摘要:激光三维扫描技术可快速获取扫描目标表面的点云数据,包括用于描述目标几何特征的空间点坐标和刻画目标材 质反射率信息的激光反射强度。 将激光三维点云的自动语义分割技术应用于地质勘探研究中,能为区域地质特征描绘奠定 基础。 为了展示激光三维扫描技术在地质场景大规模语义分割领域的最新进展,首先对摄影测量和激光雷达两种三维点云 获取方式进行了比较,得到激光雷达在精度、泛用性、不易受光照条件影响等方面具有优势。 通过阐述岩性语义分割的原理, 将近年来基于几何特征或强度特征的岩性点云分割方法进行了全面的归纳和总结;介绍了常用大规模点云数据集和评价指 标,并比较不同算法分割性能;最后总结了现有方法的局限性,并指出岩性语义分割任务未来研究方向进行展望。

摘要:针对自由表面流动与弹性结构的流固耦合计算效率低、计算耗时长的问题,将流体体积法与基于结构-虚拟弹性体的 快速动网格方法相结合,发展了一种适用于自由表面流动的高效流固耦合方法。 使用流体体积 (volume of fluid,VOF)法对流 体自由表面进行追踪;将流体域视为虚拟弹性体并构建结构-虚拟弹性体系统,以流固耦合界面的多相流体力为激励求解系统 的动力学方程得到结构振动位移和流场网格变形;在每一个时间步内依次求解流体流动、结构变形和流场动网格,实现流固 耦合计算。 基于发展的方法计算了溃坝水流冲击下弹性挡板的流固耦合响应,得到了溃坝水流的自由液面和弹性挡板的运 动行为,结果表明:自由液面演变和弹性挡板振动位移的计算结果与已有算法的结果吻合良好;在同等网格规模下,与已有算 法相比本文方法可减少 33. 3% 的计算时间;在水流冲击作用下,弹性挡板向冲击侧小幅弯曲。 随后水流沿挡板左侧上升并形 成射流,挡板向另一侧大幅弯曲。 最后由于两侧流体的阻尼,挡板振幅逐渐衰减。

摘要:为研究聚合物微球调驱对采出液的影响,加深聚合物微球调驱增产机理的认识,开展长庆油田特低渗、超低渗、低渗 等主力油藏典型区块的采出液分析以及调驱前后标准岩心物性变化分析研究。 通过分析调驱前后采出液中原油族组成、采 出水中 K + 、Na + 、Ca2 + 、Mg2 + 、SO42 - 和水含量变化,总结其中的变化规律。 此外,通过润湿角测试及岩心驱替试验对聚合物微 球调驱前后标准岩心的润湿性、渗透率及孔隙度进行了分析。 结果表明,在各典型区块注入聚合物微球后,原油中饱和烷烃 含量均减小,非烃含量均增加,含水量均明显降低,采出水矿化度均有所增加。 经聚合物微球调驱后,亲水岩心的接触角有所 变大,向着中等极性方向转变;亲水岩心不同渗透率岩心的渗透率和孔隙度均有所减小;不同渗透率的岩心渗透率和孔隙度 变化显著程度的顺序为:特低渗 > 超低渗 > 低渗。 通过上述研究进一步明确了聚合物微球在储层中主要发挥“堵”的作用,通 过扩大注入水的波及体积来动用剩余油,为长庆油田调驱增产提供了理论依据。

摘要:为了理清上二叠统梧桐沟组沉积环境,以准噶尔盆地南缘大龙口剖面为例,通过分析岩性、岩相类型,岩相组合、 解剖剖面砂体的空间展面规律。 总结梧桐沟组 3 类 8 种能够表征成因砂体的砾、砂、泥岩相;基于岩相,进一步建立 4 种岩 相组合类型,分别为河道内部、越岸决口扇、河漫滩砂体;通过对剖面岩相组合的分析,在梧桐沟组时期,发育点坝、决口扇、 河漫滩沉积亚相,建立随着湖平面变化的曲流河沉积响应模式,并应用露头的研究结果明确了地下储层沉积相与砂体 展布。

摘要:下扬子地区中上二叠统泥页岩是区域重要的烃源岩,但以往对于其不同沉积相的元素特征研究还有所欠缺。 本 次对下扬子地区港地 1 井中上二叠系泥页岩岩心进行连续 X 射线荧光分析(X-ray fluorescence,XRF)元素扫描,分析中上 二叠系地层 Si、Al、Ca、Fe 等主量元素和 Sr、Rb、Ti 等微量元素含量及其比值的变化规律,并结合样品矿物成分分析,讨论沉 积环境演化特征。 结果显示:垂向上对陆源沉积具有较强指示意义的 Al、Ti、Si、Rb 等元素具有较高-高-低的变化规律,而指 示海相沉积的 Ca、Sr 等元素主要集中在上部的大隆组,其他层位含量较低。 元素比值具有一定规律,其中 Rb / Sr、Ba / Sr 呈 现低-高-低的变化趋势,Al / (Al + Fe + Mn)比值最大值为 0. 8,最小值为 0. 4,平均值为 0. 71,普遍大于 0. 6,指示生物成因为 重要的来源。 中上二叠统整体属于过渡相-海相的还原环境,从下而上沉积环境从深水盆地相-深水陆棚相-海陆过渡相-浅 水陆棚相变化,期间水体从较深-较浅-较深的整体变化趋势。 其中孤峰组初期为深水盆地相,随后逐步进入到深水陆棚相, 龙潭组以海陆过渡相为主。 沉积时期相对海平面变化比较频繁,深水期岩性以自沉积的灰岩为主,对应元素 Ca 含量较高, 浅水期则主要为浅灰色泥页岩沉积,对应的主要元素则变化为 Si、Al。 而大隆组海平面发生短期沉降之后水体逐步加深, 以陆棚沉积为主。

