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结合Transformer和SimAM轻量化路面损伤检测算法

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：杨杰蒋严宣熊欣燕江西理工大学电气工程与自动化学院

道路表面的损坏不仅会严重影响驾驶舒适性，还对行车安全造成威胁。若不及时检测和修复，可能导致交通事故的发生。因此，及时检测路面损伤对路面安全和维护有重要意义。针对现有路面损伤检测模型中存在识别精确度低和计算量大的问题，... 详细信息

道路表面的损坏不仅会严重影响驾驶舒适性，还对行车安全造成威胁。若不及时检测和修复，可能导致交通事故的发生。因此，及时检测路面损伤对路面安全和维护有重要意义。针对现有路面损伤检测模型中存在识别精确度低和计算量大的问题，提出一种结合Transformer和SimAM轻量化路面损伤检测算法。首先，结合Transformer的优势，在模型中引入COT模块加强特征提取性能，其可以利用特征图的上下文信息构建自注意力机制，有效捕获路面损伤图像的上下文信息，加强信息表征能力。其次，针对不同大小的路面缺陷，提出MSC模块捕获全局信息，其可以结合多个池化操作动态地增加感受野的大小。同时，MSC模块与COT模块相结合，不仅有效减少了模型的计算量和参数量，而且进一步提升了检测精度。随后，融入SimAM注意力机制调节特征，增强模型在复杂场景下的特征表达能力，抑制无关特征的干扰。研究结果表明，改进算法的平均准确率为70.1%，其精度与YOLOv7、YOLOv7-tiny、YOLOv6-m、YOLOv5-l相比，分别高出2.8%、10.9%、10%、1.4%。此外，所提模型的计算量为40.3G，约为YOLOv7、YOLOv7-x、YOLOv6-m、YOLOv5-l的38.4%、21.4%、49%、35.2%。通过与主流目标检测模型相比，所提出的模型在提高检测精度的同时，兼顾了模型的计算复杂度，在公开数据集上取得了良好的识别效果，能够有效地检测路面损伤。

关键词：路面损伤检测 YOLOv7 卷积神经网络 Transformer SimAM

Nd^(3+)掺杂钙钛锆石(Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2))相变行为的研究

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有色金属科学与工程 2024年第2期15卷 302-310页

作者：提学超李伟民四川航天职业技术学院飞行器制造学院四川广汉618300 西南科技大学国防科技学院四川绵阳621000

为研究钙钛锆石对放射性元素Am^(3+)的稳定固化作用,以Nd^(3+)为Am^(3+)的模拟元素,系统研究了高温固相法制备Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2)时,Nd^(3+)异价取代钙钛锆石晶格中Ca^(2+)位(0≤x≤1.0)所导致的相态演变行为。合成Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2)的XRD、Raman、BSE和EDS测试结果表明:钙钛锆石(Zirconolite)晶格对Nd^(3+)离子的固溶量可达70%(x=0.7),可有效实现对Am^(3+)模拟元素Nd^(3+)离子的固化。但随着Nd^(3+)掺杂量(x≤0.3)增加,Zirconolite-2M晶格中O^(2-)和Nd^(3+)的无序化程度逐渐增加、(Ca/Nd)-O键长逐渐变小,直至(x=0.4)引起Zr^(2+)、Ti^(4+)附近的O^(2-)配位数发生改变(ZrO7→ZrO8、TiO5→TiO6),Zirconolite-2M晶格结构开始向Zirconolite-4M转变。x=0.5时,陶瓷体完全转变为Zirconolite-4M晶格且O^(2-)和Nd^(3+)有序度重新变高、Ti—O键长增加;直至x=0.6、x=0.7时,陶瓷体仍为单一Zirconolite-4M结构,但晶格中O^(2-)和Nd^(3+)的有序度又逐渐降低,以至于在x=0.7陶瓷体亚晶格中微量Ca^(2+)、Zr^(4+)、Nd^(3+)离子占位转变为烧绿石(Pyrochlore)结构。而在0.8≤x≤0.9范围内,Zirconolite-4M结构完全消失,陶瓷体为多相共存状态(Pyrochlore、ZrTiO_(4)和Nd2(TiZr)_(4)O_(11)物相)。Nd^(3+)完全取代Ca^(2+)位(x=1.0)时,陶瓷体变为单一Nd2(TiZr)_(4)O_(11)固溶体相。陶瓷体晶粒的BSE和EDS分析证实了这种相变规律。

