检索结果-内蒙古大学图书馆

振动工程学报 2022年第1期35卷 23-33页

作者：何浩祥程时涛廖李灿北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

针对实际震损结构可测信息有限、修复加固过程难以模拟以及修复加固后结构性能不易评估的现状,建立梁柱构件端部曲率与顶部位移的关系,厘清残余位移、位移、曲率、损伤指数之间的关联,提出在有限元中模拟构件修复加固的方法和流程以及... 详细信息

针对实际震损结构可测信息有限、修复加固过程难以模拟以及修复加固后结构性能不易评估的现状,建立梁柱构件端部曲率与顶部位移的关系,厘清残余位移、位移、曲率、损伤指数之间的关联,提出在有限元中模拟构件修复加固的方法和流程以及根据不同损伤物理量对构件损伤进行量化的方法。根据不同的损伤物理量以及修复策略对钢筋混凝土震损结构进行快速修复,对修复后的结构抗震性能进行评估并进行地震易损性分析。结果表明:对震损结构进行快速修复能够有效降低结构再遇地震时发生严重破坏和倒塌的风险;在不同的损伤物理量中根据残余位移角量化构件损伤,并指导震损结构快速修复能够最大限度提高结构抗震性能;相对于择件修复策略,择层修复具有更好的效果。

关键词：震损结构损伤评估修复加固残余变形易损性

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面向时变阻尼比-位移双目标的防屈曲支撑减震体系设计方法

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振动工程学报 2022年第3期35卷 663-673页

作者：吴山何浩祥陈易飞北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

附加阻尼比是消能减震体系设计中的重要性能参数,传统方法采用阻尼器滞回耗能和减震体系总应变能的比值作为量化结果,并通常采用双线性模型计算防屈曲支撑滞回耗能,计算精度较低。采用积分方法推导能够精确反映阻尼器滞回性能的Bouc-We... 详细信息

附加阻尼比是消能减震体系设计中的重要性能参数,传统方法采用阻尼器滞回耗能和减震体系总应变能的比值作为量化结果,并通常采用双线性模型计算防屈曲支撑滞回耗能,计算精度较低。采用积分方法推导能够精确反映阻尼器滞回性能的Bouc-Wen模型的滞回能量显式化解析表达式,并提出分别基于应变能法和模态阻尼耗能法的时变附加阻尼比计算方法。为了准确控制减震体系的阻尼比,将减震体系层间位移角不超限和附加有效阻尼比作为控制目标,阻尼器的布置方案和阻尼力的大小作为设计变量,提出面向阻尼比-位移双目标的减震体系设计方法和流程。对一钢混框架减震体系进行迭代设计和分析,确定计算时变滞回能量的合理时段长度,并对不同的时变阻尼比计算方法进行比较。结果表明:基于应变能法的附加阻尼比偏大,不利于结构安全,建议采用模态阻尼耗能法的平均值表征附加有效阻尼比。

关键词：耗能减震附加有效阻尼比应变能法模态阻尼耗能法防屈曲支撑

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基于个体信息需求的草原公路防疲劳预警策略

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哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 63-73页

作者：陈家源伍毅平彭志彪荣建周晨静陈开群北京市交通工程重点实验室(北京工业大学) 北京100124 北京工业大学城市建设学部北京100124 北京中交华安科技有限公司北京100088 北京建筑大学土木与交通工程学院北京102616 广西新发展交通集团有限公司南宁530029

为缓解驾驶人在草原公路行驶产生的驾驶疲劳,设计一种基于个体信息需求的防疲劳预警策略,采用问卷调查将驾驶人划分成视觉型、听觉型和触觉型3类,综合考虑不同类型驾驶人的个性化信息需求,设计路端预警、车端预警和车端路端协同预警3种... 详细信息

