玄武岩纤维与高模量外掺剂复合增强沥青混合料性能

为优化玄武岩纤维高模量沥青混合料的配比,改善其路用性能,采用响应曲面法对玄武岩纤维高模量沥青混合料的配合比进行优化设计,利用马歇尔试验、浸水汉堡车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验对优化后的玄武岩纤维高模量沥青混合料性能进行分析,并通过扫描电镜（SEM）对沥青混合料破坏断面的微观形貌进行试验观测,尝试揭示玄武岩纤维与高模量外掺剂的复合增强机理。研究表明：利用响应曲面法得到玄武岩纤维高模量沥青混合料的最佳配比为0.44%高模量剂、0.45%玄武岩纤维和最佳油石比为4.98%;在最佳配比状态下进行路用性能试验得知混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性均有较大提升;利用扫描电镜观察到玄武岩纤维在高模量剂作用下能起到较好的加筋及分散应力的作用,且最佳配合比状态下的玄武岩纤维在高模量沥青混合料中分布较为均匀。     

基于改进YOLOv5的X射线图像危险品检测

目前安检甄别工作主要依靠人工完成,但巨大的工作量使自动安检成为必然趋势。为了在保证精度的前提下轻量化模型,并进一步克服X射线安检图像存在物品重叠遮挡、背景干扰严重等问题,提出了一种基于YOLOv5的改进模型。该模型采用Ghost模块对原模型进行剪枝处理;引入坐标注意力机制,使网络在训练中更好地聚焦危险品,生成更具分辨性的特征;采用传统数据增强策略与Mixup数据增强策略相结合的方式来改善模型的泛化能力和鲁棒性。实验结果表明：改进模型的参数量和模型大小比原模型分别减少了17.3%、16.1%,改进模型在SIXray和OPIXray数据集上的平均精度均值(mAP)比原模型分别提高了2.3%、5.7%。所提出模型在轻量化的同时能够进一步提高检测能力,满足实时检测要求,具有较好的应用价值。     

玻璃纤维增强聚合物腰梁受力性能试验与有限元模拟

为探究基坑支护工程中玻璃纤维增强聚合物(glass fiber reinforced polymer, GFRP)腰梁的应力分布规律和变形特性,结合GFRP腰梁力学性能试验及数值模拟,依托于青岛某深基坑工程,利用ABAQUS有限元软件对不同工况下双腹板GFRP腰梁进行了有限元模拟。研究结果表明,与钢材相比,GFRP材料具备较高的抗弯强度,但弹性模量较低;最大加载至700 kN时,双腹板GFRP腰梁变形的室内试验结果和数值模拟结果的变化规律相似,随着荷载水平的增加,呈线性变化,说明GFRP腰梁始终处于弹性工作状态,整体稳定性强。明确了预应力锚杆轴力为300 kN时GFRP腰梁在两端自由、两端约束以及一端约束一端自由3种情况下的应力分布规律和变形特征;对于两端自由的GFRP腰梁,预应力锚杆轴力为150 kN时的应力、位移约为预应力锚杆轴力为300 kN时的50%。研究结果可为类似工程提供借鉴与参考。     

航拍图像车辆检测的数据增强

为快速增加车辆航拍图像的训练数据以提高检测模型的精度,从而提高车辆检测的准确度,提出了一种新的数据增强方法,将数据增强技术应用于提高无人机航拍图像中的车辆检测性能,并提出一套通用工作流和一种新的生成数据增强方法。工作流由Pluralistic Image Completion生成器网络和Tiny YOLOv3检测器网络组成,分别用于新训练数据的生成和边框标注,同时也要均衡考虑相关的性能指标。生成数据增强方法包括训练阶段和增强阶段。训练阶段涉及对生成器网络和检测器网络的分别训练。增强阶段使用生成网络生成新样本,并使用检测器评估这些样本进行增强的可行性。评估后确定可行的样本组成增强训练数据集,用于之后的检测器训练。该方法只需要在训练数据集中对车辆对象加上边界框标注,并不需要任何额外的监督;且允许用更多数量的实例来训练检测器,尤其是在训练实例数量有限的情况下,以此提高车辆检测性能;同时,该方法可以与不同的生成器集成,具有一定的通用性。试验结果表明：在与Pluralistic和DeepFill集成时,该方法可使其平均精度分别提高25.2%和25.7%。     

