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基于超声扩散场的焊接节点疲劳损伤早期检测及剩余寿命评估

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土木工程学报 2024年第9期57卷 22-33,45页

作者：高树灵李宁岳亚男张芮天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350

钢结构焊接节点在疲劳载荷作用下易发生损伤、破坏,目前基于超声技术检测疲劳损伤的方法已得到初步验证,但早期裂纹萌生预警和剩余寿命评估仍存在困难和挑战。该研究基于超声扩散场能量密度提出一种检测焊接节点疲劳损伤的方法。该方法... 详细信息

钢结构焊接节点在疲劳载荷作用下易发生损伤、破坏,目前基于超声技术检测疲劳损伤的方法已得到初步验证,但早期裂纹萌生预警和剩余寿命评估仍存在困难和挑战。该研究基于超声扩散场能量密度提出一种检测焊接节点疲劳损伤的方法。该方法通过计算有损和无损状态下超声能量密度的差异,定义焊接节点疲劳损伤指数;采用对接焊缝和十字形传力角焊缝试件,验证损伤指数对焊接节点疲劳损伤的敏感性和普适性;而后,对早期裂纹萌生预警和剩余寿命评估与棘轮应变检测结果进行对比。试验结果表明:所提出的损伤指数变化趋势与棘轮应变检测结果吻合度高;焊接节点疲劳裂纹扩展时,损伤指数增长尤为快速;当裂纹萌生时,损伤指数表现出突然增大的趋势,据此定义早期裂纹萌生预警判据,实现对焊接节点疲劳全寿命60%~80%的早期剩余寿命评估;同时,根据损伤指数曲线明显的谷值点,实现焊接节点寿命30%~50%的早期剩余寿命评估。

关键词：超声扩散场焊接节点疲劳损伤检测早期预警剩余寿命评估

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甜瓜果肉硬度KASP标记的开发与应用

园艺学报 2024年第4期51卷 773-786页

作者：李肯张伟武云鹏彭冬秀张若纬天津科润农业科技股份有限公司蔬菜研究所天津市蔬菜遗传育种企业重点实验室天津300381 蔬菜生物育种全国重点实验室天津市农业科学院天津300392

为提高不同果肉硬度类型甜瓜材料的选择效率,以脆肉甜瓜自交系20S11和软肉甜瓜自交系20S75为亲本,构建F_(2)与BC_(1)F_(1)群体,分析了果肉硬度性状的遗传规律为单基因遗传,脆肉相对于软肉为显性。根据F_(2)分离群体构建果肉硬度极端性... 详细信息

为提高不同果肉硬度类型甜瓜材料的选择效率,以脆肉甜瓜自交系20S11和软肉甜瓜自交系20S75为亲本,构建F_(2)与BC_(1)F_(1)群体,分析了果肉硬度性状的遗传规律为单基因遗传,脆肉相对于软肉为显性。根据F_(2)分离群体构建果肉硬度极端性状混池,利用全基因组重测序结合图位克隆技术,将果肉硬度基因CmPf1定位在10号染色体上约54.71 kb的区域内。通过重测序分析发现,软肉甜瓜20S75中编码GATL3(galacturonosyltransferase-like 3)的基因MELO3C012216(CmGATL3)存在1处终止密码突变,位于编码区第567位碱基处(C–G),导致蛋白翻译提前终止,造成转移酶蛋白结构域完全缺失。利用qRT-PCR对CmGATL3进行表达模式分析,结果显示其在脆肉甜瓜20S11中的表达量显著高于软肉甜瓜20S75。基于上述变异位点,开发PF-KASP分子标记并对56份甜瓜自交系材料进行基因型检测,其中脆肉材料均表现为C︰C型,软肉材料均表现为G︰G型,标记呈共显性。进一步利用PF-KASP对F_(2)群体进行基因型鉴定,与果肉硬度表型鉴定结果相比较,准确率达到100%。

关键词：甜瓜果肉硬度基因定位 KASP标记辅助选择育种

融入混合注意力的低缩放因子SeamCarving篡改检测算法

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智能科学与技术学报 2024年第2期6卷 244-252页

