形状的全尺度可视化表示与识别

目的 视觉目标的形状特征表示和识别是图像领域中的重要问题。在实际应用中,视角、形变、遮挡和噪声等干扰因素造成识别精度较低,且大数据场景需要算法具有较高的学习效率。针对这些问题,本文提出一种全尺度可视化形状表示方法。方法 在尺度空间的所有尺度上对形状轮廓提取形状的不变量特征,获得形状的全尺度特征。将获得的全部特征紧凑地表示为单幅彩色图像,得到形状特征的可视化表示。将表示形状特征的彩色图像输入双路卷积网络模型,完成形状分类和检索任务。结果 通过对原始形状加入旋转、遮挡和噪声等不同干扰的定性实验,验证了本文方法具有旋转和缩放不变性,以及对铰接变换、遮挡和噪声等干扰的鲁棒性。在通用数据集上进行形状分类和形状检索的定量实验,所得准确率在不同数据集上均超过对比算法。在MPEG-7数据集上精度达到99.57%,对比算法的最好结果为98.84%。在铰接和射影变换数据集上皆达到100%的识别精度,而对比算法的最好结果分别为89.75%和95%。结论 本文提出的全尺度可视化形状表示方法,通过一幅彩色图像紧凑地表达了全部形状信息。通过卷积模型既学习了轮廓点间的形状特征关系,又学习了不同尺度间的形状特征关系。本文方法在视角变化、局部遮挡、铰接变形和噪声等干扰下能保持较高的识别正确率,可应用于图像采集干扰较多以及红外或深度图像的目标识别,并适用于大数据场景下的识别任务。     

基于改进卷积深度置信网络的轴承故障诊断研究

机械设备故障诊断在工业应用中具有重要的意义。传统的基于振动信号处理与分析的故障诊断方法,依赖于丰富的专业知识和人工经验,难以保证准确的特征提取与故障诊断。利用深度学习方法可以自动学习数据深层次特征的特点,提出一种基于改进卷积深度置信网络的滚动轴承故障定性、定量诊断方法。首先,为了提供较好的浅层输入,将原始振动信号转换至频域信号;其次,在模型训练过程中,引入Adam优化器,加快模型训练,提高模型收敛速度;最后,为了充分发挥模型各层特征表征能力,对模型结构进行优化,提出多层特征融合学习结构,以提高模型的泛化能力。实验结果表明,所提出的改进模型相比于传统的栈式自动编码器、人工神经网络、深度置信网络以及标准卷积深度信念网络,具有更好的诊断精度,有效地实现了轴承故障的定性、定量化诊断。     

纤维加筋土技术研究进展

加筋土技术进展历史悠久,加筋材料作为加筋土的核心内容,成为道路、地质和岩土工程领域的研究热点。区别于传统的加筋材料,纤维材料具有分散性好、易于拌和、无污染、改良后土体各向同性和强度较高等优势。纤维种类是影响纤维加筋土性质的一个关键因素,主要分为天然纤维和人工合成纤维2大类。目前对于纤维加筋土的工程性质研究主要以室内试验为主,主要包括抗压强度(无侧限抗压强度试验)、抗剪强度(直剪试验、三轴剪切试验)和抗拉强度。文章主要归纳了国内外诸多学者关于纤维加筋土的相关研究成果并介绍了纤维加筋技术在实际工程中的应用案例。     

飞灰固化工程材料在碳化条件下的强度及环境特性研究

螯合剂常用于固定重金属污染物,水泥可有效提升材料的强度,而碳化效应对水泥基材料工作性能有着显著影响。因此,采用水泥和螯合剂对固体废弃物焚烧飞灰进行协同处理制备固化飞灰复合工程材料,并探究碳化效应对其强度及环境友好性的影响。结果表明,常规养护28 d的飞灰复合材料强度达到3~6 MPa,高达规范中水泥土强度标准的7.5倍,且其强度随着龄期及水泥掺量的增加而增大,而碳化效应可有效的提升材料的强度特性;经处理后的飞灰复合材料中重金属Cd、Pb、Ni和Cr的浸出分别仅为原灰的2.0%,1.0%,19.2%和14.1%,碳化试样浸出略高,但仍满足固废浸出标准;碳化深度随养护龄期的增加而增大,与水泥掺量呈反比。优良的工作性能和环境友好性使材料在建设工程领域展示出极大的资源化利用潜力和价值。     

核心机驱动风扇级可变弯度导叶的试验研究

为获得核心机驱动风扇级可变弯度导叶在实际流场中的气动性能,开展了有效的叶栅试验。将试验结果与计算结果进行对比,一方面验证了设计方法的可靠性,另一方面为可变弯度导叶的优化设计提供了详实的试验数据支撑。试验结果表明:核心机驱动风扇级可变弯度导叶设计方法可靠,气动性能满足设计要求,远优于不变弯度导叶的性能,与形状自适应叶型性能相当。     