摘要:胶莱盆地东北缘郭城—崖子地区位于牟平-乳山金成矿带南段,是胶东地区重要的金成矿区,近年来陆续探明蓬家 夼、土堆-沙旺、西井口、辽上、西涝口、前垂柳等中型-大型金矿床,累计探获金资源量超过 180 t。 在地质填图、含矿构造调查、 可控源音频大地电磁测深(controlled source audio-frequency magnetotelluric sounding,CSAMT)、钻探工程等野外工作的基础上, 对矿体分布、物探特征、控矿构造和成矿规律进行分析,初步明确蓬家夼拆离断裂的西延位置,从西井口-辽上,向西延伸到郭 城断裂,为蓬家夼、西井口、西涝口、前垂柳、辽上等金矿的控矿构造。 鹊山变质核杂岩及其拆离断裂为该区金成矿作用的主 要控矿构造及有利赋矿空间,是今后的勘查找矿工作中重要找矿靶区。 该地区金矿集区的成矿深度主要为 5. 01 ~ 7. 93 km, 金矿床整体刚被剥蚀出来,深部及外围具有良好的找矿潜力。

摘要:受雨季连续降雨作用的影响,太和镇冰碛土古滑坡为一方量约为 1 200 × 104 m3 巨型土石混合体古滑坡于 2021 年开 始复活进入蠕滑阶段,到 2022 年雨季开始增速下滑,严重威胁到矿坑内部的正常开采。 基于现场调查、钻探揭露、现场监测、 物理力学试验,在查明古滑坡微地形、地质结构特征和变形失稳阶段的基础上,对其影响因素及复活机制进行探究。 结果表 明:堆积岩土体及地形地貌是古滑坡复活的孕灾基础,降雨入渗作用、采矿开挖是滑坡复活的诱发因素。 分析表明,受长期以 来的降雨淋滤作用影响,细颗粒物质在基覆界面处进行堆积形成滑带,采矿开挖使前缘出现有效临空面,且受地下水长期影 响,滑带土的强度逐渐削减,降雨导致渗流作用加剧,抗剪强度降低,从而诱发古滑坡复活。 研究成果对类似工程问题具有一 定的参考价值。

摘要:目的：探析心脏磁共振成像技术(CMRI)应用于评估阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者左心功能及心肌的变化效果。方法：选择本院2019年11月-2021年6月就诊的31例OSAHS患者作为观察组,选择同期接受CMRI监测的30例健康志愿者作为对照组。对比两组左心功能相关参数(左心室射血分数(LVEF)、左心室舒张末期/收缩末期容积(LVEDV/LVESV))、左室心肌活性成像指标(左心室心肌平均注射对比剂前T1pre值、注射后15minT1post值、T2值)、不同心肌层面组织学参数特征(左室心肌平均细胞外间质容积分数(ECV))。结果：观察组左心功能参数(LVEF、LVED)均明显低于对照组,而LVESV、T2值明显高于对照组(P<0.05)。观察组T1pre、T1post值、基底段、中间段、心尖段ECV值与对照组无统计学差异(P>0.05)。结论：CMRI应用于OSAHS患者中临床效果显著,可有效评估患者的左心功能、结构及心肌早期病变。

摘要:由于地下深部作业环境的特殊性，如顶板冒落、岩爆和突水等地质灾害频发问题，对矿山安全性和稳定性的要求极高，而采用下向进路充填法对于控制地压活动和岩层移动具有显著效果。鉴于此，以非洲谦比希铜矿为案例，首先采用了结构面数字识别系统，对矿体结构面进行了详细分析。研究结果表明，深部矿体结构面的发育情况对矿山的安全开采具有重要影响。结构面的高密度和小间距特征增加了岩体的破碎程度，增加了顶板崩落和采场不稳定性的风险。同时，对谦比希铜矿深部区域的力学行为和变形特性展开了数值模拟，通过优化承载层的结构和强度，可以有效控制采场的稳定性。模拟结果显示，承载层结构完好，能够承受上覆岩层的压力，采场稳定性较高。研究成果为深部矿山安全开采的提供了有效策略，特别是对于高风险的地质环境，提出了适应性强的开采方法和安全措施，这些策略对于提高深部矿山开采的安全性和效率具有重要意义。

摘要:岩体结构面产状的优势分组对于揭示不同类型结构面的分布规律和特征具有重要意义。传统的结构面极点密度图分组方法通常较为依赖地质经验,缺乏一定客观性,为此,本文引入均值漂移聚类算法开展岩体结构面产状优势分组研究。首先,人工生成了不同离散程度岩体结构面产状数据。随后,将生成的产状数据转换为三维空间中的坐标,并以单位法向量的夹角正弦值作为相似性度量标准。接下来采用均值漂移算法对度量的数据集进行聚类分析,通过与传统的极点密度图法和K均值聚类算法进行比较,有效性检验指标和聚类错误识别率与K均值聚类算法接近一致。最后以重庆三功矿岩质边坡为工程实例,通过野外采集到的结构面数据验证了新方法的合理性及有效性。研究结果表明:该方法聚类效果优于传统的极点图分组方法和K均值聚类算法,聚类结果客观合理,对近水平产状也有良好的聚类效果。

摘要:为了高效开发超深层薄互层碳酸盐岩大气田,川西气田雷四气藏开发井采用三开制井身结构。一开井段钻遇蓬莱镇组～须家河组三段地层,砂泥岩非均质性强,且易水化膨胀,剥蚀掉块、垮塌；二开井段钻遇须家河组三段～马鞍塘组地层,地层页岩、煤层互层频繁,井眼稳定问题突出,并且裸眼段长,高压裂缝性气层发育,也存在井漏和井喷风险；三开超深大斜度/水平井段钻遇雷四上亚段地层,灰岩与白云岩交替,层间应力差异大,加上地层破碎,易造成井壁局部失稳,甚至发生垮塌、卡钻等井下复杂。面对挑战,通过理论研究、室内实验及现场应用优化,形成了一开钾基聚磺钻井液技术,二开复合盐强抑制聚磺防塌钻井液技术,三开水平段强封堵白油基钻井液技术,解决了钻井液面临的技术难题,成功应用10余井提速提效成果显著,大幅降低复杂事故率,缩短了钻进周期,其中PZ5-1D 井完钻井深8208m,钻井周期252.79 天,创造了区块钻井周期最短的记录。

摘要:针对大港油田官128区块低渗透稠油油藏高含水低采出程度的问题,通过室内实验研究降黏剂驱的微观渗流规律和剩余油特征,借助AI智能识别定量分析平面波及特征和剩余油分布规律。实验结果表明:降黏剂乳化原油后,乳状液聚并可封堵水驱窜流通道,油滴的优势运移通道增加,提高波及系数,降低含油饱和度。AI图像识别出孔喉滴状油、壁面膜状油、死角残余油和未波及片状油等剩余油分布类型,并分析其形成机理,提出加注表面活性剂和加密井网,调剖封堵高渗通道的措施。加入降黏剂体系能降低启动压力梯度,提高稠油流动性。水驱转化学驱后,提高了孔隙、喉道中剩余油和死角残余油的洗油效果,采收率提高15.28 %。研究结果为低渗透稠油油藏水驱开发后期注降黏剂高效增油机理研究和现场应用提供重要理论借鉴。

