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正断层阶区现今连接模式综合研究——以山西裂谷系口泉断裂禅房阶区为例

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地震地质 2024年第4期46卷 837-855页

作者：花春雨苏鹏石峰席茜郭钊吾中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学研究站太原030025

正断层阶区有软连接(soft-link)和硬连接(hard-link)2种端元连接模式。判定正断层阶区现今的连接模式不但有助于理解正断层的生长演化过程,也能指示未来正断层上发生的地震是否会在阶区内形成地表破裂,这对于评价阶区内工程场地的地震... 详细信息

正断层阶区有软连接(soft-link)和硬连接(hard-link)2种端元连接模式。判定正断层阶区现今的连接模式不但有助于理解正断层的生长演化过程,也能指示未来正断层上发生的地震是否会在阶区内形成地表破裂,这对于评价阶区内工程场地的地震安全性具有重要意义。判定正断层阶区内是否存在活动的连接断层是区别正断层阶区现今连接模式的直接方法。然而,在多数情况下,由于正断层阶区内的变形量相对小,加上人类活动对阶区内地貌的改造,导致在本以硬连接模式生长的正断层阶区内也很难直接看到断层陡坎,这为判定正断层阶区内是否存在活动的连接断层带来了困难。山西裂谷系是东亚大陆显著的活动裂谷带,也是中国重要的强震带。口泉断裂位于山西裂谷系北部,是大同盆地的西缘边界断裂。口泉断裂在禅房村附近发育一个正断层阶区,文中称之为禅房阶区。文中以口泉断裂禅房阶区为例,通过构造地貌野外调查、地貌数据分析和地质雷达探测研究禅房阶区的连接模式。结果显示,口泉断裂禅房阶区内部存在活动的连接断层,说明禅房阶区的连接方式为硬连接模式。文中研究基于构造地貌野外调查、地貌数据分析和地质雷达探测的综合方法,可有效定位弱活动断层的空间展布,降低单一方法的不确定性。

关键词：正断层阶区连接方式口泉断裂山西裂谷系

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基于AESL-GA的BN球磨机滚动轴承故障诊断方法

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北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1138-1146页

作者：王进花汤国栋曹洁李亚洁兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 甘肃省制造信息工程研究中心兰州730050

针对基于知识的贝叶斯网络(BN)构建方法存在不完全和不精确的缺点,提出一种基于知识引导和数据挖掘的BN结构构建方法。针对单一信号故障诊断结果不精确的问题和故障信息中存在的不确定性问题,将电流信号与振动信号融合建立BN的特征节点... 详细信息

针对基于知识的贝叶斯网络(BN)构建方法存在不完全和不精确的缺点,提出一种基于知识引导和数据挖掘的BN结构构建方法。针对单一信号故障诊断结果不精确的问题和故障信息中存在的不确定性问题,将电流信号与振动信号融合建立BN的特征节点,分别提取2种信号的故障特征参数,利用区分度指标法进行特征筛选,将其作为BN结构特征层的节点。将专家知识构建的初始BN结构结合自适应精英结构遗传算法(AESL-GA)进行结构优化,通过自适应限制进化过程中的搜索空间,减少自由参数的数量,提高其全局搜索能力,得到最优BN结构。通过MQY5585溢流型球磨机滚动轴承实测数据和Paderborn University轴承数据集对所提方法进行验证,结果证明了所提方法的有效性。

关键词：贝叶斯网络故障诊断自适应精英结构遗传算法滚动轴承信号融合

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复杂地形区晴空太阳辐射模型构建与应用

太阳能学报 2024年第4期45卷 569-577页

作者：丁雪倩张淑花金存银西安科技大学测绘科学与技术学院西安710054

以昆仑山提孜那甫河流域为研究区,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)提供的大气数据基于Iqbal Model C模型估算晴空大气透射率空间分布,并引入地形开阔度(SVF)和遥感地表反照率数据分别用于估算散射辐射地形阻挡以及反射辐射反照率系数空... 详细信息

以昆仑山提孜那甫河流域为研究区,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)提供的大气数据基于Iqbal Model C模型估算晴空大气透射率空间分布,并引入地形开阔度(SVF)和遥感地表反照率数据分别用于估算散射辐射地形阻挡以及反射辐射反照率系数空间分布,最后结合Kumar模型的直接辐射地形阻挡模拟过程,实现对Kumar模型的改进,改进后模型综合考虑了大气以及地形对太阳辐射的影响。利用改进后模型对研究区地表太阳辐射时空分布进行模拟和分析,基于地面气象站点观测数据对模拟结果进行验证。结果表明:模型估算值与站点观测值存在很好的一致性,相关系数R^(2)为0.96,平均绝对误差(MAE)为1.47 MJ/m^(2),平均绝对相对误差(MARE)为12.26%。春季、夏季以及秋季模型的模拟精度较高,冬季模型的模拟精度较低,可能的原因为冬季MODIS大气数据有所低估。