关键词： Nd^(3+)-掺杂钙钛锆石-2M 相关系有序-无序

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风荷载作用下塔式起重机结构的随机振动分析

中国工程机械学报 2024年第3期22卷 375-378,403页

作者：王永岩蔡亚东乔有涛张文华青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061

对塔式起重机的研究一般是将风荷载进行应力等效或者是流体分析,而本文将结合脉动风的随机特性与Ansys的随机振动模块进行分析。首先计算塔机在非工作状况下的预应力模态,确定其固有频率及振型;其次基于Davenport风速谱计算出随机振动... 详细信息

对塔式起重机的研究一般是将风荷载进行应力等效或者是流体分析,而本文将结合脉动风的随机特性与Ansys的随机振动模块进行分析。首先计算塔机在非工作状况下的预应力模态,确定其固有频率及振型;其次基于Davenport风速谱计算出随机振动模块所需的PSD数据;最后从后处理模块中得到所需的数值。

关键词：塔式起重机有限元起重臂高层建筑机械

工业机器人磨抛柔性加工单元磨削参数识别方法优化试验

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闽江学院学报 2024年第2期45卷 13-20页

作者：成楚楚傅高升陈鸿玲唐晓腾闽江学院工程训练中心福建福州350108 闽江学院物理与电子信息工程学院福建福州350108 福州大学机械工程及自动化学院福建福州350108

为解决工业机器人磨抛柔性加工单元因砂带磨损导致工件磨削量减少、被加工工件表面质量一致性差的问题,提出建立基于砂带磨削参数识别方法,以此作为判断砂带磨损程度依据,并进行相应的补偿。在分析砂带磨削参数的理论基础上,设计基于磨... 详细信息

为解决工业机器人磨抛柔性加工单元因砂带磨损导致工件磨削量减少、被加工工件表面质量一致性差的问题,提出建立基于砂带磨削参数识别方法,以此作为判断砂带磨损程度依据,并进行相应的补偿。在分析砂带磨削参数的理论基础上,设计基于磨削力、磨削深度、砂带粗糙度、砂带厚度、磨削量5种不同的磨削参数识别方法,并通过试验测试,分析优化出砂带磨削参数识别方法,即通过调整磨削参数,补偿因砂带磨损而减少的工件磨削量,可有效保证加工表面一致性。

关键词：工业机器人磨抛柔性加工砂带磨损磨削参数识别

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低温烧结纳米银膏研究进展

焊接学报 2022年第11期43卷 137-146,I0009,I0010页

作者：杨婉春胡少伟祝温泊李明雨哈尔滨工业大学(深圳) 深圳518000

金属纳米颗粒因尺寸效应可在较低温度下实现烧结,并表现出优异的电热学性能、机械可靠性和耐高温性能,成为适配第三代半导体的关键封装材料.其中,银因具有高抗氧化性的优势被广泛研究,并成功应用于商业应用中.基于功率器件封装领域,总... 详细信息

金属纳米颗粒因尺寸效应可在较低温度下实现烧结,并表现出优异的电热学性能、机械可靠性和耐高温性能,成为适配第三代半导体的关键封装材料.其中,银因具有高抗氧化性的优势被广泛研究,并成功应用于商业应用中.基于功率器件封装领域,总结了低温烧结纳米银膏的研究现状,并从纳米银颗粒的烧结机制、制备方法、性能优化、烧结方法、可靠性及商业应用等方面展开说明.结果表明,随着对烧结理论的进一步认识,可以有目的性地优化纳米银颗粒的尺寸和表面修饰,同时基于纳米银颗粒衍生出新型的产品,以适应不同的烧结工艺和性能要求.

关键词：纳米银膏低温烧结烧结工艺可靠性

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基于交路接续规律的动车组运营里程预测算法

计算机集成制造系统 2022年第3期28卷 735-744页

作者：贾丹龙刘峰张宁张春高畅霞郝伟北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 北京交通大学高速铁路网络管理教育部工程研究中心北京100044 中车青岛四方机车车辆股份有限公司信息技术部山东青岛266011

为了实现高精度的动车组运营里程预测,提出一种新的以交路接续规律为依据的动车组运营里程预测算法。首先,将数据记录时间作为分段参数,提出用分段函数的形式为动车组历史开行数据附加时间权重。然后,根据动车组历史开行数据中的交路接... 详细信息

为了实现高精度的动车组运营里程预测,提出一种新的以交路接续规律为依据的动车组运营里程预测算法。首先,将数据记录时间作为分段参数,提出用分段函数的形式为动车组历史开行数据附加时间权重。然后,根据动车组历史开行数据中的交路接续情况,结合时间权重,将交路转移概率矩阵作为交路接续规律的载体,并考虑新交路的情况对矩阵进行修正。最后,基于交路转移概率矩阵中的概率值,以随机的方式实现了动车组的交路接续预测。实验结果表明,与传统的日均里程法相比,所提算法在预测准确率和预测结果稳定性上均有显著提升。