摘要:CO2泡沫压裂可以减少储层伤害,有助于非常规油气藏增产开发,但目前缺少定量评价泡沫压裂液碳水比对导流能力影响程度的方法,泡沫压裂液体系碳水比优选存在不足。为优选适用于玛湖凹陷砾岩储层的CO2泡沫压裂液体系,开展模拟储层条件下不同碳水比泡沫流体作用下支撑剂嵌入实验,得到了各嵌入深度区间的比例,建立考虑支撑剂非均质嵌入的导流能力模型,计算获得不同泡沫流体提高导流能力的效果并分析其作用机理。结果表明,使用CO2替代部分水基压裂液,可以降低支撑剂的嵌入程度；随着CO2比例升高,泡沫流体提高导流能力的效果逐渐减弱并达到上限,模型导流能力较水基提高约12%；以黏土矿物含量20%为界,碳水比7:3时低黏土含量试件导流能力提高达到上限,高黏土矿物含量试件的导流能力受碳水比的影响更敏感,达到上限时碳水比较低；CO2泡沫压裂液可以提高支撑裂缝-缝周边地层系统的渗流能力,实验低估了其作用效果。该研究可为CO2泡沫压裂液体系碳水比优化提供参考。

摘要:在油田开发过程中，原油与水极易形成乳状液，增大了原油处理难度，而原油组成尤其是原油中石蜡的析出对乳状液稳定性的影响显著。本文从油相组成影响相态变化进而改变乳状液稳定性的独特角度出发，通过乳状液稳定性测试、油水界面特性测试、析蜡特性测试、沥青质分散稳定性测试、显微观察等方法开展系统研究。研究发现，随着油相中液体石蜡含量的增大，蜡晶的形貌从细小颗粒变为较大的团聚蜡晶，沥青质的分散稳定性也随之下降。测量温度显著影响乳状液稳定性：测量温度为30 °C时，增大液体石蜡含量可以降低界面张力、提高扩张模量，这有助于液滴保持分散，在一定程度上提高乳状液的稳定性；测量温度为15 °C时，增大液体石蜡含量促进结构更强的蜡晶网络形成，通过束缚水滴大幅提高乳状液稳定性。此外，研究还发现在乳化水滴表面析出的蜡晶可形成一层蜡晶界面膜，从而进一步提高界面膜强度和乳状液稳定性。基于上述研究，首次提出油相组成对沥青质与石蜡协同稳定模拟原油乳状液的影响机理模型。

摘要:针对螺旋升角型卡瓦齿的卡瓦与管柱接触特性不清晰而造成卡瓦夹持性能无法准确评价等问题，采用理论方法分析卡瓦管柱相互作用受力，通过数值模拟方法，建立卡瓦-管柱-卡瓦座全尺寸相互接触有限元模型，开展了不同轴向载荷和摩擦系数下卡瓦和管柱的Mises应力和接触应力分布规律等接触特性研究，得到在轴向上，由底部往顶部逐渐减小，在周向上为非完成对称分布，且存在应力集中位置，卡瓦与管柱相比所受的Mises应力较大，接触应力较小；随着轴向载荷增大，Mises应力和接触应力都增大，随着摩擦系数的增大，Mises应力和接触应力都减小；在设计和实际使用中应着重考虑应力较大的部件和位置，在大载荷工况下，建议通过改变卡瓦材料、卡瓦齿形状等方式来增大摩擦系数，从而提高卡瓦在大载荷工况下的夹持性能，同时又可防止夹持力过大造成管柱被咬合过深而损坏。以上结果可为卡瓦的设计及夹持性能的评价提供理论指导。

摘要:为有效降低普通弯头的冲蚀磨损速率,延长其使用寿命。本文提出一种胃型弯头,基于气固两相流理论,利用Fluent软件对胃型弯头进行数值模拟并分析流体冲蚀特性。分析结果表明：第二圆形截面位置小于7.5度、大于25.0度小于40.0度时的胃型弯头具有抗冲蚀作用,其中第二圆形截面位置35.0度时的胃型弯头抗冲蚀效果最好,同普通弯头相比抗冲蚀性能提高9.88%。流速由8 m/s增大至28 m/s,35.0、37.5、30.0、32.5度时的胃型弯头和普通弯头的最大冲蚀速率平均增长26.08倍；颗粒直径由45 mm增大至120 mm,最大冲蚀速率最大增长1.71倍；质量流量由0.02 kg/s增加至0.12 kg/s,最大冲蚀速率最大增长7.35倍。不论流速、颗粒直径、质量流量为何值,35.0、37.5、30.0、32.5度时的胃型弯头最大冲蚀速率始终小于普通弯头最大冲蚀速率,即均具有抗冲蚀作用,其中35.0度时的胃型弯头整体上抗冲蚀效果最好。该弯头可以有效减小冲蚀磨损速率,延长管道使用寿命,同时也可为弯头的抗冲蚀结构设计与优化提供新的设计方案。

摘要:为进一步提高非圆齿轮副的传动性能，在齿轮啮合原理的研究基础上，提出一种新型点接触斜齿非圆齿轮，构建点接触斜齿非圆齿轮副主、从动轮啮合数学模型，推导在空间坐标系下点接触斜齿非圆齿轮节曲线与齿廓曲线的几何运动关系，完成轮齿齿面的设计，结合折算齿形法建立点接触斜齿非圆齿轮副的三维模型；构建点接触斜齿非圆齿轮副动力学仿真模型，分析等同条件下点接触斜齿非圆齿轮副与渐开线斜齿非圆齿轮副的动态啮合力，以及不同工况下点接触斜齿非圆齿轮副的啮合特性；对比分析同参数、同工况下点接触非圆齿轮与渐开线非圆齿轮的齿面接触状态以及接触应力，相关研究结果为非圆齿轮设计及应用提供重要的理论支撑和参考价值。

