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期刊信息/Journal information
浙江大学学报（工学版）
浙江大学学报（工学版）

岑可法

月刊

1008-973X

xbgkb@zju.edu.cn

0571-87952273

310027

杭州市浙大路38号

浙江大学学报（工学版）/Journal Journal of Zhejiang University(Engineering Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报的前身是浙江大学学报（自然科学版），四校合并后，为了突出浙江大学的工科优势，改为浙江大学学报工学版，稿源主要来之于本校教师、学生、研究所的科研工作者。刊登内容包括计算机科学技术与工程，信电与电子工程，光电，工业控制，材料，化工，高分子，机械，电机，能源，土木建筑工程、力学、生物工程和生命科学、环境科学、食品工程、农业工程以及理科方面和交叉学科等方面的最新研究成果。
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    稀疏分解和图拉普拉斯正则化的图像前景背景分割方法

    谭婷芳蔡万源蒋俊正
    979-987页
    查看更多>>摘要：针对现有图像前景背景分割方法的分割结果存在孤立像素点的问题，利用图信号处理理论和稀疏分解模型，提出新的图像前景背景分割方法。将图像的内在结构建模为图，通过图模型有效地刻画像素之间的内在关联性。将图像的像素强度建模为图信号，其中图像背景作为平滑分量，由一组图傅里叶变换基函数线性表示，叠加在背景上的前景为稀疏分量，前景像素间的连通性可由图拉普拉斯正则化项进行刻画。将图像前景背景分割问题归结为包含稀疏分解模型和图拉普拉斯正则化项的约束优化问题，采用交替方向乘子法对该优化问题进行求解。实验结果表明，与现有的其他方法相比，所提方法具有更好的分割效果。

    图信号处理图拉普拉斯正则化图傅里叶变换基函数稀疏分解前景背景分割

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    钢-混组合梁荷载-温度效应的统一解析模型

    刘江张宁刘永健马印平...
    988-1000页
    查看更多>>摘要：基于欧拉伯努利梁理论，提出非均布荷载、轴向力、梁端弯矩和非线性温度分布共同作用下的有滑移组合梁统一解析模型，推导组合梁挠度、界面剪力、滑移及截面应力的计算公式，开展简支组合梁和连续组合梁算例分析，讨论界面刚度和温度作用对界面滑移和挠度的影响。研究结果表明，组合梁温度作用产生的挠度与界面滑移由等效温度滑移应变和等效温度曲率决定，可以通过将桥面板与钢梁的温度分布各自分解为有效温度、竖向线性温差和残余温度等相互独立的 3 部分进行计算。简支梁和 2 跨连续梁算例在温度作用下的界面滑移沿梁长呈现反对称分布，滑移主要集中在距端部小于 2m的范围内，受滑移的影响，组合梁端部桥面板底面的拉应力水平较高，可以超过 2 MPa，增加了底面混凝土开裂的风险。提出了温度作用下界面滑移组合梁的挠度影响系数，可以用于组合梁挠度的快速计算，其大小不仅与界面完全连接与界面无连接时组合梁的抗弯刚度比和组合效应系数有关，还受温度作用系数的直接影响。

    钢-混组合梁界面滑移温度作用等效温度滑移应变等效温度曲率挠度影响系数

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    基于非合作博弈的车道保持共享控制

    章军辉郭晓满王静贤付宗杰...
    1001-1008页
    查看更多>>摘要：为了减少共驾过程中的人机冲突，提出基于非合作博弈的人机共驾控制策略。基于线性二自由度汽车模型，采用一阶微分方程对车道保持共享控制问题进行数学描述，利用非合作博弈理论(NCG)描述双驾双控系统中的驾驶控制权分配问题，即通过非合作博弈方法来解决多个决策者共同作用于同一个动力学系统的共享控制问题。设计控制权博弈模型，采用预瞄偏移距离(POD)，对驾驶人与智能系统的置信度矩阵进行更新，能够实现驾驶人与智能系统之间驾驶控制权的平稳交接。基于模型预测控制(MPC)框架，采用二次型代价函数及线性不等式约束的形式，将车道保持共享控制的前轮转角决策问题转化成带约束的在线二次规划问题。基于驾驶人在环的CarSim/Simulink集成环境，对该控制策略进行验证。结果表明，该控制策略能够较好地兼顾横向运动控制精度及驾驶人的控制权裕度。