关键词：太阳辐射遥感地形 MODIS大气数据大气透射率

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基于原始对偶方法的图像去色精确解算法

南京邮电大学学报（自然科学版） 2024年第2期44卷 19-26页

作者：闵莉花张哲冯灿南京邮电大学理学院江苏南京210023 北方信息控制研究院集团有限公司江苏南京211153

针对张俊康等提出的图像去色算法(2021)在求解Jin去色模型(2014)的子问题时因内迭代产生的结果误差较大和耗时增加问题,文中基于原始对偶方法和拉格朗日乘子法,提出一种改进的图像去色精确解算法求解Jin模型。该算法完整利用了图像中的... 详细信息

针对张俊康等提出的图像去色算法(2021)在求解Jin去色模型(2014)的子问题时因内迭代产生的结果误差较大和耗时增加问题,文中基于原始对偶方法和拉格朗日乘子法,提出一种改进的图像去色精确解算法求解Jin模型。该算法完整利用了图像中的局部方差和局部均值信息,给出了各子问题的精确解。数值实验结果表明,相较于对比算法,所提算法在实现彩色图像灰度化的同时,能更好地保持图像对比度和细节特征,图像去色结果更精确,算法运行时间较短。

关键词：图像去色变分方法原始对偶方法拉格朗日乘子法精确解

基于纳米压痕的构造煤与原生煤结构面力学特性

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中国矿业大学学报 2024年第3期53卷 509-523页

作者：郭敬杰李伟韩祥凯花春雨邓东中国矿业大学煤矿灾害防控全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

煤与瓦斯突出等矿井动力灾害严重威胁矿井安全高效生产,不同煤体的微观强度、变形和流变特性的研究对矿井高效生产和灾害防治具有重要意义.本文采用纳米压痕技术对典型的构造煤和原生煤试样的结构面进行了测试,研究了构造煤与原生煤的... 详细信息

煤与瓦斯突出等矿井动力灾害严重威胁矿井安全高效生产,不同煤体的微观强度、变形和流变特性的研究对矿井高效生产和灾害防治具有重要意义.本文采用纳米压痕技术对典型的构造煤和原生煤试样的结构面进行了测试,研究了构造煤与原生煤的微观强度、变形、加卸载速率敏感性和蠕变特性.结果表明:相同载荷条件下构造煤变形能力比原生煤更强,弹性恢复能力更弱,构造煤的变形耗散能约为原生煤的2倍,二者结构面存在部分相似的特性.随加卸载速率降低弹性能占比升高,耗散能、弹性模量、刚度下降;载荷加卸载速率小于100μN/s时,强度特性存在较大的波动,载荷加卸载速率大于100μN/s时,强度特性随着速率变化波动变小,当载荷加载速率远大于卸载速率时会出现初始卸载时刻出现应力滞后现象.构造煤在不同载荷条件下蠕变变形能力均大于原生煤,伯格斯模型可以描述煤体纳米压痕条件下蠕变趋势,但不能很好地描述弹性恢复现象,分数阶麦克斯韦模型可以精确描述纳米压痕条件下煤体的蠕变过程.

关键词：纳米压痕构造煤结构面率相关蠕变煤与瓦斯突出

有限标记样本下基于GSSL-GraphSage的半监督故障诊断方法

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控制理论与应用 2024年

作者：曹洁王庭义王进花兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州城市学院信息工程学院

鉴于在实际工程中采集的齿轮箱标注监测数据是有限的,且基于图神经网络的齿轮箱故障诊断方法研究仍存在标签信息挖掘不充分的问题,提出一种有限标记样本下基于图的半监督学习(Graph-based semi-supervised learning, GSSL)与图采样聚合... 详细信息

鉴于在实际工程中采集的齿轮箱标注监测数据是有限的,且基于图神经网络的齿轮箱故障诊断方法研究仍存在标签信息挖掘不充分的问题,提出一种有限标记样本下基于图的半监督学习(Graph-based semi-supervised learning, GSSL)与图采样聚合算法(Graph sample and aggregate, GraphSage)的齿轮箱半监督故障诊断方法.基于K最近邻算法和基于图的标签传播策略,将标签信息沿边传播给分布相似的邻域样本,从而充分利用有限样本的标签信息,提高模型性能.将每个振动频谱样本视为一个节点构建基于图的半监督学习框架,最后将半监督学习框架输入到节点级GraphSage网络中进行故障分类,避免新加入节点重新训练的情况,可有效防止训练过拟合,增强泛化能力.将所提方法用于分析齿轮箱故障实验数据,结果表明所提方法能够在6%的低标签情况下准确诊断齿轮箱的不同故障模式,验证了对齿轮箱故障诊断的可行性和有效性.

