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混凝土梁断裂过程区数学力学模型研究

混凝土梁断裂过程区数学力学模型研究

作者：郭全民石家庄铁道大学

学位级别：硕士

混凝土断裂力学不同于金属材料的断裂力学,在裂缝尖端存在一较大的微裂纹区,不会出现应力的奇异性,用线弹性断裂力学分析混凝土结构中的裂缝问题显然是不合适的。本文以“Duan-Nakagawama”模型为基础,叠加几种弹性力学问题的解答,推导... 详细信息

混凝土断裂力学不同于金属材料的断裂力学,在裂缝尖端存在一较大的微裂纹区,不会出现应力的奇异性,用线弹性断裂力学分析混凝土结构中的裂缝问题显然是不合适的。本文以“Duan-Nakagawama”模型为基础,叠加几种弹性力学问题的解答,推导出了带断裂过程区的简支混凝土梁的全场解析解,并分析了裂缝长度和断裂过程区长度对结构自振频率的影响。主要工作如下:(1)基于虚拟裂纹模型,以Westergaard应力函数为基础,通过加权函数的方法,消除应力函数在裂纹尖端的奇异性,叠加一系列不同荷载作用下的无限大板或半无限大板的弹性解答,用选点法满足边界条件,得到了含断裂过程区简支梁的应力函数,描绘出了相应的断裂过程区的拉应变软化曲线。此软化曲线在裂缝尖端呈缓慢收缩于零的闭合状,整体呈下凹趋势,与混凝土断裂力学研究中采用的双线性软化曲线比较接近。(2)根据上述问题的位移函数得到了简支梁的挠度曲线,进而运用能量法得到了带断裂过程区混凝土梁的一阶自振频率。同时,分析了韧带宽度和断裂过程区长度对频率的影响,描绘了相应的关系曲线,韧带宽度对梁的频率影响较大,随着韧带宽度的降低,频率降低较快,明显呈非线性;断裂过程区长度对结构自身频率的影响较小。(3)将梁断裂过程区的本构关系用结点非线性弹簧表示,采用Ansys软件数值模拟了带断裂过程区的混凝土简支梁,对典型截面的应力分布、梁的竖向位移和裂缝尖端的张开位移等计算结果与理论计算结果相比较,吻合良好。(4)叠加含不同裂纹长度的加权积分应力函数,用选点法得到了满足断裂过程区长度和黏结应力分布的受均布荷载作用简支梁的应力函数解。

关键词：混凝土断裂力学断裂过程区应力函数位移函数权函数软化曲线自振频率

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个性化虚拟手术研究综述

中国科学基金 2022年第2期36卷 206-213页

作者：郝爱民郭全民李帅高阳北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室鹏城实验室虚拟现实院士工作室新疆医科大学口腔医学院

基于虚拟人体的虚拟手术是虚拟现实、人工智能、生物医学、现代医学等多学科交叉的国际前沿技术。高质量的个性化虚拟手术需构建人体组织器官可交互的几何、物理和生理模型，仿真复杂手术过程，评价手术仿真操作对实际手术技能提升的作... 详细信息

基于虚拟人体的虚拟手术是虚拟现实、人工智能、生物医学、现代医学等多学科交叉的国际前沿技术。高质量的个性化虚拟手术需构建人体组织器官可交互的几何、物理和生理模型，仿真复杂手术过程，评价手术仿真操作对实际手术技能提升的作用。虚拟手术技术涉及多模态医学影像智能分析处理、个性化人体器官混合建模、复杂手术现象交互仿真、手术仿真评价等一系列前沿科学技术问题，可服务于手术机器人研发、远程协作手术、医疗器械研发等前沿领域技术的发展。未来，继续深入研究突破人体器官多维度多粒度虚实映射理论、个性化人体器官多尺度生理建模方法、人体器官生理信息模型库构建、智能三维虚拟人体交互仿真算法框架等关键技术问题，对提高我国虚拟人体领域的源头创新能力具有积极意义，对推动手术研究与转化的模式创新具有重要价值。