    智能车辆人机共驾模型预测控制博弈论预瞄偏移距离(POD)

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    基于改进Mask R-CNN与双目视觉的智能配筋检测

    魏翠婷赵唯坚孙博超刘芸怡...
    1009-1019页
    查看更多>>摘要：为了提高配筋检测的智能化水平，提出基于改进掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN)模型与双目视觉技术的配筋检测方法。通过在Mask R-CNN中加入自下而上的注意力机制路径，形成了带通道注意力和空间注意力的掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN+CA-SA)改进模型。结合双目视觉技术进行坐标转换，获取钢筋直径与间距，实现智能配筋检测。在自建的包含 3 450 张钢筋图片的数据集上进行训练，结果表明，改进模型的F1 分数和全类平均精确率(mAP)相较于Mask R-CNN基础网络分别提高了 2。54%和 2。47%。通过钢筋网验证试验和复杂背景测试，钢筋直径的绝对误差和相对误差基本小于 1。7 mm和 10%，钢筋间距的绝对误差和相对误差分别小于 4 mm和 3。2%，所提方法在实际应用中具有较强的可操作性。智能配筋检测技术在保证足够的检测精度的同时，能够大大提升工效，降低人工成本。

    配筋质量检测MaskR-CNN注意力机制深度学习双目视觉技术

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    剪力滞对CFRP板-钢梁加固界面应力的影响

    朱佩云李晓章余明明谢旭...
    1020-1028页
    查看更多>>摘要：为了分析工字钢梁弯曲变形产生的剪力滞效应对黏结层法向应力和切应力的影响，基于虚功原理的能量变分法建立考虑剪力滞的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固梁黏结应力计算理论方程。通过与试验和有限元数值模拟结果的对比，验证了理论方程的正确性。开展不同弯矩作用下的工字型钢梁黏结层界面切应力和法向应力参数分析。结果表明，剪力滞引起的翼缘板纵向位移沿横向 3 次抛物线分布的假定是合理的。剪力滞效应对CFRP加固工字钢梁弯曲变形下的端部界面应力影响不可忽略，影响程度随着截面弯矩和翼缘板宽度的增加而增大。

    碳纤维增强复合材料(CFRP)工字型钢梁加固剪力滞能量变分法界面应力

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    修正-联合正则化的冲击载荷识别与响应重构

    殷红石咏荷彭珍瑞王增辉...
    1029-1039页
    查看更多>>摘要：针对传统结构响应重构中正则化方法对冲击载荷峰值识别精度低、非加载区识别结果振荡且识别精度易受噪声干扰等问题，提出基于修正-联合正则化的冲击载荷识别与结构响应重构方法。基于状态空间模型，推导冲击载荷及结构响应的重构方程。对测量响应降噪，利用降噪后响应与识别响应的差值修正L2 正则化解。联合L1 正则化解的稀疏性优势，在保证冲击载荷非加载区域识别稳定的同时，获得更高精度的峰值识别结果，实现结构动态响应的重构。通过数值和实验案例验证了所提方法的有效性，对比了传递矩阵法和粒子滤波法的响应重构效果。结果表明，所提方法具有良好的抗噪性，能够较准确地识别冲击载荷，有效地重构结构动态响应。

