针对传统非局部均值滤波应用于图像降噪存在降噪效果欠佳、运行效率低的问题,从两个角度对算法进行改进.采用积分图避免重复性计算,提高算法运行效率.采用相似权重系数融合像素点欧式距离改进相似权重系数与最大特征高斯加权系数,提高算法降噪性能.对比不同算法降噪性能,结果表明改进非局部均值滤波算法不仅对图像噪声平滑彻底,同时还可以有效恢复图像边缘.
为了研究曲率半径和桥面不平度对大跨弯连续刚构桥冲击系数的影响,基于车桥耦合基本理论,以三轴平面车辆模型为例,采用单一参数法分析了 4种曲率半径桥梁模型和3种等级桥面不平度参数下大跨弯连续刚构桥冲击系数的变化规律.结果表明:桥梁扭矩冲击系数随曲率半径的减小而逐步增大,尤其在曲率半径R≤750 m时变化较为显著,而挠度和弯矩冲击系数则 变化不大;随着桥面状况的恶化,桥梁整体冲击系数有较大增幅,均超过了现有规范冲击系数的计算值,建议在后续研究成果中应考虑曲率半径和桥面不平度的影响.研究成果可为大跨桥梁动力安全评估提供技术支持.
为评估某单缸发动机冷却系统的系统流量,采用CFD方法对其冷却系统流动阻力和水泵性能进行了分析,并从冷却系统降低阻力和水泵性能提升两个方面对系统流量进行了提升.结果表明:该冷却系统的初始系统流量为16.5 L/min;冷却系统阻力优化后3个水泵性能提升方案的系统流量分别为20.5、21.0、24.0 L/min,流量增幅分别为24％、27％、45％,水泵功耗分别增加50、75、100 W.结合水泵功耗增加幅度,建议选择水泵优化方案1作为冷却系统工作流量提升方案并开展样件制作及实验验证.
采用Gleeble 3800型热模拟试验机对暖通空调用钢进行了变形温度950～1 100 ℃、应变速率0.01～5 s-1的热压缩变形,观察了不同热变形条件下的组织演变规律.结果表明,当变形温度为1 150 ℃,应变速率为1 s-1及以上时,暖通空调用钢中的等轴晶晶粒尺寸分布均匀且较为细小;当应变速率为1 s-1,变形温度达到1 100 ℃及以上时,暖通空调用钢的软化机制主要以动态再结晶为主;暖通空调用钢的热压缩变形适宜在应变速率≥1s-1、变形温度≥1 100 ℃的热变形条件下进行.暖通空调用钢的变形激活能Q为729.266 kJ/mol,通过热压缩变形建立了暖通空调用钢的流变应力方程;当应变速率为0.01～5 s-1、变形温度950～1 150 ℃时,暖通空调用钢的峰值应力计算值与实测值误差均在10％以内,表明暖通空调用钢的流变应力方程在实际热压缩过程中具有较好的适应性.
基于人和站开挖的原有基坑支护方式,结合单护盾TBM先行掘进过站进行数值模拟分析,通过该方法以获得对明挖车站的安全性影响.研究结果表明:先隧后站明挖施工的地表最大沉降为2.05 mm;支护结构中,桩顶最大水平、竖向位移分别为13.04 mm、1.8 9 mm,锚喷支护坡顶最大水平、竖向位移分别为13.57 mm、1.77 mm,坑底回弹最大值为7.68 mm,锚索最大轴力为310 kN;管片结构中,拱顶、仰拱最大上浮分别为2.34 mm、3.51 mm,最大净空收敛0.58 mm,最大拉应力2.088 MPa、压应力为-2.428 MPa,安全系数最小值为3.4.位移值、内力值均满足控制标准要求,研究成果可为TBM掘进过站施工提供技术支持.
采用有限元软件Dynaform对某汽车后备箱外板冲压成形进行仿真分析,解决零件开裂、起皱和回弹等质量缺陷;以压边力、冲压速度、模具间隙和摩擦因数为优化因素,以最小厚度、最大厚度和最大回弹量为优化目标,获得各自的最优工艺参数;使用Design-Expert软件完成多 目标优化求解,获得多目标最优工艺参数组合并进行仿真分析.分析结果表明,多 目标最优工艺参数组合零件成形质量良好,厚度分布和最大回弹量均符合零件设计要求.
