基于多重性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析

直立锁缝屋面系统作为风敏感结构，在不同等级风荷载作用下，易遭受不同程度的损伤甚至破坏. 为减少风灾损失，提出了基于多重性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析方法. 通过建立直立锁缝屋面系统力学模型分析其失效模式以及风致破坏过程，提出以屋面板大肋边节点相对位移作为量化指标，划分并推导了三阶段性能水准及量化模型；结合概率可靠度的风灾易损性分析方法，并以某典型工程为例进行直立锁缝屋面系统风灾易损性分析. 算例结果表明，本文方法获得的易损性曲线能很好地预测直立锁缝屋面系统损伤状态，其中轻度损伤、中度损伤、重度损伤以及风揭破坏状态对应的风速范围分别为0~14.9 m/s、20~26.8 m/s、30~46.9 m/s和大于46.9 m/s，可为直立锁缝屋面系统工程设计和实践提供参考.     

基于圆周光强检测的血管OCT图像导管的去除方法

在血管OCT（Optical Coherence Tomography）图像中，OCT图像中导管在不同位置的成像，很大程度上影响了血管内其他目标检测及识别的结果。为了减少图像中导管对上述研究结果的干扰，提出一种快速检测和识别导管区域的自动化方法。该方法先在图像中心处划分检测圆的圆心坐标变化区域，在极坐标下建立圆周光强检测模型。然后，利用每个检测圆上其半圆周的像素均值差构建描述当前检测圆的特征数据。针对导管成像失真问题，采取动态地变换检测圆的圆心坐标和半径的方法。对4组血管OCT图像（约300幅/组）进行实验，实验结果表明，导管检测的准确率达到97.35%，且平均每幅图像的检测时间约为0.7秒。     

基于机器学习的再生混凝土配合比设计方法

再生混凝土技术是实现建筑垃圾资源化利用的有效途径. 通过收集再生混凝土氯离子侵蚀试验和碳化试验的数据，将材料信息和试验环境信息作为输入参数，采用电通量和碳化深度分别量化再生混凝土的抗氯离子侵蚀和抗碳化性能，基于机器学习方法构建再生混凝土的耐久性能预测模型，在此基础上以强度、耐久性和成本作为优化目标，结合 NSGA-Ⅱ算法和优劣解距离法提出再生混凝土配合比优化设计方法. 结果表明：梯度提升树模型可以较好地预测再生混凝土的抗氯离子侵蚀性能，高斯过程回归模型则对再生混凝土抗碳化性能预测表现较好；采用提出的配合比优化设计方法获得了满足耐久性和力学性能要求的低成本再生混凝土配合比建议值，可用于指导施工配合比设计.     

工业铁矿石球团的氢基直接还原:统计设计实验与计算模拟

氢基直接还原还原被认为是减少炼钢行业人为 CO₂ 排放的重要发展方向之一，本文使用 Doehlert 实验设计研究了工业生产的赤铁矿球团与 H₂ 的直接还原，以评估球团直径 (10.5–16.5 mm)、孔隙率 (0.36–0.44) 和温度 (600–1200°C)的影响。观察到温度和颗粒大小之间的强烈交互作用，表明这些变量不能独立考虑。温度的升高和颗粒尺寸的减小有利于降低率，而孔隙率没有显示出相关的影响。还原过程中粒料尺寸的变化可以忽略不计，除非是在高温下由于裂纹形成，才会产生较大的尺寸变化。高温下机械强度的显着降低表明了氢基直接还原直接还原工艺操作最高温度为 900°C。本文使用改进的晶粒模型来模拟三个连续的非催化气固反应，同时考虑到了不同的颗粒尺寸和孔隙率，以及在 800 到 900°C 的反应过程中的变化，实现了良好的预测能力。然而，对于其他温度，在建模中还必须考虑不同的结构变化机理。这些结果对开发用于无二氧化碳炼钢技术的球团矿做出了重大贡献。     

3D打印菱形聚合物厚度对尾砂充填聚合物抗弯性能和微观结构影响机制

下向进路式充填法是开采破碎矿体行之有效的方法之一。在此环节中，充填体人工假顶的稳定性对于保障人员和设备安全是至关重要的。本文基于3D打印技术，探索制备了一种掺加菱形复合结构的尾砂充填聚合物。采用三点弯曲和数字图像关联（DIC）技术等综合手段，探讨菱形复合结构不同层高和灰砂比影响下尾砂尾砂充填聚合物的抗弯特性。试验结果表明:层高为14 mm的3D打印菱形聚合物组合试样具有极强的挠曲特性，最大挠度值达30.1 mm；而层高为26 mm的3D打印菱形聚合物组合试样在挠曲特性方面略差，但其抗弯强度较高，为2.83 MPa。本文研究结论能为下向充填体采矿法人工假顶构筑提供一定的理论参考依据。     

