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[期刊论文] 苏永华 蹇宜霖 张航
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CSTPCD 北大核心
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摘要:渐进式滑坡是一个由量变到质变的动态发展过程,其破坏过程和稳定性变化规律分析是滑坡分析与处理的重点和难点.对于渐进式滑坡的破坏过程,其实质是滑带的应变软化过程,利用FLAC 3D软件的应变软化本构实现渐进破坏过程模拟;对于渐进式滑坡的稳定性变化规律,结合应变软化过程并考虑强度参数粘聚力和内摩擦角的软化程度的差异,提出一种双强度折减的动态稳定性评价方法.以奉节某渐进式滑坡为例进行这两方面的数值分析,在滑坡坡脚路基开挖之后,随着塑性剪切发展,滑坡破坏呈现由坡脚向坡顶扩展的渐进式发展规律.二者结果对比互补,验证了两种方法的合理性,很好地实现了渐进式滑坡的破坏机制分析.
摘要:研究了古滑坡的变形与其稳定性的关系.通过公式推导证明了在对古滑坡滑带进行力学参数折减过程中考虑刚度退化的必要性,提出考虑古滑坡滑带强度折减和刚度退化耦合作用的新方法,并给出了具体的耦合方式.依据大量的工程经验绘制古滑坡失稳变形曲线,提出古滑坡自稳能力预警位移值和极限位移值的概念和确定方法.最后结合工程算例,对全局强度折减、滑带强度折减、考虑滑带强度折减和刚度退化耦合作用的三种方法所得结果进行了对比分析,计算表明,采用考虑滑带强度折减和刚度退化耦合作用的方法分析古滑坡变形场更符合实际情况.
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:当前基于机器视觉的粗糙度测量方法中,粗糙度关联的图像特征指标性能评价主要关注测量精度而忽略了指标的测量单调性、稳定性、效率以及灵敏度,而且大多数指标均是基于灰度图片而忽略了彩色图片多维性的优势.针对这样的问题提出采用视频质量专家课题组设计的视频质量预测模型评价体系来评价粗糙度关联的图像特征指标性能,设计了灵敏度与测量效率算法.根据红绿光源在不同粗糙度等级的样块表面产生的虚像混叠情况不同,提出了采用彩色图片能量差(ED)指标用于样块粗糙度测量.实验结果表明,采用的指标性能评价方法可以较为全面地表征指标的性能,所设计的ED指标较基于灰度图片的指标有较好的综合性能.
摘要:为研究箱体形式对混凝土密肋空心楼盖受力性能的影响,设计制作了1块全现浇空心楼盖板带试件、1块明箱空心楼盖板带试件、1块暗箱空心楼盖板带试件,对3个试件进行静力试验,得到了各试件的破坏形态、荷载-钢筋应变曲线、荷载-混凝土应变曲线、荷载-跨中位移曲线,并对各试件开裂弯矩、极限弯矩进行对比分析.结果表明:预制混凝土箱体与现浇肋梁协同受力性能良好,全现浇板带试件与装配整体式板带试件刚度基本一致;由于现浇肋梁与预制混凝土箱体新旧混凝土结合面相对薄弱,以及板底钢筋不连续,明箱、暗箱空心楼盖板带的开裂弯矩和极限弯矩均低于全现浇空心楼盖板带;各试件开裂弯矩和极限弯矩的计算值与试验值吻合较好.
