摘要：结合激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,设计激光清洗在线监测系统以实时监测激光清洗的质量。实验所用的激光器为光纤激光器,其可以在多维空间中加工应用。首先确定激光清洗速度,并研究LIBS随激光单脉冲能量密度的变化规律,用来表征碳纤维复合材料清洗的效果。然后在数据分析的处理上,采用均值平滑去除背景的方法处理包络状的光谱连续背景;采用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法实现光谱噪声和有效数据的分离;采用皮尔逊系数分析的方法确定激光清洗的最佳烧蚀次数,为激光清洗实现过程自动优化控制提供判定依据。最后采用扫描电子显微镜分析碳纤维表面形貌特征,证实LIBS技术在线监测激光清洗效果的有效性。

摘要：为探究使用者对哈尔滨市中央大街现状色彩的感知评价情况,该文运用语义分析法这一采用“语言”方式对公众进行心理测评的定量分析工具,结合街景图像、色卡软件、数理分析软件作为记录和分析色彩样本的基础工具对其开展问卷调查与研究。研究结果表明,受访者对中央大街街区的街景色彩总体持正面评价,对色彩视觉感知体验更好,空间感知体验最差,对经过系统色彩设计、风格鲜明的街道评价更高。依据以上结果,从总体色彩构成、一般街道品质提升和空间感知强化等方面提出了街景色彩优化策略。

摘要：急倾斜煤层坚硬顶板塌落控制已成为煤矿生产中的难点问题,深入研究急倾斜煤层坚硬顶板塌落规律及控制方法对煤矿安全生产具有重要意义。通过现场勘查及室内试验方法分析煤岩层岩体的力学特性,采用室内相似材料模拟实验方法及离散元数值计算方法研究急倾斜煤层坚硬顶板的塌落规律,分析急倾斜煤层坚硬顶板的突变塌落特征及范围,设计坚硬顶板预裂爆破方案,利用离散元方法对坚硬顶板塌落控制方案进行数值模拟计算,并与实际工程中的应用效果进行对比分析。研究结果表明:坚硬顶板岩层具有明显的弹脆塑性破坏特性,采用弹脆塑性应变软化本构模型计算煤岩层接触面的破坏过程,能够合理反映急倾斜煤岩层顶板的破坏特征;3DEC离散元计算结果与相似材料模拟实验结果基本吻合,急倾斜坚硬顶板在短壁开采条件下沿倾向位移不明显,沿走向不易塌落,易在后方采空区形成跨度75~85m的大面积悬顶,并伴有明显的突变塌落特征;提出利用离散元方法计算超前深孔预裂爆破顶板的数值计算方法,计算结果与现场实际应用效果相符,验证了该方法应用在坚硬顶板控制研究方面的可行性。

摘要：为量化不同设计参数条件下低延性中心支撑框架结构的抗倒塌能力,基于增量动力分析方法,计算了单自由度中心支撑钢框架结构在不同地震强度作用下的反应,分析了储备承载力、储备刚度、结构周期、强度折减系数等设计参数对低延性结构抗倒塌性能的影响。根据计算结果,建立了不同参数条件下低延性中心支撑钢框架结构的倒塌富裕度计算公式,提出了基于该公式的结构抗倒塌性能简化评估方法,通过算例验证了该方法的适用性与准确性,为此类结构抗倒塌设计提供参考。

摘要：氟芳烃类化合物因其独特的理化性质,被广泛应用于含氟医药、农药、液晶材料制备等领域.然而,在其生产和使用过程中会造成水污染,目前在全球多个地区的环境水体中均检测出氟芳烃类化合物的残留.因此,对废水中典型的氟芳烃类化合物如氟苯酚、氟苯甲酸以及氟喹诺酮类分子的有效降解备受关注.氟芳烃类化合物的生物毒性及环境持久性来源于分子结构中氟原子的强电负性、C-F键的高解离能以及芳环结构的强稳定性,而常规的降解方法存在应用条件苛刻、有毒含氟中间体残留以及有机碳矿化不完全等问题.因此,针对氟芳烃分子的结构特点,设计一种可以同时促进脱氟和有机碳矿化的降解策略对降低氟芳烃废水的环境危害至关重要.本文报道了一种基于光电催化的脱氟-氧化过程,通过紫外光实现氟芳烃分子的自活化,并与·OH自由基的原位产生过程进行耦合.利用紫外光光解脱氟的高选择性和·OH自由基的强氧化性,实现4-氟苯酚在温和条件下完全脱氟以及矿化.研究结果表明,苯环结构的4-氟苯酚分子可以吸收λ320 nm),从而实现脱氟中间体的完全矿化.利用全光谱氙灯光照下的光电催化体系可以耦合紫外光解和·OH自由基氧化过程,对于20 ppm浓度的4-氟苯酚溶液,其表观降解速率可达14.4 gh^(-1)m^(-2),并实现4-氟苯酚完全脱氟及有机碳矿化.此外,该体系在不同溶液pH值(0-2)、外加偏压(0.5-1.5 VRHE)以及照射光源(氙灯、汞灯和LED灯)条件下均具有良好的降解效果和稳定性,并可拓展至其他常见的氟芳烃类化合物如诺氟沙星等含氟医药分子的降解.进一步构建了实验室小试装置,实现了流动条件下氟芳烃废水的完全矿化(工业光源,50 cm2的光阳极,5000 mL的20 ppm4-氟苯酚,500 mL min^(-1)循环处理12 h),证明基于光电催化的脱氟-氧化过程具有潜在的应用前景.综上所述,本文利用氟芳烃分子的结构特点,设计了合理的降解路径,构建了基于光电催化的高效脱氟-氧化过程并进行了部分应用评估,为废水中含氟有机污染物的高效无害化处理提供参考.

