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基于多轴载荷投影构建轮辋双轴疲劳损伤模型

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 99-104页

作者：王铁李旭东田程赵宏伟吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022 中汽信息科技(天津)有限公司天津300300 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司底盘试验研究部天津300300

针对轮辋疲劳试验载荷谱编制过程中损伤等价和试验加速的难点,结合轮辋结构自身特点,从损伤等效的角度对实际工况中轮辋承受的载荷进行了较为全面系统的分析,引入了多轴载荷投影的概念,构建了轮辋双轴疲劳损伤模型,在此基础上提出轮辋... 详细信息

针对轮辋疲劳试验载荷谱编制过程中损伤等价和试验加速的难点,结合轮辋结构自身特点,从损伤等效的角度对实际工况中轮辋承受的载荷进行了较为全面系统的分析,引入了多轴载荷投影的概念,构建了轮辋双轴疲劳损伤模型,在此基础上提出轮辋双轴疲劳试验载荷谱编制和试验加速的方法。在公共道路典型路面实车采集了约5000 km车轮轮辋时域数据,采用本文方法对获得的数据开展了轮辋双轴疲劳损伤的等效分析。结果表明:相较于单轴的轮辋径向疲劳试验和弯曲疲劳试验,本文提出的轮辋双轴疲劳试验方法在复现实际工况损伤方面具有显著的优越性。

关键词：车辆工程车轮轮辋双轴疲劳试验载荷谱多轴载荷投影

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地铁运行激励土体应力波基础特性研究

地球物理学进展 2024年

作者：孔庆钊桑笑晗李杨杨霞朱福钢韩磊同济大学土木工程学院浙江舜创智能光学科技有限公司

城市地铁运行过程中产生的振动主要以应力波的形式向周围土体传播，为了深入研究并充分利用地铁振动产生的土体应力波对隧道周围地质情况开展探测，本文首先针对地铁激励产生的应力波在土体中的传播特性开展研究，以揭示其基础特性变化... 详细信息

城市地铁运行过程中产生的振动主要以应力波的形式向周围土体传播，为了深入研究并充分利用地铁振动产生的土体应力波对隧道周围地质情况开展探测，本文首先针对地铁激励产生的应力波在土体中的传播特性开展研究，以揭示其基础特性变化规律。采用激振器激励混凝土板的方式模拟地铁振动，并借助激光多普勒测振仪从不同角度采集土体应力波信号数据进行分析。研究结果表明：随着与振源距离的增加，土体应力波信号能量呈现出指数衰减趋势，且激振频率越高，衰减越快；与应力波传播方向垂直的方向上，随着测点与中心点间距离的增大，信号能量呈现出正态分布的特点；采用AIC法提取应力波信号的初至时间并计算波速，发现应力波速随着激励频率的增大而增大，表明土体内传播的应力波信号具有频散特性；随着与振源距离的增加，土体应力波信号主频范围呈现出向低频频带转移的规律，而垂直于信号传播方向的各测点信号主频范围则基本一致；最终稳定传播至地面的应力波主要以50Hz的低频信号为主，该信号可用于最小尺度不低于0.6m的土体内部异常体的探测；采用激光多普勒测振仪扫描获取土体表面应力波波场图，结果表明，贴近土体上表面的波场能量较为集中，扫描波场图实现了应力波在真实土体中传播状态的可视化，所得结果可用于计算机仿真结果的验证。本研究成果对于进一步探讨和利用地铁振动产生的土体应力波进行地质探测具有重要参考价值。

关键词：地铁振动土体应力波多普勒测振仪地质探测赤池信息量准则(AIC)

基于金字塔网络的非侵入式负荷辨识及其隐私保护方案

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计算机工程 2024年第5期50卷 182-189页

作者：王以良周鹏叶卫戚伟强国网浙江省电力有限公司信息通信分公司浙江杭州310016

智能电网融合了信息系统,能够为能源供应提供更有效的解决方案。智能电表是智能电网的关键部分,对智能电表数据的深入研究有助于为智能电网的管理和决策提供有效支持。非侵入式负荷辨识(NILM)技术为需求侧管理提供了技术支撑,但现有方... 详细信息

智能电网融合了信息系统,能够为能源供应提供更有效的解决方案。智能电表是智能电网的关键部分,对智能电表数据的深入研究有助于为智能电网的管理和决策提供有效支持。非侵入式负荷辨识(NILM)技术为需求侧管理提供了技术支撑,但现有方式需要用户和NILM服务端进行数据交互,在这个过程中泄露了隐私信息。针对上述问题,设计了基于2D-卷积神经网络(2D-CNN)金字塔网络的NILM,并采用同态加密和安全多方计算技术进行隐私保护,针对金字塔网络的卷积、全连接、批标准化、平均池化、Re LU和上采样等算子设计隐私保护协议,组合隐私保护算子构建隐私保护的2D-CNN金字塔网络。整个过程没有还原数据和中间结果的原始信息,从而保护了双方隐私。在UK-DALE数据集上的实验结果表明,基于2D-CNN的金字塔网络能够表现出良好的效果,准确率达到95.81%,并且隐私保护的2D-CNN金字塔网络能够在保护客户端数据和服务端模型参数隐私性的情况下保持2D-CNN金字塔网络的推理效果,精确率、召回率和准确率等保持一致。同时,隐私保护的2DCNN金字塔网络在广域网中计算时间不到5 s,在局域网中不到0.5 s,并且通信量仅需4.79 MB,能够适用于NILM任务的现实场景。

