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基于全盾壳模型的类矩形盾尾力学性能数值模拟研究

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：沈皓潘汪洋石元奇翟一欣柳献同济大学地下建筑与工程系上海城建隧道装备有限公司

盾壳是保护盾构机内部人员设备安全的重要屏障，盾尾作为盾壳结构中用于管片拼装区域，无法加装大型隔板以及肋条等加固措施，是盾壳最薄弱的位置，且类矩形盾尾的受力性能与传统圆形盾尾存在明显差异。为真实地反映类矩形盾尾的受力性... 详细信息

盾壳是保护盾构机内部人员设备安全的重要屏障，盾尾作为盾壳结构中用于管片拼装区域，无法加装大型隔板以及肋条等加固措施，是盾壳最薄弱的位置，且类矩形盾尾的受力性能与传统圆形盾尾存在明显差异。为真实地反映类矩形盾尾的受力性能，验证类矩形盾尾在各种施工荷载下的安全性并指导后续优化设计，使用abaqus有限元软件建立了包括前壳体1、前壳体2、后壳体和盾尾四部分的全盾壳模型，并在模型中考虑了盾尾刷和盾尾油脂腔荷载的影响，就直线掘进工况下盾尾的受力性能进行模拟研究。结果表明：背景工程中的类矩形盾尾变形最大与应力最大位置均位于盾尾自由端拱顶处，其在18m埋深下的直线掘进工况下最大应力48.58MPa，最大水平变形5.88mm，最大竖向变形16.66mm，具有足够的刚度与强度储备，满足施工安全要求；全盾壳计算模型相较于仅考虑盾尾的计算模型的计算结果更接近于工程实测数据，可以认为全盾壳模型能更真实准确地反映盾尾的力学性能；盾尾油脂腔荷载显著影响盾尾变形和应力的计算结果，在盾尾力学性能研究中应考虑该荷载的影响，而盾尾刷由于刚度过小，对盾尾整体的受力性能没有明显影响；通过参数分析，明确了地层性质、埋深和盾尾厚度对盾尾受力性能的影响规律，而顶推力对盾尾受力性能影响较小。

关键词：类矩形盾尾全盾壳模型力学性能数值模拟参数分析

高反射釉料对不同厚度光伏玻璃断裂强度的影响

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硅酸盐通报 2024年第4期43卷 1350-1358页

作者：吴江涛刘津刘玲玲徐德生金飞凯程轶斐丁林锋王连军东华大学材料科学与工程学院先进玻璃制造技术教育部工程研究中心上海201620 上海晶澳太阳能科技有限公司上海201400

高反射釉料常被涂覆在光伏玻璃上以提升其光电转化效率,然而,高反射釉料对光伏玻璃断裂强度的影响尚不明确。本文采用双环测试和四点弯曲测试定量研究了玻璃厚度(1.55、1.86和2.89 mm)、釉料种类(A和B)、加载速率(2、20、50 mm/min)及... 详细信息

高反射釉料常被涂覆在光伏玻璃上以提升其光电转化效率,然而,高反射釉料对光伏玻璃断裂强度的影响尚不明确。本文采用双环测试和四点弯曲测试定量研究了玻璃厚度(1.55、1.86和2.89 mm)、釉料种类(A和B)、加载速率(2、20、50 mm/min)及上压头受力面(釉料面、玻璃面)等对光伏玻璃断裂强度的影响,并结合Weibull分布分析变量对光伏玻璃断裂强度的影响。研究结果表明,两种高反射釉料都能显著降低光伏玻璃的断裂强度,其中,在釉料面朝下时,双环测试的断裂强度降低超过72%,远超过四点弯曲强度的降低幅度(26%~46%)。此外,随着玻璃厚度的下降,断裂强度显著降低,例如,四点弯曲测试中,2.89 mm厚度带釉料的全钢化光伏玻璃断裂强度为104 MPa,而1.55和1.86 mm厚度半钢化光伏玻璃的断裂强度仅为68和73 MPa。通过扫描电子显微镜发现,釉料层与光伏玻璃基体中的微孔等缺陷是导致光伏玻璃断裂强度下降的主要原因。

