基于Canny-YOLOv3的列车轮对踏面损伤检测

针对CCD轮对图像背景噪声干扰较多,难以识别踏面损伤区域的难题,提出了一种基于Canny-YOLOv3的踏面损伤检测方法。采用Canny边缘检测算法对轮对踏面进行边缘检测,精准识别和分割出轮对踏面区域,并统一踏面图像的尺寸大小;又采用深度学习目标检测算法--YOLOv3检测出踏面图像中的损伤区域,从而完成轮对踏面的损伤检测。仿真结果表明,在相似图片干扰较大的背景下,该算法能够较准确地检测出损伤的位置和区域,且IoU值设定为0.5时,AP值可达83.19%。     

铝合金超声疲劳行为研究

研究LY10、LY12、2219、6061和AS5U3G—Y35五种铝合金的超声疲劳行为。获得的6条S-N曲线显示，铝合金在10^7～10^10疲劳周次区间仍然发生疲劳断裂，N=10^10时的疲劳强度显著低于N=10^7时的疲劳强度。断口分析表明，铝合金对表面完整性极其敏感。与黑色金属和钛合金不同，铝合金试件在极高周次疲劳中，裂纹仍然主要由表面或次表面起裂。铝合金试件的疲劳断口没有发现明显的“鱼眼”现象和黑影区。超声频率下极高的应变速率和位错移动速率增加了脆性质点开裂和沉淀相的溶解现象，引起微观组织局部失效，从而形成疲劳裂纹的萌生和扩展。     

结构检查维修时疲劳裂纹尺寸的概率分布

近年来，以可靠性为中心的结构设计思想不断得到完善和发展。开展全寿命结构可靠性研究对航空、航天以及核反应堆等结构安全性、寿命评估和风险分析都具有重要意义。本文基于概率分析方法，给出了结构在检查维修时的疲劳裂纹尺寸概率分布，为建立新的结构疲劳断裂可靠性分析模型奠定了基础     

结构声疲劳寿命估算的功率谱密度法

通过对现行传统声疲劳分析方法的回顾，以及对声疲劳学科所涉及的理论的深入研究。提出了进行声疲劳分析的功率谱密度法。它能够解决或部分解决传统声疲劳分析存在的问题，能够考虑多模态复杂结构的噪声响应，完成让许多科技工作者感到的频域到时域的转换。     

片状剥落损伤的力学条件

本文通过计算和试验讨论了接触疲劳中片状剥落的力学条件，并采用“动态硬度”来进行强度计算，同时，还用“相关判据”进一步证实了导致片状剥落的不是主切应力τ45、而是正交切应力τxy。     

基于换挡力的换挡摇臂多目标结构设计优化

换挡摇臂是换挡执行机构的关键零件之一,其变形与疲劳寿命对于换挡执行机构的正常工作具有重要影响。文中以某型电控电动式换挡机构的换挡摇臂为研究对象,首先通过多体动力学仿真计算获取载荷谱,基于有限元仿真计算换挡摇臂的应力分布,从而计算出换挡摇臂的变形与疲劳寿命;然后基于变形和疲劳寿命分析结果,选取换挡摇臂关键几何参数为设计变量,以换挡摇臂质量和换挡摇臂变形为目标,以换挡摇臂疲劳寿命为约束条件,通过响应面法对换挡摇臂结构进行多目标设计优化。结果显示,在换挡摇臂质量减轻的同时,变形不增反减。这充分说明文中建立的模型和优化方法具有一定的工程应用价值,为换挡摇臂的设计提供了重要的理论支撑。     

应变模态在框架结构节点损伤诊断中的应用研究

通过对某7层钢制框架结构节点损伤的数值模拟和模型试验，利用应变模态在结构损伤前后的相对变化进行框架结构节点损伤的诊断。结果表明，一阶应变振型对损伤及其位置敏感，高阶应变振型节点的存在使得依据高阶应变模态进行损伤诊断时容易造成误判。因此，利用一阶应变振型在损伤前后的相对变化可以对框架结构节点的损伤进行诊断。     

利用位移测量推估梁及桥梁动态应变的方法研究

桥梁损伤检测是桥梁工程的一个重要课题。梁的应力应变参数与其刚度存在直接关系，因而应变模态测量可望用于桥梁损伤检测。动态应变测量可通过位移测量实现，但对位移传感器提出了特定的要求。对位移测量方法的误差分析表明传感器的相频一致性对测试精度有较大影响。在此分析基础上，利用特制的DP传感器进行了工字钢梁的模拟实验，实验结果验证了测量方法的可行性。     

球墨铸铁疲劳裂纹扩展的微观机制

研究了在恒幅拉伸循环载荷作用下球铁的疲劳裂纹扩展的微观机制，分析了石墨形态对铸铁疲劳裂纹萌生及扩展行为的影响。结果表明：铸铁的石墨形态对疲劳裂纹的萌生及扩展有很大影响。灰铁由于在共晶团内石墨片相互连接，疲劳裂纹总是沿着与外应力相垂直的石墨片／基体边界扩展。球铁的疲劳裂纹扩展受基体组织及石墨形态所左右，但在石墨球／基体界面产生的滑移带、塑性区及裂纹尖端钝化区决定着疲劳裂纹萌生及扩展的整个过程。球铁的疲劳裂纹扩展规律是：裂纹连续扩展—急速扩展—裂纹尖端钝化—重新诱发裂纹—连续扩展。