摘要:扇形喷嘴是高压水除鳞系统的重要部件，其内部结构参数直接影响射流性能。利用流体仿真软件Fluent对喷嘴流场进行分析，选取喷嘴出口段直径，锥形段收缩角，出口收缩角为参考因素，以射流打击力为评价指标，采用响应面方法优化喷嘴结构参数。结果表明:单因素出口段直径与锥形收缩角的改变会影响内流场速度分布，对喷嘴流量影响较小；出口段直径与喷嘴出口收缩角的变化影响着喷嘴静压降，喷嘴锥形段收缩角对压降的影响可以忽略。当出口段直径为3.15mm、锥形收缩角为26.17°、出口收缩角为40.93°时，通过建立外流场，运用气液两相流模型仿真计算，发现喷嘴打击力由原始的94.91N提升至优化后的143N。为优化喷嘴结构以提升射流打击力提供理论指导。

摘要:为解决高压高速与介质腐蚀的耦合作用下旋转密封可靠性与寿命不足的技术难题，本文针对旋转唇形密封开展试验研究，设计搭建了带压高速旋转唇形密封试验台，开展了唇形密封泄漏与摩擦转矩特性试验，开展了唇形密封仿真计算，并创新性地提出了一种带有低摩擦涂层的新型密封件，开展了传统密封和喷涂新型密封在不同转速下密封温升和扭矩对比试验。实验结果显示，唇口喷涂PTFE材料可有效降低密封温升，转速每增加1000 rpm，在达到热平衡温度后，喷涂唇形密封较传统唇形密封温升降低2.4 ℃，带压工况下，涂层唇形密封较传统唇形密封温度低约3.48 ℃，高转速且恶润滑条件，喷涂唇形密封较传统唇形密封温度降低约4.61 ℃，但密封扭矩增加约0.03 N·m。本文从密封温升与密封摩擦转矩两方面评价密封性能，为解决高参数旋转密封技术难题提供理论支撑。

摘要:质量配分检测是稀土萃取过程调控的重要依据，皂化P507-煤油萃取镧(La)-铈(Ce)-镨(Pr)-钕(Nd)溶液体系变化剧烈，时变、强耦合等非线性特征明显，且溶液体系无明显颜色变化，现有基于机器视觉和人工神经网络的软测量方法应用效果不佳。为解决以上问题，论文首先采用机理建模法构建四组分定量分析的数理模型，其次通过测量La天然放射性同位素138La@1.436 MeV特征伽马射线强度信息（辅助变量），同时预测四组分质量配分（主变量）信息，最后基于高纯锗探测器开展实验验证。结果表明：La最小可检测质量浓度为1.70 g·L-1，与实验结果相比，La、Ce、Pr、Nd质量浓度预测结果相对误差分别为-3.11%~4.23%、-5.81%~3.74%、-8.16%~6.68%、-19.87%~14.20%，检测灵敏度预测结果相对误差分别为1.33%、5.56%、-3.20%、-0.41%。所提出的“伽马-软测量”方法可实现La、Ce、Pr、Nd四组分高准确度、高灵敏度预测，检测过程不受萃取体系密度、酸度、温度等参数变化的影响，为稀土萃取质量配分检测提供新的技术参考。

摘要:目前关于磁控智能材料—磁流变弹性体（Magnetorheological Elastomer , MRE）宏观力学滞回模型研究较少，不利于MRE材料应用控制。为提高MRE材料控制效果，本文基于Bouc-Wen模型对MRE磁致剪切力学性能进行实验研究，分析磁场强度对于MRE力学参数的影响。首先借助 Simulink 搭建 Bouc-Wen仿真模型对MRE进行参数拟合；然后分析刚度、阻尼等材料参数随磁场强度变化规律；最后通过实验检验模型有效性。结果表明：随着磁场强度增加，MRE储能与耗能参数均有不同程度的增加，其中等效刚度与最大阻尼力增幅明显，分别提高了210.61%、205.41%；在0.5T-0.7T磁场范围内参数增长速度较快，在0.7T-1.0T范围内增长趋于饱和；采用Bouc-Wen模型对MRE动态力学性能描述效果较好，特征参数最大误差为4.42%。本文研究结果可以为MRE材料优化制备与算法控制提供理论与实验参考。

摘要:新能源车辆领域的高速发展,使得行业对高性能车用电机的要求不断提高。混合励磁电机作为一种新型电机,其综合了永磁励磁和电励磁两种励磁方式的优势,具有优异的调控性和可靠性。提出了一种并联爪极式混合励磁电机结构,采用永磁体与电励磁装置并联轴向励磁的方式,优化了混合励磁电机磁路。在此基础上,分别对电机爪极侧板与励磁托架大端厚度等参数化仿真,并根据最优结构仿真优化前后电机平均转矩。最后对比分析了并联爪极式混合励磁电机与永磁同步电机的机械特性曲线,结果表明：并联爪极式混合励磁电机在保有转矩性能的基础上,电机的运行范围拓宽了17.24%,提高了混合励磁电机的力学性能和适应性。

摘要:为了降低风电功率波动对电网的影响，提出一种基于蜉蝣算法(mayfly algorithm，MA)优化变分模态分解(variational mode decomposition，VMD)参数的混合储能系统(hybrid energy storage system，HESS)控制策略。首先，利用滑动平均算法确定满足并网标准的风电并网功率。然后，综合两个评价指标构建适应度函数，利用蜉蝣算法寻优确定VMD算法的最优参数；将最优参数带入VMD算法分解混合储能功率，实现混合储能功率的初次分配。最后，利用模糊控制优化储能设备的荷电状态(state of charge，SOC)，修正超级电容器和锂电池的功率指令。结果表明，所提策略不仅能够自适应分解和合理分配混合储能功率，有效平抑风电功率波动；还能够保证储能设备的SOC维持在合理范围内，实现HESS安全稳定运行。

摘要:电力CPS的运行稳定性容易受到来自于信息侧与物理侧不确定因素的影响。本文基于随机不确定模型研究了信息-物理网络相互依存的电力CPS稳定性分析方法,并提出了一种鲁棒广域反馈频率控制技术。综合信息侧离散性和物理侧连续性的本质不同以及在功能上的相互影响,分别从物理域与信息域两个维度建立了考虑随机不确定性的电力CPS动态模型。根据随机微分方程均方指数稳定性条件,针对电力CPS随机模型进行小干扰稳定性分析,采用基于均方范数计算的临界方差刻画随机不确定性对电力CPS小干扰稳定的影响。结合基于线性矩阵不等式约束的范数优化问题,在分布式控制方法的基础上改进设计了一种鲁棒广域反馈控制器。最后通过IEEE 39节点系统进行仿真分析,结果验证了本文所提方法的正确性和有效性。

