mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
海相、海陆过渡相页岩矿物组成对页岩孔隙分形特征的影响

贵州地区海相和海陆过渡相富有机质页岩普遍发育,但页岩矿物组成差异大,页岩孔隙结构复杂,为定量研究矿物组成对页岩孔隙结构的影响,以低温氮气吸附和X衍射实验为基础,利用FHH模型计算孔隙分形维数并研究矿物组成对其影响。结果表明,海相页岩的分形维数D1为2.322~ 2.756,D2为2.756~ 2.914;海陆过渡相页岩的D1为2.538~ 2.814,D2为2.751~2.922,说明海相和海陆过渡相页岩的孔隙结构较复杂,海陆过渡相页岩的储集性较好,而海相页岩的储集性能变化较大,影响因素复杂。海相页岩孔隙的D2与有机质丰度呈“先正后负”的关系,与黏土矿物含量、石英含量呈“先负后正”的关系,与黄铁矿含量呈正相关; D1的影响因素复杂,与矿物组成不具有明显的相关性。海陆过渡相页岩孔隙分形维数与有机质丰度、黏土矿物含量、黄铁矿含量呈正相关关系,与石英含量呈负相关。有机质丰度和黏土矿物含量是影响页岩孔隙结构的最主要的因素。
Ti-25Nb合金的热变形行为及本构关系模型

通过Gleeble-3500热模拟设备对Ti-25Nb合金进行压缩实验,探究当应变速率为0.001 ~ 10 s ~(- 1)和变形温度为743 ~ 893 K时其热变形行为,构建了应变补偿型的Arrhenius本构模型,计算出不同应变下的热变形激活能并建立了相对应的激活能图。结果表明:变形温度的降低和应变速率的增加导致Ti-25Nb合金的流动应力上升;其流变应力曲线总体呈现流变软化现象;构建的应变补偿型的本构模型的相关系数为0.982,平均相对误差为7.51%,具有较好的预测能力;通过计算得出其热变形激活能明显高于纯α钛合金和纯β钛合金的自扩散激活能,这意味着其热变形过程中还有除高温扩散以外其他的变形机制;从变形激活能的角度考虑,Ti-25Nb合金的安全加工参数区域为800 ~ 820 K,0.01 ~ 1 s ~(- 1)。
基于机载光电平台的海面目标定位方法

将海面目标从图像的像素坐标经坐标转换至WGS- 84坐标系下的经纬高度,并搭建目标定位系统测试定位精度.实验数据分析表明,对定位精度造成影响的主要因素为惯性导航系统的姿态、航向角、相机的俯仰角测量精度.为进一步提高定位精度,对惯导系统建立基于角度四元数的状态方程,对相机俯仰角度建立状态方程,利用适用于动态数据处理的扩展卡尔曼滤波算法对姿态角度数据进行预测及检验校正.实验结果表明,经滤波处理后的姿态角度应用于目标定位,可以有效减小定位误差.
一种适应箭载电磁环境的无线电能传输系统屏蔽优化方法

对SS型拓扑结构的磁场耦合谐振式无线供电系统进行了建模与分析,利用交流阻抗分析法建模,着重分析自感、互感参数对系统传输功率和传输效率的影响;对应用在箭上的无线电能传输系统,考虑其电磁兼容性,分别使用铁磁性金属与非铁磁性金属对谐振器进行屏蔽,分析其对传输性能的影响;针对特定条件下的参数,提出了基于互感耦合参数的性能优化指标,为达到此指标设计相应的电磁屏蔽方案;并分析屏蔽优化后的其他指标,进行实物实验验证。
目标考核视角下的城市生态文明建设综合评价

在阐述生态文明建设内涵的基础上,从资源利用、经济发展、国土空间布局、生态环境保护和社会进步5个方面选取30项指标,运用综合指数法开展深圳市生态文明建设评价,并借助灰色系统模型GM(1,1)预测其发展趋势。研究表明,深圳市生态文明建设成果逐步凸显,除国土空间布局对生态文明建设贡献呈下降趋势外,其余4个方面对其贡献均逐步提高;地方政府生态文明建设考核压力逐步趋缓。预测显示深圳市生态文明建设得分持续小幅度增加,生态文明建设得到持续加强。当前生态文明建设重点在于优化国土空间布局,需要加强耕地保护、调整土地利用结构和控制人口密度。
太湖水质氮素质量浓度时空差异特征及影响因素分析

通过对2014—2016年湖体水质中氮素质量浓度分析,结合出入湖总氮浓度、水量、湖体水生生态等影响因素,发现太湖水体中总氮浓度呈现逐年下降的趋势,各监测点位总氮为0.530 mg/L~ 5.51 mg/L,时空分布不均,差异明显。时间上,总氮浓度表现为春季最高,夏季和秋季最低,且月均值变化曲线呈现出规律的正弦函数波形。空间上,总氮浓度大致表现出由西部湖区向东部湖区递减的趋势,呈现西部湖区﹥北部湖区﹥南部湖区﹥湖心区﹥东部湖区。要改善湖体水质,不仅要切断污染源,而且要加强水生生态功能修复。
基于GIS的百花湖流域土地利用变化与水质响应

利用ArcGIS和ENVI软件并结合Spearman分析法,探究百花湖流域1997年、2007年和2017年土地利用类型变化对5种水质指标年均值的响应。结果表明: 1997—2017年流域内林地和建筑用地面积递增,耕地面积递减,林地占整个流域面积的50%以上;在土地转移中林地、建筑用地和耕地之间的转移最大,林地和建筑用地的增加主要来自耕地; 1997年水质最好, 2007年水质最差, 2017年对流域实施水污染治理工程后水质有所改善;相关分析得出建筑用地、耕地与TN、 TP、NH_3 -N呈显著正相关,对TN、TP、NH_3 -N有“源”的作用,林地与TN、TP呈显著负相关,对TN、TP有“汇”的作用。
台州市区臭氧污染特征及来源解析

利用台州市区2013—2017年O_3监测数据分析其污染特征,并采用CMAQ模型研究各类污染源对O_3的贡献率。结果表明:台州市区O_3年均浓度稳定,月均浓度4—10月较高,日小时浓度呈单峰型,峰值出现在13: 00左右;在温度较高、相对湿度50%~ 80%、风速1.0 m/s~ 3.0 m/s、风向为偏东时O_3浓度相对较高,易出现超标现象;本地排放源是O_3形成的主要来源,各季节贡献率略有差异,分别为春季(72.28%)、夏季(69.95%)、秋季(69.24%)、冬季(66.28%);工艺过程源、道路移动源和居民生活源是O_3形成的3大来源,贡献率分别为26.32%、12.89%和9.91%。
农业面源污染模型研究进展

综述了农业面源污染模型国内外研究进展,介绍了常用的面源污染模型概念与适用范围,明确“3S”技术与SWAT、AGNPS等模型有机结合是当今面源污染模型的研究热点。提出我国面源污染模型未来研究的重点是围绕水质改善目标,建立面向全流域尺度的面源污染负荷估算方法,构建完整的基础监测数据网络,为建立符合我国流域特性的面源污染模型提供支撑。
咖啡酸对LPS诱导小鼠乳腺炎的保护作用

