改进型VGG算法对小样本路面破损的分类识别

为解决小样本沥青路面破损图片在分类识别中存在的识别精度差的问题,选择常见的5种路面破损类型,提出了一种基于VGG的浅层深度卷积神经网络模型的路面破损图像分类方法. 首先,将采集到的图像集进行预处理并自制成数据集. 其次,设置三种不同的批处理量尺寸和两种不同的网络层数作训练,选择最适合该网络模型的尺寸,得到浅层VGG模型. 将处理后的路面图片直接作为模型的输入,作模型的训练、验证及测试. 最后,将模型试验结果与支持向量机及目前主流的深度卷积神经网络模型的试验结果进行对比. 结果表明：浅层VGG模型在训练集、验证集及测试集的分类准确率接近,对路面破损图像的分类识别准确率都达到98%以上,表现出模型良好的识别能力;与支持向量机及目前主流的网络模型试验结果相比,浅层VGG网络模型训练耗时少且泛化能力更强,模型提取到的特征更丰富,可获得更加全局的信息. 可见,浅层VGG模型在对小规模图像的分类识别中具有显著优势,同时相比其他方法更具鲁棒性,结果更精确.     

基于电阻焊技术的2024-T4铝合金搅拌摩擦点焊匙孔修复

搅拌摩擦（点）焊匙孔在一定程度上影响利用焊缝（点）的力学性能及抗腐蚀性能,因此,研究匙孔填补技术是搅拌摩擦焊领域的一个重要分支。本文以三项次级整流电阻点焊为填补设备,以1.5 mm厚的2024-T4铝合金搅拌摩擦点焊匙孔为填补对象,系统研究了基于电阻焊原理的匙孔填补技术。设计并自制了填补过程动态压力监测装置,并藉此深入分析了塞棒与匙孔间界面消除过程。采用光学显微镜、电子背散射衍射、电子扫描等分析手段,详细分析了填补后接头各区域的微观结构及组织、断口形貌、力学性能等。研究结果表明:采用电阻焊技术填补匙孔的过程可分为三个阶段,塞棒压入并排出空气阶段、塞棒稳定导电阶段及塞棒与匙孔壁冶金结合阶段。其中,塞棒与匙孔壁间的冶金结合形式分为熔化连接和扩散连接,前者发生在填补后接头中部区域,后者发生在上部和下部区域。基于本文实验材料,填补后接头拉剪载荷为7.43 kN,比填补前提高了36.3%.     

Chiral supramolecular gold-cysteine nanoparticles: Chiroptical and nonlinear optical properties

Cysteine is a sulfur-containing amino acid that easily coordinates to soft metal ions and grafts to noble metal surfaces. We report a simple synthetic approach for the production of chiral gold-cysteine polymeric nanoparticles soluble in water. Conjugation of cysteine with gold in a polymeric way, leading to ~50 nm diameter nanoparticles, resulted in the generation of new characteristic circular dichroism (CD) signals in the region of 250–400 nm, whereas no CD signal changes were found with cysteine alone. We also investigate their nonlinear optical properties after two-photon absorption. Two-photon emission spectra and first hyper-polarizabilities, as obtained by the hyper-Rayleigh scattering technique, of these particles are presented.     

编者按:《氢冶金专刊》

双碳战略正在推动传统冶金行业进行转型升级,冶金行业的高质量和低碳化改革势在必行。氢气作为21世纪的清洁能源,其具有从源头上实现低碳冶金的潜力,目前全球冶金工业已经将“氢冶金”作为未来发展的目标。近年来,以钢铁为代表的传统冶金工艺在富氢冶炼以及氢冶金新工艺方面均得到了快速发展,标志着冶金工业在低碳转型的道路上正在飞速前进。为庆祝北京科技大学成立70周年和加快冶金行业在低碳发展方向的脚步,《矿物冶金与材料学报（英文版）》期刊特此出版“氢冶金”专刊。来自包括德国马普所、日本九州大学在内的世界顶尖大学或研究院所的专家学者受邀分享了他们在“氢冶金”研究方面的进展和展望。专刊共收录了12篇论文,包括1篇等离子氢冶金综述及11篇研究论文。所有论文主要围绕传统炼铁流程富氢冶炼、氢基直接还原炼铁以及等离子氢冶金三个方向。其中,包括高炉富氢冶炼后铁矿石和焦炭的行为变化研究、流化床富氢冶炼物理化学研究、富氢直接还原过程球团矿的还原机理研究以及等离子氢冶金新工艺在铁冶炼中的应用。专刊收录论文覆盖范围全面,从传统冶金工艺的创新到富氢冶金新工艺的开发,涉及了目前氢冶金方面较为热点的研究方向。本专刊客座主编希望通过本期论文,为从事“氢冶金”研究方向的学者们提供一个全面交流的机会,以促进“氢冶金”工艺及技术的发展,早日完成碳中和的伟大目标。我们衷心感谢所有作者和审稿人对本期专刊的奉献和大力支持。     

一种可再生能源接入的多端口 变换器及其能量协同管理

针对水力发电和光伏发电存在功率波动大、稳定性差等问题,提出了一种适应新能源接入的多端口变换器及能量协同控制方案.首先,针对多端口变换器常见的拓扑结构进行了对比分析,选定了多端口变换器的拓扑结构;其次,针对多种新能源(如光、水、风力等)能量互补的一般性问题,提出了一种基于多端口变换器的多模态能量协同控制方案.最后,仿真模拟了多工况下的运行状态,仿真结果表明,双层控制策略能有效地实现能量协调调度,能解决某局部区域内的负荷季节性过载问题.该多端口变换器能实现对直流母线电压、输出功率等关键参数的控制,具有较强的适应能力.     