关键词：智能电网非侵入式负荷辨识金字塔网络同态加密安全多方计算

基于SURF-OKG特征匹配的三维重建技术

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光学精密工程 2024年第6期32卷 915-929页

作者：张蕾石岩卢文雍徐睿靳展罗伟节陈义赵春柳占春连中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 浙江视觉智能创新中心有限公司浙江杭州311215 浙江省北大信息技术高等研究院浙江杭州311215

为了解决结构光三维重建中传统立体匹配存在的特征点匹配错误、匹配缺失和匹配重复等问题,本文将SURF算法中高斯滤波改进为自适应中值滤波结合小波变换,并提出了一种基于OKG算法的二次特征匹配方法。该算法首先使用自适应中值滤波结合... 详细信息

为了解决结构光三维重建中传统立体匹配存在的特征点匹配错误、匹配缺失和匹配重复等问题,本文将SURF算法中高斯滤波改进为自适应中值滤波结合小波变换,并提出了一种基于OKG算法的二次特征匹配方法。该算法首先使用自适应中值滤波结合小波变换算法对图像进行平滑和降噪处理,再进行初步特征点提取和匹配,然后将构建的尺度空间划分成多个网格,在每个网格内使用FAST算法提取尺度空间特征点,使用ORB算子提取左右图像的特征点,用BRIEF描述子对其进行描述,采用K-D树最近邻搜索法限制特征点选取,通过GMS算法剔除误匹配点。最后,将本文SURF-OKG算法与传统特征匹配算法进行对比分析,并对阶梯块进行三维重建来验证本文算法的有效性。实验结果表明:SURF-OKG算法的正确匹配率为92.47%;对阶梯宽度为40 mm,精度为0.02 mm的阶梯块进行三维重建,实验测得阶梯宽度的误差均值为1.312 mm,最大误差值不超过1.72 mm,基本满足结构光三维重建系统的实验要求。

关键词：三维重建特征点匹配 SURF算法 SURF-OKG算法阶梯块

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基于光纤陀螺的工程结构形变检测精度分析

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 314-318页

作者：郭朝风浙江大立科技股份有限公司杭州310053

针对光纤陀螺形变检测系统在应用中遇到的形变精度难以评估和运行速度难以选择问题,对形变检测精度和光纤陀螺性能之间的关系进行了分析。从光纤陀螺的工程结构形变检测机理出发,基于光纤陀螺误差模型,分析了光纤陀螺零偏重复性误差和... 详细信息

针对光纤陀螺形变检测系统在应用中遇到的形变精度难以评估和运行速度难以选择问题,对形变检测精度和光纤陀螺性能之间的关系进行了分析。从光纤陀螺的工程结构形变检测机理出发,基于光纤陀螺误差模型,分析了光纤陀螺零偏重复性误差和稳定性误差与形变检测误差的对应关系,在此基础上还仿真分析了检测系统的运行速度与检测精度的关系。仿真结果表明,当运行速度较快时,稳定性误差是影响检测精度的主要因素,当运行速度较低时,重复性误差是影响检测精度的主要因素,若采用中精度光纤陀螺,运行速度2 m/s时,可实现均方根为8.514μm的形变测量精度。研究成果可为光纤陀螺工程结构形变检测技术的工程应用提供理论指导。

关键词：光纤陀螺形变检测运行速度仿真分析

基于负压吸附爬壁机器人和Transformer的混凝土桥塔裂缝识别检测

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中国公路学报 2024年第2期37卷 53-64页

作者：丁威夏哲舒江鹏叶建龙项贻强浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江省交通集团检测科技有限公司浙江杭州310058

为了解决大型桥梁混凝土桥塔结构裂缝难以高效、安全、精准量化识别的问题,提出了基于爬壁机器人和Transformer的桥塔裂缝识别检测方法。该方法以基于负压吸附机制的爬壁机器人为装备载体,其可在混凝土桥塔上快速移动并近距离采集表观... 详细信息