关键词：动车组里程预测高级修计划交路转移概率矩阵

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大型空间结构热-动力学耦合分析方法综述

力学学报 2022年第9期54卷 2361-2376页

作者：薛明德向志海清华大学航天航空学院北京100084

近年来,各种大型空间结构逐渐在我国航天工程中得到应用,相应的热诱发振动问题也日益受到重视.在此背景下,有必要进一步梳理热诱发振动的机理和分析设计中的关键问题.本文将结合作者的研究工作对此问题进行全面介绍,并主要强调在分析复... 详细信息

近年来,各种大型空间结构逐渐在我国航天工程中得到应用,相应的热诱发振动问题也日益受到重视.在此背景下,有必要进一步梳理热诱发振动的机理和分析设计中的关键问题.本文将结合作者的研究工作对此问题进行全面介绍,并主要强调在分析复杂工程结构的热诱发振动问题时需要注意的特殊问题.本文首先介绍了可以高效地分析空间薄壁杆件结构(包含开口和闭口薄壁杆件)在辐射换热条件下的瞬态温度场的Fourier有限元方法;随后介绍了热诱发振动的线性和非线性分析方法,强调了热-动力学耦合效应.为了对复杂空间结构产生热诱发振动的必要条件给出解析表达式,本文将瞬态温度场与振动位移场统一在模态空间中进行分析,从而得到评价热诱发振动剧烈程度的一般性条件.在此基础上,本文进一步讨论了热诱发振动的运动稳定性问题,以悬臂杆件的热颤振准则为例揭示了热诱发振动发散的物理机理,并给出了评定复杂工程结构热颤振的分析方法.论文最后概要地指出了在热诱发振动的地面试验和抑制方法中需要注意的问题,并对将来的研究工作进行了展望.

关键词：大型空间结构热诱发振动传热分析热与动力学耦合运动稳定性

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多元技术在绿道网选线规划中的应用

城市建筑 2024年第1期21卷 70-73页

作者：胡英爽陈晓玲蔡荣华蓝设计(集团)有限公司广西电力职业技术学院广西财经学院管理科学与工程学院

多元技术的融合应用已成为城乡规划学科实践的发展趋势。研究以桂林城区至阳朔县郊野区域的旅游绿道网选线规划为例,利用层次分析法、德尔菲法、POI数据爬取方法、ArcGIS技术、适宜性评价等方法来解决绿道网选线空间布局的问题。首先通... 详细信息

多元技术的融合应用已成为城乡规划学科实践的发展趋势。研究以桂林城区至阳朔县郊野区域的旅游绿道网选线规划为例,利用层次分析法、德尔菲法、POI数据爬取方法、ArcGIS技术、适宜性评价等方法来解决绿道网选线空间布局的问题。首先通过层次分析法构建绿道网选线适宜性评价模型,结合德尔菲法获得专家打分,以此计算绿道影响因素的一级、二级指标权重;其次,将指标权重值、爬取的POI矢量数据、91卫图助手软件下载的地理高程和卫星影像数据导入ArcGIS软件,进行适宜性分析,最终获得绿道选线综合适宜性评价结果。这些定量分析方法是对定性信息的有效补充,期望对其他绿道选线的规划实践提供借鉴。

关键词：层次分析法德尔菲法 ArcGIS 适宜性评价绿道选线

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基于公园城市理念的城市“绿”效益浅析——以桂林市为例

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城市建筑 2024年第2期21卷 104-106页

作者：胡英爽黄淑娟华蓝设计(集团)有限公司

公园城市既是发展生态旅游城市的必经之路,也是提升城市生态景观效益的有效途径。文章融合点轴理论、增长极理论、场所理论和公园城市理念,论述了城市中三类公园形象的特征,将不同类型的城市绿地归入“斑块”“廊道”“基质”范畴。笔... 详细信息

公园城市既是发展生态旅游城市的必经之路,也是提升城市生态景观效益的有效途径。文章融合点轴理论、增长极理论、场所理论和公园城市理念,论述了城市中三类公园形象的特征,将不同类型的城市绿地归入“斑块”“廊道”“基质”范畴。笔者结合景观生态学理论,对桂林市的城市绿化景观效益进行评价,提出生态景观的优化策略,即提高公园绿地服务水平,突出水系沿岸生态效益,重视非景区的节点效益,助力提升旧区绿化短板。

关键词：公园城市绿化效益增长极桂林市

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