摘要:动态图链路预测通过图上的历史交互预测未来节点间链路的形成或消失。为减少基于循环神经网络建模网络动态的方法在细粒度时间的动态图上具有较高能耗的问题,本文提出了一种基于脉冲神经网络优化的动态图链路预测模型,通过融合脉冲神经网络的节点记忆更新模块,脉冲化节点记忆的更新过程,训练图神经网络学习动态图的演化动态并实现链路预测。在3个公开经典数据集上的结果表明,模型在运行速度上得到提升,并保留了准确性,在动态图链路预测任务中具有较好的性能表现。

摘要:在当今数字化医疗环境中,医学图像的传输和共享已成为日常医疗工作的一部分。然而,由于医学图像内含患者隐私信息,若不加以保护,存在非法获取或泄露的风险,带来不必要的困扰。针对这一问题,提出一种基于Zigzag置乱和新四维超混沌系统的医学图像加密算法。首先利用Zigzag算法对图像进行一次置乱,大致隐藏图像的明显轮廓；再利用改进的猫映射算法对图像进行二次置乱,去除图像中明显的纹理特征；最后,将由明文图像生成的加扰因子应用于超混沌系统初始值的产生过程中,再将生成的超混沌序列转换为超混沌矩阵用于加密算法后续的扩散过程。仿真结果表明,所提算法能根据医学图像的特点有效隐藏明文信息,并能抵抗常见类型的攻击。此外,所提算法在鲁棒性测试中表现良好,表明该算法可以解决远程医疗中图像易受干扰的问题。

摘要:针对目前行为识别中双流网络对运动特征提取的不充分导致识别准确度低的问题，提出一种运动特征增强双流网络。该网络分为空间流和时间流，空间流网络和时间流网络结构相同，输入不同。空间流网络输入为视频帧序列，而时间流网络输入为视频帧差序列。网络结构以Resnet50为骨干网络，将3×3卷积替换为本文提出的全局运动特征模块和局部运动特征模块，充分提取视频运动信息，最终将空间流和时间流结合输出结果。该模型在UCF101和HMDB51数据集上准确率达到96.8%和75.3%，与传统算法相比有一定优越性。

摘要:为了解决卷积循环神经网络(CRNN)手写汉字文本识别网络模型的训练参数大、文本识别率低等问题,提出了一种基于注意力双向长短期记忆网络(AT-BLSTM)和知识蒸馏(KD)技术的手写汉字识别方法。通过对AT-BLSTM网络的输入向量特征赋予不同的权重,使模型训练数据集更加高效、准确；通过KD技术将一个高性能的大模型获取的知识传输到一个小模型中,在确保模型准确性的同时,减少训练参数和内存占比,得到一个性能更优的轻量级训练模型。该方法通过多组实验对比,汉字识别准确率提高了6.7%,训练参数减少15.94M。该网络模型识别准确率达到了97.9%,汉字识别效果更好。

摘要:遥感图像目标检测在军事侦查、智慧农业等领域意义重大,特别是小目标检测一直获得持续关注。然而,遥感图像中的小目标面临特征信息不足、检测难度大等问题,成为困扰遥感检测应用发展的最大障碍。为此,本文提出了YOLO-HF(Hybrid Feature)算法,该算法在传统YOLOv7模型的网络中,引入通道注意力和自注意力的混合注意力机制提取目标深层特征,并将浅层特征和深层特征进行融合,增加局部特征的丰富性；为进一步加强对全局信息的关注,在提取特征后为小尺度目标添加了全局注意力机制,实现全局特征表达能力的提升；为避免传统损失函数对小目标位置偏差敏感,导致检测效果不佳,本文选择使用一种新的度量方式,将其嵌入到边界框损失函数的计算中,从而加快损失函数的收敛,实现小目标检测精度的提升。实验结果表明:与传统YOLOv7算法相比,本文算法在RSOD和NWPU VHR-10两个数据集上均表现出优越性,特别地,在RSOD数据集上均值平均精度提升了2.90%,在NWPU VHR-10数据集上均值平均精度实现了3.61%的提升。

摘要:能否准确识别火车车钩的连接手柄对摘钩机器人的工作具有重大意义。针对这一问题,提出一种基于改进YOLOv5的火车连接手柄目标识别算法,在主干特征提取网络中使用SAC模块替换C3模块,并引入WIOU(wise intersection over union)函数作为新的边界框损失函数,增强主干网络的特征提取能力,提高模型的泛化能力和收敛速率。然后采集生产现场不同环境、不同位置下的火车车钩连接手柄图片进行识别,实验结果表明改进的YOLOv5算法对火车车钩连接手柄的目标识别率达到97.7%,相比于原始算法效果在参数量、权重文件大小等方面均有较大提升。最后应用于研制的火车车厢自动摘钩机器人中,极大提高了自动摘钩的准确性和有效性。

摘要:为实现YOLO模型的超参数自动优化，本文提出基于正交优化策略的YOLO模型超参数优化方法(hyper-parameter optimization of YOLO model based on orthogonal optimization strategy, OOS)。首先基于统计学的正交试验原理，提出了种群的正交搜索方法与超参数贡献度分析策略，提高了算法的优化效率；然后，设计了均匀正交搜索策略和邻域正交搜索策略，以缓解YOLO模型陷入局部最优和早熟收敛问题。最后，在NWPU VHR-10和Pascal VOC两个目标检测数据集上，以YOLOv5、YOLOv5s-Transformer和YOLOv7为优化对象进行测试，测试结果表明，本文提出的OOS超参数优化方法对于YOLO模型的识别精度均有所提升。在两个数据集上的平均识别精度mAP@0.5分别提升至93.94%、93.18%、93.45%以及85.81%、84.59%、90.62%；mAP@0.5-0.95提升至60.00%、60.08%、56.98%以及62.27%、58.89%、71.91%，可为目标检测模型的超参数智能优化提供一种新方法。