作者：赵洁常皓婵武斌天津城建大学计算机与信息工程学院天津300384

针对现有的Seam Carving篡改检测算法对于低缩放因子情况存在检测精度不高、鲁棒性不强的问题,提出一种融入混合注意力机制的Seam Carving篡改检测算法。首先,利用BayarConv2D约束卷积对图像进行预处理,充分学习图像的噪声特征,并通过... 详细信息

针对现有的Seam Carving篡改检测算法对于低缩放因子情况存在检测精度不高、鲁棒性不强的问题,提出一种融入混合注意力机制的Seam Carving篡改检测算法。首先,利用BayarConv2D约束卷积对图像进行预处理,充分学习图像的噪声特征,并通过矩阵乘法与RGB图像进行特征融合;然后,采用ResNet作为骨干网络进行特征学习,引入残差传播和残差反馈机制,凸显Seam Carving的操作痕迹;最后,利用混合注意力机制同时提取相邻位置和通道之间的特征,更好地捕捉全局特征,进而将其输入全连接层进行分类。实验结果表明,在BOSSbase1.01数据集上,当缩放因子为1%和9%时,检测精度分别达到了89.48%和97.94%,优于现有主流方法,同时具有较低的计算复杂度和较好的鲁棒性,能够抵抗JPEG压缩攻击。

关键词：混合注意力机制图像取证 Seam Carving检测低缩放因子

结合空间结构卷积和注意力机制的三维点云分类网络

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中国图象图形学报 2024年第2期29卷 520-532页

作者：武斌刘溢安赵洁天津城建大学计算机与信息工程学院天津300384

目的三维点云分类作为一项关键任务,在计算机视觉、机器人和自动驾驶等领域有着广泛的应用场景。现有的三维点云分类网络在使用边卷积进行局部特征提取时通常存在输入特征差异性小,空间结构信息提取、融合不充分等问题。针对上述问题,... 详细信息

目的三维点云分类作为一项关键任务,在计算机视觉、机器人和自动驾驶等领域有着广泛的应用场景。现有的三维点云分类网络在使用边卷积进行局部特征提取时通常存在输入特征差异性小,空间结构信息提取、融合不充分等问题。针对上述问题,设计了一种结合空间结构卷积和注意力机制的点云分类网络。方法首先,提出一种空间结构卷积,在边卷积的基础上引入邻接点之间的相对位置信息来降低输入特征相似性,而后从结构和位置两个角度分别进行特征编码,实现更具多样性的局部几何结构捕获。其次,设计了全局特征编码模块,从坐标信息中提炼全局特征信息,同时在网络中融合了注意力机制,用于关联局部和全局特征表示,有效保留了全局特征信息,实现全局特征的适应性调整。最后,将局部几何结构信息和全局位置信息进行有效的融合,获得更具代表性和差异性的特征表征。结果设计实验在公开数据集ModelNet40上对提出的网络模型的性能进行评估,点云分类总体准确率和平均准确率分别达到93.0%和89.7%,具备良好的分类性能和预测效率。实验结果表明,空间结构卷积的使用有效增加了输入特征的多样性,位置和结构的单独编码有效提高了局部特征的表达能力。同时,提出的注意力加权方式在保留全局特征前提下实现了局部特征和全局特征的关联。结论提出的网络有较强的细粒度特征提取能力,具有良好的分类性能。

关键词：点云边卷积(EdgeConv) 空间结构注意力机制分类

不同调理剂施用对富磷土壤磷素吸收及其形态变化影响

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土壤 2024年第3期56卷 488-494页

作者：郭刘明卢树昌天津农学院农学与资源环境学院天津300392

针对集约化设施土壤中磷素过度累积,本文开展盆栽试验,探究不同类型土壤调理剂施用对糯玉米干物质积累、磷素吸收及土壤磷素形态变化的影响。结果表明,生物质炭70%+明矾30%处理玉米的长势最好,其盆干生物量最高为44.6 g/plant,显著高于... 详细信息