关键词：故障诊断 GraphSage网络有限标记样本半监督学习标签传播策略

改进SwinIR的多特征融合图像超分辨率重建

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西安电子科技大学学报 2024年

作者：王进花魏婷曹洁陈莉兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省制造信息工程研究中心兰州城市学院信息工程学院

针对目前基于先进方法SwinIR在图像超分辨率重建过程中，存在对低分辨率图像局部信息建模能力不足导致特征提取不充分使重建图像质量不佳的问题，提出了一种改进SwinIR的多特征融合图像超分辨率重建方法。所提算法在深层特征提取模块部... 详细信息

针对目前基于先进方法SwinIR在图像超分辨率重建过程中，存在对低分辨率图像局部信息建模能力不足导致特征提取不充分使重建图像质量不佳的问题，提出了一种改进SwinIR的多特征融合图像超分辨率重建方法。所提算法在深层特征提取模块部分，首先设计了若干个串联的残差Swin Transformer块（RSTB），利用RSTB的Swin Transformer层进行长距离依赖建模提取图像的高频信息，使用残差连接实现不同级别特征聚合。其次，设计了交替串联的空间注意力模块和通道注意力模块（SA-CA），弥补RSTB局部建模能力的不足，使网络能够捕捉到图像空间与通道维度遗漏的上下文信息，促进边缘细节信息的重建。最后，通过长跳跃连接将浅层特征与深层特征求和进行融合传输到重建模块进行高质量图像重建。实验结果表明：在放大倍数为2、3、4的四个测试集上，所提改进算法相较SwinIR在峰值信噪比和结构相似度上均取得了较好的结果，而且在视觉效果上重建图像的边缘结构和整体轮廓都更加清晰。

关键词：图像超分辨率重建 Swin Transformer 空间注意力通道注意力多特征融合

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数据缺失情况下的原子钟频率稳定度评估方法

大地测量与地球动力学 2024年

作者：雷雨赵丹宁乔海花西安邮电大学计算机学院宝鸡文理学院电子电气工程学院中国科学院国家授时中心

针对数据间断和无数据段时原子钟的频率稳定度评估问题，给出了补零、多项式模型拟合和重采样3种缺失数据处理方法，并提出了计算重叠哈达玛方差的直接计算法，基于钟差仿真数据对比分析了不同处理方法对频率稳定度计算的影响。结果表... 详细信息

针对数据间断和无数据段时原子钟的频率稳定度评估问题，给出了补零、多项式模型拟合和重采样3种缺失数据处理方法，并提出了计算重叠哈达玛方差的直接计算法，基于钟差仿真数据对比分析了不同处理方法对频率稳定度计算的影响。结果表明，当数据缺失率分别低于1%、10%和20%时，补零、模型拟合和数据重采样法计算的稳定度与真实稳定度比较接近，补零和模型拟合法仅适用于缺失数据量较少的情况，而重采样法比前两者具有更好的适用性；直接计算法在数据缺失率达到50%时仍能准确评估稳定度，在缺失数据量较多的情况下可利用原始数据直接进行稳定度评估。最后，对存在钟差数据缺失的BDS-3星载原子钟的频率稳定度进行评估，结果表明，星载铷钟、氢钟的平均万秒稳和日稳分别优于2.12×10-14和2.15×10-15，与GPS IIIA铷钟和Galileo氢钟基本处于同一水平。

关键词：原子钟频率稳定度数据缺失数据填补重叠哈达玛方差

基于理论承载性能与应力扩散计算的高强预应力锚索适配垫板设计方法

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1942-1953页

作者：郭新新高新强吴锦花成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 石家庄铁道大学河北省交通工程结构力学行为演变与控制重点实验室河北石家庄050043

垫板是高强预应力锚索系统的核心组成构件,当其与锚索间适配性不足时,会出现结构可靠性低以及围岩支护效果差等问题。基于垫板的承载力学特性及其应力扩散作用,提出适配高强预应力锚索的垫板设计方法。为此,首先分析垫板的应力扩散作用... 详细信息

垫板是高强预应力锚索系统的核心组成构件,当其与锚索间适配性不足时,会出现结构可靠性低以及围岩支护效果差等问题。基于垫板的承载力学特性及其应力扩散作用,提出适配高强预应力锚索的垫板设计方法。为此,首先分析垫板的应力扩散作用与锚索的支护效应间的关联性。其次,基于不同形式垫板的结构受力特征,提出碗形垫板和平板形垫板的理论承载力计算公式,并由此计算得到满足高强预应力锚索承载性能需求的垫板型式及其结构参数。接着,通过建立“垫板(碗形、平板形)-围岩”三维数值仿真模型,分析不同型式及结构参数垫板的围岩应力扩散效果,并由此优选得到适配高强预应力锚索的垫板型式及其结构参数。最后,通过现场应用案例,分析适配垫板下高强预应力锚索系统支护效果。研究结果表明:提出的垫板设计方法实现了对高强预应力锚索系统中垫板的有效选用,适配加载300 kN的高强预应力锚索系统垫板为25 cm×25 cm×16 mm的碗形垫板,其拱高35 mm、孔口半径32 mm、碗底半径75 mm;同时,适配垫板下高强预应力锚索系统的围岩变形控制效果提升了11.9%~15.2%。研究结果有助于提升高强预应力锚索系统的可靠性与支护效果,并为预应力锚固系统中垫板的设计提供了一种可行且有效的方法。

关键词：高强预应力锚索承载性能应力扩散碗形垫板平板垫板