咖啡酸是具有多种药理作用的天然酚酸类化合物。为研究咖啡酸对乳腺组织保护作用,建立LPS诱导的小鼠乳腺炎症模型,模拟自然感染奶牛乳房炎发病过程,探究咖啡酸对乳腺炎保护及其作用机制。通过病理组织学观察、炎性细胞因子水平和炎性信号通路蛋白检测等手段研究咖啡酸对小鼠乳腺炎的保护作用。结果表明,乳腺组织在LPS刺激下产生炎症反应,咖啡酸可显著降低LPS刺激下小鼠乳腺组织损伤程度,抑制乳腺组织中炎性细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β表达,同时抑制LPS对NF-κB和MAPKs信号通路激活。研究表明咖啡酸对LPS诱导的小鼠乳腺炎具有一定保护作用。
在线自由基清除法引导具有抗氧化活力蛋白组分分离纯化

为提高具有抗氧化活力蛋白组分的分离纯化效率,利用在线ABTS自由基清除法引导分离纯化松仁粕中具有抗氧化活力蛋白组分。采用阴离子交换层析法对松仁粕水提取物作初步分离,使用排阻色谱结合在线ABTS自由基清法快速筛选含有抗氧化活力蛋白馏分,选择适宜后续纯化方法,对馏分作分子筛纯化。获得具有较强抗氧化活力的松仁7S球蛋白三聚体(纯度99.5%)和松仁2S清蛋白(纯度96.5%)组分。结果表明,在线ABTS自由基清除法有效引导松仁粕中具有抗氧化活力蛋白组分的分离纯化过程,可提高效率、降低成本。
茶多酚对过氧化氢诱导鹅小肠上皮细胞氧化损伤的保护作用

试验旨在探讨茶多酚(TP)对过氧化氢(H_2O_2)引起鹅小肠上皮细胞的损伤作用。选取25~26胚龄马岗鹅胚为试验材料,通过酶消化法作原代鹅小肠上皮细胞分离与体外培养;采用不同浓度H_2O_2诱导细胞建立氧化应激损伤细胞模型,茶多酚预处理细胞氧化应激损伤干预;采用噻唑蓝(MTT)法测定细胞存活率,比色法检测细胞中丙二醛(MDA)含量、乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。结果表明,成功获得鹅小肠上皮细胞;与对照组相比,400 μmol·L~(-1) H_2O_2作用鹅小肠上皮细胞2 h,细胞出现明显损伤,细胞存活率显著降低(P<0.05),而不同浓度茶多酚显著提高细胞存活率(P<0.05);其中100 μg·mL~(-1)茶多酚提前干预10 h明显改善H_2O_2导致的鹅小肠上皮细胞存活率下降(P<0.05);抑制H_2O_2诱导的胞内脂质过氧化产物MDA和糖酵解酶LDH产生,且抑制H_2O_2导致的抗氧化酶系SOD和GSH-Px活性降低(P<0.05)。研究结果表明,在鹅小肠上皮细胞中,茶多酚可能通过降低脂质过氧化和细胞损伤程度及提高抗氧化酶活性,实现对H_2O_2引起细胞氧化应激损伤保护作用。
大豆GmFT5a基因启动子受日长调控模式分析

研究构建大豆成花素GmFT5a基因启动子与pGreenII 0800双分子萤光素酶融合植物表达载体,农杆菌注射烟草,通过烟草体内瞬时表达活性试验分析长、短日照条件对GmFT5a启动子表达活性的影响,探讨GmFT5a受日长的表达影响。结果表明,经短日照处理的GmFT5a启动子表达活性高于长日照处理。说明短日照诱导GmFT5a启动子表达,进一步说明该基因为光周期调控因子。利用PLANTCARE在线预测工具分析GmFT5a基因启动子序列可知,GmFT5a启动子序列包含BOX 4、G-box、GT1-motif、Gap-box、chs-CMA1a光响应调控元件。由此说明GmFT5a基因可能通过启动子上光响应元件调控参与调控光周期。
弹性固定修复Lisfranc韧带损伤的有限元分析

[目的]研究弹性固定方式修复Lisfranc韧带损伤的关节稳定性,并比较空心钉固定的优劣,为临床正确的选择重建方案提供理论依据。[方法]选取健康男性志愿者的足部三维CT图像,利用Mimics16.0、Geomagic、 Cero4.0分别建立正常对照、Liafranc韧带损伤、弹性重建和空心钉重建4个足部三维模型。计算轴向载荷下,C1-M2间的总位移量、横向位移量、纵向位移量。[结果]空心钉重建模型的总位移量显著小于弹性重建模型和正常模型,差异有显著统计学意义(P<0.05)。弹性重建模型总位移量在中立位时和正常模型相似,差异无统计学意义(P>0.05),但在跖屈30°位,弹性重建模型总位移量大于正常模型,差异有统计学意义(P<0.05)。空心钉重建模型的纵向位移量显著小于弹性重建模型和正常模型,差异有显著统计学意义(P<0.05)。弹性重建模型横向位移量和正常模型比较,差异无统计学意义(P>0.05)。[结论]弹性固定修复Lisfranc韧带能够为跖跗关节损伤后韧带和关节囊愈合提供良好的力学环境,有效避免空心钉固定的并发症。
下肢深静脉顺行造影在下肢静脉曲张病因诊断中的应用价值

背景与目的:下肢静脉曲张是外周静脉病变的常见临床表现,可由下肢静脉反流性疾病、下肢静脉回流障碍性疾病、静脉畸形等多种疾病所致;不同病因导致的下肢静脉曲张其治疗原则也不尽相同。临床中常出现关于下肢静脉曲张的误诊误治,故明确其病因至关重要。目前下肢静脉造影仍是诊断下肢静脉病变的金标准,可提供完整的下肢静脉系统影像,为明确诊断及选择合适的治疗方案提供可靠依据。本研究总结江苏常州地区以下肢静脉曲张为主要临床症状的患者的下肢深静脉顺行造影结果,探讨造影在下肢静脉疾病中的意义,并分析该地区引起下肢静脉曲张的主要病因。方法:使用数字减影血管造影(DSA)技术,对苏州大学附属第三医院血管外科2013年6月—2019年3月收治的3 012例(3 420条肢体)下肢静脉曲张患者行下肢深静脉顺行造影,观察患肢踝部至盆腔段深静脉形态、通畅度,以及患者做Valsalva动作时造影剂的反流情况,对患者静脉曲张的病因进行分析和分类。结果:3 420条肢体中,原发性下肢深静脉瓣膜功能不全1 395条(40.79%),单纯浅静脉曲张1 052条 (30.76%),髂静脉受压综合征569条(16.64%),下肢深静脉血栓后综合征328条(9.59%),其他(双股静脉畸形、腘静脉瘤、深静脉瘤样扩张、先天性静脉曲张骨肥大综合征、布加综合征、盆腔肿瘤等) 76条(2.22%)。结论:常州地区下肢静脉曲张患者的病因以下肢深静脉瓣膜功能不全、单纯浅静脉曲张及髂静脉受压为主。对于下肢静脉曲张病变,需明确病因才能制定合理的治疗方案;下肢深静脉顺行造影是明确下肢静脉曲张病因的可靠方法,并能检出腘静脉瘤、布加综合征等少见疾病,可有效避免误诊误治;其在下肢静脉病变中有重要的应用价值,可作为下肢静脉曲张疾病的常规检查方法。
绵羊原代Cajal间质细胞的分离培养与鉴定

采集美利奴绵羊的十二指肠,在解剖显微镜下剥去黏膜层及黏膜下层,剪碎后采用Ⅱ型胶原酶和胰酶消化并分离获得绵羊十二指肠原代Cajal间质细胞(ICC);传代培养后,通过倒置显微镜观察不同时间的细胞形态,使用反转录PCR和免疫荧光染色检测ICC特异性标记物c-Kit。结果显示,成功分离了ICC,且细胞在培养24h后贴壁,呈现出其固有的形态。RT-PCR检测c-kit基因为阳性,免疫荧光染色鉴定ICC表达c-Kit蛋白。本试验成功分离ICC且传代后细胞稳定增殖生长,为后期开展病原微生物导致ICC改变造成胃肠道炎性病变提供材料。
2种饲草对湖羊增重、采食量及血液生化指标的影响