关键词：光伏玻璃高反射釉料厚度断裂强度 Weibull分布四点弯曲

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复合材料在民用飞机应用与发展趋势

复合材料科学与工程 2024年第9期 98-104页

作者：徐林刘传军赵崇书中建材(上海)航空技术有限公司上海200120

“一代飞机,一代材料”,材料是飞机制造的基础。在一百多年的世界航空史上,飞机发展的快慢,很大程度取决于材料。复合材料具有比强度和比模量高、疲劳性能和耐腐蚀性能好、密度小等特性,极大促进了民用飞机产业的发展。目前,高性能复合... 详细信息

“一代飞机,一代材料”,材料是飞机制造的基础。在一百多年的世界航空史上,飞机发展的快慢,很大程度取决于材料。复合材料具有比强度和比模量高、疲劳性能和耐腐蚀性能好、密度小等特性,极大促进了民用飞机产业的发展。目前,高性能复合材料用量已经是衡量民机先进性的指标之一。本文重点阐述了欧美国家制定并实施的一系列航空复合材料研究计划及其取得的重要成果,介绍了国内航空复合材料发展历程,总结了复合材料在国内外民用飞机领域应用现状。基于未来国内民用飞机需求量,从原材料、结构件制造和工艺装备等方面,分析了复合材料应用降低飞机结构重量、减少运营成本和提升经济性的优势,讨论了复合材料应用于国产民用飞机的机遇与挑战。

关键词：民用飞机复合材料航空应用制造技术轻量化

机器视觉下多特征组合的围岩风化程度判定方法

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隧道建设（中英文） 2024年第4期44卷 673-681页

作者：毛勤平刘军成杨晓秋刘学增桑运龙江西省交通投资集团有限责任公司项目建设管理公司江西南昌330003 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092

针对围岩风化程度判定存在主观性强、准确率低的问题,开展基于图像识别和机器学习的围岩风化程度定量化判别技术研究。依托大广复线扩容工程搜集隧道施工期间掌子面的图像,采用数字图像处理技术对掌子面图像颜色信息、表面纹理信息、节... 详细信息

针对围岩风化程度判定存在主观性强、准确率低的问题,开展基于图像识别和机器学习的围岩风化程度定量化判别技术研究。依托大广复线扩容工程搜集隧道施工期间掌子面的图像,采用数字图像处理技术对掌子面图像颜色信息、表面纹理信息、节理信息进行自动化提取。基于提取的指标参数,借助机器学习方法进行指标筛选,并建立围岩风化程度预测模型。通过研究可以得到:1)对预测模型准确率贡献度由大到小的指标分别为颜色、完整性和纹理,各单一指标预测模型准确率分别为71.91%、70.78%、47.19%;2)多指标组合模型相较单一指标模型判定准确率更高,采用颜色、纹理、完整性3个指标的组合模型,准确率达到86.52%;3)对13个二级指标进行特征筛选,剔除5个贡献度较低的纹理特征指标,采用剩余的8个关键指标构建预测模型,预测精度仍能达到85%,满足工程需求。研究结果表明:掌子面图像的颜色、纹理、完整性信息能够有效表征围岩风化程度,建立在这些指标之上的机器学习预测模型能够稳定有效地对掌子面的风化程度进行判定。

关键词：隧道工程围岩风化程度机器学习数字图像处理技术

钒分布特性对新型980 MPa级特厚板用海工钢淬透性的影响

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金属学报 2024年

作者：傅万堂王薇任利国白兴红吕知清李荣斌刘浩楠齐建军天津重型装备工程研究有限公司上海电机学院上海热加工工程技术研究中心燕山大学亚稳材料科学与技术国家重点实验室河钢集团有限公司