摘要:针对火焰检测算法在复杂场景下误检率高、算法适应性差、效率低等问题,设计了一种轻量高效的两阶段视频火焰检测算法。第一阶段采用改进的自适应高斯混合模型(Adaptive Gaussian Mixture Model,AGMM)对视频图像序列进行快速背景建模,利用火焰的闪烁和涌动特性,提取出序列中的可疑候选区域。第二阶段使用残差深度归一化卷积神经网络 (Residual Deep Normalization And Convolutional Neural Network, ResDN)对可疑候选区域进行判别,并引入简化的残差块替换原有的卷积层进行轻量化设计,实现对火焰的检测与定位。相比于传统分类算法,所设计的两阶段视频火焰检测算法能够有效克服复杂场景下的环境干扰,准确快速地识别火焰,具有更高的检测率和适应性。

摘要:针对碳纤维角联织机经纱张力控制中存在的张力控制精度低问题，提出一种考虑打纬影响的经纱张力控制方法。首先深入分析打纬时经纱的伸长量，再结合胡克定律与现有张力模型，建立新的送经系统张力控制模型。其次，提出一种指令滤波反步滑模控制器，通过滤波器估计虚拟控制律的一阶微分，避免“微分膨胀”问题，采用RBF神经网络对系统未建模部分进行自适应估计，同时引入滑模控制，增强系统鲁棒性。最后，使用MATLAB/SIMULINK软件对张力系统进行仿真实验，结果表明:考虑打纬影响的滤波反步滑模控制在张力控制方面相比传统反步滑模控制在响应时间相近的情况下，稳定时间缩短近16.3%，超调量减小24.6%；相比模糊PID控制在稳定时间上缩短近51.7%，超调量减小49.2%。

摘要:使用双钢板组合剪力墙作为建筑主要抗侧力构件时，墙体水平连接至关重要，而目前用于该墙体的主要水平连接方式还是传统的螺栓连接和焊接，这在施工上具有较大的不便性，且未能充分发挥该墙体的结构优势。本文根据这种墙体的结构特点，设计了一种新型的上下层墙体水平缝连接节点，承插式方形半灌浆套筒连接，利用有限元模拟探究了钢筋直径、套筒长度、灌浆料强度和套筒形式对该新型连接节点抗拉性能的影响。结果表明：该节点能较好地连接双钢板组合剪力墙的水平拼缝，具有施工便捷、性能可靠的优点，且节点破坏主要发生在连接钢筋上，能够使装配式双钢板组合剪力墙实现“等同现浇”的目标。

摘要:为改良黄泛区粉砂土强度低、易变形，黏结能力差的工程特性，采用力学测试和扫描电镜(scanning electron microscope，SEM)，对加入不同含量的黄原胶(xanthan gum，XG)、木质素纤维(lignin fiber，LF)和养护龄期作用下的力学性能和改良机理进行研究。结果表明：XG和LF作为改良材料均可提高粉砂土的抗压强度；XG掺量的增加，粉砂土抗压强度呈现先增大后减小趋势；LF含量的提高，粉砂土的抗压强度随之增大，过量地加入LF会削弱改良效果；当在粉砂土中同时加入两者材料，粉砂土的抗压强度较单独添加其中1种材料都有不同程度的提高；XG遇水产生高黏性凝胶，松散的粉砂土被紧紧胶结在一起，土体强度得到提高；LF内部含有大分子集团，与周围土颗粒形成空间网状结构，加强了土体间的联合力。研究成果可为黄泛区粉砂土路基改良工程提供参考性数值。

摘要:为加快工程进度,一般采用添加早强型外加剂以提高水泥浆液的早期强度,选取氯化钙、硫酸钠、三乙醇胺、合成甲酸钙、HR-SA1等5种早强剂,通过室内试验分析不同早强剂作用下水泥浆液的流动度、收缩率、抗压强度,从而揭示不同早强剂类型对水泥浆液早期物理力学性能的影响规律。结果表明：(1) 各早强剂均能够满足现场注浆需求,确保水泥浆液的流动度可以长时间内保持稳定。合成甲酸钙-水泥浆液在60 min内的流动度增幅较大,缓凝效果明显；其余早强剂-水泥浆液在60 min内的浆液流动度稍有增加,但增幅不大；(2) (HR-SA1)-水泥浆液试件在不同龄期的抗压强度均显著高于普通水泥浆液试件,而其它4种早强剂对水泥浆液抗压强度提高效果均不明显；(3) (HR-SA1)-水泥浆液试件终凝后平均收缩量及收缩率较低,远低于其他早强剂-水泥浆液试件的平均收缩量及收缩率。经青岛市某地铁车站预应力锚索施工现场验证,(HR-SA1)-水泥浆液物理力学性能测试值与室内试验结果基本吻合,为HR-SA1早强剂在实际工程中的推广应用奠定了基础。

摘要:微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术是新兴的岩土工程绿色加固技术,在黄土边坡加固方面具有良好的应用前景。MICP加固黄土受多种因素影响,除了外界环境、材料特性和加固方式等因素外,钙源、胶结液浓度、养护龄期和养护方式等对微生物加固黄土也起着决定性作用。本文以陇西地区黄土为研究对象,采用巴氏芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀技术固化黄土试样,开展了不同钙源、胶结液浓度、养护龄期和养护方式条件下MICP固化黄土试样抗剪强度对比试验研究。结果表明：钙源为氯化钙,胶结液浓度为1.0 mol/L且试样养护7 d条件下,MICP技术对黄土试样的加固效果更好,与素黄土相比,粘聚力和内摩擦角分别提高了4.95和1.34倍。研究结果对黄土高原地区的路基加固和边坡治理等具有一定的参考价值。

摘要:为探究纤维石膏基胶凝材料的耐久性能，本试验将高强石膏、粉煤灰和矿渣按照44：34：22的比例，通过掺杂聚丙烯纤维和苎麻纤维制成纤维石膏基胶凝材料，使用甲基硅酸钠对纤维石膏基胶凝材料进行防水处理，探究在 H2SO4或NaOH腐蚀与冻融耦合作用下，冻融5 d、15 d、25 d、45 d、90 d对纤维石膏基胶凝材料软化性能、吸水率和质量损失率的影响。对纤维石膏基胶凝材料进行了冻融应变检测，抗折及抗压强度检测，工业CT(computed tomography)检测。研究表明：纤维可以减少石膏基胶凝材料在冻融时的弹性和塑性变形；在酸碱腐蚀与冻融耦合作用下，NaOH 比H2SO4对纤维石膏基胶凝材料的损伤更大；使用浸泡甲基硅酸钠作防水处理的纤维石膏基胶凝材料，经过90d冻融后，对比不做防水处理的试件，提高了0.28和0.13的抗折和抗压软化系数，降低了1.56%和9.52%的吸水率和质量损失率；随着冻融次数增加，试件孔隙开展仍以小孔为主，裂隙直径主要为0.1~2 mm。