在等能等氮条件下,比较研究2种不同粗料对湖羊食欲及采食量的影响。试验选用12只雄性湖羊均分为2组每组6只,苜蓿干草组与麦秸组,试验期4周,每天饲喂2次,统计采食量、体质量,每周采血,测定血液中常规生化指标、血液中酶含量及激素水平。结果显示,苜蓿干草组与麦秸组在初始体质量相近的情况下(40.63±1.48),(41.32± 1.52)kg,饲喂28d后2组动物体质量均有所增加(46.44±1.17),(45.52±1.49)kg;苜蓿干草组平均日增体质量(207±33)g和相对增长率(14.14±2.14)%均高于麦秸组(150±35)g和(10.40±2.57)%;苜蓿干草组平均采食量从1 500.00增至1 738.50g/d显著高于(P<0.01)麦秸组从1 200.00到1 430.53g/d。饲喂28d,球蛋白(GLB)、白球比(A/G)、尿素(Urea)含量麦秸组显著低于苜蓿干草组(P<0.05);麦秸组中血糖(GLU)、总胆红素(T-BIL)、甘油三酯(TG)含量均高于苜蓿干草组,而直接胆红素(D-BIL)、间接胆红素(I-BIL)含量与苜蓿干草组相近,但均无显著性差异(P>0.05)。麦秸组湖羊血液中乳酸脱氢酶(LDH)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)含量显著低于苜蓿干草组(P< 0.05);碱性磷酸酶(ALP)含量显著高于苜蓿干草组;血液中胰岛素(INS)含量低于苜蓿干草组且差异显著(P< 0.05);瘦素(leptin)含量显著高于苜蓿干草组(P<0.05)。结论显示,饲喂苜蓿干草和麦秸对湖羊生产性能等有不同影响,主要表现在采食量及体增重苜蓿干草组高于麦秸组,血液中相关指标2组间没有明显差异,但抑制食欲激素INS含量麦秸组明显低于苜蓿干草组,促食欲激素胃饥饿素(GAS)含量低于苜蓿干草组。结果提示:饲喂麦秸采食量和体增重均低于饲喂苜蓿干草,推测与控制食欲有关激素的分泌变化导致食欲下降有关,相关机制有待于进一步研究。
Cr5支承辊接触疲劳损伤及其次表层组织变化

针对支承辊使用过程中的疲劳失效现象,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(SEM)、显微压痕仪和X射线应力仪等对滚动接触疲劳前后Cr5支承辊钢次表层组织进行了研究.结果表明,支承辊在交变接触应力作用下发生接触疲劳损伤,疲劳损伤最大值位于距表面约400 μm的支承辊次表层.疲劳损伤引起支承辊次表层硬度升高,残余应力减小,耐腐蚀性增强.疲劳硬化层微观组织发生破碎,位错密度升高.在接触应力不变的情况下,支承辊滚动接触疲劳损伤程度随着寿命比例的增加而增大.
地面效应下的不同翼型亚声速气动特性分析

采用数值方法研究了亚声速地面效应条件下不同翼型的气动特性,进一步以$Ma = 0.5$来流工况为例,研究了翼型参数和飞行高度对气动特性的影响。计算结果表明在Ma为0.5、迎角为6°的地效情况下,翼型弯度减小,更容易在翼型前缘产生激波阻力;翼型下翼面后缘弯度增大使得后缘压力更高,升力系数和低头力矩相应增大;随着飞行高度的减小,地效作用加强,翼型下翼面压力增大,下翼面的升力增量大于上翼面吸力损失,机翼升力系数和升阻比增加越来越显著。
长期水分亏缺对吉林省不同年代玉米品种光合及物质生产特性的影响

以吉林省20世纪70年代以来的3个不同年代大面积推广的玉米品种为材料,采用遮雨棚土柱栽培试验,研究长期水分亏缺对不同年代玉米品种光合特性及干物质转运的影响。结果表明,与对照相比,水分亏缺使老品种(1970s和1990s)果穗叶净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)降低幅度大于当代品种(2010s)。水分亏缺下,当代玉米品种叶片和茎鞘干物质转运率高于老品种,与对照相比,2010s、1990s和1970s玉米品种叶片和茎鞘干物质平均转运率分别提高了48.9%、47.7%和33.8%。水分亏缺下,玉米花前贮藏同化物转运对子粒产量贡献率随着年代的推进而降低,花后干物质积累量对产量贡献率则随着年代的推进而提高。
基于SSR标记的玉米循环群体选系材料的遗传基础分析

利用SSR标记技术对53份玉米循环群体选系材料和9个测验种进行分析,分析其遗传多样性,明确其遗传距离和杂种优势群划分,从分子遗传基础角度为循环育种策略奠定基础。结果表明,39个SSR标记在62份材料中共检测出162个等位基因变异,铁7922改良系和吉13S228改良系中分别检测出83、140个等位基因变异,位点多态性信息指数(PIC)平均分别为0.45、0.26、0.37;基因多样性指数平均分别为0.51、0.31、0.42;吉13S228改良系的遗传多样性高于铁7922改良系。遗传距离变幅在0.11~1.87,平均0.76;吉13S228改良系群体与吉13S228间的遗传距离最小(0.09),铁7922改良系群体与铁7922间的遗传距离亦较近(0.16),揭示改良系的遗传背景以改良受体为主。按照UPGMA聚类法、主成分分析和模型聚类方法,划分为两大类群,SS群(铁7922及其循环选系材料、B73、掖478等)和NSS群(吉13S228及其循环选系材料和标准测验种Mo17、丹340、黄早四等),符合玉米商业育种的两个杂种优势群的思路。
一种带夹层釜式微波反应器加热效果模拟分析

针对微波反应器加热均匀性的问题设计了一种带夹层的釜式微波反应器,运用多物理场仿真的方法,探究波导位置和夹层厚度对其加热效率和加热均匀性的影响规律。结果表明:波导位置在物料液面之下普遍可以取得较高的加热效率,但加热均匀性较差;夹层可以有效改善反应器的加热均匀性,并在部分情况下提高加热效率。通过运用响应面分析法对反应器结构进行优化:最高加热效率可以达到99.19%;加热均匀性最适宜的波导高度为389.74 mm,夹层厚度为30.09 mm。
一种铜锌超氧化物歧化酶突变体的原核表达、纯化及酶活性测定

目的原核表达、纯化一种铜锌超氧化物歧化酶(Cu,Zn-SOD)突变体,并检测其酶活性。方法将经热力学优化的Cu,Zn-SOD突变体基因亚克隆至pET-28a载体中,构建重组表达质粒SOD1-pET-28a,转化入大肠埃希菌BL21 (DE3)中,IPTG诱导表达;在500 mL摇瓶培养条件下,通过改变加入Cu、Zn离子的量优化诱导表达条件;表达的重组蛋白经初步纯化后,测定酶活性。结果重组表达质粒SOD-pET-28a经双酶切及测序证明构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约为15 000,主要以可溶性形式表达;工程菌株在500 mL摇瓶培养条件下培养至10 h左右, A600至3.5左右时加入终浓度为0.1 mmol/L IPTG、0.2 mmol/L ZnCl2、0.5 mmol/L CuSO_4,可获得最佳表达量(29.2%);初步纯化获得的重组蛋白纯度为97.32%,比活为5.08 × 10~3 U/mg。结论成功利用大肠埃希菌表达系统表达了一种经热力学优化的Cu,Zn-SOD突变体,初步纯化的突变体具有较好的酶活性,为进一步摸索大规模生产工艺及实际应用奠定了基础。
风致驰振型电磁俘能器输出性能仿真分析