针对集约化设施土壤中磷素过度累积,本文开展盆栽试验,探究不同类型土壤调理剂施用对糯玉米干物质积累、磷素吸收及土壤磷素形态变化的影响。结果表明,生物质炭70%+明矾30%处理玉米的长势最好,其盆干生物量最高为44.6 g/plant,显著高于对照处理19.57%。土壤总磷和水溶性磷含量在施用调理剂后与种植前相比均有不同程度的降低。在土壤无机磷组分变化方面,明矾100%与生物质炭100%处理均提高了缓效性磷源的含量,生物质炭70%+明矾30%处理显著提高了速效性磷源含量。生物质炭70%+明矾30%、生物质炭30%+腐植酸30%+明矾30%处理可以有效抑制土壤碱性磷酸酶的活性,同时抑制土壤有机磷素的矿化。综合来看,生物质炭70%+明矾30%处理在释放土壤潜在性磷源、提高土壤速效性磷源、促进作物磷素吸收、提高作物干物质量积累等方面的综合表现较好。

关键词：土壤调理剂富磷土壤磷素吸收磷素形态变化

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光储系统并网动态容量规划及运行优化研究

电测与仪表 2024年第4期61卷 116-122页

作者：戚艳王旭东陈淑婷聂靖宇邬斌扬苏万华国网天津市电力公司电力科学研究院天津300384 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

针对电网中光储系统的容量规划问题,提出了一种考虑电网常规机组运行特性的光储系统并网动态容量规划模型。采用双层模型方法,上层规划以项目投资期间的光储系统、电网常规机组总成本为目标,通过灰狼算法求解,得到光储系统容量配置方案... 详细信息

针对电网中光储系统的容量规划问题,提出了一种考虑电网常规机组运行特性的光储系统并网动态容量规划模型。采用双层模型方法,上层规划以项目投资期间的光储系统、电网常规机组总成本为目标,通过灰狼算法求解,得到光储系统容量配置方案,作为下层模型的输入;下层优化以光储并网后的日运行成本最低为目标,通过MATLAB调用Cplex的分支定界算法求解,得到光伏、蓄电池、电网常规机组调度方案,作为上层模型的输入。上下层循环迭代,直至满足收敛条件,实现光储系统容量的动态规划。最后通过具体算例验证了模型的合理性。算例仿真结果表明,该方法兼顾了电网常规机组能耗,得到了经济性最优的光储系统容量配置方案以及光储并网运行调度策略,从而降低电网的发电成本,提升环境效益。

关键词：光储常规机组容量规划双层模型

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早熟薄皮甜瓜新品种‘天美87’

园艺学报 2024年第S1期51卷 127-128页

作者：李肯武云鹏张若纬彭冬秀天津科润农业科技股份有限公司蔬菜研究所天津市蔬菜遗传育种企业重点实验室天津300381 蔬菜生物育种全国重点实验室天津市农业科学院蔬菜研究所天津300392

‘天美87’是以自交系U-1164为母本,自交系U-1146为父本杂交选育而成的早熟薄皮甜瓜新品种。果实短棒形,果皮绿色,单果质量0.6~0.7 kg。果肉绿色,肉质酥脆,中心可溶性固形物含量16%以上。全生育期约87 d,果实发育期约27 d。产量36000~40... 详细信息

‘天美87’是以自交系U-1164为母本,自交系U-1146为父本杂交选育而成的早熟薄皮甜瓜新品种。果实短棒形,果皮绿色,单果质量0.6~0.7 kg。果肉绿色,肉质酥脆,中心可溶性固形物含量16%以上。全生育期约87 d,果实发育期约27 d。产量36000~40000 kg·hm^(-2)。适于中国大部分地区春季设施栽培。

关键词：甜瓜薄皮早熟品种

石灰粉煤灰固化硫酸盐渍土的水稳定性与微观结构特征

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工程地质学报 2024年第2期32卷 430-439页

作者：柴寿喜田萌萌魏丽张琳天津城建大学地质与测绘学院天津300380

高含盐量硫酸盐渍土的抗压强度低、水稳定性非常差,不能直接用于道路工程建设,应采用石灰和粉煤灰对其固化。为解决超硫酸盐渍土的工程应用问题,选择石灰掺量6%、8%、10%、12%、14%与石灰︰粉煤灰1︰1、1︰1.5、1︰2、1︰2.5、1︰3的固... 详细信息