提高淬透性以使板厚方向组织性能均匀化是海洋工程用高品级特厚钢板生产的技术关键和难点。本工作通过热膨胀和Jominy末端淬火实验，并结合铝脱氮处理，研究了V分布状态对一种新型980 MPa级特厚板用海工钢在850和910℃奥氏体化后的淬透... 详细信息

提高淬透性以使板厚方向组织性能均匀化是海洋工程用高品级特厚钢板生产的技术关键和难点。本工作通过热膨胀和Jominy末端淬火实验，并结合铝脱氮处理，研究了V分布状态对一种新型980 MPa级特厚板用海工钢在850和910℃奥氏体化后的淬透性及显微组织的影响规律。采用EPMA、SEM和TEM等手段表征了钢的显微组织和V原子的分布特性。结果表明，910℃奥氏体化过程中AlN的产生能够促进V原子在原奥氏体晶界上的偏聚，提高过冷奥氏体的稳定性并延缓先共析铁素体的转变，从而有效提高海工钢特厚板的淬透性，使其在更宽的冷速范围(对应于更厚的钢板截面)内组织与性能均匀性更好、强韧性匹配度更高。

关键词：特厚板淬透性钒偏聚 AlN Jominy实验

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面向平缝工艺信息融合的知识图谱构建方法

纺织学报 2024年第4期45卷 195-203页

作者：郑小虎刘正好刘冰张洁徐修亮刘希东华大学人工智能研究院上海201620 纺织工业人工智能技术教育部工程研究中心上海201620 上海工业大数据与智能系统工程技术研究中心上海201620 东华大学机械工程学院上海201620 杭州中服科创研究院有限公司浙江杭州311199 上海富山精密机械科技有限公司上海201599 东华大学信息科学与技术学院上海201620

针对缝纫工艺流程链路长,生产要素多样,工艺知识分散化的特点,首先,提出缝纫工艺信息组织建模方法,面向多源异构平缝工艺信息构建本体模型;其次,研究基于面料力学性能的平缝工艺推荐方法,构建面料基础性能、缝制性能知识体系,结合面料... 详细信息

针对缝纫工艺流程链路长,生产要素多样,工艺知识分散化的特点,首先,提出缝纫工艺信息组织建模方法,面向多源异构平缝工艺信息构建本体模型;其次,研究基于面料力学性能的平缝工艺推荐方法,构建面料基础性能、缝制性能知识体系,结合面料层次分类方法和实验参数分析,形成力学性能参数与缝制参数之间的数学模型;在此基础上,以专家经验文本、实验测量数据为原始数据,构建面向平缝工艺信息融合的知识图谱,开发WEB系统展开应用验证。结果表明:所构建的工艺推荐方法实现了对面料平整度和最大缝缩率的预测,知识融合系统实现了缝纫工艺知识的智能搜索和缝制参数的智能推荐,为工艺数据集成、装备故障运维、工艺路线设计、产品质量控制提供决策参考。

关键词：服装缝纫知识图谱工艺知识管理平缝工艺知识推荐缝制参数

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地下封闭水体内多无人艇协同的视觉定位方法

计算机应用 2024年

作者：车文博王建华郑翔吴恭兴张舜王浩铸航运技术与控制工程交通运输行业重点实验室(上海海事大学) 上海遨拓深水装备技术开发有限公司

针对无人艇（USV）在地下封闭水体中卫星定位信号缺失、通信受限、环境光线弱等问题，本文提出一种地下封闭水体内多无人艇协同的视觉定位方法。首先，设计了一种艇载光源合作标志物，根据艇身结构与应用场景对标志物结构进行优化；其... 详细信息