纤维混凝土界面应力传递机制的三维弹性分析

采用Love位移函数法分析了纤维拔出问题中粘结段的界面应力传递机制。建模时避免了传统模型不精确的假设,对整个粘结段直接进行三维弹性分析,获得了收敛性较好的解。分析结果表明,纤维和基体的应力及位移均为变量,且在界面上存在法向应力突变现象。将计算结果与传统模型的解进行对比,发现两者在界面剪应力和截面平均拉应力分布上也存在较明显差别。该模型满足所有平衡条件、连续条件和大部分边界条件,可用于检验纤维拔出模型的精度和微观力学分析。     

高电压复合绝缘子的脆断行为

脆断是高电压复合绝缘子发生的应力腐蚀断裂现象,国内外的研究基本集中在"腐蚀"介质酸的来源上。为进一步探索脆断机理,从"应力"的角度,采用扫描电子显微镜和表面形貌测量仪研究了复合绝缘子芯棒因表面砂纸打磨痕迹等微裂纹引起的脆断,发现芯棒表面30～40μm的微裂纹在应力腐蚀环境下沿其方向向前发展。芯棒表面微裂纹尖端的应力强度因子增大,最终将导致裂纹尖端局部的损伤、萌生、演化扩展直至芯棒脆断,从而可以说明绝大多数绝缘子工作正常但极少数绝缘子发生脆断的现象。     

湿热环境下纤维增强树脂-泡沫夹层结构Ⅱ型断裂理论分析

玻璃纤维增强树脂(GFRP)-泡沫夹层结构以其轻质、耐腐蚀、抗弯抗压性能优异等特点使其广泛应用于墙板、快速道路铺装等工程中。然而在服役期间,GFRP-泡沫夹层结构通常处于高湿的工作环境中,这势必对夹层结构的各项性能产生影响。在造成GFRP-泡沫夹层结构损伤破坏的诸多因素中,剥离损伤占据了很大的比例,滑移型剥离(Ⅱ型断裂)破坏不容忽视。基于一阶剪切变形的叠层板理论,对带有初始裂纹的GFRP-泡沫夹层结构进行理论分析,推导出含有相关参数的Ⅱ型临界能量释放率表达式,并用该理论值与试验值进行对比,验证其正确性。     

非均匀光照条件下的水下图像增强算法

自然水域非均匀光照环境中,针对图像存在模糊、对比度低、颜色失真等退化现象,提出一种视觉显著性分割和Retinex算法相结合的水下图像增强方法。首先,依据图像的亮度、色度和方向特征得到图像显著图,进而分割出前景区域和背景区域;然后,基于Retinex算法分别对两区域增强处理,并对背景区域进行二次增强;最后,采用泊松融合算法得到两区域增强后的合成图像。实验结果表明,提出的算法提高了水下非均匀光照条件下的图像清晰度,与其他算法相比,具有更好的性能。     

MOF/Au复合纳米粒子的制备及其SERS性能研究

表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有检测速度快,灵敏度高、样品预处理要求低等特点,在痕量有机污染物检测方面占据越来越重要的地位.本文分别用水热法和水溶液还原法制备得到MIL-101和Au纳米粒子,并利用静电相互作用制备得到MIL-101/Au复合纳米粒子.通过调节Au纳米粒子尺寸和MIL-101表面分布密度优化复合基底的SERS性能,探究了最优配比的复合基底对罗丹明6G(R6G)的检测限,低至10~(-11) M,证明MIL-101/Au复合纳米粒子对探针分子具有高灵敏度.并将其应用于持久性有机污染物的检测领域,对荧蒽的检测限可达10~(-9) M,而对3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB-77)可达到10~(-5) M.