为提高灌浆料混凝土的抗压强度,通过调整矿粉和水的用量以及石英砂的粒径,配制出28 d的抗压强度可以达到100 MPa以上的高强灌浆料.以灌浆料的流动度和抗压强度等性能为指标,采用响应面设计优化灌浆料中矿粉和水的用量以及石英砂的粒径配方,并分析最佳配方灌浆料的耐久性和微观性能.结果表明,响应面优化得到最佳配方为:矿粉133 g、石英砂平均粒径2.3 mm、水167 g.采用该配方进行灌浆料制备的混凝土 28 d后抗压强度达133.4 MPa,具有良好的耐化学腐蚀性,同时因水化硅酸钙的钙硅比小,其耐久性较好.
电流模式控制因瞬态响应速度快,易实现限流、均流等,被广泛应用于开关电源.以电流模式控制SEPIC为例,设计了其电路参数,并仿真分析了关键电路参数对变换器稳定性的影响;根据SEPIC的工作原理,定量分析了各状态变量间的数学关系;设计并确定了 SEPIC电感L1、电感L2、输出电容C2、耦合电容C1等主要电路参数;搭建了 PSIM 仿真电路模型,并仿真分析了关键电路参数对SEPIC的稳定性影响.结果表明,在进行峰值电流模式控制SEPIC的设计工作时,6个稳定边界对电路参数选取在稳定区域所对应的坐标轴数值,可使峰值电流模式控制SEPIC工作在稳定状态.
急停功能是数控机床最重要的安全功能,通常由机床控制面板上的急停键触发.基于数据分析,对国内外现有机床的急停键在控制面板上的位置进行了统计,数据分析结果显示:现有机床的急停键大多分布在控制面板左侧,右侧分布较少,且同一家企业不同类型的数控面板上,急停键更倾向于处在同一位置.进一步从人机工程学的角度利用眼动测试表对数据分析结果进行评估,研究发现:不同的急停键排布位置对用户的视觉反应速度有较大的差异性影响,急停键位于左上方时最易被操作者找到,左下次之,再次为右下,位于右上时识别效率最低.
针对传统支持向量机网格搜索算法寻优时间长,提出了一种识别率较高而且计算快速的人脸表情识别的方法.首先,使用Gabor小波技术获取人脸表情纹理特征,然后,经主成分分析法降维,得到 图像的 关键特征,将这些特征输入到 经麻雀搜索 算法(sparrow search algorithm,SSA)优化的支持向量机(support vector machine,SVM)进行表情的 分类.在JAFFE 数据集上进行实验识别率可达90.69％,在CK+数据集上识别率可达99.00％,并且在此数据集上和传统的网格搜索算法对比,在寻优的时间上更有优势.
为了提升果蔬瓦楞纸箱纤维复合材料的力学性能等,研究了模具温度、张紧力和压延处与模具出口距离对复合材料力学性能和表面质量的影响.结果表明,随着模具温度从240 ℃上升至270 ℃ 时,纤维复合材料的抗拉强度先增加后减小,在模具温度为250 ℃ 时取得抗拉强度最大值.随着张紧力从1 N增加至17 N,纤维复合材料的抗拉强度先增加后减小,在张紧力为13 N时取得最大值,继续增加张紧力,纤维复合材料的拉伸强度反而减小;当压延处与模具出口距离较小时(75 mm),可见纤维复合材料的表面存在纵向沟槽较浅,且表面附着物基本消失,整体表面较为光滑;果蔬瓦楞纸箱纤维复合材料制备过程中,适宜的模具温度为250 ℃、张紧力为13 N、压延处与模具出口距离为75 mm,此时树脂与纤维可以实现良好浸渍,具有良好的拉伸性能和表面质量.
为了提高DLT算法在视频中运动目标物体的跟踪鲁棒性、稳定性、实时性,对DLT算法进行改进.通过中值光流法计算初始位置和预测位置像素点灰度值的欧氏距离;运用一种新的在线学习机制P-N学习,用标记样本训练分类器,修改错误的正负样本,然后通过分类器对未被标注的数据进行标注,依次进行迭代训练;利用误差法和 NCC法筛选出跟踪点,根据跟踪点的位置和距离的变化计算出目标框的大小和位置,实现目标跟踪.结果表明,改进后的DLT算法的目标跟踪的鲁棒性增强,能够根据目标框的 实际情况获取有效的特征点,减少视频流中的目标过大或过小导致跟丢的情况.
中国水仙是重要的球根观赏花卉,国内对它的离体培养始于20世纪80年代.通过整理汇总国内中国水仙离体快繁技术的研究进展,包括鳞茎低温预处理、外植体的选择、基本培养基的选择、激素的种类和浓度的选择以及环境条件的影响等,以期对该植物的离体快繁研究提供参考.