为了解决大型桥梁混凝土桥塔结构裂缝难以高效、安全、精准量化识别的问题,提出了基于爬壁机器人和Transformer的桥塔裂缝识别检测方法。该方法以基于负压吸附机制的爬壁机器人为装备载体,其可在混凝土桥塔上快速移动并近距离采集表观病害高清数据。通过建立包含图像拼接、特征金字塔Transformer(Feature Pyramid Transformer,FPT)裂缝分割网络、尺度量化计算的裂缝识别方法,得到裂缝关键位置的宽度数据,并输出裂缝全局分布可视化结果,有效提升了微小裂缝的分割和边缘定位精度。基于试验验证了该方法的可行性与识别检测精度,并成功将其应用于中国东部某跨海大桥主塔裂缝检测工程。检测结果表明:该法对实际桥塔表面分布在0.1~3.3 mm宽度范围内的多尺度裂缝进行检测,宽度量化的最大误差小于10%。研究成果具有较好的应用前景,有望进一步推进现有混凝土桥梁结构检测技术与装备的智能化发展。

关键词：桥梁工程桥塔裂缝检测爬壁机器人特征金字塔Transformer 多尺度裂缝

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铁路数字化中台总体架构与应用模式研究

铁道运输与经济 2024年第8期46卷 153-160页

作者：靳磊朱涛中国铁路信息科技集团有限公司研发和建设处北京100844

中台作为企业数字化的重要组成,具有衔接前台与后台、匹配需求速差、打通数据链路、沉淀业务知识等价值。在阐述中台起源与发展、铁路业务特点、铁路信息化发展现状与问题的基础上,分析了建设铁路数字化中台的必要性,阐述了铁路数字化... 详细信息

中台作为企业数字化的重要组成,具有衔接前台与后台、匹配需求速差、打通数据链路、沉淀业务知识等价值。在阐述中台起源与发展、铁路业务特点、铁路信息化发展现状与问题的基础上,分析了建设铁路数字化中台的必要性,阐述了铁路数字化中台的建设目标与核心能力应聚焦促进部门间、专业间和系统间的互联互通与协同协作。研究基于中台理念,融合主流信息技术,结合铁路业务需求,提出铁路数字化中台总体架构,设计“四站、三中心、一平台”,可提供业务要素互联、专业知识沉淀、信息传输流通、数据资源开发、信息技术整合与自适应可组合等功能。最后提出铁路数字化中台建设策略和重点任务,以期推动中台落地实施并为促进铁路信息化建设与铁路数字化转型提供参考。

关键词：铁路信息化数字化转型中台总体架构泛在互联烟囱式信息孤岛

考虑源-荷互动的新型电力系统荷储优化协同控制方法研究

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自动化技术与应用 2024年

作者：黄健侯健生金坚锋王赢聪马永真浙江金华供电公司上海博英信息科技有限公司

随着分布式电网和储能系统的加入，若是不能进行有效的协同控制，将直接影响供电稳定，提高供电成本。面对这一问题，研究一种考虑源-荷互动的新型电力系统荷储优化协同控制方法。通过描述源-荷-储互动问题，建立分布式电源模型和储能... 详细信息

随着分布式电网和储能系统的加入，若是不能进行有效的协同控制，将直接影响供电稳定，提高供电成本。面对这一问题，研究一种考虑源-荷互动的新型电力系统荷储优化协同控制方法。通过描述源-荷-储互动问题，建立分布式电源模型和储能系统模型。然后联合协同运行成本和负荷波动构建多目标控制模型，在两个约束条件下，利用改进遗传算法求取目标模型最优解，得到新型电力系统荷储优化协同控制方案。结果表明:协同控制方法应用下，三种交互运行场景的电力系统运行成本达到最低值、负荷波动达到最小值。所研究方法的控制效果更好。

关键词：源-荷互动新型电力系统目标模型改进遗传算法荷储优化协同控制方法

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微型货车主动性防侧翻控制研究

机械设计与制造 2024年

作者：董禄李擎罗鹏付国栋北京信息科技大学自动化学院高动态导航技术北京市重点实验室北京德维创盈科技有限公司

针对微型货车在高速行驶工况下急速转弯时极易发生侧翻的问题，以车辆横向载荷转移率为控制系统的触发输入，采用差动制动方式，结合车辆侧翻特性，提出一种基于变论域理论的模糊PID控制方法，输出相应车轮制动力调节车辆的侧向加速度... 详细信息

针对微型货车在高速行驶工况下急速转弯时极易发生侧翻的问题，以车辆横向载荷转移率为控制系统的触发输入，采用差动制动方式，结合车辆侧翻特性，提出一种基于变论域理论的模糊PID控制方法，输出相应车轮制动力调节车辆的侧向加速度，来抑制车辆侧翻趋势。设置车辆横向载荷转移率的阈值为[-0.8，0.8]，避免出现阈值过小，使汽车在安全的行驶状态下触发控制系统对车辆制动；阈值过大，制动不及时的现象。在鱼钩转向输入工况下，应用Carsim与Simulink进行联合仿真验证，结果表明，本文所提出的控制方法有效：控制车辆侧向加速度的能力比模糊PID控制提升了18.6%，在抑制横摆角速度方面比模糊PID控制提升了24.8%，可实现微型货车主动性防侧翻。

关键词：防侧翻控制变论域模糊PID 微型货车