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双特征流融合和边界感知的显著性目标检测

计算机工程与应用 2024年第10期60卷 227-236页

作者：杨鑫朱恒亮毛国君福建工程学院计算机科学与数学学院福州350118 福建工程学院福建省大数据挖掘与应用技术重点实验室福州350118

显著性目标检测是计算机视觉领域的热门研究方向之一,许多基于深度学习的检测算法虽然已经取得了显著的成果,但是仍然存在待测目标漏检误检和边界模糊等问题。针对这些问题提出了一种基于双特征流融合和边界感知的目标检测算法,通过改... 详细信息

显著性目标检测是计算机视觉领域的热门研究方向之一,许多基于深度学习的检测算法虽然已经取得了显著的成果,但是仍然存在待测目标漏检误检和边界模糊等问题。针对这些问题提出了一种基于双特征流融合和边界感知的目标检测算法,通过改变输入图像尺寸来丰富多尺度信息,并自顶向下逐层聚合特征得到精细的预测结果。首先将输入图像调整为两种不同分辨率分别送入编码器,提取丰富的多层级特征形成双特征流;其次将双特征流自顶向下逐层融合,生成由粗到细的显著图;最后构建了边界感知结构,凭借上下文语义信息的指导生成精细的物体轮廓。在五个公开数据集上进行了大量实验,实验结果表明,所提算法在结构相似性(Sm)等多个指标上取得了更高的检测精度,生成的显著图目标完整且边缘清晰。

关键词：显著性目标检测全卷积神经网络多尺度学习双特征流融合边界感知

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多头图注意机制的深度学习地铁客流预测方法

铁道运输与经济 2024年第2期46卷 167-175页

作者：张阳陈燕玲福建工程学院交通运输学院福建福州350118 福建工程学院智能交通系统研究中心福建福州350118

挖掘地铁站点间的客流时空关联性是实现高精度地铁实时客流预测的关键。由于地铁网络中站点间客流的空间关联强弱性较为复杂且难以量化,从而导致客流预测过分依赖时间关联性。为克服该缺陷,提出一种多头图注意机制的深度学习地铁客流预... 详细信息

挖掘地铁站点间的客流时空关联性是实现高精度地铁实时客流预测的关键。由于地铁网络中站点间客流的空间关联强弱性较为复杂且难以量化,从而导致客流预测过分依赖时间关联性。为克服该缺陷,提出一种多头图注意机制的深度学习地铁客流预测方法,通过构建面向地铁网络的多头图注意机制对多个关联站点间的客流空间关联性进行学习,得出差异化权重值,量化目标站点与关联站点群之间的客流空间关联强弱性;同时,将多头图注意机制融入长短时记忆学习模型,以量化后的空间关联性数据为输入,结合地铁客流量的时间关联性实现客流预测。实验结果表明,所提出的方法可行、有效,能够提升地铁客流预测精度且预测结果优于经典预测方法。

关键词：地铁客流预测图注意机制长短时记忆神经网络客流时空关联性

考虑二次受力的UHPC加固RC墩偏压极限承载力

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工程力学 2024年第7期41卷 212-225页

作者：夏樟华王明鎏林上顺林龙镁黎雅乐福州大学土木工程学院福建福州350108 福建省土木工程新技术与信息化重点试验室(福建工程学院) 福建福州350118 江苏开放大学建筑工程学院江苏南京210036

为揭示考虑二次受力UHPC加固桥墩偏压受力的损伤机理和极限状态,设计制作了UHPC加固RC墩和未加固墩构件,并进行了相应的试验研究和理论分析,并与未加固墩进行了比较。开展了考虑二次受力的UHPC增大截面法加固RC桥墩的小偏压试验,研究了... 详细信息

为揭示考虑二次受力UHPC加固桥墩偏压受力的损伤机理和极限状态,设计制作了UHPC加固RC墩和未加固墩构件,并进行了相应的试验研究和理论分析,并与未加固墩进行了比较。开展了考虑二次受力的UHPC增大截面法加固RC桥墩的小偏压试验,研究了不同初始受力条件下加固墩的破坏模式和极限承载力。结合有限元模型讨论了UHPC抗压强度、加固层的厚度和配筋率对极限承载力的影响。根据极限状态下的受力特性和平衡关系,推导了UHPC加固RC墩偏压极限承载力计算公式。结果表明:UHPC搭配钢筋网加固墩小偏压承载力与未加固墩相比,提升幅度达到了183%以上。UHPC强度对试件极限承载力的影响较大,UHPC厚度增大对加固试件承载力提高也较明显,加固层配筋率对构件承载力的提高影响较小。初始荷载的增大会降低原墩的混凝土利用率,降低加固墩的极限承载力。所提出考虑二次受力公式的计算承载力与实测值误差在3%之内,与有限元计算值误差在8%之内,具有较高的计算精度。研究结果可以为UHPC加固RC墩偏压承载力计算提供理论依据。