为缓解驾驶人在草原公路行驶产生的驾驶疲劳,设计一种基于个体信息需求的防疲劳预警策略,采用问卷调查将驾驶人划分成视觉型、听觉型和触觉型3类,综合考虑不同类型驾驶人的个性化信息需求,设计路端预警、车端预警和车端路端协同预警3种草原公路驾驶疲劳预警策略,选取21名驾驶人开展驾驶模拟实验,采集驾驶人KSS量表数据、对预警策略的主观评价数据和驾驶行为数据,利用描述性分析、统计分析和基于熵权的TOPSIS综合分析等方法,进行3种驾驶疲劳预警策略的效果测试。结果表明:驾驶人对3种预警策略的接受程度均较高;3种驾驶疲劳预警策略均可以不同程度地缓解驾驶疲劳状态,协同预警策略优于其他两种策略,且疲劳程度越深,缓解效果越显著。基于驾驶人差异化信息需求的车端路端协同防疲劳预警策略有助于提升草原公路驾驶疲劳预防效果。

关键词：交通工程防疲劳策略协同预警草原公路驾驶模拟

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基于动态人工波速的透射边界

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力学学报 2024年第10期56卷 2924-2935页

作者：李小军张恂邢浩洁北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室北京100124 中国地震局地球物理研究所北京100081

人工边界处理是近场地震波动数值模拟的关键问题,其中透射边界(multi-transmitting formula,MTF)是一种应用较为广泛的人工边界方法,但它也存在计算精度与稳定性相互冲突的问题.为提高稳定性较好的低阶边界的模拟精度,发展出一种动态人... 详细信息

人工边界处理是近场地震波动数值模拟的关键问题,其中透射边界(multi-transmitting formula,MTF)是一种应用较为广泛的人工边界方法,但它也存在计算精度与稳定性相互冲突的问题.为提高稳定性较好的低阶边界的模拟精度,发展出一种动态人工波速透射边界,能够适应复杂波动中外行波透射角随时间大幅度变化的情形,并探讨了动态人工波速识别这一关键问题.通过在当前时刻波场中沿人工边界附近划定观察窗口,并在一段时间之前某时刻波场中构建出一组与边界法线夹角在-90°~90°范围变化的筛选窗口,设计出一种对这两个时刻局部窗口中的波场进行比对的图像处理方法来识别外行波的透射角度.将识别得到的透射角度用于动态更新透射边界的人工波速,实现基于动态人工波速透射边界的波动模拟.在SH波动数值模拟中分别以单一脉冲波的简单波动和多个平面波叠加的复杂波动为例,证明所发展的动态人工波速透射边界对于不同透射角的波动成分均具有较好的适应性,模拟精度显著优于采用经验固定人工波速的传统透射边界.该方法为发展和完善高精度且计算稳定的人工边界提供了一个全新的研究思路.

关键词：地震波动人工边界条件透射边界人工波速图像处理

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一种基于Transformer架构的多层级自动睡眠分期模型

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电子学报 2025年第2期53卷 545-557页

作者：金峥贾克斌北京工业大学信息科学技术学院北京100124 先进信息网络北京实验室北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

睡眠是人体保持健康的重要生理过程,基于多导睡眠图(PolySomnoGraphy,PSG)的睡眠分期是诊疗睡眠疾病和评估睡眠质量的重要依据.人工睡眠分期法在处理大规模PSG数据时存在耗时久、效率低的问题,采用深度学习模型有效表征PSG的自动睡眠分... 详细信息

睡眠是人体保持健康的重要生理过程,基于多导睡眠图(PolySomnoGraphy,PSG)的睡眠分期是诊疗睡眠疾病和评估睡眠质量的重要依据.人工睡眠分期法在处理大规模PSG数据时存在耗时久、效率低的问题,采用深度学习模型有效表征PSG的自动睡眠分期法显现出广阔的研究前景.针对现有模型未充分考虑PSG片段内波形信息、通道间相关性信息、片段间睡眠转换信息的问题,本文提出一种基于Transformer架构的多层级睡眠分期网络模型(Hierarchical transFormer sleep staging model,HierFormer),采用Transformer编码器有效提取片段内波形特征、通道相关性特征、片段间转换特征,并结合注意力机制综合提升模型对于PSG片段内、通道间、片段间三种视角信号特性的可解释性.基于睡眠集-欧洲数据格式(sleep-European Data Format,sleep-EDF)扩展睡眠数据集开展的实验结果表明:本文模型利用更少的参数量取得优于多种现有基线模型的分期性能,分类准确率、宏平均精确率、宏平均召回率、宏平均F1分数、科恩卡帕系数分别可达到0.807、0.784、0.735、0.750和0.721.通过在三种视角下不同特征编码方式的性能对比和注意力分数的可视化,本文进一步证明了所提模型良好的编码能力和可解释性.本研究旨在为睡眠分期领域的深度学习应用提供新途径和新技术,从而辅助医生提升睡眠疾病诊疗效率.

