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6G无线多模态通信技术

电子与信息学报 2024年第5期46卷 1658-1671页

作者：任超丁思颖张晓奇张海君北京科技大学北京100083

该文综述了多模态通信作为一种能够同时交互多种模态形式的信息转移方式在不同应用场景下的重要性及其未来在6G无线通信技术中的发展前景。首先,将多模态通信分为3类,并探讨了其在这些领域中的关键作用。随后,针对6G无线通信系统可能面... 详细信息

该文综述了多模态通信作为一种能够同时交互多种模态形式的信息转移方式在不同应用场景下的重要性及其未来在6G无线通信技术中的发展前景。首先,将多模态通信分为3类,并探讨了其在这些领域中的关键作用。随后,针对6G无线通信系统可能面临的通信、感知、计算和存储资源限制以及跨域资源管理问题进行了深入剖析,指出未来的6G无线多模态通信将实现通感算存的深度融合和通信能力的提升。在多模态通信实现过程中,必须考虑多个环节,包括多发送端处理、传输技术和接收端处理等,以解决多模态语料库构建、多模态信息压缩、传输、干扰处理、降噪、对齐、融合和扩充等方面的挑战,以及资源管理问题。最后,强调了6G网络的跨域多模态信息转移、互补和协同的重要性,这将更好地整合和应用海量异构信息,以满足未来高速、低延迟、智能互联的通信需求。

关键词：多模态通信多媒体信息无线通信技术

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桥梁裂缝智能识别与监测方法研究

中国公路学报 2024年第2期37卷 16-28页

作者：岳清瑞徐刚刘晓刚北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 北京科技大学城镇化与城市安全研究院北京100083

当前,裂缝识别与监测一直是桥梁结构健康监测的重要研究内容。在桥梁结构现场检测与监测中,传统的裂缝识别与监测技术尚不足以满足实际工程的时效性和精确性需求,尤其是裂缝监测技术。基于深度学习的裂缝图像识别极大提升了裂缝检测的... 详细信息

当前,裂缝识别与监测一直是桥梁结构健康监测的重要研究内容。在桥梁结构现场检测与监测中,传统的裂缝识别与监测技术尚不足以满足实际工程的时效性和精确性需求,尤其是裂缝监测技术。基于深度学习的裂缝图像识别极大提升了裂缝检测的效率和精度,但目前仅能获得特定时刻的裂缝信息,缺乏对裂缝产生和演化过程的监测能力,而这些信息对混凝土结构服役安全量化和科学评价具有重要意义。鉴于此,对基于深度学习的裂缝识别与监测方法进行了系统研究,分析和讨论了裂缝数据集构建基准,改进优化了裂缝目标检测和语义分割算法,提出一种多任务集成一体化实时识别算法,并建立了该模型推理效果评价方法,优化了裂缝参数计算方法,最终形成了裂缝识别及动态扩展自动化实时监测方法。结果表明:所提出的裂缝智能识别与监测方法可以对新裂缝的产生和既有裂缝的全局演化实现良好追踪,监测数据可以为桥梁结构当前服役性能的科学量化评估提供支撑。

关键词：桥梁工程桥梁结构智能识别与监测混凝土裂缝深度学习裂缝参数推理效果

基于循环荷载损伤定量控制的岩石CWFS改进模型研究

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岩石力学与工程学报 2024年第4期43卷 781-796页

作者：苗胜军刘泽京梁明纯赵子岐北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

黏聚力强度弱化–摩擦力强度强化(CWFS)模型形式简洁且参数物理意义明确,但模型准确度和适用性欠佳。开展花岗岩(致密结晶硬岩)和粉砂岩(多孔弱胶结岩)的三轴分级循环加卸载损伤控制试验,对传统CWFS模型进行黏聚力和内摩擦角方程、剪胀... 详细信息