[硕士论文] 张航
工业工程 湖南大学 2017(学位年度)
摘要:表面粗糙度是指工件表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度,它直接影响到装备的使用性能和寿命,精确高效地测量其值对现代工业意义重大。而磨削加工得到的工件表面质量比其它加工方式高,常作为机加工最后一道工序,其加工质量将直接影响产品美观性和粗糙度水平,所以磨削件表面粗糙度精确、高效和可靠的测量对制造业提升意义重大。在粗糙度测量方法中,基于机器视觉的粗糙度测量方法具有效率高、非接触、柔性好、性价比高、可持续改进等优点,研究成果较好。但是基于机器视觉的粗糙度测量方法属于相对测量,并不能直接测量粗糙度具体值,而是先构建图像特征指标与被测对象表面粗糙度的函数关系再进行粗糙度预测。这种关系的准确构建一般需要数量较大、粗糙度范围较广、粗糙度值已知且间隔均匀的试样作为训练输入,然而,实际生产加工中很难满足上述需求,如何在这种训练资源受限的条件下构建具有优越性能的磨削表面粗糙度视觉测量模型是具有挑战的前沿方向之一。
  基于上述问题本文提出基于迁移学习的磨削表面粗糙度测量方法,论文的主要研究工作与创新点包括:
  (1)介绍了迁移学习算法的问题定义和粗糙度机器视觉测量方法,分析了现有粗糙度机器视觉测量方法的优势和存在的问题,根据存在的问题提出了基于迁移学习的解决方法;探索基于彩色信息的磨削表面粗糙度视觉测量方法,在重合度指标和色差指标的基础上提出了混叠区域面积指标和相对混叠度指标,通过实验验证了所提出指标的可行性。
  (2)针对当前基于机器视觉的粗糙度测量方法在训练学习模型时数据获取困难的问题,提出以仿真数据为源领域并从中学习的技术路线。提出了一种磨削表面粗糙度视觉测量仿真领域构建方法,具体地首先利用非高斯表面的数字化模拟和三维实体建模生成任意指定粗糙度的磨削表面虚拟实体,通过计算机几何光学仿真技术可以得到对应虚拟样块的仿真图像,实验结果证明了该方法的可行性。
  (3)针对数量大且粗糙度等级不同的磨削样快样块获取困难的问题,提出了一种基于直推式迁移学习的磨削表面粗糙度测量方法。首先利用迁移核学习和迁移成分分析处理仿真领域的有标签数据和实际领域无标签数据,然后采用得到的核矩阵进行回归预测。实验结果表明基于直推式迁移学习的磨削表面粗糙度测量方法具有较好的测量效果。
  (4)针对磨削表面粗糙度视觉测量中实际实验数据缺少所导致的模型泛化能力不足问题,提出了一种基于归纳式迁移学习的磨削表面粗糙度测量方法。利用知识杠杆策略能够同时利用仿真领域丰富的数据知识与实际领域少量标签数据训练回归模型,从而较为精确的预测实际磨削试样粗糙度值。实验结果表明,仿真领域具有丰富的数据资源,一定程度上可以解决磨削表面粗糙度视觉测量中实际实验数据缺少所导致的模型泛化能力不足问题,为粗糙度视觉测量的持续改进提供了一条新的研究思路。
[硕士论文] 张航
结构工程 湖南大学 2016(学位年度)
摘要:装配整体式混凝土密肋空心楼盖是一种新型楼盖体系,它由预制空心箱体和现浇密肋梁组成。这种楼盖体系厚度小、自重轻、整体性好、适用跨度大,且施工简便,便于工业化生产。基于这些优点,该楼盖体系在我国部分地区已经得到了推广应用。当装配整体式混凝土密肋空心楼盖应用于桥面板、工业厂房、车库等承受大量重复荷载的结构中时,其疲劳性能如何,正常使用情况下能否保证足够的疲劳寿命,对于结构安全性有着非常重要的意义。本文以不同疲劳荷载幅值下的疲劳性能差异作为主要考察点,做了以下工作:
  设计制作了5个完全相同的装配整体式混凝土密肋空心楼盖板带试件,首先对其中1个试件进行静载试验,记录实验现象与数据,并以其极限承载力作为疲劳上下限值的取值依据。其余4个试件分别选取不同的疲劳荷载幅值进行疲劳试验,记录裂缝开展情况、刚度强度退化情况、应变变化情况、破坏形式、疲劳寿命等,并与静载试验对比分析,得到不同疲劳荷载幅值下各试件的性能表现差异。