关键词：桥墩 UHPC加固二次受力偏压极限承载力

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增材成型316L磁流变抛光工艺研究

机械设计与制造 2024年第6期400卷 132-135,139页

作者：陈丙三鲍中宇郑城黄迪程福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118

磁流变抛光工艺参数的确定对样件表面粗糙度有着直接的影响。通过单因素试验方法研究了在不同磁流变抛光工艺参数(主轴转速、水平工作进给速度、加工间隙)下对增材成型316L不锈钢样件表面粗糙度的影响。结果表明:随着主轴转速的增加,316... 详细信息

磁流变抛光工艺参数的确定对样件表面粗糙度有着直接的影响。通过单因素试验方法研究了在不同磁流变抛光工艺参数(主轴转速、水平工作进给速度、加工间隙)下对增材成型316L不锈钢样件表面粗糙度的影响。结果表明:随着主轴转速的增加,316L不锈钢样件表面粗糙度先降低后增加;水平工作进给会在一定程度上降低永磁体磁场分布不均导致磁流变抛光垫样貌带来的影响,增加抛光轨迹均匀性,降低表面粗糙度;而加工间隙直接影响了磁流变抛光垫夹持磨粒对样件的抛光压力,从而影响抛光质量。实验最后得到最优工艺参数组合为主轴转速600r/min、水平工作进给速度0.8mm/min、加工间隙0.6mm,此时抛光后表面粗糙度值Ra为0.023μm,为所有实验中的最优值。可见,合适的工艺参数能进一步提升磁流变抛光后的表面质量。

关键词：磁流变抛光增材成型表面粗糙度工艺参数 316L不锈钢

反平面线源荷载作用下浅埋圆形非完全粘结隧道动力响应研究

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爆炸与冲击 2024年第8期44卷 60-71页

作者：李志文李潜徐斌李晓锋李海波南昌工程学院土木与建筑工程学院江西南昌330099 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

为加深理解波源距离和非完全粘结对地震波散射的影响规律,结合位移不连续模型、波函数展开法、Graf公式和镜像方法推导了反平面线源荷载下浅埋圆形非完全粘结隧道动力响应的级数解,并通过衬砌内外边界条件残余量与级数解截断项数的关系... 详细信息

为加深理解波源距离和非完全粘结对地震波散射的影响规律,结合位移不连续模型、波函数展开法、Graf公式和镜像方法推导了反平面线源荷载下浅埋圆形非完全粘结隧道动力响应的级数解,并通过衬砌内外边界条件残余量与级数解截断项数的关系校验了该解的精度。通过对该级数解进行参数分析,系统地探讨了衬砌与围岩的接触刚度、衬砌模量、衬砌厚度、隧道埋深和波源距离等因素对衬砌内表面位移和周向剪应力的影响。结果表明:衬砌与围岩的接触刚度对隧道的动力响应具有显著的影响,尤其在某些较小接触刚度情况下隧道动力响应幅值可能非常大;增大衬砌模量会减小位移,但同时会导致周向剪应力增加;增大衬砌厚度能同时减小位移和周向剪应力;增大隧道埋深会使最大位移和周向剪应力向隧道拱顶附近移动;增大线源与隧道的水平距离会使隧道背波侧相对幅值增大。

关键词：浅埋隧道地震波散射反平面线源波函数展开法

人工冻土分数阶导数应力-应变指数模型参数确定及验证

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 285-294页

作者：姚兆明宋梓豪陈军浩左维亚安徽理工大学土木建筑学院矿山地下工程教育部工程研究中心福建工程学院土木工程学院

人工冻土可看成是理想固体和理想流体以某种比例进行的勾兑，其力学特性既不符合胡克定律，也不遵守牛顿黏性定律，而是遵守介于它们之间的某种关系，分数阶导数能够很好地描述这种勾兑效应。对合肥膨胀土在不同冻结温度下进行单轴压缩... 详细信息

人工冻土可看成是理想固体和理想流体以某种比例进行的勾兑，其力学特性既不符合胡克定律，也不遵守牛顿黏性定律，而是遵守介于它们之间的某种关系，分数阶导数能够很好地描述这种勾兑效应。对合肥膨胀土在不同冻结温度下进行单轴压缩试验，得到冻结温度对应力-应变的影响规律。将分数阶导数引入指数模型，将它改进为人工冻土单轴压缩下应力-应变分数阶指数模型。通过对建立的模型两边取自然对数，得到不同温度下应力-应变线性方程组，求解建立方程组确定出分数阶导数模型参数。为进一步验证所建立模型的适用性，引用一组南京冻结粉质黏土三轴剪切试验，在分数阶系数中考虑围压的影响，将它改进为能考虑围压影响的应力-应变分数阶指数模型。将改进的人工冻土应力-应变分数阶指数模型的计算结果与试验结果进行比较，结果表明：计算结果与试验结果吻合度较高，能准确地预测单轴压缩、三轴压缩剪切应力-应变曲线的变化趋势。改进后的分数阶导数模型参数较少且有明确的物理意义，便于工程应用。当前的模型仅仅适用于应变硬化型，为了能进一步描述应变软化型的力学特性，下一步将在模型中考虑损伤进而建立应变软化型分数阶指数模型。同时，如何在模型中反映冻土的结构性与各向异性对应力-应变的影响也将是下一步的研究内容。

