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均匀流作用下并联悬垂双取水管涡激振动载荷特性试验研究

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上海交通大学学报 2024年

作者：赵光义张萌萌付世晓许玉旺任浩杰白英利上海交通大学海洋工程国家重点试验室船舶海洋与建筑工程学院高新船舶与深海开发装备协同创新中心极地深海技术研究院

悬垂取水管作为温差能发电平台等生产设施的核心构件，受到的关注与日俱增。悬垂连接双管结构较之单管有着更高的输送效率与更低的制造工艺要求，但是其涡激振动特性尚不明确。为此，本文开展了一系列悬垂连接双管模型试验，提出了一种... 详细信息

悬垂取水管作为温差能发电平台等生产设施的核心构件，受到的关注与日俱增。悬垂连接双管结构较之单管有着更高的输送效率与更低的制造工艺要求，但是其涡激振动特性尚不明确。为此，本文开展了一系列悬垂连接双管模型试验，提出了一种针对大位移、小变形问题的涡激载荷识别方法，对比分析了双管与单管的涡激振动特性，得到的结论如下：在相同流速和方向下，悬垂双管和悬垂单管的涡激振动位移幅值在低流速时相似，但在高流速下存在差异；悬垂双管更容易表现出涡激振动的不稳定性，包括行波和多频响应等；双管结构可以采用与单管相同的斯特劳哈尔数进行涡激振动预报；此外，悬垂双管与悬垂单管在横向流动方向上的附加质量系数存在显著差异，其主要起到调节固有湿频率的作用，以使得双管发生涡激振动共振。

关键词：悬垂管涡激振动涡激力模型试验

总体国家安全观视域下加强思政课教师队伍建设研究

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中国军转民 2024年第4期 163-165页

作者：任浩杰来姝男中北大学

高质量的教师队伍是实现高质量教学的基础。新时代,在总体国家安全观视域下,通过优化教师队伍结构、加强教育培训、搭建交流平台,构建评价体系,加强思政课教师队伍建设,对于强化国家安全教育,促进思政课创新发展,最终更好实现立德树人... 详细信息

高质量的教师队伍是实现高质量教学的基础。新时代,在总体国家安全观视域下,通过优化教师队伍结构、加强教育培训、搭建交流平台,构建评价体系,加强思政课教师队伍建设,对于强化国家安全教育,促进思政课创新发展,最终更好实现立德树人的根本任务有着重要意义。

关键词：新时代思想政治教育总体国家安全观教师

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浮式风渔平台水动力和气动力响应特性

中国海上油气 2024年第3期36卷 208-220页

作者：樊其祥许玉旺京炅琳任浩杰张萌萌杨舟上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

浮式风机-养殖多功能平台(风渔平台)能够更加充分且高效地开发和利用深远海资源,但由于这种平台同时集成了浮式风机和大型网箱的装备模块,其力学特性将更为复杂。本文综合考虑了风、浪、流联合作用下风轮脉动风载荷及变速变桨控制、浮... 详细信息

浮式风机-养殖多功能平台(风渔平台)能够更加充分且高效地开发和利用深远海资源,但由于这种平台同时集成了浮式风机和大型网箱的装备模块,其力学特性将更为复杂。本文综合考虑了风、浪、流联合作用下风轮脉动风载荷及变速变桨控制、浮体波浪载荷和网衣系统黏性载荷,基于整体系统的水动-气动-控制一体化分析方法,研究了风渔平台的动力学响应特性,重点关注了不同海况下平台运动响应、锚链张力、浮筒连接钢结构截面载荷以及风机叶片气弹性响应,并评估了网衣对相关运动响应的影响规律。结果表明:风渔平台纵荡和纵摇主要包含低频慢漂和波频运动两个成分,随着海况愈发恶劣,波频成分响应逐渐增大;锚链张力与平台运动相关,其载荷主导频率与纵摇和纵荡运动规律较为一致;网衣对平台运动以及锚链载荷的影响主要集中在低频区间,多数情况下具有抑制效应;不同浮筒之间的截面载荷均以轴向力贡献为主,且波频成分占据主导地位,但迎浪侧两个浮筒受锚链载荷影响,其低频成分同样十分显著;风机工作时叶片弹性响应由风速与转速主导,而停机时该响应主要由纵摇和纵荡运动引起。研究成果为浮式风渔平台的结构安全设计提供了参考。