黏聚力强度弱化–摩擦力强度强化(CWFS)模型形式简洁且参数物理意义明确,但模型准确度和适用性欠佳。开展花岗岩(致密结晶硬岩)和粉砂岩(多孔弱胶结岩)的三轴分级循环加卸载损伤控制试验,对传统CWFS模型进行黏聚力和内摩擦角方程、剪胀角方程、横纵应变比方程3个方面的改进。首先,优化模型应力水平定量表征点并统一塑性参数以准确获取模型参数定量结果;而后,适应岩石试验黏聚力弱化和摩擦力先强化后弱化的特征结果,引入强化和弱化控制系数,构建非线性黏聚力和内摩擦角方程;最后,对应屈服阶段的非线性剪胀和屈服前弹性阶段的显著非线性横向变形,分别建立非线性剪胀角方程和横纵应变比方程。适用性验证结果表明,改进后的CWFS模型可准确适用于试验花岗岩和粉砂岩,亦可准确适用于北山花岗岩和砂岩,能够合理地描述岩石全应力–应变过程中的应变软化、剪胀扩容和弹塑性应变演化规律,较传统CWFS模型准确度和适用性均有显著提高。

关键词：岩石力学 CWFS模型黏聚力强度摩擦力强度非线性剪胀横纵应变比

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基于骨料运移的高浓度充填管道磨损机制

中国有色金属学报 2024年第6期34卷 2099-2111页

作者：王小林郭进平吴爱祥王洪江李泽峰西安建筑科技大学资源工程学院西安710055 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

高浓度充填管道磨损威胁矿山安全,但磨损机制尚不明析。采用CFD-DEM模拟高浓度充填管道磨蚀、骨料运移、骨料与管壁接触,结合理论分析和现场实测揭示管道磨损机制。结果表明:料浆承载力充足时,固液两相在管内呈柱塞流,骨料向管道中心运... 详细信息

高浓度充填管道磨损威胁矿山安全,但磨损机制尚不明析。采用CFD-DEM模拟高浓度充填管道磨蚀、骨料运移、骨料与管壁接触,结合理论分析和现场实测揭示管道磨损机制。结果表明:料浆承载力充足时,固液两相在管内呈柱塞流,骨料向管道中心运移,管壁处形成减磨滑移层,管道四周磨损较均匀;反之,骨料在管底呈滑动床,管底磨损最严重。滑动床对管壁的作用力是柱塞流时的2.46~2.76倍,管底磨损是柱塞流时的1.48倍。骨料在管壁附近的运动轨迹类似波形线,以小角度接触管壁并滑滚,对管壁的切向力是法向力的27.44~30.84倍,管壁磨损受骨料切向刮擦主导。非稳态输送、粗糙管壁和过高浓度会劣化滑移层的减磨效果。根据模拟结果提出六条磨损防控措施,可供相关矿山借鉴。

关键词：高浓度充填管道磨蚀骨料运移磨损机制 CFD-DEM模拟磨损防控

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Cu-V双合金化3Mn钢的组织和力学性能

金属学报 2024年第6期60卷 817-825页

作者：许仁杰屠鑫胡斌罗海文北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

研究了Cu-V双合金化的3Mn钢热轧板在550~650℃温轧和临界退火等制备工艺过程中(简称温轧退火样品)的组织演变与最终力学性能,并与热轧后在同样温度范围时效处理并临界退火的样品(简称热轧时效退火样品)进行对比。结果表明,温轧退火样品... 详细信息

