摘要：针对纺织品疵点边缘特征弱以及极端长宽比导致检测困难的问题,提出基于YOLOv7的上下文信息多尺度特征融合织物疵点检测算法(CMFFD-YOLO)。首先,采用k均值聚类算法得到适应目标尺寸的更好锚框,并通过迁移学习引入主干权重;然后,重新设计主干网络,添加全局上下文信息(GC)模块,从而充分利用局部和全局上下文的信息增强小目标特征的提取能力;最后,设计一种基于多尺度特征融合网络的通道空间注意力渐近特征金字塔网络(CAFPN),采用渐近融合的方式使不同层次的语义信息联系更紧密,且在融合过程中能提取更多有用信息。在天池和ZJU-Leaper这2个纺织面料瑕疵数据集上的实验结果表明,所提算法的平均精度均值(mAP)分别达到了64.6%和61.7%,相较于原始YOLOv7分别提高了12.5和7.8个百分点,并且模型参数量比原始YOLOv7降低了5.013×106,具有更高的检测速度。可见,所提算法能满足企业织物疵点检测对检测精度和速度的需求。

摘要：首先设计并联电池组连接故障试验,对并联电池组连接故障特性进行了初步分析,发现连接故障电阻越大,故障电压曲线偏离正常电压曲线程度越大;然后搭建并联电池组故障仿真模型,探究不同位置连接故障下并联电池组电压及支路电流特性,结果表明,发生连接故障的位置越靠近负载连接点,各支路电流分配不均匀程度受影响越小;最后,探究不同程度连接故障下电压、电流及容量增量(incremental capacity,IC)曲线特性,发现不同连接故障程度下支路电流曲线存在明显的差异性,不同倍率下IC曲线特征差异性较大,Ⅱ峰相对较为稳定,其与接触阻抗存在一定的相关性.

摘要：造纸工业各产品门类中,包装用纸生产规模较大,其行业整体碳排放量也较高,在“双碳”目标及“碳排放配额”等政策要求下,面临更大的碳减排压力。此外,包装用纸行业具有较为复杂的产业链结构,兼具“碳源”和“碳汇”双重特性,将常用的碳排放评估方法应用于包装用纸行业中往往存在结果不可比、时效性低的问题。本课题在行星边界框架理论和过程到行星分析框架基础上,针对造纸工业的实际特点,将评估框架拓展到环境系统,基于包装用纸的不同定量和原料构成设计了12种情景,并利用拓展到环境系统的多尺度碳排放核算模型进行评估。结果表明,在包装用纸的制造全生命周期过程中,废纸浆在原料中的占比越高,其净碳排放越高,单纯增加原生木浆在原料中的占比对降低净碳排放的作用有限,而提高秸秆浆占比可有效降低净碳排放量;在保证纸种性能的前提下适当减少纸种定量,可减少资源消耗和温室气体排放;不同的研究边界会影响碳排放评估的结果,研究边界较小会得到偏颇的研究结果。

摘要：高铁站点是高铁系统与城市交通系统的交汇点,其城市内部可达性直接影响着高铁效应的发挥。当前,高铁站可达性研究主要集中在城市外部可达性方面,对城市内部可达性研究相对较少,定量评价方法及城市间横向对比研究相对不足。基于中国铁路12306、百度地图等多源数据,采用城市轨道交通时间可达性测度方法,对北京、上海、广州、深圳等十个大城市行政、经济、文化、教育、旅游5类客流中心的高铁可达性进行评价。结果表明:十个大城市高铁站点市内可达性整体较好,但各城市及各功能节点可达性水平差异明显;教育、旅游、行政类中心的高铁站点可达性明显低于文化和经济类;高铁站市内可达性与城市轨道交通运营里程并无明显相关性。根据高铁站城市内部可达性特征,从转变高铁站点选址价值导向、推进城市轨道交通网络建设、完善快速公共交通体系等方面提出了高铁站点市内可达性提升策略,旨在为未来的高铁站点规划布局和城市内部接驳系统完善提供参考和借鉴。