关键词：浮式风渔平台风机网衣水动-气动-控制一体化运动响应锚链载荷截面载荷

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公众参与文化遗产保护研究

文化创新比较研究 2024年第13期8卷 175-179页

作者：刘林凤任浩杰中北大学马克思主义学院山西太原030051

文化遗产具有丰富的历史文化、艺术审美、社会教育、科技价值。自古至今,保护文化遗产一直是每个中华儿女的共同责任。公众参与文化遗产保护由来已久,但是文化遗产保护中公众缺位或者错位现象仍然存在。智慧藏于民间,力量源于社会。全... 详细信息

文化遗产具有丰富的历史文化、艺术审美、社会教育、科技价值。自古至今,保护文化遗产一直是每个中华儿女的共同责任。公众参与文化遗产保护由来已久,但是文化遗产保护中公众缺位或者错位现象仍然存在。智慧藏于民间,力量源于社会。全社会参与是文化遗产得到彻底保护和发挥最大功能的必由之路。需要将过去“政府主导”的格局转变为“公众参与为主,政府提供服务”的格局,从筹募资金、文化情感、地方实际、其他社会力量等方面入手,实现公众参与由内在意识向具体行动转变。实现公众参与文化遗产的保护,久久为功,方能见实效。

关键词：公众参与文化遗产价值保护途径政府服务策略思考

基于改进Faster R-CNN模型的肺结节检测方法研究与应用

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基于改进Faster R-CNN模型的肺结节检测方法研究与应用

作者：任浩杰浙江工商大学

学位级别：硕士

肺癌在世界各个国家的发病率和死亡率正在快速攀升,而肺结节是肺癌早期的主要症状。若能在初期对肺结节进行及时诊断,并对可疑患者进行跟踪观察并治疗,能有效降低肺癌的发病率。电子计算机断层扫描技术(Computed Tomography,CT)以其高... 详细信息

肺癌在世界各个国家的发病率和死亡率正在快速攀升,而肺结节是肺癌早期的主要症状。若能在初期对肺结节进行及时诊断,并对可疑患者进行跟踪观察并治疗,能有效降低肺癌的发病率。电子计算机断层扫描技术(Computed Tomography,CT)以其高分辨率的特点应用于众多疾病的筛查,肺结节在CT影像中表现为发白的类圆形阴影。CT设备的普及导致相关医生每天需要审阅大量的影像结果,医生会因为长时间审阅CT扫描结果而产生对病灶的误判和漏判。此时,应用计算机自动检测肺结节的方法可以缓解医生在审阅CT扫描结果方面的压力。灰度阈值法、区域生长法等传统肺结节检测方法将检测过程分为提取候选区域和剔除错检区域两个步骤。此外,传统检测法仅能对单图进行操作,这导致该方法无法对批量的扫描结果进行实时检测。随着计算机设备性能和人工智能的不断发展,医学图像处理与深度学习的关系日渐紧密。深度学习中诸如Faster R-CNN、YOLO等目标检测方法可以完成批量图像的并行检测,并且深层结构可对输入图像的特征进行充分提取,与传统肺结节检测方法相比具有高效率和高精度的特点。Faster R-CNN则是经典且具有高精度的二阶段目标检测方法。本文提出了改进的Faster R-CNN模型,研究在Faster R-CNN基础上通过多尺度训练策略,充分挖掘不同尺度空间的特征,对低尺度特征进行路径增强,提升了模型的小目标检测能力。通过在线难例挖掘(Online Hard Example Mining,OHEM),利用损失值量化候选区域检测的难易程度,自适应调节待检测区域的训练次数。充分利用先验信息对预设边界锚框的尺寸和比例进行自定义。使用可变形卷积,提高视野范围以增强全局特征,加强同一尺度空间肺结节特征信息的提取能力。新模型在LUNA16(Lung Nodule Analysis 2016)数据集上进行测试,改进后的Faster R-CNN模型对于肺结节的检测精度由76.4%提升至90.7%,召回率由40.1%提升至56.8%。分别与主流目标检测算法YOLOv3与Cascade R-CNN进行对比,改进模型各指标均优于上述模型。

