呈现显著的非线性变化特征,竖向应力相同时,挡墙粗糙度越大,峰值剪应力越大;主动土压力状态时,不同转动模式下的界面抗剪强度随转动参量增加而先增后减、再趋于平稳,被动土压力状态时则先增后趋于平稳;挡墙粗糙度为I级时,主动土压力状态时绕墙顶转动模式下的抗剪强度最大,而在被动土压力状态时绕墙底转动模式下的抗剪强度最大,且挡墙粗糙度越大,转动模式对抗剪强度的影响越小。基于多工况下墙土界面剪切试验所得界面摩擦角变化规律的“双预警域”基坑稳定性判断方法,可有效提高基坑稳定状态判断的准确性。

摘要：鉴于现有的人体动作识别研究工作主要是基于骨架和视频表示的,提出三角形网格序列表示的人体动作分类方法.首先,选用三角形网格序列中的首帧模型作为模板,利用形状差异算子计算序列的后续帧相对于模板模型的差异,并表示为形状差异信息张量;然后,将形状差异信息张量输入由二维卷积网络与长短期记忆网络组合而成的深度网络中,提取时序动作特征,实现人体动作分类.实验结果表明,该方法在人体动作数据集AMASS上的分类准确率达到了100.00%.

摘要：目前,我国石油化工储罐的除锈、喷漆和检测等维护作业通常采用人工方式完成,工作效率低且具有危险性。爬壁机器人能够代替人工完成上述维护工作,但其常采用的接触式永磁吸附方式会影响其越障作业。为此,针对具有越障能力的轮腿式爬壁机器人,提出一种提高其永磁吸附装置吸附能力的设计与优化方法。首先,基于轮腿式爬壁机器人的越障原理以及永磁吸附原理,提出了4种非接触式永磁吸附装置设计方案,并利用Ansoft Maxwell软件对永磁吸附装置进行了二维静态磁场仿真分析,获得了其最优结构。然后,通过受力分析确定了影响永磁吸附装置磁吸附力的结构参数。最后,基于控制变量法原理,通过仿真分析了永磁吸附装置和钢制壁面的结构参数对磁吸附力的影响,并确定了各结构参数的最优值。结果表明:当钢制壁面半径为5~7 m时,相邻永磁吸附单元间隙及永磁吸附单元数量对磁吸附力的影响较大;当相邻永磁吸附单元间隙为2~4 mm及永磁吸附单元数量为3~5个时,磁吸附力利用率较高。一定条件下的实验验证了优化结果的准确性,优化后永磁吸附装置磁吸附力的实测值比仿真值平均约高16.45%,其可有效保证轮腿式爬壁机器人在石油化工储罐等的钢制壁面上稳定运动。研究结果可为磁吸附装置的结构设计与优化提供参考。

摘要：本文以三层复合铝板固-液-固铸轧复合工艺作为研究对象,基于***生死单元法建立了二维热-力耦合模型并通过实验验证模型的可靠性;依据该模型获得铸轧区组元金属的变形特性及层厚比随工艺参数变化规律,并构建层厚比预测模型。结果表明:覆层在KISS点附近开始发生塑性变形,变形程度取决于KISS点高度。覆层厚度、铸轧速度对覆层层厚比的影响最为明显。基于该模型构建的层厚比预测模型具有较高的准确性,其最大相对误差仅为2.77%。最后,根据该预测模型,提出层厚比调控策略,即应先确定覆层厚度,随后匹配铸轧速度,最后调整浇铸温度与预热温度。

摘要：废钢是现代钢铁工业重要的铁素来源,是钢企实现碳中和的重要原料。不同级别的废钢价格悬殊,其质量直接影响钢企的生产成本和产品质量。因此,废钢入炉前的分类和评级问题,受到钢企的普遍重视和高度关注。针对传统人工方法在废钢的分类评级中所出现的效率低、安全性和公正性差等问题,基于深度学习中的卷积注意力机制和加权双向特征融合网络构建废钢分类评级模型。首先,搭建废钢质量查验物理模型,模拟货车卸载废钢的生产作业场景,采用高分辨率视觉传感器采集不同类别的废钢图像。其次,设计了一种结合注意力与特征融合的废钢验质深度学习模型,将卷积注意力模块(convolutional block attention module,CBAM)加入主干网络对采集的废钢图像数据集进行特征提取,聚焦并保留图像的重要特征;使用双向特征金字塔(bidirectional feature pyramid network,BiFPN)平衡多尺度特征信息,进行多尺度特征融合。最后,在模型预测阶段,利用所构建的废钢质量验质模型进行废钢类别和质量判级,验证模型的精确性与检测效率。基于自制废钢验证数据集,与主流的目标检测模型Faster R–CNN、YOLOv4、YOLOv5系列以及YOLOv7进行性能比较。实验结果表明:本研究构建的废钢质量验质模型识别判级的准确率Acc达到了86.8%,所有类别平均精度m AP为89.2%,均高于对比的目标检测模型,在准确性、实时性以及识别评级效率方面可满足实际生产应用,解决废钢分类评级过程中的诸多难题,实现废钢的智能验质和公正判定。