摘要:阐明真实地应力环境下节理岩体破坏机理对深部地下工程安全建设具有重要意义。针对含单条预制节理砂岩开展了真三轴破裂试验,归纳了其破坏模式,识别了基本裂纹多尺度断裂特征,分析了节理与应力环境对岩体破坏机理的影响。结果表明：真三向应力下节理岩体破坏模式由应力与节理共同控制；基于裂纹多尺度断裂特征,可定性判别裂纹断裂机理；σ3增大可显著提升剪切裂纹比重,而σ2增大可促进张拉型裂纹比重上升；节理的存在对于张拉断裂具有一定的促进作用,但真三向应力环境是控制岩体破坏机理的决定性因素。

摘要:为了提高航空器在受到强对流天气影响区域中航路的通行效能，优化强对流天气影响下的航空器的改航路径，提出了基于NSGA-III算法的多目标改航路径规划方法。通过构建飞行环境模型，根据空域情况划设飞行受限区，并在此基础上着重考虑航空器实施改航区域中强对流天气的影响，以航空器运行成本最低、改航角度最小、非直线系数最小、天气影响最小为目标，利用NSGA-III算法综合考虑安全性、经济性等因素，对某空域航路进行强对流天气下多目标改航的规划，并进行仿真分析。研究结果表明：NSGA-III能够综合考虑所提出的4个目标，计算出多条有效的备选改航路径。在选定2个改航点的条件下，在保障航空器安全运行的前提下考虑运行的经济性、合理性后，共有91条备选航路可供选择。

摘要:为分析车轮多边形磨耗主导阶数的发展对车桥耦合振动系统响应的影响,针对多边形磨耗主导阶数的关键影响因素及发展规律进行归纳总结,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真方法,建立列车—桥梁耦合动力学模型,分别探讨在不同运营里程、列车运营速度、扣件垂向刚度和轮径变化下车轮多边形磨耗主导阶数的演变对车桥耦合系统振动响应的影响规律。研究结果表明:车轮多边形磨耗主导阶数的演变对车桥耦合系统动力响应的影响显著。整体来讲,当车轮发生高阶多边形磨耗时,桥梁跨中横向加速度和竖向加速度显著增大,列车轮轨垂向力和脱轨系数也明显增大且列车车轮出现瞬时跳动现象,对桥上高速列车运行的品质和桥梁结构的安全运营造成影响,需要及时对车轮进行镟修工作。

摘要:为了探究固化盾构渣土应用于道路工程建设的可行性,以南京地铁盾构渣土为研究对象,利用自主研制的绿色高分子复合固化剂固化盾构渣土。开展无侧限抗压强度、直剪试验、加州承载比(CBR)、回弹模量以及冻融循环试验探究了固化剂掺量和养护龄期对盾构渣土路用性能指标的影响,并对固化土试样进行电镜扫描和X射线衍射试验来探究其微观特征和固化机理。试验结果表明：复合固化剂能有效提升固化土强度,且随着固化剂掺量和养护龄期的增加,固化土强度也随之提高；固化土的CBR值和回弹模量也随固化剂掺量提高而显著提升,能够很好地满足《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)和《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)中有关路用性能指标的要求；盾构渣土的抗冻融稳定性经固化处理后可有效地改善,固化土冻融前后强度和质量损失分别在20%和1%以下,抗冻性能指标均达到了规范要求；固化剂加入盾构渣土后其中的高分子组分会吸水溶解并与土体中的矿物离子发生静电螯合作用,在初步降低土体含水率的同时也促进了土颗粒之间的胶结团聚,与此同时,固化剂的其它组分会发生水化反应形成水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和钙矾石(AFt)等物质,这些物质填充在土体孔隙,使土体结构变得更加致密,土体的强度得到显著提升。

摘要:为探讨车辆荷载下浅埋软土暗挖通道合理的衬砌断面厚度，采用荷载-结构法和地层-结构法分别建立二维有限元模型，量化了不同埋深、车辆荷载以及衬砌厚度下地铁暗挖通道的受力特性及安全系数。研究结果表明：无论有无车辆荷载，隧道弯矩最大值均位于的拱脚或拱肩处，安全系数最小值则位于拱顶。按原设计配筋，无论是否有车辆荷载，安全系数随埋深增大而减小，随二次衬砌增大而增大。本文浅埋工况下，荷载-结构法计算的安全系数均比地层-结构法计算的安全系数小。荷载-结构法计算结果表明：在车辆荷载与围岩压力下，二次衬砌厚依次为60 cm、90 cm、100cm时，埋深分别不超过8m、12 m、14.6m时满足规范安全系数要求；地层-结构法计算结果表明：在车辆荷载与围岩压力下，二次衬砌厚依次为60cm、80cm、100cm时，其埋深分别不超过12 m、15.5m、19m能满足规范安全系数要求。

摘要:针对隧道临时支撑施工中的不足,提出了临时支撑装配化研究,并从临时支撑形状、装配化结构、受力变形等方面对该新型结构展开研究。以邵家塘隧道为背景,统计现场监测数据,并利用有限元软件将其与传统临时支撑结构进行对比分析可得：(1)隧道后行洞开挖时会对先行洞的变形造成不利影响。(2)竖直临时支撑对隧道左、右拱腰、地表沉降以及总收敛变形的控制较好,与传统弧形相比,分别减小了16%、20% 、55%和14%,且竖直临时支撑能够更快恢复稳定,可缩短拆撑距。(3)采用竖直临时支撑,隧道初支受力相比弧形支撑更小、更安全,最竖向和横向最大应力分别减小了58%、73%。(4)采用ABAQUS软件对临时支撑局部结构的力学特性进行了模拟,结果表明,装配式竖直和传统临时支撑结构的受力与变形均能满足规范要求。但装配式临时支撑结构在施工效率和经济效益方面更有优势,选用装配式临时支撑更合适。