    响应重构冲击载荷正则化传递矩阵粒子滤波

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    驻留式微气泡阵列流动减阻机理数值研究

    朱睿何星宇赵晨鸿刘宇...
    1040-1049页
    查看更多>>摘要：为了完善驻留式微气泡阵列减阻的机理理论，基于有限体积方法，采用大涡模拟(LES)方法对平板及驻留微气泡阵列近壁面复杂湍流流动开展数值模拟研究，采用本征正交分解法(POD)提取 2 种模型近壁区湍流拟序结构进行对比分析。结果表明:相较于平板，驻留微气泡阵列近壁面切应力变化更加平稳，减小了约 13。7%;微气泡气/水界面的动态形变使边界层间歇性流动分离再附着，抑制低速流体上抛、高速流体下扫形成的"猝发"现象，湍流相干结构"猝发"频率减小 5。6 Hz。利用POD方法，能够有效地提取近壁面复杂湍流拟序结构的主要分布特征，微气泡的存在加强了湍流近壁区内的小尺度结构，促进流场内湍流动能的均匀分布，抑制了拟序结构的发展，体现了驻留微气泡良好的减阻特性。

    湍流驻留微气泡减阻本征正交分解

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    喷水推进器系泊工况性能的数值模拟

    冯若凡梁天雄梁宁曹琳琳...
    1050-1059,1090页
    查看更多>>摘要：为了分析系泊工况下喷水推进器的内流特性，在系泊试验的基础上采用基于流体体积法(VOF)的计算方法，对喷水推进器的系泊工况内流场特性进行数值模拟研究。对比系泊试验数据发现，基于该方法得到的推进器总推力和转矩与试验数据吻合较好，该方法可以较好地模拟喷水推进器自由喷射流场。从喷水推进器数值模拟结果可知，当叶轮转速增加时，叶轮内部欧拉扬程的增长速度趋于恒定，叶轮的效率增加;叶轮内部熵增较高的区域主要分布在叶轮入口、壁面和叶顶附近，表示该区域流动损失较大，与系泊工况下喷水推进器的进口流道处存在较大程度的流动分离密切相关。

    喷水推进系泊试验流体体积法内部流动

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    动车组锥齿轮箱飞溅润滑特性及箱体结构改进

    邵帅张开林姚远刘逸...
    1060-1071页
    查看更多>>摘要：为了分析动车组齿轮箱的润滑机理，以某型螺旋锥齿轮传动齿轮箱为研究对象，运用移动粒子半隐式(MPS)法建立高精度的流场仿真模型。引入薄膜流动模型，对无滑移壁面边界条件进行改进，使移动粒子半隐式法具有预测液膜流动特性的功能。研究输入齿轮转速、初始润滑油量对箱体内壁和齿轮表面的润滑油覆盖率、油膜分布特性及功率损失的影响。结果表明，箱体内壁面的润滑油覆盖率和液膜厚度主要受润滑油飞溅效应的影响，齿轮表面受到润滑油飞溅效应和自身运动的共同影响。功率损失分析显示，功率损失与输入齿轮转速和初始润滑油油量均呈正相关关系，对高转速更敏感。对箱体结构进行改进，消除箱体凸台，扩大与输出齿轮的距离，该措施可以显著改善齿轮箱的润滑条件。

    齿轮箱飞溅润滑薄膜流动油膜厚度功率损失

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    基于LC并联谐振的轴向自感式位移传感器设计

    唐洪洲周瑾金超武徐园平...
    1072-1079页
    查看更多>>摘要：为了满足磁悬浮轴承面向更高精度的发展需求，提出基于LC并联谐振的轴向自感式位移传感器。通过增大谐振回路的等效电感变化率，提高传感器的灵敏度。分析传感器的工作原理。通过有限元仿真，研究传感器设计参数与灵敏度之间的关系。设计传感器的测量电路，结合有限元仿真和数值仿真，分析LC并联谐振对传感器灵敏度的影响。搭建实验台，对传感器的静态性能进行测试。结果表明，相对于传统的位移传感器，提出的传感器具有更高的灵敏度与更低的线性度。

    位移传感器并联谐振测量电路灵敏度磁悬浮轴承

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