  介绍了混凝土和钢筋的疲劳特性以及疲劳损伤理论,根据试件各疲劳加载次数下的实测荷载-跨中挠度曲线数据,建立基于实测挠度的疲劳刚度演化规律,并从混凝土和钢筋的本构关系变化情况出发,提出了静载剩余强度计算方法。
  计算了钢筋应力幅值,并通过S-N曲线经验法得到疲劳寿命预测值,与试验结果大体吻合。
  分析基于疲劳累积损伤理论的寿命预测方法,并通过平均曲率法和反算挠度法计算了试件刚度随疲劳加载次数的变化情况,从而推导出疲劳累积损失值的变化情况,初步确定了发生疲劳破坏前的试件刚度以及损伤量,并为这种寿命预测方法的实现提出想法。
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CBST SA
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摘要:针对基本差分进化算法早熟收敛的缺陷,提出了一种基于密度聚类的小生境差分进化算法.该算法基于DE/rand/2/bin变异方式全局搜索能力强、鲁棒性好和DE/best2/bin变异方式局部搜索能力强、收敛速度快的特点,首先初始化一个没有子种群的全局种群,再在全局种群中采用DE/rand/2/bin进行迭代搜索,并对其中的个体进行聚类,当聚类簇中的个体数目达到规定的最小规模时形成一个小生境子种群,然后在各子种群中采用改进的DE/best/2/bin进行迭代搜索并重新进行聚类,从而提高进化过程中种群的多样性,增强算法跳出局部最优的能力.仿真实验表明,该方法能显著提高算法的收敛速度和全局搜索能力,有效避免早熟收敛.
[硕士论文] 张航
凝聚态物理学 湖南大学 2012(学位年度)
摘要:近年来,伴随着微观组装技术和微观操控技术的迅速发展,人们可以在纳米尺度操控单个分子并将其制造成具有特定功能的分子器件。大多数科学家认为,这些分子器件将是接近尺度极限的传统电子器件的最适合的替代者。因此,不论在实验,还是理论上都吸引了极大的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对由“电极-分子-电极”组成的体系的电子输运性质进行了理论模拟计算,并分析其内部机理。我们的研究针对有机小分子构成的功能分子器件中的一些重要的物理问题来展开,系统地讨论了影响分子器件电子输运性质的一些热点问题,比如分子与电极间的相互作用、官能团对分子器件的影响等。得到了一些与实验数据相一致的理论预测结果,并对研究分子器件的导电机理和设计功能分子器件提供了一定的理论帮助。
  本文首先概括地介绍了分子器件的一些基本概念和电子输运性质的研究进展,然后对第一性原理计算和格林函数方法进行了简要介绍,并提出了分子器件电子输运性质的第一性原理研究方案。
  利用非平衡格林函数和第一性原理计算,我们首先研究了四苯分子通过非对称连接在两个金电极之间组成的双分子器件的电子输运行为。计算结果表明,分子与电极间的相互作用对体系的导电性质具有重要影响。通过改变四苯分子与电极的距离以及连接方式,即改变分子与电极间的耦合强度,我们发现分子器件的电子输运性质随分子与电极间的耦合强弱变化,而发生了相应的改变。
  我们还研究了官能团取代对有机共轭分子乙酯基分子器件电子输运性质的影响。计算结果表明,当氨基取代乙酯基分子的氢原子后,分子轨道HOMO被局域。但当硝基取代乙酯基分子的氢原子后,分子的LUMO轨道被局域。我们也可以发现,在双羟基和双氨基取代乙酯基分子的氢原子时,分子器件的电子传输能力大大减弱。但在双硝基取代分子的氢原子时,器件的电子传输能力被大大增强了。大部分乙酯基分子被官能团取代后,器件会出现负微分电阻效应。
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