关键词：虚拟手术医学影像处理个性化人体建模交互现象仿真虚拟孪生人体

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可见光与红外图像分区融合的夜视抗晕光方法

红外技术 2023年第7期45卷 714-720页

作者：梁嘉豪郭全民王晗蕾西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021

针对夜视晕光图像区域特征差异大,导致融合图像视觉效果不理想的问题,提出一种可见光与红外图像分区融合的夜视抗晕光方法。先采用自适应阈值迭代法确定低频系数的晕光阈值,将低频系数划分为晕光与非晕光区域,在晕光区域采用非线性红外... 详细信息

针对夜视晕光图像区域特征差异大,导致融合图像视觉效果不理想的问题,提出一种可见光与红外图像分区融合的夜视抗晕光方法。先采用自适应阈值迭代法确定低频系数的晕光阈值,将低频系数划分为晕光与非晕光区域,在晕光区域采用非线性红外系数权值调节策略,依据图像晕光程度合理消除晕光;在非晕光区域采用灰度均值先验权值调节策略,提高较亮图像参与融合的权值,增强暗处区域的可见度。实验结果表明,本文方法对不同程度的夜视晕光场景均具有良好的适用性,能合理且有效地消除晕光,提高夜视融合图像的质量。

关键词：夜视抗晕光图像融合红外图像 Curvelet变换

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当代科学家的工程师角色

人民论坛 2023年第24期 62-65页

作者：郦全民华东师范大学哲学系华东师范大学知识与行动研究中心

当代科学发展出现了新趋势,即科学研究的重心转向了探究与人类自身生存和发展直接相关的问题,追求认识价值和实用价值的融合统一。由此,科学家要担当起卓越的工程师(包括发明家)角色,不仅需要掌握前人已经积累起的相关科学知识,而且还... 详细信息

当代科学发展出现了新趋势,即科学研究的重心转向了探究与人类自身生存和发展直接相关的问题,追求认识价值和实用价值的融合统一。由此,科学家要担当起卓越的工程师(包括发明家)角色,不仅需要掌握前人已经积累起的相关科学知识,而且还应成为卓越的工具研发者。只有将认知成果充分运用于技术的发明和更新之中,才能真正走在科学的最前列。我国目前的科技创新还存在一些薄弱环节,如新的科学工具和高端科学仪器研发不足。因此,需要广大科技工作者发扬“爱国、创新、求实、奉献、协同、育人”的科学家精神,肩负起历史赋予的科技创新重任,把自己的科学追求融入全面建设社会主义现代化国家的伟大事业中。

关键词：科学家科学工具科学家精神

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基于HSV和小波变换的视频抗晕光研究

红外技术 2018年第1期40卷 68-73页

作者：郭全民李代娣西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021

汽车夜间会车滥用远光灯会造成晕光现象,对逆向车辆司机的视野造成干扰,导致无法看清路况极易诱发交通事故。本文从视觉观察角度出发,利用可见光和红外图像成像特点的互补性,提出HSV色彩空间变换结合小波变换的方法对图像进行融合,解决... 详细信息

汽车夜间会车滥用远光灯会造成晕光现象,对逆向车辆司机的视野造成干扰,导致无法看清路况极易诱发交通事故。本文从视觉观察角度出发,利用可见光和红外图像成像特点的互补性,提出HSV色彩空间变换结合小波变换的方法对图像进行融合,解决夜间行车晕光问题,提高行车安全性。通过对融合结果的主客观分析,本文算法有效消除了晕光,同时图像均值接近120,信息熵为7.1768,基本达到最佳视觉观察效果。

关键词：晕光现象视频图像融合 HSV空间变换小波变换

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抓住机遇,发掘草业新质生产力

草地学报 2024年第4期32卷 985-986页

作者：董全民青海大学青海西宁810016

草原是我国面积最大的陆地生态系统,是维护国家生态安全、民族团结和促进区域经济社会发展的基石。新时代我国草原生态保护和草业绿色高质量发展迎来新的机遇和挑战,本文围绕草原科技创新、国土“三调”数据应用和草原管理、乡土草种繁... 详细信息