研究了Cu-V双合金化的3Mn钢热轧板在550~650℃温轧和临界退火等制备工艺过程中(简称温轧退火样品)的组织演变与最终力学性能,并与热轧后在同样温度范围时效处理并临界退火的样品(简称热轧时效退火样品)进行对比。结果表明,温轧退火样品的塑性显著高于热轧时效退火样品,但2者屈服强度相似,这归因于温轧阶段引入大量缺陷,促进了临界退火时奥氏体逆转变过程,提高了残余奥氏体分数,最终可实现屈服强度高达1230~1320 MPa并保有23%~29%的延伸率,这一综合性能显著优于文献中Cu/V单一合金化的中锰钢,尤其是屈服强度大幅提高。这是由于采用了Cu-V双合金化并且在热轧后采用了温轧加临界退火的两段热变形处理工艺,除了在温轧阶段引入富Cu析出相以实现强化外,在临界退火阶段析出的VC还弥补了由于退火导致的软化,实现了高屈服强度;并形成25%~30%的残余奥氏体来提供相变诱导塑性,从而保证了高塑性。

关键词：中锰钢温轧析出相奥氏体力学性能

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北京先农坛建筑彩画颜料的光谱学研究

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 983-990页

作者：马峻杰李岩吴福容何康王凤平北京科技大学数理学院北京100083

北京先农坛是明清时期皇家祭祀建筑的重要历史遗迹,是中华民族传统重农思想的传播载体,见证着中华文化源远流长。在自然和人为因素的长期影响下,先农坛建筑彩画出现了烟熏、剥落等多种病害,亟待保护。为了获取先农坛建筑彩画中的物质成... 详细信息

北京先农坛是明清时期皇家祭祀建筑的重要历史遗迹,是中华民族传统重农思想的传播载体,见证着中华文化源远流长。在自然和人为因素的长期影响下,先农坛建筑彩画出现了烟熏、剥落等多种病害,亟待保护。为了获取先农坛建筑彩画中的物质成分信息以支撑彩画的保护修复工作,应用便携式拉曼光谱仪、便携式X射线荧光(XRF)对先农坛具服殿中三幅具有代表性的建筑彩画进行无损分析,结合显微拉曼光谱、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)等方法对残片的分析,成功获得了绘制彩画所用颜料的主要成分。结果表明,三幅彩画的打底材料均含有碳酸钙,金龙图案表面有金箔留存。此外,在原始彩画中使用了朱砂、铅丹、铅白、氯铜矿和靛蓝等颜料;修复彩画中除上述朱砂、铅丹、铅白外,在金龙图案区域检测到了铅丹和雌黄的混用,且所用蓝色和绿色颜料分别为群青和巴黎绿,这与原始彩画中所使用的颜料不同;在重绘彩画中鉴别出多种近代合成颜料,如钛白、铬黄、苏丹红Ⅰ、酞菁绿、群青、亮红色β-萘酚等。根据颜料的使用情况结合史料记载,确定了三幅彩画的绘制时期分别为1754年、1860年以及1997年左右。由于缺乏对原始彩画中所用颜料的了解,导致后期修复的彩画所用颜料与原始彩画不同。该研究不仅有助于建筑彩画保存历史的判断,更为彩画的保护提供了可靠依据,对后续的保护和修复工作具有重要的指导意义。

关键词：北京先农坛拉曼光谱建筑彩画颜料

基于一维空洞卷积神经网络的故障电弧检测方法

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第3期64卷 492-501页

作者：蒋慧灵白嘎力周郑邓青滕杰张越周亮周正青北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083 北京科技大学大安全科学研究院北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 呼和浩特市烟草公司呼和浩特010020

串联故障电弧因多样性、相似性和隐蔽性而难以被检测,容易引发故障电弧保护装置误报和漏报。采用一维空洞卷积神经网络(one-dimensional dilated convolutional neural network,1D-DCNN)提取以高采样率采集的故障电弧电流特征,引入扩展... 详细信息

串联故障电弧因多样性、相似性和隐蔽性而难以被检测,容易引发故障电弧保护装置误报和漏报。采用一维空洞卷积神经网络(one-dimensional dilated convolutional neural network,1D-DCNN)提取以高采样率采集的故障电弧电流特征,引入扩展型指数线性单元(scaled exponential linear unit, SeLU)激活函数和残差连接解决梯度消失和网络退化问题,并结合平均集成学习和Softmax多分类器建立故障电弧检测模型。实验结果表明:所提方法对单负载和混合负载故障电弧的检测准确率达99.67%,相应负载识别准确率达99.95%,总体预测结果准确率达99.62%,优于传统卷积神经网络(convolutional neural network, CNN),满足故障电弧检测要求,有助于串联故障电弧检测和负载识别。