摘要:为方便统计转弯车流量,并提升交叉口转弯车流量的检测速度与精度,提出基于深度学习的方法对城市交叉口转弯车流量进行检测、跟踪和计数。首先,通过对比分析选用轻量高效的YOLOv5s作为目标检测框架,并采用无人机航拍方式获取城市交叉口交通流视频,自建车辆航拍图像数据集；利用预训练权重及最新权重文件完成自建数据集的训练与推理；且模型评估表明,基于YOLOv5的车辆检测模型具有较高的检测速度与精度:其中模型的box_loss值迅速下降并稳定在0.03左右,mAP_0.5值迅速上升并保持在0.9附近；之后,对接DeepSORT模型作为后端多车辆跟踪算法,通过坐标转换以简化车辆轨迹提取,并对行驶轨迹线展开有效性判断；针对检测框角点跃变现象,提出角点-质心点坐标变换以强化轨迹点的坐标信息鲁棒性,且采用六次多项式拟合车辆轨迹线,将不满足函数映射要求的轨迹线进行旋转优化,以正常拟合全部轨迹；最后根据预设的转弯角度判定阈值,实现转弯车辆的检测与计数。为验证本文提出的转弯车流量检测方法的有效性,以某一城市交叉口为例进行车辆检测实验,对比分析人工计数值和本方法检测结果。结果表明:四个流向平均检测精度为92.9%,最高可达95.7%,能够满足实际交叉口场景转弯车流量的常规检测要求。

摘要:目前国内还没有进行过水池环境对水上飞机全机模型试验的影响研究，为了研究水池环境对水上飞机全机模型试验结果的影响，本文在该领域首次采用同一个水上飞机全机模型在两个拖曳水池进行系列全机模型试验，研究了全机模型在两个拖曳水池的气动特性和水动特性，分析试验结果和环境差异，可得到结论：拖曳水池环境对全机模型的气动特性有明显影响，但通过对全机模型在每个试验水池中的气动特性进行气动力补偿，进行自由拖曳试验时可最大程度的避免试验环境对水阻力结果的干扰，从而获得较为满意的水阻力试验结果；拖曳水池边界效应中，阻塞效应对全机模型的气动特性影响最大，阻塞比2.51%相对阻塞比0.67%时全机模型气动阻力系数大0.1~0.2，升力系数大至少0.2；进行气动力补偿时选用典型的高速滑行状态来计算，故仅在对应速度时补偿效果达到了理论值，在其它速度会有一定偏离，导致试验结果也有一定的误差，但因误差较小，不会对试验结果造成明显的影响。本文研究成果可为我国水上飞机的模型水动试验和性能分析提供指导。

摘要:依据航空发动机适航规章中吸雨条款要求,对某无增压级风扇部件开展吸雨特性研究,用拉格朗日方法追踪不同水滴初始速度下其在风扇中的运动轨迹,获得了发动机内涵进水量,探讨了涡扇发动机在吸雨适航符合性验证中对喷水装置的喷水速度的要求,以支撑我国涡扇航空发动机吸雨适航符合性设计与验证。研究发现,某慢车转速下随着水滴速度的减小,撞击在风扇叶片等壁面上的雨水流量增大,且没有水滴能够穿过风扇叶片直接进入内涵,当水滴速度为250 m/s时,内涵进水量占总雨水流量的15.3%,为10 m/s时的19.1倍；在同一水滴速度下,随着分流环与风扇叶片间距的减小,内涵进水增加率增大；不同转速下,内涵进水量随风扇进口水滴初始速度的变化趋势是一致的,基本随着水滴速度的增大先增大后保持不变甚至略微减小。

摘要:为应对航空客流的迅速恢复和快速增长以及旅客群体结构和消费行为的不确定性，充分发挥机位资源对非航空性收入的促进作用，建立基于航线商业价值最大化的机位优化分配模型。首先，运用博弈论组合赋权法修正主观因素对评价结果的影响。然后，通过多准则妥协解排序算法对机位与航线商业价值进行量化排序，消除多指标间的相互影响。最后，以华北地区某干线机场为实例验证方法的可行性。结果表明：在航线商业价值评价指标中，与登机口客单价和商业集中区客单价呈现显著相关的有起飞时刻、停留时间和日均承运人数；根据商业价值对机位与航线进行合理匹配，可以将登机口和商业集中区的商业价值分别提高9.4%和6.2%。因此，在传统的机位分配模型中引入航线商业价值，对于提升机场非航收入具有重要的实际应用价值。

摘要:预测符合中国国情的可持续航空燃料的减排成本与潜力对推动SAF行业的发展,对实现碳中和目标至关重要。基于国际可比和自主可控原则,构建HEFA和G+FT两条技术路径的全生命周期碳减排模型,预测了2025-2060年中国民航SAF的减排量和减排成本。研究发现,以废弃油脂为原料的HEFA路线和以农业废弃物、林业废弃物、城市固体废弃物为原料的FT路线相比于传统航空煤油减少的碳排放量、减排成本、减排贡献分别为61.3、66.4、65.9、68.4,84.4%、91.3%、90.7%、94.2%,0-1025.9、2307.2-4536.1、488.6-2179.4、327-1566.1 CNY/ton 。预计2060年中国民航SAF减排量大体在17177万吨-19819万吨。2025-2060年,可能情景下累计碳减排成本分别达到11063-45828亿元,边际碳减排成本为220-697CNY/ton。

摘要:为探究飞行学员的安全作风形成机理，基于计划行为理论，引入组织安全文化作为扩展变量，构建飞行学员的安全作风形成机理假设模型；编制并向160名飞行学员发放行为态度、主观规范、知觉行为控制、行为意愿、安全作风表现和组织安全文化6个问卷调查，通过直接路径效应、间接路径效应和调节效应分析验证验证理论模型的可行性。研究结果表明：飞行学员的行为意愿显著正向影响其安全作风表现，而行为态度、主观规范和知觉行为控制对安全作风表现的影响主要通过行为意愿进行传递，其中主观规范和知觉行为控制也可通过行为态度间接正向影响行为意愿，并最终对安全作风表现产生正向影响；组织安全文化在行为意愿对安全作风影响中起正向调节作用。增强飞行学员的高度安全责任意识，严格要求遵章守纪、按章操作，不断推动安全文化融入民航院校，能够帮助飞行学员提升安全作风水平，从根本上保障飞行安全。