关键词：多导睡眠图(PSG) 自动睡眠分期深度神经网络 Transformer架构注意力机制模型可解释性

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基于数据融合的两阶段损伤识别方法

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振动与冲击 2024年第17期43卷 132-144页

作者：王小娟兰祥勇周宏元王利辉张健北京工业大学城市安全与灾害工程教育部重点实验室北京100124 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013

因无需测量环境激励、对结构损伤敏感及较强噪声鲁棒性等优点,基于互相关函数的结构损伤识别方法受到了广泛关注。当应用于大型复杂结构时,结构单元众多且测量数据有限,导致识别结果精度和计算效率严重影响。针对这一问题,提出了基于数... 详细信息

因无需测量环境激励、对结构损伤敏感及较强噪声鲁棒性等优点,基于互相关函数的结构损伤识别方法受到了广泛关注。当应用于大型复杂结构时,结构单元众多且测量数据有限,导致识别结果精度和计算效率严重影响。针对这一问题,提出了基于数据融合的两阶段损伤识别方法。首先利用多类测量数据融合进行响应重构,基于结构损伤前后多类数据间的互相关函数变化量构建了损伤指标,结合D-S证据理论定位结构损伤;继而基于多类数据间的互相关函数构建目标函数,采用粒子群-梯度算法量化结构损伤。数值模拟与试验验证结果表明,在环境激励未知的情况下,本文所提出的基于数据融合的两阶段损伤识别方法可有效提高损伤识别结果精度和计算效率,且具有很好的噪声鲁棒性。

关键词：互相关函数数据融合损伤识别响应重构 D-S证据理论

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深切V型峡谷物理驱动人工智能波动模拟

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1246-1253页

作者：栾绍凯陈苏丁毅金立国王巨科李小军北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国地震局地球物理研究所北京100081

高山峡谷区场地地震效应是地震工程领域研究热点。V形峡谷引起的圆柱形SH波散射和衍射波函数的级数解已较为成熟,并为众多河谷区重大工程提供了合理、科学的地震动输入。采用物理驱动深度学习方法结合与解析结果的对比分析,近一步明确了... 详细信息

高山峡谷区场地地震效应是地震工程领域研究热点。V形峡谷引起的圆柱形SH波散射和衍射波函数的级数解已较为成熟,并为众多河谷区重大工程提供了合理、科学的地震动输入。采用物理驱动深度学习方法结合与解析结果的对比分析,近一步明确了V型河谷地形地震反应特性及复杂波场空间分布。此方法主要关注稀疏样本及可诠释性人工智能,结合强形式自动微分和软约束边界条件嵌入,建立深度神经网络实现半无限域地震传播模型。采用时间域分解策略,实现不同给定波场工况下V型河谷高精度预测。通过与解析解对比,评估了所提出的物理驱动人工智能方法的精度和效率。结果表明,物理驱动人工智能方法可应用于地形效应分析,柱面SH波在V型峡谷底端发生显著衰减与振荡,边缘区呈现放大效应。

关键词：物理驱动深度学习河谷地震波动模拟科学人工智能

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基于有效性分析的自组织模糊神经网络建模方法

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控制工程 2024年第3期31卷 463-469页

作者：王雪峰李文静乔俊飞北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学智慧环保北京实验室北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 北京工业大学智能感知与自主控制教育部工程研究中心北京100124

提出了一种基于有效性分析的自组织模糊神经网络(self-organizingfuzzyneural network based on effectiveness analysis, SOEFNN)建模方法。首先,提出了一种针对模糊规则的有效性评价指标,利用样本与规则层输出之间的映射关系进行网络... 详细信息