针对无人艇（USV）在地下封闭水体中卫星定位信号缺失、通信受限、环境光线弱等问题，本文提出一种地下封闭水体内多无人艇协同的视觉定位方法。首先，设计了一种艇载光源合作标志物，根据艇身结构与应用场景对标志物结构进行优化；其次，采用单目视觉采集标志物图像，求取特征点的图像坐标；再次，根据摄像机成像模型，通过合作标志物特征点的空间坐标及其对应的图像坐标之间的关系，通过改进直接线性变换方法求解相邻艇间的相对位置；继次，利用前后艇的摄像机进行艇间对视，通过最小方差算法，融合根据前后艇摄像机图像求解的相对位置，提高相对定位精度；最后，利用场景中已知的绝对坐标，获得各无人艇的绝对位置。仿真实验对影响定位误差的因素进行分析，并与传统直接线性变换方法对比，随着距离的增加，本文方法效果更趋明显，在距离15m时求解的位置方差稳定在0.2m2以内，验证了本文方法的准确性。静态实验表明，本文方法能够将相对误差稳定在10.0%以内；通过地下河道内的动态实验，求解绝对定位的航行轨迹，达到与卫星定位相当的精度，验证了本文方法的可行性。

关键词：无人艇协同定位单目视觉合作标志地下封闭水体

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基于特征识别的晶圆精确找正方法

东华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郑晋颜嘉杰王庆霞周虎黄顺舟东华大学机械工程学院上海航天设备制造总厂有限公司上海航天工艺与装备工程技术研究中心

为提高晶圆划片的找正精度和实现不同类型晶圆划片找正的通用性，提出一种两步找正策略：基于Blob目标识别实现晶圆大视野图像特征标识的粗找正；结合广度优先搜索策略与带掩膜的边缘梯度模板匹配实现晶圆小视野图像特征标识的精找正。... 详细信息

为提高晶圆划片的找正精度和实现不同类型晶圆划片找正的通用性，提出一种两步找正策略：基于Blob目标识别实现晶圆大视野图像特征标识的粗找正；结合广度优先搜索策略与带掩膜的边缘梯度模板匹配实现晶圆小视野图像特征标识的精找正。分析晶圆图像中能够反映晶圆姿态的粗-精找正特征标识；对晶圆大视野图像进行滤波与分块自适应阈值分割操作，建立筛选条件进行Blob识别，确保在精找正时不出现跨越划切道的现象；采用广度优先搜索策略控制相机轨迹寻找精找正特征标识，结合边缘梯度模板匹配算法并引入掩膜操作实现精找正特征标识的准确匹配，通过获取特征的重心坐标完成精找正。试验表明，通过该方法能够使晶圆的找正精度达到4 μm，满足实际生产需求，并且对不同型号的晶圆具有一定的通用性。

关键词：机器视觉特征识别找正方法模板匹配广度优先

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数字隧道

现代隧道技术 2024年第1期61卷 1-15页

作者：刘学增杨子硕丁爽房茂柳同济大学土木工程学院上海200092 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092

详细阐述了数字隧道的内涵、特征以及隧道数字化技术及现状;数字隧道基于统一编码规则和多源数据处理技术,实现勘察、设计、施工、运维阶段工程数据的数字化,构建隧道数字化模型,将设计、施工、运维3个阶段数据无缝对接,打造基于数据和... 详细信息

详细阐述了数字隧道的内涵、特征以及隧道数字化技术及现状;数字隧道基于统一编码规则和多源数据处理技术,实现勘察、设计、施工、运维阶段工程数据的数字化,构建隧道数字化模型,将设计、施工、运维3个阶段数据无缝对接,打造基于数据和模型的业务管理模式。以工程数据数字化为基础、以模型为载体,通过参数化建模、数据反演,充分挖掘各类工程数据内在联系,进而反馈指导隧道设计、施工、养护决策和数据的综合应用,为隧道工程建设、运营和管理提供准确的数据以及高效的信息综合分析服务,并实现全生命周期信息的互联互通。以数字隧道为基础,未来可进一步向“智慧隧道”延伸。

关键词：数字隧道数据标准与编码多源数据参数化建模互联互通全生命周期服务