This paper proposes a road crack detection algorithm based on an improved SparseInst network, called the SparseInst-CDSM algorithm, aimed at solving the problems of low recognition accuracy and poor real-time detection of existing algorithms. The algorithm introduces the CBAM module, DCNv2 convolution, SPM strip pooling module, MPM mixed pooling module, etc., effectively improving the integrity and accuracy of crack recognition. At the same time, the central axis skeleton of the crack is extracted using the central axis method, and the length and maximum width of the crack are calculated. In the experimental comparison under the self-built crack dataset, SparseInst-CDSM has an accuracy of 93.66%, a precision of 67.35%, a recall of 66.72%, and an IoU of 84.74%, all higher than mainstream segmentation models such as Mask-RCNN and SOLO that were compared, reflecting the superiority of the algorithm proposed in this paper. The comparison results of actual measurements show that the algorithm error is within 10%, indicating that it has high effectiveness and practicality.
利用一步水热合成法,以氧化石墨烯(GO)和六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)为实验原料,简易制备了含氧空位的3D还原氧化石墨烯/四氧化三钴(3D rGO/Co3 O4-x)复合电极材料.通过扫描电镜、透射电镜观察,Co3 O4-x呈线状或球状均匀分布在多孔网络结构的3D rGO上,表明了3D rGO/Co3 O4-x复合材料的成功制备.在2 mV/s的扫描速率下,基于Co3 O4-x质量比电容为635.7 F/g.将复合电极材料组装成对称型超级电容器,在功率密度为100 W/kg时,得到的能量密度为10.6 Wh/kg.经过10000次电化学循环后的电容保持率为98.15％.对称型超级电容器优异的电化学性能归因于石墨烯高的比表面积、良好的多孔性以及Co3 O4-x与石墨烯之间的协同效应.
提出一种基于多属性权威的访问控制方案.该方案将解密密钥分为2部分,一部分通过属性基加密算法由属性权威发送给数据访问者,只有满足访问策略的数据访问者才能合成解密私钥.另一部分密钥由数据拥有者直接发送给数据访问者,以实现满足属性访问后的身份认证.与传统的属性基加密方案相比,进一步提升了细粒度,减少了验证节点,提升了算法效率.实验结果表明:相比单一属性权威,提出的多属性权威方案具有抗合谋性,可以抵挡t-1个恶意节点的攻击.而且与条件代理重加密方案相比,多属性权威方案的加解密时间耗时更短,效率更高.
针对传统煤矿井下定位精度低的问题,提出了一种基于新息理论的AKF超宽带定位算法.首先建立基于到达时间(TOA)的超宽带定位模型,其次利用极大似然估计准则,将新息方差引入到卡尔曼滤波中参与计算,对系统噪声进行实时的估计和调整,最终实现了系统的定位.实验结果表明,在选定的坐标系中,X轴方向最大误差为14.26 cm,Y轴方向最大误差为14.01 cm,均方根误差为12.68 cm.本文所提出的算法比传统UWB定位算法得到的定位误差更小,有效的提高了定位精度,能够更好的满足煤矿井下定位精度的需求.
某大型马铃薯收获机的机架强度不足、焊接点易于断裂.为提高机架可靠性,基于TRIZ理论对机架进行改进设计.首先,针对收获机工作时所存在的机架焊接点断裂问题进行了总结,利用TRIZ理论中的"冲突解决原理"对机架前段的方管连接薄弱部分进行了改进升级;其次,运用ANSYS18.0软件对机架进行了强度分析;最后,在强度分析的基础上,对改进前后的机架进行了疲劳分析.结果表明:改进后的机架设计合理,疲劳寿命为1×106次,最小安全系数大于1,能满足机架的疲劳要求.该研究结果对大型块茎类收获机机架的改进设计提供了参考.
高斯误差函数在各学科领域中均具有非常广泛的应用,由于其属于不可积函数,通常可采用数值积分算法计算其函数值.在采用Romberg算法计算高斯误差函数值时发现,当积分区间较宽时,会产生较大的误差.为提高计算精度,在Romberg算法的基础上,采用分段积分的思想计算了高斯误差函数值,所得计算结果具有较高的精度,该算法可为高精度高斯误差函数表的计算和宽区间Romberg数值积分计算提供一种新的思路.
研究使用相同的CT图像数据集,对几种常见的肺结节检测方法进行对比试验,最终选取了检测精度高的Faster R-CNN进行了实验.然而,即使是本领域内检测精度最高的Faster R-CNN方法在肺结节检测领域的效果也难以令人满意.原始的Faster R-CNN中的锚框尺寸大,在肺结节检测领域无法达到好的应用效果,为了提高结节检测的精度,在Faster R-CNN的基础上进行了改进,改进的内容主要包括:(1)更多层的特征提取使得检测精度提高,因此,在网络特征提取时采用ResNet替换掉原始网络中的VGG16网络,采用ResNet-101进行后续实验的改进.(2)引入了一种K-Means聚类算法分析anchor的尺寸,选择合适的k值后,重新设置锚框的大小.通过对锚框的尺寸的改进,数据与锚框大小的匹配度提高了,模型的整体性能有了提升.实验证明:所提出的方法具有较高的精度和效率.
