基于无人机及Mask R-CNN的桥梁结构裂缝智能识别

桥梁结构表面裂缝检测为桥梁状态识别、病害治理、安全评估提供了重要状态信息和决策依据。为解决传统人工检测方法存在的危险性高、影响交通、费用昂贵等问题,提出基于无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）及深度学习的桥梁结构裂缝智能识别方法。采用大疆M210-RTK多旋翼无人机进行贴近航摄,获取桥梁结构混凝土表面高清图像;利用SDNET裂缝数据集等图像资源,制作1 133张标记裂缝精确区域的深度学习训练样本图像库;引入掩膜区域卷积神经网络（Mask R-CNN）深度学习算法,训练和建立Mask R-CNN裂缝识别模型;基于Mask R-CNN裂缝识别模型,采用矩形滑动窗口模式扫描混凝土表面高清图像,实现裂缝自动识别和定位。构建包含图像二值化、连通域去噪、边缘检测、裂缝骨架化、裂缝宽度计算等流程的图像后处理方法,实现裂缝形态及宽度信息自动获取。通过精度验证试验,证实采用M210-RTK无人机+ZENMUSE X5S相机+45 mm奥林巴斯镜头的组合装备,当无人机至桥梁结构表面垂直距离为10.0 m时,无人机方法识别的裂缝宽度与裂缝测量仪结果吻合,其绝对误差小于0.097 mm,相对误差小于9.8%。将该无人机裂缝检测方法应用于高136.8 m长沙市洪山大桥桥塔表面裂缝检测,采用深度学习Mask R-CNN算法进行裂缝智能识别,其裂缝识别准确率和召回率分别达到92.5%和92.5%。研究结果表明：无人机桥梁裂缝检测方法可实现高耸桥梁结构表面裂缝的远程、非接触、自动化检测,具有重要的科学研究和工程应用价值。     

中美高校思想政治教育差异性探究

比较中美两国高校思想政治教育在历史文化、教育内容、实施方法等方面的差异，指出应借鉴美国的成功经验，改善中国高校思想政治教育现状，并在坚持一元理论的指导下，将课程教学与实践体验相结合，进一步突出心理健康教育在思想政治教育中的作用，以最终探索出一条适合中国国情的高校思想政治教育发展之路。     

江西地区典型村镇河流蒋巷河水质污染现状及分析

由于江西地区工农业的迅速发展和人民生活水平的提高,水质恶化现象严重,污染态势急需遏制。对江西地区典型村镇河流蒋巷河周边进行调研,选取蒋巷河两个断面,现场采样,监测其2011年8月至2012年7月河水水质。结果显示:总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)和有机物(CODCr)浓度分别为1.176~39.55,0.325~18.925,0.085~6.040,17.472~106.84 mg.L-1,河水长期处于劣Ⅴ类富营养化状态,并分析其水质变化趋势及原因。     

基于有限元法的轿车车身结构及焊点疲劳寿命分析

以某型轿车车身为例,建立车身的有限元模型,在对车身进行了单位激励下的冲击响应分析并得到应力应变分布结果的基础上,利用M iner损伤累积准则,在MSC.Fatigue软件中对车身的疲劳寿命进行仿真分析,估算出该型车在D级路面上行驶时的结构及焊点疲劳寿命,分析结果显示出的危险部位与实车实验基本一致。     

Sound Radiation Analysis of Damping Structure Based on Response Surface Method

The methods of modifying dimension and shape of structure, or covering damping material are effective to reduce structure-borne noise, while these methods are based on the knowledge of qualitative and quantitative relationship between sound radiation and design parameters. In order to decrease the complexity of the problem, response surface method(RSM) was utilized to analyze and optimize the vibro-acoustic properties of the damping structure. A simple case was illustrated to demonstrate the capabilities of the developed procedure. A structure-born noise problem was approximated by a series of polynomials using RSM. Three main performances were considered, i.e. sound radiation power, first order modal frequency and total mass. Consequently, the response surface model not only gives the direction of design modification, it also leads to an optimal design of complex systems.     

基于刚度和模态性能的轿车车身轻量化研究

以某型轿车为例,建立车身的有限元模型,应用以灵敏度分析为基础的修正可行方向优化算法,在保证车身刚度和模态性能不降低的前提下,以车身结构质量的最小化为目标,优化车身零件的厚度,从而实现车身结构的轻量化,车身减轻的质量为原来的6.22%,车身结构的弯曲和扭转刚度也都获得不同程度的提高,主要模态频率变化在1Hz以内。     

大管径钢管浆体输送磨损特性与生命周期分析

本研究针对粗砂、钙化物和细砂等不同吹填介质和典型管线铺设工况,开展了钢质排泥管(Q235-DN850)管壁磨损特性的现场测试与生命周期分析。研究表明,输送土质对浆体输送管道的磨损速度有明显的影响,输送介质越粗磨损速率越大;不同管线铺设形式条件下,上坡管段的磨损速率最大、顺直管段次之、下坡管段的较小。基于此,给出了不同土质吹填工况条件下DN850-Q235钢质管的最大磨损点位和最大磨损速率,给出了管道剩余生命周期的预测方法,形成了不同土质条件下排泥管全生命周期管理流程。     

注塑短纤维增强复合材料汽车尾门内板轻量化设计

本文中针对短纤维增强复合材料汽车尾门内板，提出一种包含材料-结构并行优化的轻量化设计流程。考虑纤维分层分布特点建立材料分层模型，在此基础上提出材料参数化本构模型，在改变材料参数时可快速预测其力学性能；根据纤维取向的分布特征，提出材料参数提取和映射方法，有效提升结构分析精度；考虑材料和结构设计变量，结合Kriging代理模型和基于边界搜索的改进粒子群优化算法，提出复合材料汽车尾门内板轻量化设计流程。最终结果，在保证多工况设计要求的同时，实现了材料和结构参数的并行优化，取得减质量10.5%的轻量化效果。