对一种横风向驰振的电磁俘能器输出性能进行了研究。建立了风致驰振型电磁俘能器输出电流与输入风速关系数学模型,应用谐波平衡法求得了方程近似解析解。通过与龙格-库塔法数值解比较验证了解析解的正确性,随后仿真分析了激励风速和无量纲负载电阻r对驰振频率和切入风速的影响关系,并研究了机电耦合系数、线圈电感和电阻对切入风速和平均功率的影响关系。结果表明,低r值时,受高切入风速制约,俘能器不易发生驰振。俘能器驰振后,最优r值不低于1,最优功率会随着机电耦合系数的增加而增大并逐渐趋于饱和。当r取值范围为[0.01, 100]时,低风速条件下,增加线圈电感值可以降低系统在低r值处的切入风速,拓宽可驰振的r值范围,改善低r值处输出功率。高风速条件下,低于49.3 mH的线圈电感对输出功率几乎无影响,随后增加的线圈电感值能明显降低俘能器在低r值处的输出功率。增加线圈电阻值能提高俘能器在低r值处的输出功率,但过量增加线圈电阻会导致系统最优功率大幅下降。研究结果为风致驰振型电磁俘能器的设计提供理论参考。
基于能量和频谱共享的传感器网络时延性能分析

采用协同频谱共享和射频能量采集技术后,传感器网络的可用频谱资源和可用能量均受主用户行为约束。为了刻画主用户对传感器网络性能的影响,利用排队理论对基于能量和频谱共享的无线传感器网络时延性能进行建模和分析。首先,通过分析主用户的服务过程和传感器节点的服务过程,推导出了主用户的时延性能。然后,分析了主用户参数对传感器节点服务时间的影响,得到了传感器节点的时延性能,并推导出了Nakagami衰落信道下传感器节点平均时延与系统参数关系的表达式。最后,比较了仿真结果和理论结果,验证了理论分析的正确性,并揭示了网络时延性能与到达率、节点间距离等参数的关系。
磁致伸缩位移传感器双磁环间测量盲区的影响分析

为减小双磁环磁致伸缩位移传感器磁环间的测量盲区,对传感器在测量盲区内的输出信号进行了分析。从双磁环偏置磁场与磁环间距的关系进行研究,建立了双磁环磁致伸缩位移传感器的输出电压模型,计算了不同偏置磁场强度的双磁环在不同间距与放置方向时传感器的输出电压,并通过实验进行了验证。结果表明,磁环规格相同时,测量盲区的大小与磁环放置方向无关,磁环偏置磁场强度越小,磁环间的测量盲区越小,磁场叠加影响的电压幅值变化量也越小。且在传感器的测量盲区内,电压输出信号将会受到偏置磁场与电压输出波形叠加的影响,这两种因素都会导致传感器检测失效。该研究结果为多磁环位移传感器磁环的选型及减小传感器磁环间的测量盲区提供理论基础。
基于无人机影像匹配点云数据的喀斯特峡谷区火龙果单株提取研究

针对无人机可见光影像对背景与目标地物混淆时提取识别难的问题,利用四旋翼无人机采集喀斯特峡谷区的火龙果影像匹配点云数据,对原始点云数据进行去噪、滤波和归一化等处理,通过建立高精度的数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM),进而建立高精度的冠层高度模型(CHM),并以目视解译的火龙果株数为参照,对火龙果株数进行识别提取验证。结果表明,运用无人机影像匹配点云数据,通过冠层高度模型在一定程度上可以消除植株下方杂草的影响;当样地内的基础设施或存在地物高度与火龙果冠层接近,导致误提,错提率最高为8.55%,漏提率最高为12.28%;在各样区中,运用种子点进行火龙果株数提取的精度均在92.38%以上;运用植被冠层进行火龙果株数提取的精度均在90.68%以上。由此表明,运用无人机影像匹配点云数据提取火龙果具有快速、简单有效、成本低、精度可靠的特点,适用于喀斯特山区作物株数的快速提取,可以与基于颜色指数的提取方法互为补充。
不同处理条件下金鱼藻净水效果与微生物群落变化

为研究不同种植密度和曝气条件下,沉水植物金鱼藻对寒区静水湿地水体净化作用和微生物群落变化的影响,从寒区静水湿地水体采集样品,在实验室投加金鱼藻的固定容器中进行曝气处理,测定总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)的去除效果;利用高通量测序技术分析不同时间和不同处理间水体微生物群落结构和多样性变化,结合水体理化因子分析微生物群落变化的影响因素。结果表明:结合金鱼藻用量和能耗,金鱼藻种植密度为4.44 g·L~(-1),曝气12 h条件下可达到良好的水体净化效果,TN、TP的去除率分别为51.23%、89.27%。微生物样品测序共得到3 283个操作分类单元(operational taxonomic units,OTU),核心OTU数量为107个,对照组中特有OTU数量较多。总体上看,各组微生物群落多样性均未增加,组间差异显著性逐渐降低;优势门为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,投加适量金鱼藻可提高优势门的相对丰度,但曝气处理使变形菌门、拟杆菌门相对丰度降低。不同样品间微生物属水平上存在较大比例的未分类类群,变形菌门多核杆菌属具有较高的相对丰度,投加适量金鱼藻和曝气处理有利于提高其相对丰度。与对TN、TP浓度变化的影响相比,投加金鱼藻和曝气处理对微生物优势类群影响更加显著。
屯昌猪PDK4基因克隆及其组织表达分析

为获得屯昌猪丙酮酸脱氢酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4)基因的编码序列(coding sequence,CDS)并分析其分子结构特征,研究屯昌猪、杜洛克猪及其杂交F1代不同组织中的PDK4基因表达水平,本研究以Genbank上公布的猪PDK4基因序列(登录号:NM_001159306)为参考设计引物,通过RT-PCR扩增、测序、拼接获得屯昌猪PDK4基因CDS区。结果显示:屯昌猪PDK4基因CDS区长度1 224 bp,相对分子质量为46 170.24 u,既没有跨膜结构也不存在信号肽,属于非分泌型蛋白,主要在线粒体中发挥作用,预测存在2个潜在的糖基化位点和33个磷酸化位点,α螺旋区域在预测的二级结构中占比最大。实时荧光定量PCR检测结果显示,PDK4基因在屯昌猪背最长肌中表达量最高,且极显著高于杜洛克猪及其杂交F1代猪。
基于实车试验数据的发动机油换油周期预测模型

车用发动机油的不合理更换导致我国润滑油消耗量不断升高,使用成本增加,并造成环境污染等问题.本文中通过对7辆在常规城市工况条件下运行的民用轿车进行多个换油周期行车测试,定期采集润滑油样并应用PDSC方法检测试验油样的起始氧化温度,依据测试获得的312组试验数据样本,采用多重线性回归分析方法建立了润滑油起始氧化温度与车辆运行里程和运行时间之间的关系模型.结果表明:现行换油周期偏于保守,换油时的润滑油的起始氧化温度值较高,仍具有优良的氧化安定性,属于过度更换.因此,我国车用润滑油的换油周期有进一步提升的空间.数据分析发现,所建立的模型简洁直观,具有较好的拟合性以及预测精度,可供车主在决定更换润滑油时进行简单、方便和直接的判断.
根表铁膜对水稻镉吸收的影响

