福建理工大学学报 /oa 高速公路改扩建边坡安全风险评估及强降雨稳定性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406001 为探讨高速公路改扩建边坡安全风险,量化降雨入渗对不同状态下改扩建高边坡工程影响,依托吉康高速改扩建项目某7级边坡工程,建立一种基于层次分析法-反熵权法的高速公路边坡风险评估体系,运用模糊综合评价得出原边坡为基本稳定状态,二次开挖后降低为不稳定状态,采取框格锚杆加固后该边坡稳定性提升至基本稳定状态。不同阶段改扩建边坡稳定性及其表面水平位移阈值均随降雨强度、降雨时长的提升而降低,二次开挖扰动后处于未支护状态下边坡失稳风险最高,原边坡、改扩建未加固、改扩建加固后安全系数分别为1.093、0.637、1.313,比降雨前分别降低6.74%,27.34%,17.31%。 2024年12月25 00:00 2024年06期 511 519 7033383 张京城,吴波,刘聪 单肋拱加劲V型撑刚构连续梁桥性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406002 为美化桥型,提高连续梁桥的跨越能力,有效解决关键部位应力集中产生裂缝等工程问题,以福州市湾边特大桥为例,提出了单肋拱加劲V 型撑刚构连续梁桥结构。分析结果表明:该结构通过调整拱肋刚度、优化结构设计,研发相应的施工工艺,有效控制了裂缝发生及发展;整体受力方面,拱肋分担了二期恒载34.4%和活载23.5%弯矩,确实起到良好的加劲作用;吊点处拱肋加劲构造出现局部应力集中区,通过加强钢板厚度有效解决;横梁与箱梁翼缘板刚度差异大,拉应力较为集中,采取横梁与箱梁翼缘板间增设倒角满足力学指标。经过多年的运营监测证明了单肋拱加劲V 型撑刚构连续梁桥结构合理性和可实施性,可为同类桥梁设计与施工提供技术指导。 2024年12月25 00:00 2024年06期 520 526 5559936 黄润 长宽比对散粒体材料剪切力学特性的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406003 采用4种典型的颗粒形态各向异性材料开展一系列室内三轴力学特性试验,研究不同长宽比的散粒体材料在剪切过程中的强度与变形变化规律,结果表明,长宽比过大或过小对其抗剪强度以及颗粒破碎有较大影响。长宽比最大的散粒体材料强度最弱,但会因为颗粒较长,在剪切过程中发生弯折,出现明显的破碎;相反,长宽比最小的散粒体材料强度特别大,最大可达1MPa,但最终会因为颗粒破碎的发生导致强度有所下降。长宽比的大小对内摩擦角也存在影响,二者存在反比关系,内摩擦角会随着长宽比的增大而减小。 2024年12月25 00:00 2024年06期 527 534 13875334 熊健辉,李永强,陈波,刘旭锋,姬雪明,彭聪 高速公路预制梁场数字孪生协同管理平台构建 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406004 为解决高速公路预制梁场管理模式粗放、信息化能力薄弱的问题,以福建政永高速德化段建设需求为出发点,构建了一套预制梁场数字孪生协同管理平台。该平台实现了对预制梁场生产过程实时监控,生产进度智能化排产,以及工程质量信息实时研判。通过视频监控大屏、生产管理看板、数字孪生模型及管理驾驶舱等工具,为管理人员提供决策支持。研究成果将为基于数字孪生技术构建高速公路预制梁场协同管理平台提供参考依据与方案借鉴。 2024年12月25 00:00 2024年06期 535 541 9256411 何建华 基于Petri网的钢筋绑扎控制流程设计与优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406005 针对一种以PLC作为控制器搭建的三轴自动钢筋绑扎机器人,依据绑扎流程及机器人实际情况,对作业过程进行模块化建模。采用逆模块化优化Petri网并建立关联矩阵,运用T不变量判断控制流程的准确性,从而设计出主体稳定、边界明显、可达性强的自动钢筋绑扎控制程序。该控制程序可以实现三轴绑扎机器人对绑扎点的识别与定位,有效提高设计效率,节约调试时间。 