1 河北工程大学 土木工程学院, 邯郸 056038
2 华南理工大学 土木与交通学院, 广州 510640
3 中冶节能环保有限责任公司, 北京 100088
桥梁结构多采用含有抗剪连接件的组合梁, 由于意外事故可能导致汽车爆炸冲击对桥梁结构造成损伤, 同时一些废弃桥梁有必要进行爆破拆除。基于此背景, 有必要对含有抗剪连接件的桥梁结构进行爆炸分析。首先应用ABAQUS参照已有文献的爆炸试验验证了考虑高应变率相关混凝土本构、钢材本构的流固耦合模型的合理性, 然后对爆炸荷载作用下波形钢板、开孔钢板及栓钉抗剪连接件的组合梁进行流固耦合数值模拟分析, 研究三种不同抗剪连接件组合梁的破坏模式。结果表明：在2 kg球形TNT炸药爆炸荷载作用下, 爆炸直接冲击导致组合梁连接件内侧混凝土失效删除, 外侧混凝土剥落, 临近爆点左右两侧混凝土产生较大塑性损伤。钢板类连接件破坏主要集中在圆孔与榫的连接处, 爆炸过程中, 栓钉连接件顶部受冲击显著, 底部发生剪切破坏。对于钢板类连接件, 混凝土榫内添加钢筋可有效减小钢板开孔处损伤。栓钉组合梁位移最小, 爆炸峰值过后由于栓钉为柔性连接件, 与混凝土共同作用, 爆炸峰值过后振速最小, 吸能效果较好。而钢板类连接件为刚性连接件, 抗冲击能力强, 峰值振速较低。研究结果可为桥梁结构及其他工程结构抗爆及爆破拆除提供借鉴意义。
爆炸荷载 抗剪连接件 流固耦合 explosion load shear connection fluid-solid interaction
1 新疆油田公司采气一厂, 新疆 克拉玛依 834000
2 北京邮电大学 计算机学院, 北京 100876
针对目前石化危险品装车过程中海量监控视频图像人为处理效率低下、模糊图像识别率低等问题, 提出一种基于生成式对抗网络(GAN)和卷积神经网络(CNN)与极限学习机(ELM)相结合的监控模糊图像智能修复及检测方法。首先, 使用深度学习网络作为目标检测框架, 利用GAN网络中生成器与判别器间的零和博弈对模糊图像进行复原, 得到清晰完整的作业图像; 其次, 利用CNN自适应学习图像特征的能力, 对修复后的图像进行自主特征提取; 最后, 将提取的图像特征输入ELM分类器中进行目标识别与分类, 判断作业过程是否存在违规行为。试验结果表明: 所提方法图像修复速度快, 视觉效果自然, 且目标识别准确率高, 具有很好的泛化能力。
模糊图像 图像复原 生成式对抗网络 卷积神经网络 极限学习机 blurred image image restoration generative adversarial network convolutional neural network extreme learning machine
1 燕山大学 机械工程学院, 河北 秦皇岛 066004
2 辽宁工业大学 机械工程与自动化学院, 辽宁 锦州 121001
3 上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室, 上海 200240
为研制一种能实现快速行走、运动灵活性好的仿生四足机器人, 对一种能够实现机构末端位置行程放大的2自由度并联机构进行运动性能分析与结构参数优化, 并将优化结果应用到仿生四足机器人的腿部机构, 研制出样机。首先, 推导2自由度并联行程放大机构位置反解, 建立机构的线速度雅克比矩阵, 对机构的工作空间进行分析。其次, 建立机构运动灵活性能评价指标, 揭示主要结构参数对灵活性能指标的影响规律。然后, 采用容限加权法确定一组合理的结构参数, 使运动灵活性能指标达到最优。最后, 根据优化的结构参数设计出仿生四足机器人腿部机构和整体的虚拟样机, 并进行虚拟样机运动仿真。仿真结果表明：并联行程放大机构各驱动参数变化平稳, 理论速度和仿真速度误差在±1.6×10-6 m/s范围内, 验证仿生四足机器人腿部机构设计方案和结构参数的合理性及理论推导的正确性, 为该仿生四足机器人的进一步研究奠定了基础。
并联行程放大机构 运动灵活性 性能评价指标 结构参数 优化设计 parallel stroke amplification mechanism kinematic flexibility performance evaluation index structure parameters optimization design
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 光电信息技术科学教育部重点实验室(天津大学), 天津 300072
不规则粗糙粒子广泛存在于粒子场中, 为获得其尺寸信息, 建立激光干涉成像系统, 提出了不规则粗糙粒子尺寸计算方法。基于光学传输矩阵理论, 模拟了不规则粗糙粒子激光干涉离焦像, 分析得到粒子尺寸与离焦像2D自相关的关系, 给出不规则粗糙粒子尺寸计算公式。以砂砾为样本进行激光干涉成像实验, 采集不同转向下的离焦像并进行频率分析获得粒子尺寸, 实验结果表明, 测量误差不超过10.4%, 满足微小粒子的测量要求, 对实际粒子场的测量具有重要意义。
激光干涉成像 不规则粗糙粒子 离焦像 2D自相关 laser interferometric imaging irregular rough particles defocused image 2D autocorrelation
为了明确在应用激光诱导击穿光谱技术进行煤粉流物质成分在线检测过程中, 煤粉粒径大小对激光诱导煤粉流等离子体特性的影响, 利用螺杆给料机搭建煤粉颗粒流检测平台, 分析了粒径不同的6种煤粉流等离子体的光谱数据。结果表明, 在相同的实验条件下, 随着煤粉颗粒粒径减小, 等离子体的电子密度和温度升高, 粒径小于50μm与粒径为250μm~300μm的样品的等离子体电子密度和温度分别升高了19.89%和13.13%;煤粉粒径大小对激光诱导煤粉流等离子体特性有很大影响, 选取合适的煤粉粒径不仅可以提高光谱强度而且元素检出限也得到改善, 更有利于检测样品中含量低的元素。
激光技术 激光诱导击穿光谱 煤粉颗粒流 粒径大小 光谱强度 元素检出限 laser technique laser-induced breakdown spectroscopy coal particles flow particle size spectral intensity element detection limit
1 首都师范大学物理系, 北京 100048
2 工业和信息化部电子科学技术情报研究所, 北京 100040
红外无损检测作为一种新型的检测技术正在诸多工业领域得到广泛的应用。其具有适用面广、检测速度快、检测面积大、结果直观和方式灵活等优点。根据实际检测目的及检测过程的需要，往往需要对所采集的原始红外热图进行一定的图像变换和数据处理工作，以发掘热图中的隐藏信息。提出一种应用于红外损件检测中的数据处理方法，通过将此数据处理方法应用于某涂层可靠性检测中，能够较好地判定涂层的破损状况及趋势。本方法可以较好地提取两次热过程之间被测物体所受损伤的信息，并以此为依据判定损伤的发展趋势，为实际的无损检测和无损评估工作提供参考。
测量 红外 无损检测 损伤 热图 光学学报
2012, 32(s1): s104002
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院， 安徽 合肥 230009
许多传统螺纹的检测技术工序复杂、效率低、成本高，已不能满足现代工业高效发展的需求，因此要建立一套以机器视觉识别技术为核心的视觉传感和图像处理系统，利用CCD获取螺纹基本图像，并通过数字图像处理技术和模糊模式识别方法对螺纹几何参数进行自动识读并加以识别。
机器视觉 螺纹识别 模糊识别 machine vision thread recognition fuzzy recognition