提出了一种基于有效性分析的自组织模糊神经网络(self-organizingfuzzyneural network based on effectiveness analysis, SOEFNN)建模方法。首先,提出了一种针对模糊规则的有效性评价指标,利用样本与规则层输出之间的映射关系进行网络模型的有效性分析,通过累积触发的方式实现相应模糊规则的增加或删减,使网络模型在能够处理复杂非线性问题的同时降低其冗余性,使模型更为紧凑。采用梯度下降算法对网络模型进行训练。然后,对所提出的SOEFNN模型进行非线性系统仿真实验和污水处理过程中的出水生化需氧量预测建模,并与其他自组织模糊神经网络模型进行对比。仿真结果表明,所提出的SOEFNN模型能够很好地实现结构和参数的自适应调整,并且具有较好的逼近能力。

关键词：有效性分析自组织模糊神经网络梯度下降算法网络建模

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基于改进YOLOv5的路面病害检测方法

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北京工业大学学报 2025年第5期51卷 552-559页

作者：刘鹏宇袁静高倩陈善继北京工业大学信息学部北京100124 先进信息网络北京实验室北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 青海民族大学物理与电子信息工程学院西宁81000

针对目前道路病害检测数据集种类较少、检测场景单一,以及现有基于深度学习的路面病害检测方法难以应对复杂环境干扰、模型由于体积较大难以部署等问题,建立一个多种类、面向多种场景类型的路面病害检测数据集,以弥补现有数据集的不足,... 详细信息

针对目前道路病害检测数据集种类较少、检测场景单一,以及现有基于深度学习的路面病害检测方法难以应对复杂环境干扰、模型由于体积较大难以部署等问题,建立一个多种类、面向多种场景类型的路面病害检测数据集,以弥补现有数据集的不足,并且提出基于改进YOLOv5的路面病害检测方法。该方法通过融合注意力机制和轻量化结构组件在提升模型检测精度的同时降低参数量,实现了在多种干扰背景下对裂缝和坑槽路面损坏的检测和准确识别,有效改善了上述不足。实验结果表明,提出的方法在构建的路面病害数据集上检测平均精度均值达到93.3%,具有较高的检测精度,模型参数量仅为6.7×10^(6)左右,大大降低了部署成本。

关键词：公路养护路面病害深度学习 YOLOv5 注意力机制轻量化

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基于分子动力学的熔盐热物性研究进展

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储能科学与技术 2023年第12期12卷 3873-3882页

作者：付殿威张灿灿娜荷芽王国强吴玉庭鹿院卫北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

熔盐作为高温传热蓄热介质,在太阳能光热发电、火电厂灵活性改造等场景中广泛应用。本文首先对熔盐分子动力学的势函数进行归纳分析,发现针对硝酸盐更适合使用带有库仑力的Buckingham势函数,碳酸盐和氯化盐采用BMH势函数计算可以减小模... 详细信息

熔盐作为高温传热蓄热介质,在太阳能光热发电、火电厂灵活性改造等场景中广泛应用。本文首先对熔盐分子动力学的势函数进行归纳分析,发现针对硝酸盐更适合使用带有库仑力的Buckingham势函数,碳酸盐和氯化盐采用BMH势函数计算可以减小模拟误差。其次对熔盐热物性进行分析,发现加入Ca^(2+)可以降低太阳盐的熔点但会增加其黏度,硝酸盐中随NO_(2)^(-)浓度的增加比热容降低;Li^(+)离子浓度的增加会提高氯化盐的比热容和热导率,但会导致模拟误差增大,K^(+)离子浓度增加会导致比热容误差减小,但其余热物性计算误差增大;碳酸盐模拟误差相对较小,与实验数据吻合较好。K^(+)、Li^(+)等对模拟结果产生的误差较大,离子增多后离子间势能的增加导致部分粒子丢失,引入边界条件后边界效应的影响会使误差增大。通过增加整体分子数量、校正位能截断距离、增加模拟时间步长等方法来减小误差。目前对同种阳离子、不同阴离子的熔盐分子动力学研究比较欠缺,探究纳米流体对熔盐分子动力学的影响、降低分子动力学模拟误差、开展基于分子动力学的熔盐腐蚀特性研究可以作为下一步熔盐分子动力学的研究方向。

关键词：熔盐分子动力学势函数热物性

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