基于互信息F统计量特征选择技术的地基气象云图分类

在地基气象云图的云状(云类)识别研究中,基于局部二值模式(Local Binary Pattern,LBP)描述子的特征选择技术由于它的简单性和有效性成为最通用的方法.然而,LBP特征的高维特性使得云状识别的性能和计算开销不能令人满意.为此,本文提出一种基于互信息构造的F检验统计量的LBP特征选择算法,可以实现高维LBP特征的有效降维,同时保证云状识别的准确性,极大减少了特征选择过程的计算开销.     

认知任务驱动的fMRI脑功能网络构建方法

针对脑功能网络的构建受到特定大脑图谱对兴趣点描述准确度及覆盖度的限制,提出了基于认知任务信息和神经影像数据的脑功能网络构建方法。首先计算fMRI体素对于认知任务的敏感度,然后在此基础上选取兼顾分布均衡和去中心化的大脑兴趣点,从而构建任务驱动的脑功能网络。实验通过在人脸情绪识别认知任务相关的梭状回构造任务驱动的脑功能网络,其度中心性、聚类系数、全局效率、局部效率这四个复杂网络指标均优于典型大脑图谱梭状回中兴趣点构成的网络。结果表明,计算得到的大脑兴趣点具有更强的整合性,更适合用于表征特定认知任务下的脑功能网络。     

无人机群目标搜索的主动感知方法

为提升蚁群搜索算法在规模大的栅格环境中对未知目标的搜索效率,提出基于蚁群算法的主动感知搜索框架。该框架通过应用历史环境信息来选择无人机的运动方式,并由无人机运动方式和感知域信息得到新的环境信息,从而实现无人机群的智能自动化搜索功能。新方法计算出一种具有探索偏好的未搜索概率,可使无人机搜索时偏向未搜索程度高的栅格,以此来提高算法的搜索能力。同时,以未搜索概率和信息素作为运动方式决策的依据来建立一种新的运动方式选择机制。该机制不仅考虑了目标可能出现的区域,又可兼顾未知区域,从而可实现无目标先验信息条件下的搜索过程。仿真结果表明,此算法在规模大的栅格环境中,与现有算法相比具有更高的搜索效率,并且得到的目标分布信息将更加全面。     

波浪对圆柱外接圆弧型防波堤绕射的解析计算

在微幅波绕射理论的基础上,使用特征函数展开法,推导了圆柱外接圆弧型防波堤复合结构的水波绕射的解析解,并据此计算了该结构所受到的波浪载荷以及绕射波面分布。计算结果表明:与单一圆柱相比,外接圆弧型防波堤的存在可明显降低作用于圆柱的波浪载荷和圆柱表面的波浪爬高;采用外接堤表面密实或透空而内圆柱表面透空的结构形式可以取得圆柱防浪的较佳效果;结构透空系数、波浪入射角度、外接堤张角、外堤半径与水深比、水深与波长比等因素的变化对绕射波浪作用均存在一定影响。     

Identification methods for anomalous stress region in coal roadways based on microseismic information and numerical simulation

It is believed that the microseismicity induced by mining effect and gas gradient disturbance stress is a precursor to the essential characteristics of roadway unstability. In order to effectively identify and evaluate the stability of coal roadways in the process of mine development and extraction, a microseismic monitoring system was deployed for the study of the stress evolution process, damage degree and distribution characteristics in the tailgate and headgate. The mine under study is the 62113 outburst working face of Xin Zhuangzi coalmine in Huainan mining area. The whole process of microfractures initiation,extension, interaction and coalescence mechanisms during the progressive failure processes of the coal rock within the delineated and typical event clusters were investigated by means of a two dimensional realistic failure process analysis code(RFPA2D-Flow). The results show that the microseismic events gradually create different-sized event clusters. The microseismicity of the tailgate is significantly higher than that of the headgate. The study indicates that the greater anomalous stress region matches the area where microfractures continuously develop and finally connect to each other and form a fissure zone.Due to the mine layout and stress concentration, the ruptured area is mainly located on the left shoulder of the tailgate roof. The potential anomalous stress region of the coal roadway obtained by numerical simulation is relatively in good agreement with the trend of spatial macro evolution of coal rock microfractures captured by the microseismic monitoring system. The research results can provide important basis for understanding instability failure mechanism of deep roadway and microseismic activity law in complex geologic conditions, and it ultimately can be used to guide the selection and optimization of reinforcement and protection scheme.     