采用自由基聚合方法,以丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)等单体在过硫酸盐的诱发作用下共聚,合成了具有梳状结构的聚羧酸系减水剂,并对比分析了反应单体的摩尔比、聚合反应时间以及反应温度等因素对减水剂结构与性能的影响.结果表明,减水剂的合成最佳条件(分子量比):n(AA):n(TPEG)=2.5:1,反应时间4.5 h,反应温度60℃,在此基础上,制得的减水剂具有良好的分散性能;当掺量质量分数为0.12％ 时,减水率可达到30％以上.
为解决家庭环境监测以及安防问题,设计了一种智能家居安防系统.该系统包含AT89C52单片机、DS18B20、MQ-2传感器、LCD、光电报警系统、红外人体识别模块、GSM无线通讯模块、ESP8266WiFi模块等,可实时采集室内环境数据,储存在云端服务器;用户可以对家庭安全情况进行全天候实时监控以及回看,确保家庭财产安全.通过仿真测试可以看出,该系统能够达到预期效果.
尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的,用以堆存矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所.随着矿产资源开采速度的加快,堆砌而成的尾矿库不仅数量和高度增加,而且溃坝风险也大大提高.以马鞍山拐冲尾矿库为工程背景,根据库区场地的工程地质条件与水文条件,在Gambit软件中建立恰当的2D简化模型.以有限元法为基础,采用VOF模型对尾矿库溃后泥沙流的运动过程进行了数值模拟.结果表明,当尾矿库发生瞬时全溃时,泥沙到达库区下游2000 m处的时间为41 s,并根据尾矿库溃决泥沙流的特性提出了有效的防灾减灾措施和建议.
以XPS、JAZ、YMJ为保温材料,结合不同结构混凝土空心砖砌块和多孔砖,制作由内叶墙、外叶墙、保温层和空气层组成的绿色建筑复合墙体,通过傅里叶导热定律模拟复合墙体温度,分析保温层对复合墙体温度变化的影响、不同保温材料的复合墙体导热性能,以及混凝土空心砌块对复合墙体的导热性能的影响.实验结果表明:复合墙体保温层越厚、导热系数越小,复合墙体热流量越小,墙体温度越低,且保温层越厚、导热系数越小,复合墙体受温度变化影响越小.
为实现无接触测量单摆系统的摆长与空间位置,采用基于局域网通信的网络摄像机,构建双目视觉测量系统,两台摄像机垂直放置并仅能拍摄到单摆物体末端的运动区域,Jetson Nano通过交换机获取两台摄像机拍摄后回传的图像,根据场景可选择基于HSV颜色空间方法或基于深度学习框架的YOLOv5方法,实现在动态图像中对单摆物体的跟踪并实时标记,并通过帧间的时间差与单摆物体的像素位置,计算单摆的摆长与空间位置.经实验,基于视觉的单摆测量系统测量摆长的精度小于2 cm,空间位置角度小于2°.
随着信息化技术在建筑行业中应用的逐渐深入,传统二维图纸形式无法很好地表达建筑结构信息,已不能满足建筑行业生产效率及其质量提升,浇混凝土建筑结构多尺度三维BIM建模方法的提出,正是解决以上问题的关键所在.基于小波分解原理多尺度表示建筑结构线矢量数据(二维数据),以此为基础,通过空间直线与空间平面相交解算建筑结构特征点与特征线,应用QEM算法简化建筑结构多尺度数据,基于BIM技术中的Revit平台抽取建筑结构构件信息,制定建筑结构三维模型构建流程,执行制定流程即可实现建筑结构多尺度三维BIM模型的构建.实验数据显示:应用提出方法获得的建筑结构三维模型信息完整度最大值为95.03％,充分证实了提出方法应用性能更优质,为建筑施工的相关研究提供参考.
为进一步缓解我国交通拥堵现象,以缓解交通压力为目标,采用现有成熟的智能交通、嵌入式、通信等技术实现交通信号远程控制系统,实现对路口的交通信号灯进行实时控制,通过RS485通信实现多个路口信号的集中调度,采用5G模块的集成完成路口视频信息和交通信息的实时传输至远程管理中心,由中心监管和控制每个路口的情况,并形成一套集中调度的远程管理中心.结果表明,该设计能够解决因交通信号故障无法及时反馈的问题,实现多功能的智能交通管理,为智能交通提供一项智慧化管理方案.