为了探明根表铁膜对水稻镉吸收的影响,首先从8个水稻品种中筛选出镉低累积品种(丙0203)和高累积品种(绍糯16-72),之后采用水培试验研究了根系活力(根系分泌物)变化与根表铁膜形成的关系,以及外源铁、镉对根表铁膜形成和水稻各部位镉吸收的影响。结果表明,0.05 mg·L~(-1) Cd处理24 h,绍糯16-72总的Cd吸收量是丙0203的1.73倍,并且绍糯16-72根、茎、叶各部位的镉累积量均显著(P<0.05)高于丙0203。在此基础上,外源添加铁后,绍糯16-72的镉累积量显著(P<0.05)降低,仅为丙0203的59%,且根、茎、叶中镉含量均显著(P<0.05)低于丙0203。温度试验(培养液温度分别为100 ℃、4 ℃和25 ℃)结果表明,水稻根表铁膜的形成与水稻根系活性密切相关,25 ℃下绍糯16-72的根系分泌物含量和铁膜含量均显著(P<0.05)高于丙0203。外源添加铁和镉后,绍糯16-72的根系活性、根表铁膜含量和铁膜中镉的吸附量增加,且上述指标的增幅均大于丙0203。以上结果表明,根表铁膜的形成可抑制镉向水稻体内迁移。研究结果为通过外源添加铁阻控水稻镉吸收提供了理论依据。
基于费马点的三相三线制功率振荡抑制策略

针对三相三线制并网逆变器功率振荡抑制传统方法运算复杂、物理意义不显著的局限性,本文提出一种基于费马点的三相三线制并网逆变器新型功率振荡抑制方法。通过定义故障系统线电压三角形等角中心(费马点)为“新中性点”,可将三相静止坐标系下的电压幅值跌落、相角偏移的不对称故障转化成费马点坐标系下的电压幅值故障。根据数学推导功率分配与系统功率振荡的规律,设计一种新型功率振荡抑制策略,摆脱了传统方法dq变换的控制体系,探索了一种解决功率振荡抑制问题的新思路,且具有良好的功率振荡抑制效果。
加权二阶局域分析的风功率混沌预测方法

混沌预测理论由于其良好的短期预测能力而在电力负荷预测领域得到了广泛应用。本文针对现有混沌预测加权局域预测方法,采用二阶局域分析代替现有一阶局域分析提高预测的拟合精度,从而实现混合预测方法性能的改善。将该方法应用于电力系统短期风功率预测的实际算例。通过与Matlab神经网络模块预测效果的比较,发现新方法可以较好地解决风电场风功率预测问题。
含多微网的主动配电网分层优化调度

针对多微网接入配电网调度中出现的配电系统可靠性降低、明显的弃风弃光现象,提出了两层嵌套的优化调度模型。内层以配电网功率和电压波动最小为目标,约束配电网与各微网的交互功率,提高系统的安全可靠性能。外层以最小微网成本和环境惩罚费用为目标,在内层调度结果的约束下,实现多微网的经济优化调度,进一步提高可再生能源的利用率。采用改进粒子群优化(IPSO)算法求解该模型,以IEEE 14节点配电网系统为例对该模型进行验证,结果表明了所提模型提高了配电系统可靠性和可再生能源利用率。
风/光/储微电网混合储能系统容量优化配置

储能系统容量优化配置是降低微电网成本的有效措施之一。文中提出一种含氢储能和蓄电池混合储能系统的风/光/储并网型微电网结构,综合考虑微电网系统运行的经济性及环境效益,以总净现值成本TNPC最小为目标函数,以可再生能源利用率和负荷缺失率为评价指标,建立所提微电网容量优化配置模型。基于HOMER Pro软件设计算例,对优化问题进行求解,并将优化结果与微电网储能传统方式作对比,验证了所提方法的经济性和实用性,为风/光/储微电网储能容量优化配置提供参考。
基于对等度量模式的配电网投入产出效益评价与预测

针对当前配电网规划方案评价过程中因未能实现投入与产出在对等条件下的衡量而导致评估效果有限、难以支撑精细化投资决策等问题,提出了一种新的配电网投入产出效益评价及预测方法。首先,通过产出效益的支撑条件分析,提出配电网投入与产出效益评估的对等度量模式。在此基础上,选取能够准确反映配电网投入与产出效益对应关系的评价指标,建立了配电网投入产出效益评价指标体系。继而,提出了基于费用效率法的配电网投入产出效益综合评价模型,并结合量化关联关系分析,提出了配电网投入与产出效益预测方法。最后,通过实例分析验证了所提方法的有效性和实用性。
改进二阶LADRC的风电逆变器母线电压控制

风电并网逆变器系统具有非线性、强耦合、易受电网电压波动与非线性负载影响等特性,为取得满意的控制效果,电压外环由改进的线性自抗扰控制器LADRC(linear active disturbance rejection controller)控制。在传统扩张状态观测器ESO(extended state observer)中引入总扰动微分信号,通过观测总扰动的变化趋势,产生有效的早期修正信号,从而提高了ESO的动态扰动观测能力,通过频率响应特性分析,表明新型LADRC具有更好的抗扰性能。多工况下的仿真结果表明,与传统LADRC相比,该改进方法不仅响应速度快,而且具备良好的抗扰能力。
有源阻尼与无源控制的弱电网下LCL并网逆变器

针对传统PI控制器存在抗干扰性和稳定性不足的缺点,建立了弱电网下三相LCL并网逆变器的欧拉-拉格朗日数学模型,将无源控制理论引入该系统的控制中。利用有源阻尼法来进行抑制LCL滤波器在谐振频率处存在谐振尖峰,通过对并网电流进行直接控制,以实现系统单位功率因数并网。仿真和实验结果表明复合型有源阻尼与无源控制器的方案能有效抑制LCL滤波器谐振尖峰,且系统的静动态性能在不同的弱电网条件下都很良好,验证了方案的可行性。
甘肃秦王川灌区地下水硝酸盐污染特征及成因

“引大入秦”灌溉工程在促进秦王川盆地农业发展的同时,农业化肥的使用也导致地下水中NO-3质量浓度明显升高。随着“一带一路”工作的推进,地下水需水量持续增大,水资源短缺问题已成为研究区发展的主要制约因素,但盆地地下水硝酸盐分布特征不明,这使得未来的地下水开发利用存在较大风险。因此,文中在对盆地内地下水进行系统采样分析的基础上,利用数理统计、离子比等方法研究了秦王川盆地地下水硝酸盐污染特征及成因。结果显示,研究区地下水硝酸盐浓度总体偏高,大面积分布硝酸盐氮浓度为10 ~ 20mg/L的地下水,在盆地东部山前地带出现条带状硝酸盐氮超标的地下水。受农业灌溉渗水淋洗补给,盆地中部地下水硝酸氮呈现出了由周边丘陵区呈环状向中心降低的规律,盆地中间分布硝酸盐氮浓度小于2mg/L的地下水。农业化肥的使用是研究区地下水硝酸盐氮的主要面状污染来源。生活污水、化粪池及垃圾渗滤液的淋滤下渗是地下水中硝酸盐氮的另一重要污染来源。土地利用类型、氧化还原条件、包气带岩性结构特征、地下水动力条件是秦王川灌区地下水中硝酸盐氮迁移转化及其空间分布的主要影响因素。
考虑分布式电源的弹性配电网网架柔性约束规划