台风风场与B类风场作用下输电塔风效应对比研究

在边界层风洞中开展了台风风场与B类风场条件下某角钢输电塔气弹模型试验,采用谐波合成法模拟了不同高度的风速时程,在时域内进行了输电塔结构风致响应计算,对比研究了两类风场条件下的风致响应与风振系数.研究结果表明:输电塔风致加速度响应随着来流风速的增大而明显增大,台风风场条件下加速度响应更为剧烈,比B类风场条件大约20%～30%;B类风场条件下风振系数为1.59,台风风场条件下达到1.85,总体增幅达到16%;数值模拟结果与风洞试验结果较为吻合.因此,台风多发地区的输电塔设计应考虑台风高湍流引起的动力风荷载增大效应.     

基于双支特征联合映射的端到端图像去雾算法

针对卷积神经网络去雾算法中模型复杂度高、特征提取性能差等问题,本文提出了一种基于双支特征联合映射的端到端图像去雾算法.首先对大气散射模型进行变形转换,分离出模型中的双支特征;然后根据双支特点设计了两个特征提取网络MPFEM和SPFEM,分别使用两种注意力机制对其输出特征进行加权;最后将提取到的双支特征输入复原模块恢复清晰图像,并对其进行色彩增强得到最终复原效果.在模型训练过程中为避免使用单一损失函数导致纹理细节丢失等问题,采用多尺度结构相似度和平均绝对误差加权作为损失函数.实验表明,本文所提算法网络结构简单,去雾效果明显,复原图像色彩亮度保真,边缘保持性强.     

Synthesis and characterization of cerium sulfide thin film

Cerium sulfide(Cex Sy)polycrystalline thin film is coated with chemical bath deposition on substrates(commercial glass).Transmittance,absorption,optical band gap and refractive index are examined by using UV/VIS.Spectrum.The hexagonal form is observed in the structural properties in XRD.The structural and optical properties of cerium sulfide thin films are analyzed at different p H.SEM and EDX analyses are made for surface analysis and elemental ratio in films.It is observed that some properties of films changed with different p H values.In this study,the focus is on the observed changes in the properties of films.The p H values were scanned at 6–10.The optical band gap changed with p H between 3.40 to 3.60 e V.In addition,the film thickness changed with p H at 411 nm to 880 nm.     

大型多指廊屋盖风荷载非高斯特性风洞试验研究

基于我国大型机场航站楼(指廊间最大距离约1 500 m)的刚性测压风洞试验,采用高阶统计量方法和柯莫哥罗夫-斯米尔诺夫假设检验方法(K-S法)分析了大型多指廊屋盖表面风压的非高斯特性以及周边建筑对屋盖表面风压分布特性的干扰效应.研究结果表明:周边建筑对屋盖表面风压分布特性的干扰效应总体不显著,极值负压略有减小;大型多指廊屋盖表面风压基本为负压,在屋檐及转角区域的负压值较其他区域更大.高阶统计量方法划分的非高斯区其结果比较分散,同一区域存在不连续情况,且部分区域划分结果对风向角不敏感,而K-S方法划分的非高斯区域连续且覆盖范围与风洞试验分析得到的风压分布规律比较吻合.最后,本研究的风洞试验结果表明:大型多指廊屋盖结构在迎风屋檐、转角等区域表现出明显的非高斯特性,应在我国大型屋盖结构风荷载规范中予以考虑,采用改进的峰值因子估计方法,并宜按非高斯性分区适度提高峰值因子取值.     

打磨作业场所多尘源耦合扩散规律研究

为了改善移动打磨作业场所粉尘浓度超标的现状,以中车长客打磨车间为研究背景,利用高斯扩散模型,建立非稳态单尘源粉尘扩散模型,采用线性回归方法,研究多尘源耦合扩散规律;根据实验测定的不同高度单点和多点打磨的粉尘浓度,结合气溶胶粒子的运动方程和梯度下降法,求解出粒子扩散系数和多尘源耦合系数. 将得到的粉尘扩散模型与对照实验进行验证,结果表明,多点打磨在两个打磨点中间向前一定距离处会出现聚集点,且不同高度聚集点位置不同;多点打磨空间粉尘浓度是单点打磨的2~3倍,且最大值高达45.73 mg/m3,远高于国家卫生标准;多尘源打磨作业粉尘扩散模型平均误差为14.67%,具有一定可靠性,可用于后续对打磨车间粉尘防护技术和空间优化布置的研究.