关键词：深度学习 CT影像肺结节检测 Faster R-CNN

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带法向约束的隐式T样条曲线重构

中国图象图形学报 2022年第4期27卷 1314-1321页

作者：任浩杰寿华好莫佳慧张航浙江工业大学理学院杭州310023

目的隐式曲线能够描述复杂的几何形状和拓扑结构,而传统的隐式B样条曲线的控制网格需要大量多余的控制点满足拓扑约束。有些情况下,获取的数据点不仅包含坐标信息,还包含相应的法向约束条件。针对这个问题,提出了一种带法向约束的隐式T... 详细信息

目的隐式曲线能够描述复杂的几何形状和拓扑结构,而传统的隐式B样条曲线的控制网格需要大量多余的控制点满足拓扑约束。有些情况下,获取的数据点不仅包含坐标信息,还包含相应的法向约束条件。针对这个问题,提出了一种带法向约束的隐式T样条曲线重建算法。方法结合曲率自适应地调整采样点的疏密,利用二叉树及其细分过程从散乱数据点集构造2维T网格;基于隐式T样条函数提出了一种有效的曲线拟合模型。通过加入偏移数据点和光滑项消除额外零水平集,同时加入法向项减小曲线的法向误差,并依据最优化原理将问题转化为线性方程组求解得到控制系数,从而实现隐式曲线的重构。在误差较大的区域进行T网格局部细分,提高重建隐式曲线的精度。结果实验在3个数据集上与两种方法进行比较,实验结果表明,本文算法的法向误差显著减小,法向平均误差由10^(-3)数量级缩小为10^(-4)数量级,法向最大误差由10^(-2)数量级缩小为10^(-3)数量级。在重构曲线质量上,消除了额外零水平集。与隐式B样条控制网格相比,3个数据集的T网格的控制点数量只有B样条网格的55.88%、39.80%和47.06%。结论本文算法能在保证数据点精度的前提下,有效降低法向误差,消除了额外的零水平集。与隐式B样条曲线相比,本文方法减少了控制系数的数量,提高了运算速度。

关键词：离散数据隐式曲线 T样条曲线重建法向约束

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基于张力信号的深海网箱网纲损伤监测方法

上海交通大学学报 2023年

作者：杨孟婕任浩杰任浩许玉旺张萌萌上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海交通大学海洋装备研究院鹏城实验室数理科学与交叉前沿部工业智能基础研究室

网衣系统作为深远海大型网箱的重要组成部分，网纲线结构作为网衣系统的骨架，承担着网衣系统主要水动力载荷，其健康状态的监测至关重要。围绕网纲结构实时性损伤监测问题，构建网纲结构有限元数值模型，对比分析网纲完整及损伤状态下... 详细信息