在考虑分布式电源的配电网柔性规划中,合理的规划方案能够提高配电网对于新能源接入的弹性,保持系统运行在稳定合理的区间内。提出了一种考虑不同运行情况的弹性配电网网架柔性约束规划方法,建立了基于经济性、适应性、可靠性、安全性、协调性的多目标规划体系;利用场景法描述了风、光、负荷等因素的不确定性,利用基于Wasserstein距离的最优渐进场景法提取了典型场景以及相应概率;在求解过程中应用基于连通性矩阵与树结构编码的网架连通性校验确保不产生孤岛节点、不破坏网络的辐射性。通过某地区配电网规划的算例验证了所提模型的合理性。
城市公园夏季冷岛效应及其影响因素研究—以西安市中心城区为例

文中基于Landsat 8遥感数据和高清遥感影像,采用RS和GIS技术,提取西安市中心城区地表温度及城市公园信息,利用景观格局分析和相关分析方法定量研究了城市公园冷岛效应的最大作用距离以及影响因素。结果表明:(1)城市公园对周围环境的降温效果随距离的增加而逐渐减弱,西安市城市公园的最大降温距离普遍在300m左右。(2)城市公园内部水体温度最低,绿地次之,硬化地面温度最高。公园地表温度和公园面积、公园形状指数以及绿地面积的负相关性较强,和水体面积相关性较弱。(3)城市公园降温效果和公园面积、形状指数、绿地面积、水体面积、水体形状指数存在正相关性,和绿地平均邻近度存在极强的正相关性。文中从城市公园内部温度特征和外部影响范围两方面对冷岛效应的影响因素进行了分析,对指导城市公园的景观规划与设计具有重要意义。
阴山北麓农牧交错区居民点空间分异特征—以包头市达尔罕茂明安联合旗为例

探究农牧交错区居民点的空间分异特征,对于农牧交错区的居民点调整、重构与发展和生态环境修复与可持续发展具有重要意义。运用最近邻指数法、核密度估计法、全局聚类检验、空间"热点"探测、Voronoi图Cv值和实地考察等方法,深入分析阴山北麓农牧交错区居民点的空间分异特征。结果表明:2016年,达茂旗居民点分布整体较为聚集,呈"东南密西北疏"的空间差异,研究区居民点斑块规模相差悬殊,小型居民点占主体;区域上,居民点分布格局呈现出明显的区域差异性,"冷热点"分异明显,呈现局部集中趋势;在乡镇尺度上,石宝镇空间分布类型属于随机分布,其它几个乡镇的空间分布属于集群分布;农业生产区居民点规模分布大而密集,牧业生产区居民点规模分布呈现小而零散的分布特点。总体上,分析该农牧交错区的空间分异特征,可对整个农牧交错区居民点空间布局调整、优化提供重要的借鉴价值。
含三个Riemann-Liouville分数阶导数的脉冲Langevin型方程的边值问题的可解性

设$n,l,k$为正整数且$\alpha \in \left( {n - 1,n} \right),\beta \in \left( {l - 1,l} \right),\gamma \in \left( {k - 1,k} \right)$.该文首先利用迭代方法给出具有三个分数阶导数的Langevin方程$$\left[ {D_0^\alpha + D_{0 + }^\beta - \lambda D_{0 + }^\gamma } \right]x\left( t \right) = P\left( t \right)$$的连续通解.然后,该文使用数学归纳法获得脉冲分数阶Langevin方程$$\left[ {D_0^\alpha + D_{0 + }^\beta - \lambda D_{0 + }^\gamma } \right]x\left( t \right) = P\left( t \right),t \in \left( {{t_i},{t_{i + 1}}} \right],i \in {\rm\mathbb{N}}_0^m$$分片连续通解.接下来,该文运用获得的结果研究具有三个分数阶导数$\alpha, \beta \in \left( {1,2} \right),\gamma \in \left( {0,1} \right)$的非线性脉冲Langevin方程的一类边值问题,通过将其化为积分方程,运用不动点定理建立这类边值问题解的存在性定理.最后,该文给出例子说明了主要结果的应用.
长期高温下铀尾矿库覆土层控氡性能研究

为掌握长期高温作用下铀尾矿库滩面非饱和覆土层控氡性能的变化特征,以铀尾矿库为对象,自制模拟滩面覆土层氡析出试验装置,选用黄土和我国南方铀尾矿库1.5 m深处的尾矿砂为样品,试验研究长期高温条件下氡析出率与覆土层含水率、表面裂隙发育程度的关系。结果表明:氡析出率变化分为线性增长、线性下降、台阶式增长以及趋于稳定4个阶段;氡析出率随覆土层裂隙率的增大而增大,达到缩限时裂隙不再发育,氡析出率变化趋于平稳状态;覆土层裂隙的分形维数越大,土体龟裂程度越明显,氡析出率越大。
钻孔瓦斯连续流量法测定煤巷卸压带宽度研究

为准确测定煤巷工作面前方卸压带宽度,基于工作面前方煤体涌出的瓦斯流量与地应力之间的关系,提出钻孔瓦斯连续流量法测定卸压带宽度,并从理论上分析该方法的可行性;采用煤巷突出线预测装置在薛湖煤矿2303风巷测定钻孔瓦斯流量。研究结果表明:瓦斯流量曲线先增大后减小,瓦斯流量曲线峰值为卸压带边界,确定该工作面前方卸压带宽度为9~10 m;采用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标Δh_2测定的工作面前方卸压带宽度为9.5~10 m,与钻孔瓦斯续流量法测定结果一致,验证了钻孔瓦斯连续流量法测定卸压带宽度的可靠性。
动压影响半煤岩上山变形机制及修复技术

为解决动压影响下巷道围岩控制难题,以贵州某矿半煤岩运煤上山为工程背景,基于现场调研,明确此类巷道围岩变形的主要特征;通过数值模拟分析,得出近距离煤层群重复采动下半煤岩上山围岩塑性区、应力场与位移场的时空分布特征;通过理论分析得出煤岩分界面剪切滑移错动的发生条件;基于"叠加拱承载结构"作用原理,分析得出原"锚网喷+锚索"支护的失效机制为主压缩拱消失和次压缩拱作用受限;针对性地提出巷道修复原则及以"套棚灌浆+非对称穿层斜拉锁棚锚索"协同控制为核心的修复方案。实践表明:所提修复方案可以有效控制巷道围岩非对称大变形。
不同质量分数SDBS对煤体润湿性影响的分子模拟

为研究表面活性剂对煤体润湿性能的影响,选择十二烷基苯磺酸钠(SDBS)表面活性剂作为研究对象,采用Wiser煤化学结构模型,利用Materials Studio分子模拟软件,构建6种不同质量分数SDBS与水、煤共存的系统,分析系统吸附构型及能量变化,以及相对浓度分布、水分子均方位移(MSD)等。研究结果表明:SDBS分子的疏水烷基链吸附在煤表面,带苯环的亲水基团翘向水相,降低了水及煤的液-固界面张力;随着SDBS质量分数增加,系统总能量更低,SDBS与煤之间的相互作用能增大,分子间吸附作用更稳定,更有利于润湿煤;SDBS分子疏水烷基链的空间分布差异是影响煤润湿性能的主要原因之一;水分子扩散系数随着SDBS质量分数增加而增大,对煤体润湿性产生显著影响。
基于概率分布模型的流量预报及参数动态识别

