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高应变速率下的铝合金增塑降弹效应研究

中国机械工程 2024年

作者：夏亮亮徐勇李杰解文龙刘雪飞张士宏鲁东大学交通学院中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心重庆江东机械有限责任公司

针对高强轻质材料复杂薄壁构件在室温成形过程中存在的因低塑性导致的破裂和因大回弹导致的尺寸偏差等问题，以航空广泛应用的2024铝合金作为研究对象，分别开展低、高应变速率下的单向拉伸实验，以探究应变速率对2024铝合金塑性的影响... 详细信息

针对高强轻质材料复杂薄壁构件在室温成形过程中存在的因低塑性导致的破裂和因大回弹导致的尺寸偏差等问题，以航空广泛应用的2024铝合金作为研究对象，分别开展低、高应变速率下的单向拉伸实验，以探究应变速率对2024铝合金塑性的影响规律；通过对比分析普通冲压、高速冲压和冲击液压三种加载方式下不同角度的板材弯曲成形，解耦分析高应变速率和液体介质对板材回弹的影响规律。结果表明，高应变速率加载下2024铝合金表现出明显的“增塑”，其伸长率最大增幅可达到112.92%；在兼具高速加载特性和液压加载特性的冲击液压加载方式下，2024铝合金表现出明显的“降弹”，回弹角最大降幅达到110.25%，出现负回弹现象。2024铝合金在冲击液压加载下所表现出的增塑降弹效应，为高强轻质材料复杂薄壁构件的形性一体化成形提供了一个新思路。

关键词：铝合金高应变速率冲击液压成形增塑降弹

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循环冲击下预加静载岩石损伤破坏机制

煤炭学报 2024年第4期49卷 1860-1872页

作者：王汉鹏王伟张冰邱廷麟侯夫斌山东大学齐鲁交通学院山东济南250061 山东大学岩土工程研究中心山东济南250061

为研究深部地下工程高地应力静载与采掘爆破施工等循环扰动耦合作用下岩石的损伤破坏机制,利用自主研发的多应变率动静叠加岩石力学试验系统,开展了不同预加静载(0.45σ_(c)、0.65σ_(c)、0.85σ_(c))叠加循环冲击荷载以及相同预加静载... 详细信息

为研究深部地下工程高地应力静载与采掘爆破施工等循环扰动耦合作用下岩石的损伤破坏机制,利用自主研发的多应变率动静叠加岩石力学试验系统,开展了不同预加静载(0.45σ_(c)、0.65σ_(c)、0.85σ_(c))叠加循环冲击荷载以及相同预加静载叠加不同频率(0.5、1.0、2.0 Hz)循环冲击荷载的砂岩动静叠加试验。试验结果表明:动静叠加试验中岩石峰值强度小于静载试验,最大变形量大于静载试验,表明动静叠加荷载对岩石损伤具有显著促进作用,且不同动静荷载叠加下岩石强度、变形、破坏等演化规律具有一致性,其中峰值强度、破碎持续时间与预加静载呈线性负相关,与循环冲击频率呈对数正相关;最大应变、裂隙分形维数、碎块分形维数与预加静载呈线性正相关,与循环冲击频率呈对数负相关;不同动静叠加下岩石表面裂隙与碎块粒径分形维数演化趋势基本一致,且前者略大于后者,表明岩石表面及内部裂隙发育的同步性,相比岩石内部三维应力状态,表面更利用裂隙萌生与扩展;不同动静叠加条件下岩样破坏模式发生转变,随着预加静载的增大或冲击频率的减小,破坏模式经历“斜面剪切破坏—竖向拉伸破坏—整体爆裂破坏”的转变,且爆裂破坏位置由底部向整体扩展。为定量表征循环冲击下预加静载岩石损伤机制,结合理论分析与试验数据,建立了综合考虑静载损伤与不同峰值、频率、次数循环冲击损伤以及应变率强化效应的动静叠加损伤因子,进而开展了4组不同参数下的动静叠加试验,理论计算与试验结果对照误差率分别为0.5%、1.8%、0.6%、1.7%,误差均较小;但基于动静叠加损伤因子的理论计算强度均小于试验强度,初步分析这是由于高频循环冲击下损伤发育存在细观滞后性,循环冲击实际产生的累积损伤小于单次冲击损伤的循环次数倍,后期可开展细观测试,探索循环冲击下岩石细观损伤演化规律,进一步完善理论模型。