摘要：设计一种新型的腿臂融合仿生六足机器人,首先确定最优的机器人本体构型,从步长、步态以及转弯灵活性方面对两种本体构型进行对比;然后对机器人的不同肢体进行仿生设计。对于腿分支,根据仿生学原理确定了最优的关节转角范围、髋节长度以及大小腿节的长度比例,并从工作空间、速度椭圆和力椭圆3个方面评估六足机器人类昆虫式构型和类哺乳动物式构型的运动能力和承载能力,对于腿臂分支,参照人类手臂的关节布局,利用腿臂融合机制设计一种具有五自由度的腿臂分支,可实现腿/臂功能之间的灵活切换;在此基础上,将两者均布在圆周本体上组成了六足机器人的整体构型,最后设计机器人的整体系统,并利用研制的物理样机对机器人的步行功能、操作功能进行实验验证。研究结果表明:该仿生机器人相比于一般的六足机器人具有最优的腿分支拓扑结构,可以根据目标任务不同选择类昆虫构型或者类哺乳动物构型,并且由于类人手臂腿臂融合分支的存在,其不仅可以实现基本的步行功能,而且可实现一定的操作功能,同时完成这两种功能之间的灵活切换。

摘要：转辙机是铁路系统中控制道岔转换的关键信号设备,准确诊断其工作状态对列车的行车安全和可靠至关重要。鉴于现场数据常缺乏标签且故障样本少,提出一种基于自监督表示学习的转辙机故障诊断方法。该方法首先将转辙机动作曲线转换为图像形式,随后通过自编码器提取数据的潜在特征。然后,基于同故障类型转辙机数据具有内在相似性,设计了一种表示学习模型,该模型通过比较批次数据间的相似关系来监督训练过程,实现高相似性数据的表示分布聚合,从而挖掘数据的潜在分类结构。此外,得益于对比学习的泛化优势,该方法能够利用不同类型转辙机的数据来增强模型训练效果。最终,通过聚类挖掘表示特征中的故障模式,并训练下游分类网络分类表示特征,从而实现不依赖人工标记数据的故障诊断模型。研究结果表明,相较于传统自编码器,对比表示学习模型可以更有效地区分不同故障类型的转辙机监测数据。在无标签训练模型的情况下,采用ZDJ9型转辙机现场数据训练模型后,在测试数据集上故障诊断准确率为99.63%,融合ZDJ9型和ZYJ7型转辙机现场数据训练模型后,故障诊断准确率提升到99.88%,比传统无监督学习模型准确率提升了8个百分点,并与监督学习模型性能相当。该方法结合了无监督模型不依赖人工标记数据和监督模型故障诊断准确率高的优势,为铁路现场转辙机故障诊断提供了一种新的可行方案。

摘要：随着透明化物理模型试验在隧道工程力学机制与变形特征研究中发挥越发显著的作用,同时满足透明度和相似原理要求的围岩相似材料成为保证试验结果与实际工程相契合的关键.本文基于正交试验数据的统计分析,总结配置的透明胶结土相似材料的强度特性,探索用于表征隧道围岩特性的相似材料配合比量化设计方法.首先,选取熔融石英砂、纳米级白炭黑、正十二烷混合15#白油为原材料,设计2因素3水平的正交试验,完成重度、内摩擦角及黏聚力数据的测定;然后,应用串联法分别拟合表示重度、内摩擦角、黏聚力与石英砂粒径、胶石比(纳米级白炭黑与石英砂质量比)之间相互关系的多元非线性回归方程;最后,通过多元回归方程的联合求解,完成石英砂粒径、胶石比和几何相似常数的确定.试验结果表明:1)所配置的透明胶结土相似材料的重度、内摩擦角和黏聚力数值的变化区间分别为16.13~12.53kN/m^(3)、27.07°~14.82°和31~2.3 kPa,剪应力-剪切位移曲线均具有峰后平台型、峰后跌落型的特点;2)T检验和F检验的结果显示拟合得到的三个非线性回归方程自变量对因变量影响极其显著,方程本身真实可靠;3)将重度和内摩擦角的回归方程联立,解算石英砂粒径和胶石比,求得的石英砂粒径和胶石比数值代入黏聚力回归方程完成黏聚力的计算,计算黏聚力与原地层黏聚力的比值,得几何相似常数.构建了一种新型的相似材料配合比和几何相似常数量化设计方法.研究成果以期为隧道工程可视化物理模型试验设计提供理论支撑与数据参考.