草原是我国面积最大的陆地生态系统,是维护国家生态安全、民族团结和促进区域经济社会发展的基石。新时代我国草原生态保护和草业绿色高质量发展迎来新的机遇和挑战,本文围绕草原科技创新、国土“三调”数据应用和草原管理、乡土草种繁育基地建设和西部本土国家级高端人才培养等方面深入探讨,旨在为新形势下发掘草业新质生产力,推进草业高质量转型发展提供参考。

关键词：草原草业新质生产力生态保护和绿色发展乡土草种繁育基地

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汽车半主动悬架整车协调控制策略

系统仿真学报 2020年第4期32卷 700-708页

作者：郭全民张豪文王言西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021

为了实现对汽车垂向、俯仰和侧倾方向振动的协同控制,提出一种半主动悬架整车协调控制策略。该策略中模糊PID控制器根据车身垂向、俯仰和侧倾方向的振动状态预估出相应的3个期望调整力;通过设计的带有前后轴调控参数的力协调器和转向控... 详细信息

为了实现对汽车垂向、俯仰和侧倾方向振动的协同控制,提出一种半主动悬架整车协调控制策略。该策略中模糊PID控制器根据车身垂向、俯仰和侧倾方向的振动状态预估出相应的3个期望调整力;通过设计的带有前后轴调控参数的力协调器和转向控制策略,将期望调整力协调到4个磁流变阻尼器并输出可调阻尼力,实现对汽车3个方向振动的协调控制。连续不平路况和离散冲击路况下的试验结果表明,整车的平顺性和操纵稳定性都得到了提高,同时有益于汽车的中性转向。

关键词：半主动悬架协调控制模糊PID 力协调器转向控制策略

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量子社会科学的兴起和挑战

学术前沿 2022年第3期 76-83页

作者：郦全民华东师范大学人文社会科学学院华东师范大学哲学系、知识与行动研究中心

量子社会科学是量子物理学与社会科学相交叉所产生的一门新兴学科,将属于现代物理学并且用于刻画微观现象的"量子"概念,与研究人类认知和行为的社会科学发生关联,用于解释人类社会的现象和人类行为。通过对量子社会科学的产生背景、研... 详细信息

量子社会科学是量子物理学与社会科学相交叉所产生的一门新兴学科,将属于现代物理学并且用于刻画微观现象的"量子"概念,与研究人类认知和行为的社会科学发生关联,用于解释人类社会的现象和人类行为。通过对量子社会科学的产生背景、研究进路和应用的简要考察,分析量子社会科学在当代社会的重要价值以及面临的诸多挑战,在此基础上展望量子社会科学的未来前景,有助于加深我们对这一门新兴学科的了解,从而提高在面对复杂的社会环境时分析和解决问题的能力和效率。

关键词：量子理论量子思维社会现象

有理模型辨识的两类新方法—–混合迭代与柔性最小二乘法

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控制与决策 2022年第1期37卷 58-66页

作者：陈晶朱全民江南大学理学院江苏无锡214122 西英格兰大学工业设计和数学系英国布里斯托BS161QY

针对有理模型提出两类辨识方法.首先提出基于递阶辨识思想的混合辨识方法,将模型分解为分子和分母两个子模型,分别用最小二乘法辨识分子参数,用粒子群算法和智能多步长梯度迭代算法辨识分母参数.由于降低了模型维数,且信息向量与噪声不... 详细信息

针对有理模型提出两类辨识方法.首先提出基于递阶辨识思想的混合辨识方法,将模型分解为分子和分母两个子模型,分别用最小二乘法辨识分子参数,用粒子群算法和智能多步长梯度迭代算法辨识分母参数.由于降低了模型维数,且信息向量与噪声不相关,相对于传统的偏差补偿最小二乘算法,混合迭代法可以提高辨识精度并降低计算量.然后,为消除模型结构已知的假设,且充分利用最新数据更新系统参数,提出柔性递推最小二乘辨识方法,将有理模型转化为时变参数系统,进而辨识出时变系统的参数.仿真例子验证了所提出方法的有效性.

关键词：有理模型参数估计梯度迭代粒子群算法柔性递推最小二乘算法混合辨识算法