高含盐量硫酸盐渍土的抗压强度低、水稳定性非常差,不能直接用于道路工程建设,应采用石灰和粉煤灰对其固化。为解决超硫酸盐渍土的工程应用问题,选择石灰掺量6%、8%、10%、12%、14%与石灰︰粉煤灰1︰1、1︰1.5、1︰2、1︰2.5、1︰3的固化方案,开展未浸水与浸水固化土的抗压试验,评价石灰和粉煤灰掺量对固化土水稳定性的影响;通过扫描电镜观察与能谱测试,分析石灰和粉煤灰掺量对硫酸盐渍土微观形貌的影响;计算微观结构指标,辅助分析石灰和粉煤灰对硫酸盐渍土的固化机理。试验结果显示:(1)在硫酸盐渍土中掺入适量的石灰和粉煤灰,固化土的抗压强度与水稳定性明显提高。随石灰粉煤灰掺量的增加,固化土的强度呈先增长后降低趋势。(2)石灰和粉煤灰化学反应产生了凝胶物质与针棒状物质,填充土的孔隙,增强土颗粒间的胶结力,提高了硫酸盐渍土的抗压强度与水稳定性。(3)采用8%石灰+24%粉煤灰配合比,固化土的抗压强度最高且水稳定性最好。8%石灰+24%粉煤灰固化土的颗粒胶结更紧密,土团粒粒径较大,土团粒形状更趋向于扁圆状,土的结构更稳定。研究结果表明,8%石灰+24%粉煤灰配合比可为超硫酸盐渍土改性与固化的工程利用提供参考。

关键词：硫酸盐渍土无侧限抗压强度水稳定系数扫描电镜能谱分析

不同连接构造的预制拼装钢管混凝土桥墩数值模拟与地震响应特点

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振动与冲击 2024年第7期43卷 134-143页

作者：陈挺地王胜斌冯克岩李建中同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司合肥231262 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300392

无黏结预应力节段拼装钢管混凝土桥墩主要包括承插连接与混合连接两种承台连接方式。为比较两种不同连接构造下桥墩的地震响应特点,采用OpenSees软件分别建立了桥墩有限元模型,其中,承插连接钢管混凝土桥墩模型能够考虑插入承台部分钢... 详细信息

无黏结预应力节段拼装钢管混凝土桥墩主要包括承插连接与混合连接两种承台连接方式。为比较两种不同连接构造下桥墩的地震响应特点,采用OpenSees软件分别建立了桥墩有限元模型,其中,承插连接钢管混凝土桥墩模型能够考虑插入承台部分钢管与周围混凝土的黏结滑移、钢管局部屈曲以及屈曲后撕裂等过程,而混合连接钢管混凝土桥墩模型能够再现出接缝的摇摆行为;并通过与相关拟静力试验数据结果进行对比,验证了两种数值模型的有效性;随后,以一座4跨连续梁桥为背景,分别研究了采用混合连接、无预应力承插连接和预应力承插连接桥墩桥梁结构在地震作用时的响应特点。结果表明:两种承插连接桥墩的墩底钢管在地震动峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)约0.4 g时发生屈曲,并伴随水平刚度下降和残余位移增大,且配置无黏结预应力的承插连接桥墩钢管屈曲引起的损伤程度更大,随着地震动输入进一步增大,预应力为桥墩提供的自复位能力逐步增加,在PGA=0.6 g时,预应力承插连接桥墩的残余位移仅为无预应力桥墩的62%。此外,配置混合连接桥墩的桥梁在地震作用下损伤较小,残余漂移比小于0.2%,比承插连接桥墩更优的自复位能力。

关键词：桥梁工程钢管混凝土(CFT)桥墩承插连接(SC) 混合连接(HC) 有限元模型地震响应