网衣系统作为深远海大型网箱的重要组成部分，网纲线结构作为网衣系统的骨架，承担着网衣系统主要水动力载荷，其健康状态的监测至关重要。围绕网纲结构实时性损伤监测问题，构建网纲结构有限元数值模型，对比分析网纲完整及损伤状态下力学特性。结果表明：网纲发生破断损伤时，破损网纲线端部张力载荷急剧下降，相邻网纲线端部张力载荷则出现放大现象。基于这一张力载荷突变及破损网纲对无破损网纲载荷影响特征，定义了网纲张力相关系数、总影响值以及张力变化系数三个损伤识别参数，建立了基于网纲张力信号的实时损伤监测方法。该方法由张力变化系数是否出现极值阶跃判定网纲线破断编号，并由张力变化系数值与端部距破损位置距离成正比的规律确定破断网纲具体断裂位置。研究工作可实现实时网纲结构损伤监测，对于深海养殖网箱的健康运维可提供有益帮助。

关键词：深海网箱损伤监测张力相关系数

点法约束下厄米径向基隐式自由光学曲面的光滑构造

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计算机辅助设计与图形学学报 2022年第9期34卷 1334-1340页

作者：寿华好莫佳慧任浩杰陈锡媛刘艳季康松张航浙江工业大学理学院杭州310023

自由曲面因其具有更高自由度成为光学设计与制造的重要工具,二次支撑包络曲面因具有内在可积性成为自由曲面光学设计的主流方法之一,但其通常是不光滑的,需要进一步求解其光滑包络面以满足加工要求.以二次支撑曲面上的采样型值点和对应... 详细信息

自由曲面因其具有更高自由度成为光学设计与制造的重要工具,二次支撑包络曲面因具有内在可积性成为自由曲面光学设计的主流方法之一,但其通常是不光滑的,需要进一步求解其光滑包络面以满足加工要求.以二次支撑曲面上的采样型值点和对应单位法向量作为约束条件,利用基于厄米径向基的隐式曲面方法成功地生成了投射均匀方斑的光滑自由光学曲面;进一步在型值点细分插值和支撑子面规模2个方面优化了点法约束条件.与已有曲面重建算法相比较,所提算法具有更小的点法误差和更好的光束整形效果.

关键词：自由曲面光学 Hermite径向基函数点法约束隐式自由曲面

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定常及振荡流下带网半浸没浮筒载荷特性研究

力学学报 2023年第7期55卷 1428-1438页

作者：杨孟婕任浩杰胡滕艳付世晓张萌萌许玉旺上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学海洋装备研究院极地深海技术研究院上海200240

与网衣混合黏连的半浸没浮筒是重力式养殖网箱常见的结构形式,其水动力载荷计算的准确性直接决定了服役网箱的结构安全.为了有效地获取作用于带网衣半浸没浮筒的水动力载荷,并揭示网衣对浮筒水动力载荷的影响,文章开展了带网衣半浸没浮... 详细信息

与网衣混合黏连的半浸没浮筒是重力式养殖网箱常见的结构形式,其水动力载荷计算的准确性直接决定了服役网箱的结构安全.为了有效地获取作用于带网衣半浸没浮筒的水动力载荷,并揭示网衣对浮筒水动力载荷的影响,文章开展了带网衣半浸没浮筒模型和无网衣半浸没浮筒模型在定常流与振荡流下的水动力载荷实验,获取了不同定常流速及不同振荡流场工况下的水动力载荷,并利用最小二乘法识别不同流场下的水动力系数.实验结果显示,网衣结构的存在会极大地放大半浸没浮筒的水动力载荷及载荷系数,网衣对半浸没浮筒水动力载荷的影响不可忽略.进一步地,本文探究了Re数、Fr数、KC数以及Stokes数等相关参数对带网半浸没浮筒水动力载荷系数影响.综合发现,浮筒水动力载荷系数与Fr数表现出一定的相关关系,尤其是附加质量系数对Fr数显示出强依赖性;另外,网衣对水动力载荷和系数的放大程度同样与Fr数相关.本工作表明以往采用纯浮筒载荷系数进行带网半浸没浮筒载荷计算,将对网箱设计安全造成极大的风险,实际工程中应考虑网衣对半浸没浮筒的影响.

关键词：定常流振荡流带网半浸没浮筒水动力系数最小二乘法