关键词：人工冻土指数模型应力-应变曲线分数阶导数

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海砂超高性能混凝土试验

重庆大学学报 2024年第2期47卷 14-21页

作者：韦建刚陈荣黄伟卞学海麻秀星福州大学土木工程学院福州350116 福建工程学院土木工程学院福州350118 垒知控股集团股份有限公司福建厦门361004

采用未淡化的海砂制备超高性能混凝土(UHPC)和普通混凝土,研究了不同氯离子含量的海砂对UHPC抗压强度、孔结构、快速氯离子渗透性以及内置钢筋耐久性的影响,并与普通混凝土进行分析比较。结果表明,海砂中的氯离子含量对UHPC抗压强度并... 详细信息

采用未淡化的海砂制备超高性能混凝土(UHPC)和普通混凝土,研究了不同氯离子含量的海砂对UHPC抗压强度、孔结构、快速氯离子渗透性以及内置钢筋耐久性的影响,并与普通混凝土进行分析比较。结果表明,海砂中的氯离子含量对UHPC抗压强度并不会产生较大的消极影响;海砂UHPC的临界孔半径约为2 nm,与海砂普通混凝土不同,孔隙率随海砂中氯含量的增加而增加;即使海砂氯离子含量高达0.636%,海砂UHPC的氯离子渗透性仍可忽略不计;海砂UHPC中钢筋在28 d后处于钝化状态并趋于稳定。

关键词：海砂超高性能混凝土抗压强度孔结构耐久性

变刚度地基上隔震结构群桩基础动力响应试验研究

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振动与冲击 2024年第2期43卷 208-218页

作者：于旭单志承庄海洋陈国兴南京工程学院建筑工程学院南京211167 南京工业大学岩土工程研究所南京210009 华东交通大学土木建筑学院南昌330013

通过控制输入地震动持时压缩比和强度的方法,提出了变刚度地基上桩基基础隔震结构振动台模型试验方法,并结合已完成的不同地基上桩基基础隔震结构系列振动台模型试验,分析了地基刚度变化对隔震结构群桩基础动力学特性的影响规律。结果表... 详细信息

通过控制输入地震动持时压缩比和强度的方法,提出了变刚度地基上桩基基础隔震结构振动台模型试验方法,并结合已完成的不同地基上桩基基础隔震结构系列振动台模型试验,分析了地基刚度变化对隔震结构群桩基础动力学特性的影响规律。结果表明,结构-土体相对刚度比和输入地震动强度显著影响隔震结构群桩基础弯矩反应,强震下结构-土体相对刚度比越大,隔震结构群桩基础中间桩体上部弯矩反应幅值增大越显著,而中间桩体下部弯矩幅值较小。当输入加速度峰值和结构-土体相对刚度比R大于一定限值时,群桩基础震陷显著增加,群桩基础承台转动反应强烈,同时群桩基础桩顶水平位移在主震后出现明显的单边累积水平位移,说明强震作用下地基刚度变化过程中隔震结构群桩基础上部更易出现地震破坏,而群桩基础震陷与基础承台强烈转动反应的共同作用可能是导致隔震结构群桩基础上部弯矩骤增的主因。

关键词：变刚度地基群桩基础基础隔震结构振动台试验地震反应

基于导纳控制的社交机器人伴随与避障控制策略

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机器人 2024年第3期46卷 305-316页

作者：廖哲霖彭建伟姚瀚晨苏泽凡戴厚德福建农林大学机电工程学院福建福州350002 中国科学院福建物质结构研究所福建福州350005

目前社交机器人与目标人体并排行走(人体伴随与避障)时的运动控制策略的研究相对缺乏。为提升陪伴任务中用户的舒适度、机器人的运动柔顺度及其安全避障能力,本文提出了一种基于导纳控制的人体伴随与避障控制策略。首先,基于人机交互空... 详细信息

目前社交机器人与目标人体并排行走(人体伴随与避障)时的运动控制策略的研究相对缺乏。为提升陪伴任务中用户的舒适度、机器人的运动柔顺度及其安全避障能力,本文提出了一种基于导纳控制的人体伴随与避障控制策略。首先,基于人机交互空间理论设计了交互力模型以构建人机动态交互关系,避免机器人侵犯目标人的亲密区域以提升目标人的舒适度;其次,将导纳控制模型与交互力模型结合,通过设置合理的导纳参数提升机器人运动控制的柔顺度;最后,引入行为动力学模型模拟人类的避障行为,以保障人体伴随任务的安全性。此外,提出了一组评价指标以验证伴随控制器的性能。根据仿真实验结果,在柔顺度方面,相较于PID法和虚拟弹簧模型(VSM)法,本方法下速度变化量分别降低69.6%和67.1%;在舒适度方面,机器人未给目标人带来不适;在安全性方面,本方法的避障失败率仅为10%,优于人工势场(APF)法和VSM法的40%和50%。实物实验中,机器人的柔顺度和舒适度指标均较好,避障失败率仅为5%,有效实现了安全友好的人体伴随与避障控制。

关键词：人机共融伴随导纳控制行为动力学社交机器人避障