关键词：岩石力学损伤机制破坏模式循环冲击预加静载

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姜丽霞作品

编辑之友 2024年第9期 I0001-I0002页

作者：姜丽霞鲁东大学艺术学院

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公路交叉口照明距离与照度-车速协同优化

中国公路学报 2024年第8期37卷 275-288页

作者：李洪涛王琳虹东北林业大学土木与交通学院吉林大学交通学院

视线不良是公路交叉口夜间事故多发的重要因素。利用能够感知交通信息并自动调节亮度的智慧路灯改善交叉口支路的照明条件，能够实现以较低的电力消耗提高交叉口夜间安全水平，其中支路照明距离与照度-车速方案的协同优化十分重要。为... 详细信息

视线不良是公路交叉口夜间事故多发的重要因素。利用能够感知交通信息并自动调节亮度的智慧路灯改善交叉口支路的照明条件，能够实现以较低的电力消耗提高交叉口夜间安全水平，其中支路照明距离与照度-车速方案的协同优化十分重要。为将驾驶人视觉搜索能力维持在合理水平，研究了照明和车速的协同作用对驾驶人视觉搜索范围的影响，并以视觉搜索范围为约束优化支路照明距离与照明-车速之间的协同方案，以满足驾驶人视认性的需求。首先建立基于视点坐标在空间中透视映射理论的驾驶人视觉搜索范围计算方法。然后利用模拟驾驶平台搭建6种车速和4种照度的双因素耦合场景，以机动车与双侧支路随机出现行人和自行车之间的冲突作为冲突事件，利用眼动仪采集驾驶人在不同场景下的视点坐标，用于计算车辆驶入交叉口时驾驶人的视觉搜索范围。最后构建了基于多元高斯过程回归的视觉搜索范围与照度和车速的关系模型，并结合交叉口照度与车速之间匹配方案计算了不同车速下的支路最小照明距离。结果表明：当照度低于临界值时，驾驶人的视觉搜索范围不会随照度的提升发生显著变化，具体而言，对于车速低于50、60 km·h-1和高于70 km·h-1三种情况，对应的照度临界值分别为12、24、36 lx。此外，30、40、50、60、70 km·h-1车速对应交叉口支路的最小照明距离分别为27.59、29.91、32.71、35.74、38.68 m。因此，当检测到交叉口进口车道内车速增加时，需要在提高支路照度的同时增加支路照明距离，以留给驾驶人足够的视觉搜索空间及时发现支路出现的冲突事件。

关键词：交通工程公路交叉口视觉搜索范围车速照明距离协同优化交通安全

改进YOLOv5的光伏组件热斑及遮挡小目标检测

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计算机工程与应用 2024年第1期60卷 84-95页

作者：林正文宋思瑜范钧玮赵薇刘广臣鲁东大学数学与统计科学学院山东烟台264025 鲁东大学信息与电气工程学院山东烟台264025

热斑会严重影响光伏组件发电效率,利用红外光图像检测热斑,难以同时实现树叶、鸟粪等小型异物遮挡的有效识别,及时发现和清理异物可以有效降低因受到持续遮挡而引起的热斑。为实现对热斑更加全面的识别和处理,基于无人机巡检可见光和红... 详细信息