摘要：针对轮毂电机驱动汽车(hub motor driven vehicle,HMDV)因开关磁阻电机自重和电机气隙偏心导致产生的垂向振动负效应严重恶化车辆的平顺性和操稳性的问题,提出一种基于分数阶滑模控制的HMDV可控动惯性悬架优化设计方法。首先,在轮毂驱动电机气隙偏心产生的不平衡径向力基础上,建立HMDV 1/4混棚动惯性悬架,理论证明二阶混棚正实网络的优异性能;其次,采用HMDV二阶混棚正实网络作为参考模型,构建基于分数阶滑模控制理论的HMDV协调控制系统,在随机路面下进行平顺性仿真和分析;最后,进行HMDV 1/4悬架台架试验。试验结果表明,HMDV可控动惯性悬架与HMDV传统被动悬架相比,车身加速度均方根值、悬架动行程均方根值以及轮胎动载荷均方根值最大降幅分别为7.72%、30.64%以及11.54%。验证了所设计的HMDV可控动惯性悬架对于由开关磁阻电机造成的垂向振动负效应有优异的抑制性能。

摘要：小浪底水库运行后,黄河下游游荡段冲刷剧烈,研究其河床下切特点及影响因素对游荡段河道整治具有重要意义。利用1999-2020年黄河下游游荡段28个淤积断面汛后实测地形数据,计算了游荡段各断面及河段河床累计下切深度及平滩水深,利用水文资料得到了各水文站逐年水位-流量关系曲线,并计算了一定流量下水位的逐年变化。结果表明:(1)1999-2020年黄河下游累计冲刷量达20.5亿m^(3),其中游荡段冲刷量最大,约为14.7亿m^(3)。(2)黄河下游游荡段在2000-2007年期间河床下切最为剧烈,多年平均河床下切深度达0.24 m/a,2008-2020年游荡段河床下切程度有所减弱,多年平均河床下切深度减小至0.05 m/a。(3)各站水位-流量关系发生了较大变化,游荡段各站给定流量下水位下降明显,沿程水文站水位下降存在一定的时间滞后,滞后时间约3~4 a。各站在500 m^(3)/s下的水位下降幅度均大于3 000 m^(3)/s水位下降幅度,其中高村站的下降幅度最大。(4)游荡段平滩水深由1999年的1.6 m逐步增大到2018年的4.0 m,之后又降低至2020年的3.8 m。(5)从来水来沙条件和河床边界条件两方面探讨了影响游荡段河床累计下切深度的因素,发现前期6年平均来沙系数是影响累计平均河床下切深度的关键水沙因子,定量揭示了游荡段持续的河床粗化对河床下切起抑制作用。

摘要：针对声学多普勒剖面流速仪(acoustic Doppler current profilers,简称ADCP)波浪三要素(波向、波高和波周期)计量校准技术难题,提出了造波水槽和水下实验平台的计量检测方法。首先,设计波向、波高和波周期计量标准器;然后,以美国TRDI公司V20型和挪威Nortek仪器为例,开展ADCP波浪参数水动力环境计量校准实验研究。实验结果表明,波高、波周期和波向数据最大示值误差分别为-0.09 m,0.6 s和4°,满足国家相关技术标准要求。波高扩展不确定度为0.04 m,依据计量学理论,认为本校准方法可行。本研究成果对ADCP波浪参数计量校准工作具有一定指导意义。