注意力机制模型可通过自主学习,通过注意力聚焦学习节点的重要性,基于重要性为不同的节点赋予不同的权重,从而更充分且精确地提取节点特征向量.为了提高链路预测的准确性,提出一种基于双层注意力机制的链路预测方法(DAMLP).该方法设计了双层注意力机制,即节点级注意力机制可学习用户(项目)特征潜在的相关特征信息,聚合级注意力机制通过聚合相关特征信息,自动学习不同相关特征信息的重要性.通过双层注意力机制对相关特征信息的学习,使得链路预测更加准确.采取RMSE和MAE评价指标,通过与一些主流算法进行对比实验,在2个真实数据集的实验结果表明,所提方法有更好的链路预测效果.
为了解决深埋煤层巷道掘进之后的片帮和冒顶事故,针对乌海某矿辅运回风巷道埋深大、应力高、围岩强度低,巷道掘进后变形严重且原支护方案不能满足巷道稳定性,采用理论计算和FLAC 3D数值模拟的方法,对锚杆、锚索联合支护参数进行了优化.支护实测表明:在顶板最大下沉值132 mm、两帮最大偏移值103 mm后,巷道趋于稳定,即优化后的锚杆与锚索联合支护参数,对巷道变形具有良好的控制效果,该支护方案可以为其他类似情况提供一定的参考.
利用数值模拟,分析了不同承压水条件下及不同泥浆重度条件下的地下连续墙槽壁变形及地面沉降变形规律,主要得到以下结论:地下连续墙槽壁变形与土体性质密切相关,由于槽段中部为卵石圆砾地层,土体抗变形能力较大,因此该部位变形较小,槽壁变形沿深度呈"M形".承压水的存在是造成槽壁变形及地面沉降过大的重要原因,对地面沉降、槽壁变形及稳定均有较大影响.泥浆重度越大越有助于槽壁稳定.但鉴于后期混凝土浇筑的施工因素,建议泥浆比重选定在10.4～11.5 kN/m3区间.
为解决车号罐号识别中因环境恶劣、字符较小导致的准确率偏低且实时性较差等问题,提出一种基于改进YOLOv5的轻量级检测方法.首先通过二阶段检测并增加小目标检测层,进一步采用大尺寸图像输入和数据均衡方法,提升模型检测效果;其次在骨干网络的最后一层引入CA坐标注意力,并制作掩码实现感兴趣区域检测,提升复杂场景下的车号字符检测精度.最后,通过采用GhostNet模块替换骨干网络模块,使模型进一步轻量化.实验结果表明:YOLO-MGCA模型,相较于基线模型map提高了1.4％,模型精度增加了3％,模型参数量减少了40％.
针对智能手机WiFi室内定位普遍存在计算复杂度高、能量消耗大、实时性差等问题,提出了一种基于AP筛选的节能WiFi指纹定位算法.根据AP接收信号强度值与物理距离的非线性关系,利用AP信号路径损耗模型公式一阶求导来获得AP接收信号强度梯度,只筛选梯度较高数量合适的AP参与定位,从而确保定位精度不显著降低的情况下,降低计算复杂度,从而实现WiFi指纹定位的节能.实验结果表明:所提出的方法较传统WiFi指纹定位方法定位精度高9.6％,能耗低22.2％,验证了所提出的节能方法在不影响定位精度的前提下降低了能耗,获得了较好的节能效果.
固相法合成了La2(Ce0.3Zr0.7)2O7-nNiCr2O4(n=0％,5％,10％,15％)陶瓷材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜以及傅里叶变换红外光谱仪对其物相结构、显微形貌、高温红外发射率以及红外吸收光谱进行表征.结果表明:合成的La2(Ce0.3 Zr0.7)2 O7-nNiCr2 O4陶瓷材料均为以烧绿石晶体为主相的立方结构,显微结构致密,晶粒尺寸均匀且随NiCr2 O4含量的增加而增大.随NiCr2 O4(n=0％,5％,10％,15％)质量分数的增加,陶瓷材料1100℃红外发射率(3～5μm)不断升高,n=15％时,高温红外发射率最高可达0.76.红外吸收光谱分析结果显示,NiCr2 O4的掺入使晶体结构中Zr—O键伸缩振动发生了明显的变化,晶格振动增强,最终材料的红外发射率提升.