概率分布模型(PDM)在国内流域的适用性及参数在不同径流阶段的变化研究较少。本文以浙江省两典型流域为例,建立PDM流量预报对比模型,根据参数动态识别分析确定不同时间窗口下参数变化,从而推断关键影响因子。研究结果表明:(1)PDM模型在两流域模拟结果较为满意,纳什效率系数均可达到0.7以上,且低流量为主的龙泉溪流域模拟效果明显优于高流量主导的金华江流域;(2)在不同洪水事件下PDM参数(经验参数α、b和最大蓄水能力S_(max))均与前期土壤湿度显著负相关,与退水斜率有关的参数b在金华江流域与蒸发量显著正相关,而在龙泉溪流域与平均降雨负相关性显著;(3)受地表以下28 cm土壤湿度变化控制的参数α在洪峰及退水阶段识别度最大。
中国水资源空间不均匀性定量评价

降水及水资源量的空间不均匀性是其基本特性之一。本文基于中国第二次水资源综合评价结果,利用洛伦兹曲线计算得到反映水资源不均匀性强弱的基尼系数及反映不均匀性来源的洛伦兹不对称系数。结果表明:中国不同类型水资源均表现出比较不均匀或非常不均匀的空间分布特征;各一级分区水资源空间不均匀性与分区面积、平均降水量及自然条件等因素有关,从东部、南部沿海向内陆地区逐渐增加;同一分区内总体上表现为降水空间基尼系数最小,地下水资源、水资源总量、地表水资源空间基尼系数依次增大,但南部分区地表水和水资源总量空间基尼系数接近;水资源的不均匀性呈现出水资源量较少区域主导的非对称性或较为对称分布的特征。
水库发电优化调度模型的快速求解算法及应用

针对水库“以水定电”优化调度数学模型求解方法中,传统动态规划方法易陷入“维数灾”,而现代智能算法搜索效率低且易陷入局部最优解等不足。本文基于水库在高水头运行时耗水率小的特点,提出了水电站水库“以水定电”调度模型的快速求解方法——浮子算法。该方法在水电站满足保证出力和最小下泄流量等要求的前提下,尽可能提高水库调度期的运行水位以达到直接寻找优化调度解的目的。通过案例分析并与离散微分动态规划(DDDP)方法求解结果比较,本算法结果与DDDP算法十分接近,计算时间约为后者的50%。与其他算法联合使用,可在提高优化效果的同时缩短模型的求解时间,为水电站水库“以水定电”调度计划的制定和快速决策提供技术支持。
某近零能耗办公楼暖通空调系统优化运行分析

暖通空调系统能耗约占普通办公建筑运行总能耗的50%,相对于照明、插座和建筑其他能耗,暖通空调系统节能潜力较大。本文以某近零能耗建筑暖通空调系统为研究对象,介绍了该建筑暖通空调系统组成,供冷季冷机与末端系统连接方式及衍生的不同运行模式。基于独特的系统设计,通过逐年实际运行情况,总结该暖通空调系统较为优化的运行模式,并以实际运行数据说明该系统在2018年供冷季的运行情况。通过该项目暖通空调系统运行模式分析得出,由多种可再生能源集成的复合能源系统,要充分了解单个系统的运行特性,结合建筑负荷特点来制定暖通空调系统运行策略。在超低能耗、近零能耗能源系统设计过程中要因地制宜,通过技术分析比较,找到适合于本项目的暖通空调系统运行方式。
中国粮食生产类家庭农场的适度经营规模研究

当前中国超小规模的农业生产方式导致农户农业收入低下,严重阻碍了农业的可持续发展,发展适度规模的家庭农场已是大势所趋。土地适度规模受到社会平均收入、粮食生产收益等多重因素的综合影响,是一个动态数值。该研究基于收入均等化测算法,以打工农户的收入水平为衡量标准,研究了中国地级市尺度的土地适度经营规模。研究表明,2016-2017年中国粮食类家庭农场的适度规模在13~14 hm~2左右,相当于全国户均耕地面积的30倍左右。依据各市农业适度经营规模,参考区域耕地资源禀赋、经营规模形成的难易程度将全国划分为9个一级大区、38个二级亚区。东北地区大区与内蒙高原大区适度经营规模在15~17 hm~2范围,华北平原大区在10 hm~2左右,长江下游大区与东南沿海大区在7~9 hm~2范围,西南山地大区为6 hm~2,黄土高原大区为18 hm~2,西北干旱大区为25 hm~2,青藏高原大区的适度经营规模为全国最高,达到30 hm~2。从适度经营规模与户均耕地面积的比值来看,内蒙高原大区为8倍,华北平原大区、长江下游平原大区为35倍左右。中国实现规模经营整体难度较大,区域上呈现从东南沿海向西北内陆难度依次降低的规律性带状分布。建议将适度经营规模标准提升至15~20倍范围,同时制度创新,消减高昂的土地流转交易成本。
含水率对小麦粮堆弹塑性力学特性的影响

不同地区粮仓中粮堆的含水率会有较大的差异,为了明确含水率对粮仓设计参数的影响,通过三轴试验研究了含水率对小麦粮堆非线性强度、临界状态和模量等的影响规律。结果表明:不同含水率下小麦粮堆的峰值强度和残余强度符合非线性强度指标的Mohr-Coulomb强度准则;参考压力(100 kPa)下峰值内摩擦角和残余内摩擦角随着含水率的增大呈线性增大,含水率每增加1%,峰值内摩擦角和残余内摩擦角分别增大0.22°和0.30°。小麦粮堆的临界状态特性符合剑桥弹塑性理论,偏应力随着平均法向应力的增大呈线性增大;峰值应力比和临界状态应力比随着含水率的增大呈线性增大;含水率每增加1%时,峰值应力比和临界状态应力比分别增大0.012和0.014。不同含水率下初始模量、割线模量与围压间可采用幂函数模型表示;参考压力下初始模量和割线模量均随着含水率的增大呈线性降低;含水率每增加1%,初始模量和割线模量分别降低0.98和0.25 MPa。
基于U-Net模型的含杂水稻籽粒图像分割

含杂率是水稻联合收获机的重要收获性能指标之一,作业过程中收获籽粒掺杂的杂质包含作物的枝梗和茎秆等,为了探索籽粒含杂率和机器作业参数之间的关联,需要实时获取籽粒含杂率数据。该文基于机器视觉的U-Net模型对联合收获机水稻收获籽粒图像进行分割,针对传统分割算法中存在运算量大、耗时多、图像过分割严重和分割参数依赖人为经验难以应对各种复杂谷物图像等问题,采用深度学习模型多次训练学习各分割类别的像素级图像特征,提出基于U-Net深度学习模型的收获水稻籽粒图像中谷物、枝梗和茎秆的分割方法,采用改进的U-Net网络增加网络深度并加入Batch Normalization层,在小数据集上获得更丰富的语义信息,解决图像训练数据匮乏和训练过拟合问题。选取田间试验采集的50张收获水稻籽粒图像,采用Labelme方式进行标注和增强数据,裁剪1 000张256像素×256像素小样本,其中700张作为训练集,300张作为验证集,建立基于改进U-Net网络的收获水稻籽粒图像分割模型。采用综合评价指标衡量模型的分割准确度,对随机选取的60张8位RGB图像进行验证。试验结果证明,水稻籽粒的分割综合评价指标值为99.42%,枝梗的分割综合评价指标值为88.56%,茎秆的分割综合评价指标值为86.84%。本文提出的基于U-Net模型的收获水稻籽粒图像分割算法能够有效分割水稻籽粒图像中出现的谷物、枝梗和茎秆,时性更强、准确度更高,可为后续收获水稻籽粒图像的进一步识别处理提供技术支撑,为水稻联合收获机含杂率实时监测系统设计提供算法参考。
基于EPANET的再生水滴灌系统余氯分布模型构建