关键词：一维空洞卷积串联故障电弧支路故障电弧故障电弧检测负载分类

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不同辐照度对雄黄退化的影响

光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 325-330页

作者：吴福容李岩马峻杰王宇航王凤平北京科技大学数理学院北京100083

光照对材料的影响是不可避免的,也是不可逆的,而且光照的损害具有积累作用。国际博物馆学会根据材料的光化学稳定性,将材料划分为:不敏感、低敏感、较敏感和极敏感。不同光敏感性材料对光照的承受能力是不同的,因此研究光照对颜料的影... 详细信息

光照对材料的影响是不可避免的,也是不可逆的,而且光照的损害具有积累作用。国际博物馆学会根据材料的光化学稳定性,将材料划分为:不敏感、低敏感、较敏感和极敏感。不同光敏感性材料对光照的承受能力是不同的,因此研究光照对颜料的影响是非常有必要的,这对文物的保护和修复有指导意义。雄黄是众所周知的光敏材料,在可见光的照射下,雄黄退化生成乌宗石(As4S5)和砒石(As_(2)O_(3)),其中乌宗石作为中间产物脱硫后生成副雄黄。光诱导雄黄退化是常见现象,但辐照条件不同,雄黄退化结果和所需时间也不同。拉曼光谱技术是一种无损检测技术,可进行定性、半定量的物质组分分析。在光诱导雄黄退化过程中,根据物质拉曼峰的位置和强度判断物质结构和成分。使用WLED灯照射雄黄,测得不同辐照度下雄黄拉曼信号完全消失的时间,得出辐照度y与雄黄退化时间x的关系为y=e^(9.057)/x^(0.861),表明辐照度越大,雄黄完全退化所需时间越短。且研究还发现雄黄经WLED辐照后的最终产物均是副雄黄和乌宗石共存,这是因为雄黄光照的退化产物副雄黄,在白色光源中含有的蓝光的辐照下,又退化成中间产物乌宗石。在古建筑内部照明中,应尽可能降低光敏颜料表面接收到的辐照度。照明光源不同,对雄黄的影响也有所不同,但该实验采用的照明光源符合目前照明情况,可以根据上述关系式,结合古建筑内部照明的辐照度对古建彩画进行定期修复。

关键词：雄黄退化时间辐照度拉曼光谱

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考虑资源调配灵活度的项目集缓冲监控

系统工程理论与实践 2024年第2期44卷 700-713页

作者：张俊光王熙韩晴北京科技大学经济管理学院北京100083

为提高项目集管理的有效性,提出了一种考虑资源调配灵活度的项目集缓冲监控方法.首先,基于项目集内部和外部不同资源的供应风险和延误风险,确定资源调配弹性风险指标;其次,基于确定的单项目缓冲和项目集缓冲,确定双层缓冲分配方案;最后... 详细信息

为提高项目集管理的有效性,提出了一种考虑资源调配灵活度的项目集缓冲监控方法.首先,基于项目集内部和外部不同资源的供应风险和延误风险,确定资源调配弹性风险指标;其次,基于确定的单项目缓冲和项目集缓冲,确定双层缓冲分配方案;最后,在项目集的执行过程中进行缓冲监控,根据缓冲消耗情况对后续缓冲计划进行调整.通过蒙特卡罗模拟实验对案例仿真,与经典的缓冲监控方法对比结果表明,本文方法通过有效的缓冲管理,降低了不确定性影响,提高了项目集工期和成本的综合绩效.

关键词：关键链项目集管理资源调配灵活度缓冲监控