利用Gleeble-3800热模拟试验机对不含稀土和含稀土的4Cr5MoSiV1钢进行高温热变形模拟试验,变形温度为1100～1200℃,变形速率为0.1～3 s-1,总变形程度为60％.根据得到的真应力-应变数据,对比试验钢在应变量为30％时的变形抗力值,并分析变形后的显微组织.结果表明:4Cr5MoSiV1钢在研究的试验条件下均发生了动态再结晶;相同变形条件下,含稀土4Cr5MoSiV1钢的变形抗力比不含稀土4Cr5MoSiV1钢增大12～36 MPa;稀土Ce的添加细化了再结晶晶粒,提高了试验钢变形抗力,推迟了动态再结晶的发生.稀土含量为0.0120％的4Cr5MoSiV1钢适宜的热加工参数为变形温度1100℃,变形速率0.1 s-1.
针对流水线生产作业中圆环零件尺寸难以高精度快速提取的问题,提出了一种基于机器视觉的非接触式测量方法.通过机器人末端夹持线激光扫描仪扫描零件并将扫描数据转换到基座标下得到原始点云图像,对点云图像进行去噪处理和分离内、外圆特征点,提出了改进的随机采样一致性算法,分别拟合圆环内、外圆并计算圆环同心度.结果表明:该方法提取的圆环尺寸与真值比较误差在0.1 mm以内,满足自动化高精度测量需求.
利用磁控溅射法在单晶Si基底上制备了Cu薄膜,通过分析薄膜退火前后的X射线衍射图谱、取向分布函数图、微观组织和背散射电子衍射数据,揭示了薄膜在退火过程中的织构演变行为.结果表明:采用低溅射气压制备的Cu薄膜具有较强的{111}纤维织构,沉积态Cu薄膜内部存在大量的小角度晶界和Σ3晶界,经过200℃退火后,小角度晶界减少,而Σ3晶界增加,出现了退火孪晶,释放了薄膜内部的弹性应变能,阻碍了{001}纤维织构的形成,使得沉积态和退火态下的Cu薄膜织构特征没有明显变化,均以{111}纤维织构为主.
为研究混凝土帆布(Concrete Canvas,简称CC)对已锈钢筋混凝土柱力学性能及阻锈能力的影响,将混凝土帆布附着于已锈钢筋混凝土柱表面,并以初锈率与2次锈蚀时长为变量,对试件进行轴压试验.结果表明:相较于未包裹试件,CC包裹试件力学性能显著提升,其中,承载能力提高约15％,位移延性系数提高了27.1％～74.1％,且延性系数提高幅度随初锈率的提高而降低;CC包裹试件纵筋质量损失率显著降低,说明CC的存在可显著提高钢筋混凝土构件的阻锈能力.而且,当初锈率大于10％时,纵筋质量损失率降低幅度呈下降趋势.
AB3型La-Mg-Ni系列储氢合金由于储氢容量优异、放电容量高、活化快等优势受到储能领域的关注.采用真空感应熔炼法制备了(LaCa3)0.5-xMg1+4xNi9(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)合金,表征合金的微观结构并测试储氢合金性能差异,研究合金A侧元素比例对合金性能影响的内在机理.合金活化性能受Mg元素取代量的影响明显,活化吸放氢速率随着Mg质量分数的增加先增加后减小.随着Mg替代量的增加,合金的最大吸放氢容量分别由1.866％和1.311％提高到1.972％和1.732％,吸放氢焓变绝对值分别由15.71 kJ/mol和17.88 kJ/mol降低到8.88 kJ/mol和9.28 kJ/mol,其热稳定性降低,这对改善热力学性能有积极作用.
为确定蒙陕矿区科学开采关键影响因子,通过建立蒙陕矿区科学开采评价指标体系,采用层次分析法对各指标赋权,基于模糊综合评价法构建蒙陕矿区科学开采量化评价模型,对蒙陕矿区典型矿井进行评价分析.结果表明关键影响因子为矿区复垦率、开采沉陷系数、塌陷区绿化率、矿井水利用率、矸石利用率、充填率、吨煤环境治理费用、综合管控平台智能水平、薄煤层回采率.
为研究焊接功率对复杂焊件焊后应力、变形大小和分布的影响,通过Visual-Environment软件平台建立实体模型,使用SYSWELD焊接软件作为求解器对Q345低合金钢在焊接工艺中选取不同焊接功率来进行仿真模拟.结果表明:1 680 W焊接功率的为残余应力、变形为3组方案中的最小值,最大残余应力发生在第一条焊缝的开始处,达到596.83 MPa,最大角变形位置在顶板边缘,变形达到2.225 mm.仿真模拟发现:与实际2 100 W焊接工艺对比最大角变形值减小了18.6％.保证其余焊接参数保持不变,焊接功率越大,焊缝变形程度越大.降低焊接变形的方法之一是控制焊接合理地功率.通过夹具体的数值模拟结果可以为后续实际生产焊接工艺提供可靠依据.