齐齐哈尔工业区春季大气中PBDEs的污染及气粒分配

齐齐哈尔富拉尔基区为典型的国家重工业集中区域,为研究其大气中多溴联苯醚(PBDEs)的质量浓度水平、污染特征和气/粒分配规律,分别在其下风向和上风向采集大气颗粒相和气相样品,对PBDEs的质量浓度进行测定.结果表明,大气中PBDEs总质量浓度为13.9~102 pg·m-3,平均值为53.6 pg·m-3,BDE-209是质量浓度最高的同系物.来源分析表明,PBDEs主要来源于商用五溴联苯醚和十溴联苯醚的使用.由log KP和log poL线性回归得到的斜率均高于平衡状态理论值-1,说明大气中的PBDEs气粒分配未达到平衡状态.采用Junge-Pankow吸附模型和Harner-Bidleman吸收模型对PBDEs颗粒态百分比(φ)进行了模拟,结果均高于实际值.     

裂纹起裂角预测方法研究

本文提出一个新的屈服准则,该屈服准则适用于岩石类材料的小范围屈服,旨在预测弹塑性材料的破坏行为,基于该屈服准则,推导出了I型,II型以及I-II混合型裂纹尖端塑性区半径并对在单轴拉伸和纯剪切等荷载作用下的裂纹尖端塑性区进行了分析。结果显示,荷载加载方式、裂纹倾斜角和材料内摩擦角对塑性区的形状与大小有显著影响。根据对裂纹尖端塑性区的分析,基于如下假设：裂纹沿塑性区最短路径扩展,本文在提出的屈服准则的基础上导出了新的断裂准则,该准则可预测裂纹开裂初始角。相较于其他断裂准则,文献实验结果与本文提出的准则吻合地更好,能更加精确的预测裂纹的起裂角。     

明亮区域的暗原色先验算法

针对暗原色先验算法在处理含有大面积明亮区域的有雾图像时,复原图像会产生严重色彩偏移的不足,提出了一种基于像素点的透射率修正方案.在分析暗原色先验去雾原理以及复原图像色彩偏移成因的基础上,对去雾模型进行推导,使用暗通道亮度与大气光数值接近度及像素通道间数值接近度作为明亮区域判定机制,得出更具普适性的透射率求取方法.明亮区域采用容差机制纠正错误估计的透射率,非明亮区域仍采用原透射率求取方式,并首次将改进算法应用到雪天模糊图像清晰化中.实验结果表明,改进算法使去雾图像清晰自然,可有效修正色彩失真.     

向列相液晶聚合物接枝碳纳米管制备及其性能

为了制备碳纳米管/液晶复合材料,合成了液晶单体1,4-苯二甲酸二-(4-羧基苯)酯,采用原位聚合法将其与1,6-己二酸、1,4-联苯酚、碳纳米管进行共聚,制备了不同配比的碳纳米管/液晶复合材料.利用红外光谱(FT-IR),差式扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)等研究了碳纳米管在液晶基体中的分散以及复合材料的液晶性.结果表明,少量的碳纳米管可以在液晶中分散良好;液晶复合材料的液晶区间变窄,但没有改变液晶复合材料的液晶类型.     

平板式感应加热线圈磁场的分布特性

平板式感应加热加热死区的存在,使其不能广泛应用于工业领域.为了研究它的工业应用的潜力,文中对感应加热的核心部件——线圈进行了深入研究.依据经典电磁场理论,研究了线圈的磁场分布特性,先对圆环电流进行研究,计算它的磁场分布,进而对饼式线圈的磁场分布特型进行有限元计算,并与实验采集数据对比后,总结出饼式线圈的磁场分布特性.此特性表明,采用饼式线圈的平板感应加热,板上必然会出现加热死区.因此加热均衡性的实现需要对整个装置进行全方位的改进.以上结论可为平板式感应加热的后续研究提供参考.