2024年12月25 00:00 2024年06期 542 548 4558798 王长红,吴选忠,李占福 基于机器视觉的斜齿轮廓参数测量方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406006 针对采用机器视觉测量斜齿轮廓参数时斜齿螺旋角易造成端面图像阴影,从而导致测量精度低的问题,提出采用高分辨率双远心镜头和近距离背光光源的改进测量方案,并结合Otsu图像二值化处理方法,以获取理想的齿轮端面图像。同时,提出轮廓特征点法,获取齿轮中心与各齿牙质心相连线段与齿顶轮廓交点,以及相连线段同一方向旋转一定角度后与齿根轮廓交点,将获取的交点圆拟合实现齿轮参数测量。结果表明,所测量的绝对误差值在0.02 mm范围内,测量结果误差小。 2024年12月25 00:00 2024年06期 549 553 3915962 易思敏,曾绍锋,于明源,郭浩浩 纯水介质下抛光单晶蓝宝石晶圆的反应去除机理 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406007 采用反应分子动力学模拟的方法,研究了水溶液下SiO2抛光蓝宝石过程中材料原子级别的反应去除机理,并结合抛光实验对比验证。结果表明:在反应过程中H2O分子会吸附在蓝宝石表面,与蓝宝石的Al 原子成键,形成Al—H2O和Al—OH 化学键,从而实现蓝宝石基体表面的“软化”,之后在磨粒机械作用下,工件的Al原子以Si-O-Al链的形式被去除。加工后的蓝宝石晶圆通过XPS 检测,分析其表面成分,对磨屑进行TEM分析观察并计算原子能谱。结果表明:在加工蓝宝石的过程中,SiO2和水溶液发生化学反应,生成包含Si-O-Al键连的硅酸铝盐(Al2SiO5)和水合氧化铝(AlOOH)组成的软质反应层,最终通过磨料的机械作用去除。 2024年12月25 00:00 2024年06期 554 559 6765579 范梓琛,许永超,石洋,詹友基,陈丙三 空间多点分布载荷下TBM刀盘应力强度因子分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406008 以某实际工程刀盘为例,利用ANSYS Workbench对TBM刀盘结构在典型工况下进行静力学分析,得到3 处薄弱位置,在刀盘薄弱位置引入预制裂纹,后改变裂纹形状比,得到不同位置裂纹随形状比改变时应力强度因子的分布变化。结果表明,正滚刀刀座处主要裂纹是开裂式且主要往深度方向扩展,边滚刀刀座处第一种裂纹类型应力强度因子呈现负值,而后两种裂纹数值都在6 MPa·mm1/2以下,说明裂纹扩展不是该处的主要失效形式。该研究可为刀盘设计过程中裂纹扩展和寿命预测领域提供参考,对延长刀盘寿命,减少工程中的经济损失有重要意义。 2024年12月25 00:00 2024年06期 560 566 9475995 赵健,凌静秀,柳世鸣,吴勉 基于双向搜索改进A*算法路径规划 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406009 为改善传统路径规划A*算法搜索速度慢的问题,提出了一种基于双向搜索改进A*算法。新型算法选用欧几里得距离作为启发式函数并引入双向搜索策略,采用了24邻域搜索法和自适应地图的动态权重系数实现对启发式函数的自动调节,提高算法的路径规划效率及其对不同地图的适应性。在不同环境下的进行了两组仿真实验,结果表明,与现有4种算法比较,该算法在搜索节点数量和规划时间方面具有较大的性能提升。 2024年12月25 00:00 2024年06期 567 572 9877411 张湘,余捷,于廷海,王奕辉,叶盛 基于零模增量的多端柔直线路单极接地保护方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406010 柔性直流系统发生的故障通常为单极接地故障,发生故障后保护应在几毫秒内隔离故障线路避免对整个系统产生不利影响,如何实现故障线路快速可靠识别是MTDC直流线路保护中亟待解决的重要问题。首先,分析了模量分解后的线路故障特征,其次,利用线路两端保护安装处零模电流增量的相关性与零模电压增量方向构建保护一体化判据,提出一种基于零模增量的单极接地故障保护方案,该方法可在故障后1ms内完成故障判别,在500Ω过渡电阻下仍能准确辨识,兼顾了速动性与可靠性,最后通过仿真验证本保护方案的可行性与优越性。 