热斑会严重影响光伏组件发电效率,利用红外光图像检测热斑,难以同时实现树叶、鸟粪等小型异物遮挡的有效识别,及时发现和清理异物可以有效降低因受到持续遮挡而引起的热斑。为实现对热斑更加全面的识别和处理,基于无人机巡检可见光和红外光视频图像尺寸及检测任务特点,结合K-means++算法与IoU指标改进了YOLOv5的锚框设定方案以改善结果的随机性;可见光场景中,针对遮挡物体较小导致难以检测的问题,在YOLOv5s6的主干网络中嵌入坐标注意力机制(coordinate attention,CA),设计了遮挡小目标检测模型(CA-YOLOv5s6);红外光场景中,热斑区域较为明显,选择轻量化网络YOLOv5n作为其检测模型。实验结果显示:相较于YOLOv5s6,CA-YOLOv5s6的mAP提升了2.97个百分点,达到83.78%,Parameters减少了4.8×10^(5),达到1.18×10^(7),有效地提高了遮挡小目标的检测精度;YOLOv5n模型的mAP、FPS、Parameters分别为93.31%、83.3、1.76×10^(6),可以更好地满足红外图像热斑检测的任务需求。

关键词：光伏组件热斑故障异物遮挡小目标检测 YOLOv5 坐标注意力

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产流模式空间分布对城市雨洪过程模拟的影响

水资源保护 2024年第2期40卷 28-34,116页

作者：刘成帅许营营孙悦赵晨晨解添宁李文忠胡彩虹郑州大学水利与交通学院河南郑州450001

通过耦合网格产流计算模型(GRGM)和暴雨洪水管理模型(SWMM)汇流计算模块构建了GRGM-SWMM模型。以贾鲁河中牟水文站控制流域(包括郑州市中心城区)为研究区,基于18场实测暴雨洪水资料探究了产流模式空间分布对洪水过程模拟精度的影响。结... 详细信息

通过耦合网格产流计算模型(GRGM)和暴雨洪水管理模型(SWMM)汇流计算模块构建了GRGM-SWMM模型。以贾鲁河中牟水文站控制流域(包括郑州市中心城区)为研究区,基于18场实测暴雨洪水资料探究了产流模式空间分布对洪水过程模拟精度的影响。结果表明:研究区超渗产流模式空间分布面积占比高达72%,城市下垫面仍以超渗产流模式为主;相较于仅考虑超渗产流计算的SWMM,考虑超渗、蓄满和混合等不同产流模式空间分布的GRGM-SWMM模型场次洪水产流量、流量过程模拟精度明显提高,产流量模拟相对误差平均降低33.26%、决定系数平均提高0.089,流量过程模拟均方根误差平均降低5.13 m^(3)/s、纳什效率系数和决定系数分别平均提高0.227、0.207。

关键词：城市雨洪过程模拟产流模式 SWMM GRGM-SWMM 郑州市

Pd/C催化五氯苯酚加氢脱氯降解过程与机理

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环境化学 2024年

作者：曹学智李彤高文超殷瑞宁王晓克马宣宣刘莺刘苏静夏传海鲁东大学资源与环境工程学院鲁东大学滨海生态高等研究院福建福清核电有限公司鲁东大学化学与材料学院

采用Pd/C作为催化剂，研究了温和条件下水作为反应介质时，五氯苯酚的催化加氢脱氯降解过程，探讨了五氯苯酚不同位置氯原子的脱氯反应性和加氢脱氯途径.实验结果表明，Pd/C催化下，五氯苯酚及其降解中间产物均能实现高效加氢脱氯降解... 详细信息

采用Pd/C作为催化剂，研究了温和条件下水作为反应介质时，五氯苯酚的催化加氢脱氯降解过程，探讨了五氯苯酚不同位置氯原子的脱氯反应性和加氢脱氯途径.实验结果表明，Pd/C催化下，五氯苯酚及其降解中间产物均能实现高效加氢脱氯降解，且降解过程为逐级加氢脱氯，最终降解产物为苯酚；五氯苯酚不同位置上碳氯键的加氢脱氯反应性不同，发现水溶液中氯酚羟基间位和对位的碳氯键比其邻位的碳氯键更易优先加氢脱氯；五氯苯酚的主要加氢脱氯途径为：五氯酚→2,3,4,6-四氯苯酚→2,3,6-三氯苯酚→2,6-二氯苯酚→2-氯苯酚→苯酚和五氯酚→2,3,5,6-四氯苯酚→2,3,6-三氯苯酚→2,6-二氯苯酚→2-氯苯酚→苯酚.