摘要：基于衍射原理和模耦合理论,提出了一种由亚波长介质光栅/金属-电介质-金属(metal-dielectric-metal,MDM)波导/周期性光子晶体组成的复合微纳结构.结合反射角谱深入分析了表面等离子激元的传输特性以及在固定波长下不同入射角时刻形成的双重Fano共振的产生机理.研究表明,双重Fano共振是由在亚波长介质光栅/MDM波导结合的上层结构中产生的独立可调的双离散态分别与在周期性光子晶体中形成的连续态相互耦合形成的.接着定量讨论了结构参数对双重Fano特性的影响,探究了双重Fano共振的演变规律.结果表明,改变结构参数可实现双Fano共振曲线和谐振角度之间的调谐,且在最优条件下,共振A区FR a和FR b的品质因数(figure of merit,FOM)可高达460.0和4.00×10^(4),共振B区FR a和FR b的FOM值可高达269.2和2.22×10^(4).该结构可为基于Fano共振的折射率传感器设计提供有效的理论参考.

摘要：合同节水管理(WSMC)是一种用节约的水费支付改造成本并获取收益的节水模式,主要涉及用户与节水服务公司两个参与方。本文研究用户无法观测节水服务公司行动条件下固定投资回报型WSMC中的收益分配问题,该模式优先偿还投资,其次分享收益的特征需要激励机制诱使节水服务公司增加节水收益。首先,选取改造成本和节水量作为激励因素,设计用户对节水服务公司的激励合同,并构建节水量产出函数。其次,以用户的期望效用最大化为目标,建立用户对节水服务公司的激励模型并采用逆推法求解模型。再次,对均衡结果进行分析,结果表明:节水服务公司的最优成本分享比例和最优节水量分享比例与风险规避程度、努力成本系数和项目不确定性负相关;此外,最优节水量分享比例与综合能力正相关。最后,通过数值分析探讨分享比例和努力程度随合同参数的变化情况。

摘要：传统人工安装电梯导轨存在劳动力成本高和危险性高的难题,这些问题已成为制约电梯行业发展的瓶颈,为解决当下导轨安装难题,设计了一种自爬升电梯导轨安装机器人系统,对该系统机构的自由度、输入选取和位置正反解等进行了分析,并对多根导轨连续安装进行位置分析,得到了待安装导轨在机器人坐标系中的位姿矩阵。针对导轨安装注重的精度问题进行研究,在考虑微小误差的情况下对导轨安装进行误差建模,得到了导轨安装误差的表达式,分别分析了驱动杆长误差、移动副轴线偏转误差对导轨安装末端位姿的影响,结果表明移动副轴线偏转误差对导轨位置的影响较大,为后续的误差补偿提供了理论参考。

摘要：站立式下肢康复机器人是用于辅助患者进行康复运动训练的康复设备。由于下肢康复机器人进行康复运动时,关键连杆的变形、各关节误差会对下肢康复机器人足部末端位置产生影响,通过分析得到主要影响末端位姿的因素,进而达到减小误差的目的。通过对下肢康复机器人理论模型和间隙模型进行运动学分析,得到间隙角与末端位置误差的关系。利用MATLAB对运动模型的末端误差进行求解,最后确定下肢康复机器人间隙误差的主要影响因素。

摘要：为了研究疲劳荷载作用下栓钉式钢-混凝土组合梁疲劳刚度的退化规律与影响因素,提出了改进的组合梁疲劳变形计算方法,并基于此结合疲劳刚度定义式与刚度退化函数,对组合梁疲劳刚度退化规律进行分析,探究抗剪连接度与荷载幅值对组合梁疲劳刚度的影响规律。结果表明:论文提出的组合梁疲劳变形计算方法与试验结果吻合较好,最大误差在12%以内;组合梁疲劳刚度退化呈“S”形,即在疲劳荷载加载初、末期,疲劳刚度退化量及退化速率较大,加载中期持续时间最长,疲劳刚度退化量及退化速率均较低,呈线性退化;荷载幅值增大及抗剪连接度降低会提高组合梁疲劳刚度退化速率及增大退化量。