2024年12月25 00:00 2024年06期 573 581 2465208 鄢仁武,张国和,李培强 基于机器视觉的电力塔杆锈蚀程度检测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406011 针对电力塔杆在不同环境下运行容易产生表面锈蚀的问题,利用机器视觉技术引入一种基于YOLACT的实例分割方法。将ResNet作为主干网络来提取图像特征,使用多损失函数和Fast NMS来提高模型的分割性能;以YOLACT建立基线,在不同主干网络和分辨率下进行训练,选择平均精度较好的ResNet101-700×700模型;从采集的图像中推断锈蚀的RGB 颜色特征并划分锈蚀等级。使用边界框策略对塔杆进行锈蚀程度检测,提出线性投影的概念以更好地定位出锈蚀区域。在测试集上对该方法进行验证,其识别平均精确率达到97.3%、平均召回率为94.1%。 2024年12月25 00:00 2024年06期 582 589 7213634 黄荷,黄靖,廖佳祥 基于YOLOv8改进的下水管道障碍物识别算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406012 为提升下水管道障碍物清理效率和管道障碍物识别准确率,提出一种基于YOLOv8改进的管道障碍物识别算法。通过优化YOLOv8目标检测模型,使其更适用于环境复杂的管道内部障碍物检测任务。在YOLOv8网络结构的基础上引入PGI模块,增加辅助可逆支路和多级辅助模块缓解信息瓶颈问题,减少精度损失;引入SCConv模块来替换C2f模块,在实现模型轻量化的情况下保持检测精度;引入Focal?Modulation模块改进了传统的SPPF模块,使模型的精度得到一定程度的提升。实验结果表明,改进后的识别算法与YOLOv8n模型相比,在mAP@0.5精度上提升4.6%,在mAP@0.5~0.95精度上提升3.9%,参数量降低33.3%,计算量减少17.3%,更加适用于下水管道障碍物的识别检测。 2024年12月25 00:00 2024年06期 590 597 4342766 吴裕发,郑少峰 考虑安全与网损的连锁故障双层优化预防控制方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406013 针对电网的连锁故障事故,为保证电网的经济运行,研究计及安全与网损的连锁故障预防控制方法。提出一个双层优化模型,模型使用基本粒子群算法求解,内层用以求解电网对于连锁故障的安全裕度,用节点注入功率之间的距离来表征;外层模型综合实现电网发生连锁故障的最大安全距离与最小网损。依托IEEE?39节点系统,对该双层优化模型的求解,并分析对比基本粒子群算法与其多种变体算法的求解结果。结果表明,基本粒子群算法效果较好,所提连锁故障预防控制方法综合考虑了电网对于连锁故障的安全裕度和网损,能在有效提高电网安全水平的同时使网损保持较低的水平。 2024年12月25 00:00 2024年06期 598 604 2610640 邓慧琼,王晓铭 基于演化博弈的预约停车策略分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202406014 针对停车供需矛盾失衡、预约停车模式发展缓慢等问题,应用演化博弈理论探究预约停车模式中驾驶人、停车平台和管理部门之间的互动关系,建立了三方演化博弈模型,解析停车行为中各参与方决策行为的演化稳定性,模拟不同收益水平对各方演化博弈行为的影响。研究结果表明,驾驶人、停车平台和管理部门的决策行为演化速率和演化波动性受各自收益制约并产生相互影响;其中,管理部门所采取的激励策略对预约停车发展起明显的促进作用,而停车平台对管理部门激励力度的响应程度会高于驾驶人群体;当停车平台能够提供较为稳定的停车预约服务时,管理部门可逐渐实行激励退坡,而较不会影响到驾驶人能享受的预约停车便利性。 2024年12月25 00:00 2024年06期 605 612 3837874 卢桐百,高良鹏,胡永仕,简文良,曾丽华