关键词：五氯苯酚加氢脱氯 Pd/C 反应性

车-路协同下路面状态感知技术发展现状与展望

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山东大学学报(工学版) 2024年

作者：马涛王仁智陈丰宋一涛李岳马源东南大学交通学院

综述了车路协同感知路面技术体系功能框架与物理架构并展望了未来发展方向。基于基础设施的基本要求，系统描绘了车路协同路面的功能框架，提出行驶安全辅助、导航路径规划、材料结构优化、智能养护决策4个具体功能；根据实现功能的数... 详细信息

综述了车路协同感知路面技术体系功能框架与物理架构并展望了未来发展方向。基于基础设施的基本要求，系统描绘了车路协同路面的功能框架，提出行驶安全辅助、导航路径规划、材料结构优化、智能养护决策4个具体功能；根据实现功能的数据类型需求，阐明了涵盖状态感知、数据处理、数据传输、数据融合和能量供给等5个组成核心的技术体系架构。研究梳理了该技术体系中关键的状态感知和数据分析技术，阐释了相关技术原理、性能特点以及存在的问题，提出了技术整体发展需求。综合功能框架技术需求，规划了现有技术融合升级和新技术方向开辟2种途径，指明了车路协同路面的未来发展方向。研究还展望了车路协同路面与其他智慧道路技术如无人驾驶路面、自愈合路面、自俘能路面等的有机融合，以实现车路协同路面的使用效能最大化，并助力未来智慧道路基础设施不断发展完善。

关键词：道路工程车路协同路面状态传感技术数据分析方法

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赤泥基胶凝材料稳定碎石抗裂性能及评价方法

工程科学学报 2024年第11期46卷 2055-2062页

作者：邵伟韩瑞凯李召峰游浩山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061 山东大学齐鲁交通学院济南250002

路面半刚性基层具有强度高、稳定性好等优点,但在强度形成及后期服役过程中由于内部相对湿度和温度变化会产生收缩应力,当收缩应力超过胶凝材料自身胶结力时,基层会发生干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝.作为一种新型路面基层材料,赤泥基胶... 详细信息

路面半刚性基层具有强度高、稳定性好等优点,但在强度形成及后期服役过程中由于内部相对湿度和温度变化会产生收缩应力,当收缩应力超过胶凝材料自身胶结力时,基层会发生干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝.作为一种新型路面基层材料,赤泥基胶凝材料可100%代替水泥用于道路基层建设,然而赤泥基胶凝材料稳定碎石抗裂性能的经时演化规律尚不明确.因此,本文以赤泥基胶凝材料稳定碎石干燥收缩、温度收缩性能为研究对象,探究赤泥基胶凝材料掺量、养生龄期等因素对收缩性能的影响规律并运用灰色关联度确定了干缩抗裂性能指标、温缩抗裂性能指标与最大干缩应变、温缩应变的相关性.试验结果表明赤泥基胶凝材料稳定碎石的干缩应变、温缩应变随胶凝材料掺量的增加先降低后升高且干缩应变、温缩应变增长速率随养生龄期的延长逐渐减小,基于灰色关联度分析法确定了干缩抗裂性指数和温缩系数为赤泥基胶凝材料稳定碎石抗裂性能的最优评级指标,确定了赤泥胶凝材料掺量为7%时,赤泥基胶凝材料稳定碎石抗裂性能最优.

关键词：赤泥基胶凝材料半刚性基层收缩抗裂性能灰色关联度

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