模拟喷吹氢气对高炉运行和二氧化碳排放的影响

本文采用一维稳态区域模型模拟了氢气注入对高炉运行和二氧化碳排放的影响。在高炉垂直温度模式模拟的基础上，以热储备区为重点，评估了最大注氢速率。本研究还检查了鼓风温度氧气浓度对焦炭置换率、生产率、氢气利用效率和二氧化碳减排的影响。在鼓风温度为1200°C，富氧量为2vol%和12vol%时，最大氢气注入速率分别为每吨铁水（HM）注入19.0和 28.3千克的H₂。结果表明，焦炭替代率为每千克H₂ 3到4 千克的焦炭，直接CO₂排放减少10.2%到17.8%，根据氧富集水平的不同，生产率最高可提高13.7%。提高鼓风温度进一步减少了二氧化碳的直接排放。氢气利用度达到最大值0.52–0.54 H₂O/(H₂O + H₂)。氢气注入的脱碳潜力估计在每吨H₂ 9.4吨CO₂到9.7吨CO₂之间。为了经济可行性，注氢需要在低成本制氢方面取得革命性进展，除非技术变革是由碳排放成本推动的。氢气注入可能会对滚道的径向温度模式产生不利影响，这可以通过采用适当的注氢技术来解决。     

构造形式对复合叠合板弯曲刚度的影响

针对近年来混凝土叠合板向大跨度发展的需求，提出一种内填轻质蒸压加气混凝土砌块的复合叠合板. 开展了不同参数变化（纵肋、加气块、横肋）的复合叠合板与现浇普通混凝土板的受弯性能对比试验，分别从承载能力、弯曲刚度、截面整体工作性能等影响受弯性能的力学指标参数开展研究；对比分析了常规现浇板与复合叠合板受弯性能的异同，重点研究了不同参数变化对复合叠合板弯曲刚度的影响机理；在此基础上，提出适用于不同受力阶段的复合叠合板短期弯曲刚度计算公式. 结果表明：复合叠合板与普通混凝土现浇板的受弯破坏过程类似，破坏前均有较明显特征，且裂缝分布也基本相似，呈典型的单向板受弯破坏模式，现浇板的开裂荷载高于复合叠合板，但屈服荷载及极限承载能力均低于复合叠合板；不同的构造形式对复合叠合板的受弯性能有一定影响，依据本次试验，其影响因素从大到小依次为：纵肋>填充块是否外露>横肋.     

基于GAC-CV混合模型的憎水性图像分割算法研究

几何主动轮廓（GAC）模型根据曲线的几何特性可以避免演化过程中重新参数化，但其分割模糊边界对象的效果不佳，而Chan-Vese（CV）模型通过最大化目标与背景的灰度差可以有效地区分图像的模糊边界。基于此，提出一种GAC-CV混合模型，即将图像的边缘信息与区域信息融合进入同一个"能量"泛函，并对不同的分割目标采取不同的分割策略，提高凹形边缘的捕获能力。对绝缘子7种等级的憎水性图像的分割结果表明，该混合模型具有优越的分割性能，对水珠亮点的检测率高达95%。     

非对称集中荷载下无腹筋RC梁受剪性能试验研究

非对称集中荷载作用下钢筋混凝土无腹筋简支梁具有两个不同的剪跨比,而两剪跨段受剪承载力与剪力作用之间的相对大小存在不确定性.通过开展6根非对称和4根对称集中荷载作用下钢筋混凝土无腹筋简支梁受剪性能试验研究,获取了破坏形态、荷载-跨中位移曲线和纵向受拉钢筋应变,并分析了《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）公式、修正压力场理论、基于截面应变分析的抗剪模型和Zsutty统计公式的适用性.结果表明,对于小剪跨比恒为1.0的无腹筋简支梁,大剪跨比为2.0~4.0的梁均在大剪跨段发生剪切破坏;当大剪跨比由3.0增大至3.5时,梁的极限承载力出现由大剪跨段控制转变为小剪跨段控制的现象.《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）预测非对称集中荷载作用下钢筋混凝土无腹筋简支梁发生剪切破坏的位置与试验结果相反,而Zsutty统计公式的预测效果最好.     

无取向硅钢冲裁过程中的组织和织构演变

无取向硅钢是电机铁芯所需要的重要软磁材料。目前，生产过程中主要借助冲裁工艺制备电机铁芯的叠片。冲裁工艺会使得无取向硅钢的切割边缘产生形变，从而导致其织构发生演变，进而影响叠片的磁性能。本文旨在研究无取向硅钢冲裁边缘的塑性形变机制，组织及织构演变机理。为了方便研究，本文首先借助钝化模具制备了在冲裁边缘具备较宽变形区域的圆形样品。随后，沿板材轧制方向和横向在圆形样品的冲裁边缘分别选取了一个观测点，并借助电子背散射技术（EBSD）分析了两个观测点的形变机制，组织和织构演变。研究表明两个观测点的形变机制和组织演变相似。由于形变机制相同，样品冲裁边缘两个观测点的织构演变规律也相似。钝化模具使得样品冲裁边缘明显的分为无弯曲，连续弯曲和整体弯曲三个区域。无弯曲和连续弯曲区域的主要形变机制是位错滑移，这一机制促进了{221}纤维织构的形成。整体弯曲区域主要处于冲裁边缘的端部，该区域的形变机制包括位错滑移和微观剪切带的形成，其中微观剪切带的形成导致该区域的织构由原始{111}纤维织构发生向{110}纤维织构的转变。