超深地连墙施工中槽壁加固对地层变形控制研究

地下连续墙在基槽开挖前通常需进行槽壁加固。随着地连墙开挖深度增加,穿越地层条件更为复杂,槽壁加固措施尤为重要。对工程中常用的水泥搅拌桩、高压旋喷桩及压密注浆法三种槽壁加固措施进行对比分析,利用数值方法对槽壁加固进行仿真模拟,分析不同加固条件下地层变形规律。针对苏州地铁5号线某基坑地连墙工程,对地连墙施工诱发地层变形进行数值模拟,通过与现场实测对比研究发现,槽壁加固能很好抑制地层变形,有效降低施工对周边地层扰动。     

地铁车站非含水砂性地层柱洞法施工力学性能测试分析

柱洞法在浅埋暗挖地铁车站施工中使用较为普遍,由于工序繁多,缺乏系统的现场测试结果无法对其施工力学性能展开研究。以石家庄地铁一号线长城桥车站暗挖段为工程背景,通过现场测试对柱洞法施工的无水砂性地层中单层三跨地铁车站结构受力变形特征进行研究。左右导洞和左右洞的初期、临时支护结构的拱顶沉降和净空收敛主要集中在上台阶下部分土体的开挖过程中,由于梁柱支撑作用,中导洞的拱顶沉降甚微,各洞室上台阶水平向收敛相对明显,中台阶和下台阶的水平收敛很小。左右导洞上台阶封闭成环后,更有利于结构受力,随着后续土方开挖,结构将承担更大外荷载,应力将不断增加,在中导洞和左右洞施工时,部分临时结构拆除,导致既有初期、临时支护结构的应力增加,其中待左右洞二次衬砌混凝土终凝后,应力逐渐转移到二次衬砌上。在自重和纵梁重力作用下,立柱左右侧应力相当,属于轴心受压构件,中导洞开挖后立柱往结构中线倾斜,在中间临时钢管柱横支撑的预加荷载下,立柱往两侧偏移,中导洞顶部的二次衬砌使立柱偏心量增大,而左右纵梁受力出现明显差异性,左右洞施工后立柱偏移量则减小。     

大型项目中BIM对管线安装劳动生产率的影响

大型项目因综合管线种类和数量繁多,在二维设计环境下错、漏、碰、缺问题突出,导致施工现场安装时出现返工与延误,造成严重浪费并极大制约了劳动生产率的提高。BIM应用能协助消除设计错误,并提高施工可预见性,从而提高现场劳动生产率。在国内外文献计量研究的基础上,本文分析了BIM对施工安装劳动生产率的三大类影响因素,并据此进行了项目成熟度评价;对施工安装劳动生产率的数据进行统计分析;通过建立BIM应用与施工安装劳动生产率数据的关联模型,量化其对实际安装施工生产的作用效应。并通过分析两个施工条件相同的案例,说明有效使用BIM技术可以提高12.96%～28.49%的施工安装劳动生产率。     

基于生成对抗网络和自动编码器的机械系统异常检测

现有的机械系统智能诊断模型需要不同健康状态下大量的历史数据和相对应的标签来完成模型训练,但有些机械系统难以采集到异常样本。在无异常样本训练情况下,本文提出一种新的机械系统异常检测方法。新方法结合生成对抗网络和自动编码器,构建了一种编码-解码-再编码的网络模型。所提模型首先通过早期采集的正常样本进行训练,然后用于对未知状态的实时监测样本进行测试,输出两次编码得到的潜在特征的差异值,最后通过观察差异值的变化对系统进行监测。3组实验分析结果验证了方法的有效性。与传统方法相比,新方法检测出异常的时间更早,所得差异值指标在异常发生时幅度增加得更大,且能更稳定表征故障演化过程。     

盾构切削混凝土桥桩刀盘荷载分析

依托北京地铁12号线盾构直接切削西坝河桥16根800桥桩工程,通过三维数值模拟和理论推导,对盾构法清障掘进面荷载展开研究。通过三维动态模拟,分析单个刀具逐次切混凝土荷载变化规律。基于等效原理与单刀切削荷载,提出一种对切桩刀具数、推力及扭矩的估算模型。并将此估算模型用于计算苏州地铁直接切削广济桥掘进面荷载,对比分析计算结果与精确叠加值在推力、扭矩方面的平均误差分别为10%、3.3%,验证了该估算模型的正确性。应用本文模型对盾构穿越西坝河桥各轴桩位掘进面切桩荷载进行预测分析,指出切桩工况主要对扭矩造成影响。研究结果可为类似地层盾构清障工程中掘进面荷载计算提供参考。