摘要：隧道拱顶塌方是一个渐进性破坏的过程,为研究深埋隧道软弱围岩拱顶渐进性塌落特征,基于极限分析上限定理和非线性Hoek-Brown破坏准则,建立了深埋隧道三维渐进性塌落机制,推导了考虑孔隙水压力作用下的塌方全过程塌落体曲面解析解,绘制了拱顶渐进性塌落形态三维曲面图,分析了相关参数单一变化时塌落体形态特征以及不同孔隙水压力作用下各参数对塌落体重力和隧道支护力的影响规律。结果表明:表征岩体特征的无量纲参数、重度、孔隙水压力和岩体抗拉强度对渐进性塌方塌落体形态、重力和支护力有显著影响;深埋隧道围岩物理力学参数在渐进性塌方过程中逐渐减弱,主要体现为岩体强度随变形的发展逐渐衰减直至一个残余值,围岩强度的衰减情况和残余强度大小对塌落体重力和隧道支护力有一定影响。理论计算得到的隧道拱顶塌落形态与实际隧道工程F3断层破碎带隧道拱顶塌方范围基本吻合,验证了理论计算结果对预测隧道拱顶渐进性塌方塌落体范围的适用性,研究成果可为软弱围岩深埋隧道施工设计及安全防护提供理论依据。

摘要：SiC/Al复合材料是一种以铝为基体,碳化硅为增强颗粒的复合材料。由于材料的高硬度特性,导致已加工表面出现裂纹和磨损等现象,采用PCD刀具对SiC/Al2024进行微磨削试验,基于响应曲面法,设计实验数据,根据试验结果,建立主轴转速、进给速度和切削深度的回归方程。通过响应曲面图,分析主轴转速、进给速度和切削深度交互作用对表面粗糙度的影响程度,其从大到小依次为:主轴转速、切削深度和进给速度。主轴转速和进给速度交互影响显著,获得最小粗糙度为0.51μm。

摘要：数控机床进给轴在长期服役过程中逐渐产生了磨损与热变形,对进给轴的精度保持性与稳定性造成了不良影响。其中,丝杠螺母副的预紧力不仅可以表征滚珠与滚道接触面的磨损情况,还影响着进给轴的双向定位精度,是丝杠螺母副的重要性能指标。为实时监测并控制丝杠螺母副的预紧力,分析了主动调控功能要求,设计了基于"监测-执行机构"的丝杠螺母副特殊结构,分析了丝杠螺母副系统的刚度特性,搭建了进给轴丝杠螺母副预紧力主动调控试验装置并开发了配套软、硬件系统。平台可以为数控机床进给轴精度保持性与稳定性研究提供基础。

摘要：非均相催化臭氧氧化技术是一种高效的废水处理技术,但目前非均相臭氧催化剂主要为粉体形态,常用于静态或半连续态反应器中,其于固定床中的催化性能并不明确.设计了连续态固定床反应体系,以γ-Al2O3颗粒为载体,Mn、Fe、Ce的氧化物为活性组分制备负载型催化剂,并以对硝基苯酚(PNP)为目标污染物,探究其在不同工艺条件下的催化性能.实验结果表明,负载CeO2的催化剂催化效果最好;化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)的去除率随着活性组分CeO2负载量、水力停留时间(HRT)、O3浓度的增加而增加;当CeO2负载量为12.3%、HRT为15 min、O3浓度为16.2mg/L时,6h COD和TOC平均去除率分别达到86.3%和91.7%;此外,该体系在pH为5.0~9.0均表现出良好催化性能,并具有良好的长时间运行能力.

摘要：低照度图像会使很多计算机视觉算法的鲁棒性降低,严重影响机器人领域的许多视觉任务,如自动驾驶、图像识别以及目标追踪等。为获取具有更多细节信息以及更大动态范围的增强图像,提出了一种基于多曝光图像生成的低照度图像增强方法。该方法通过分析真实拍摄的多曝光图像,发现不同曝光时长的图像的像素值之间存在线性关系,使得正交分解的思想可以应用于多曝光图像生成。多曝光图像是根据物理成像机制生成的,与真实拍摄图像更为相近。在将原图分解得到光照不变量和光照分量后,通过设计自适应算法生成不同的光照分量,再与光照不变量合成可以得到多曝光图像。最后利用多曝光图像融合方法获取具有更大动态范围的增强图像。该融合结果与输入图像保持一致,最终的增强图像可有效保留原始图像的色彩,自然度高。在真实拍摄的低照度图像公开数据集上进行了实验并与现有先进算法进行对比,结果表明,本文方法得到的增强图像与参考图像之间的结构相似性提高了2.1%,特征相似性提高了4.6%,增强图像与参考图像更接近且自然度更高。