加氯处理是保证滴灌系统安全的重要措施之一,但是氯与灌溉水及滴灌管壁发生反应而引起的衰减会对余氯分布均匀性造成不利影响。该研究采用EPANET软件构建了再生水滴灌系统水力性能及余氯运移、衰减和分布模型,基于试验数据对模型水力和水质模拟参数进行率定和验证,并应用该模型分析了加氯模式(浓度-时长:1.3 mg/L-185 min、3 mg/L-80 min、6 mg/L-40 min和8 mg/L-30 min)和毛管长度(10~150 m)对系统余氯分布特征的影响。结果表明,EPANET软件可以较好地模拟滴灌系统水力性能及余氯分布特征,沿毛管方向余氯浓度模拟值与实测值一致性指数达到0.75以上。当毛管长度由10 m增加至150 m时,灌水单元平均余氯浓度与毛管末端余氯浓度随毛管长度增加呈先升高而后降低趋势,高浓度加氯处理平均余氯浓度和毛管末端余氯浓度随毛管长度增加衰减速率相对较小。较短的加氯历时(<40 min)和过低的加氯浓度(如1.3 mg/L)均易造成余氯质量偏差率升高和均匀系数降低;建议使用加氯浓度3 mg/L且加氯时长80 min的加氯模式,该模式毛管极限铺设长度达到66 m,余氯质量均匀系数超过90%。
舟山近海海域养殖水体悬浮物沉降特性试验研究

了解海水中悬浮物颗粒的静沉降特性,对于海水工厂化养殖的水源处理具有重要指导意义。该研究以舟山长峙岛海域为例,通过2019年7-9月进行的静沉降试验,分析总结水体中悬浮物浓度和粒径分布随时间的变化规律,采用斯托克斯沉速公式和重复深度吸管法计算悬浮物颗粒的沉降速率。结果表明:1)在悬浮物静沉降特性试验中,沉降装置直径的小幅度变化对沉降结果的影响基本可以忽略;2)舟山近海海域表层海水悬浮物的粒径分布属于粉砂范畴,很难通过静沉降的方式完全除去;3)沉降初期,以大颗粒悬浮物沉降为主,沉降速率大;沉降中后期,以小颗粒悬浮物絮凝沉降为主,沉降速率小;4)通过重复深度吸管法计算得到舟山近海海域悬浮物沉降速率范围为0.001~0.01 cm/s,并通过非线性拟合,得到悬浮物平均沉降速率与悬浮物浓度之间的Logistic曲线关系。研究结果可以为舟山近海海域工厂化水产养殖用水悬浮物去除提供数据支撑。
小麦联合收获机双出风口多风道清选作业试验

针对小麦联合收获机双出风口多风道清选装置由于主要作业参数调整不当而导致清选损失率、含杂率、二次含杂率高的问题,该文通过台架试验分别对双出风口多风道清选装置主要作业参数(喂入量、风门开度、风机转速、上、下导风板角度)进行单因素与多因素优化试验,探究各试验因素对清选损失率、含杂率、二次含杂率的影响规律,寻找最优参数组合。参考市场上小麦收获机拥有量较大的久保田988机型相关参数,搭建联合收获机双出风口多风道试验台。双出风口4风道时,小麦清选损失率、含杂率最低,分别为0.78%与0.48%,通过单因素试验,得出喂入量4.5~5.8 kg/s、风门开度0°~20°、风机转速1 200~1 600 r/min、上、下导风板角度0~20°。利用Box-Behnken中心组合试验设计理论,进行五因素三水平正交试验。结果表明:对清选损失率影响较显著的因素有风机转速、喂入量、上导风板角度;对含杂率影响较显著的因素有风机转速、上、下导风板角度;对二次含杂率影响较大的因素有上导风板角度、风机转速、喂入量,通过对目标参数优化得到最优作业参数为喂入量4.5 kg/s、风门开度10.2°、风机转速1 548 r/min、上、下导风板角度分别为20°和0°,此时清选损失率、含杂率、二次含杂率分别为0.79%、0.40%与0.82%。台架试验验证得到清选损失率、含杂率、二次含杂率分别为0.75%、0.38%与0.76%,与优化结果误差分别为5.1%、5.0%与7.3%。此研究结果可为小麦联合收获机多风道清选装置作业参数调整提供理论参考。
基于季节分解和长短期记忆的北京市鸡蛋价格预测

准确把握北京市场鸡蛋价格波动特征和规律,及时预测鸡蛋价格波动趋势,不仅是农业进入新发展阶段的首都“菜篮子”工程建设的需要,而且有利于社会经济的稳定发展。该文选取北京市月度鸡蛋价格作为试验数据,在对北京市鸡蛋价格历史数据分析的基础上,根据鸡蛋价格序列的非线性、季节性和周期性特征,提出一种基于时间序列季节性分解(Seasonal-trend Decomposition Procedure Based on Loess,STL)和长短期记忆网络(Long-short Term Memory,LSTM)组合的鸡蛋价格预测模型。通过采用LSTM模型实现对由STL方法分解的鸡蛋价格波动成分的趋势成分及剩余成分和用季节朴素方法(Seasonal-naive, Snaive)对鸡蛋价格波动的季节成分分别进行预测,可以获取未来鸡蛋价格的综合预测值。研究结果表明:2000—2018年北京市鸡蛋价格在整体呈现上升趋势,且存在“春低秋高”的季节性和随机波动特征;该研究构建的STL-LSTM模型在预测步长分别为1、3、6时的均方根误差分别为0.19、0.33、0.43;平均绝对百分比误差分别为1.91、3.53、4.58,均优于长短期记忆网络、支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)和差分整合移动平均自回归(Autoregressive Integrated Moving Average Model,ARIMA)模型,可以为预测预警北京市场鸡蛋价格异常波动情况、为行业和政府主管部门保障北京市场鸡蛋供应决策提供参考依据。
摇枝式油茶果采摘装置作业过程分析与试验

为了解决油茶果机械化采摘漏采率高、损伤率大和耗能过大的问题,针对摇枝式油茶果采摘装置,该文通过对油茶果振动脱落过程的分析,建立油茶果振动脱落模型并求解,得出影响油茶果脱落的主要因素为作用在枝条上的外力的振幅、频率、作用时间以和夹持位置,并通过预试验和正交试验得到摇枝式油茶果采摘装置的作业参数范围及漏采率最低情况下的作业参数组合。利用高速摄像对油茶果振动脱落过程进行记录,然后回放录像并分析,以油茶果脱落时间作为评价指标,得出采摘效率较高的振动频率、振幅范围为6~10 Hz和20~40 mm,根据平均落果时间范围确定采摘装置的振动作用时间约为4~12 s。根据油茶果在树上的主要分布范围(距离树冠表层260 mm左右),设计四因素三水平正交油茶果采摘试验,得出漏采率最低的作业参数组合为振动夹持位置在距离树梢末端260 mm以内、振动频率10 Hz、振幅20 mm、振动时间8 s,此时油茶果的漏采率为10.87%,花苞损伤率为31.80%。机械夹持方式和铁质的夹持材料对花苞损伤较大,需进一步优化采摘装置作业参数,优化夹持方式和采用柔软的夹持材料,实现油茶果的机械采摘。
气吹集排式水稻旱直播机关键部件设计与试验

针对中国水稻直播品种不一、高速作业和大播量的要求,该文设计了一种气吹集排式水稻旱地精量直播机,直播机主要由均匀分种装置、定量排种装置、气力输送装置、同步传动装置、大尺寸集成种箱、开沟覆土镇压装置和支撑悬挂装置组成。从直播机的稻种适应性、作业速度、播量调节等方面研究了气吹集排式分种器的分种机理和分种均匀性。根据不同品种水稻种子的物理特性和气流输送原理,分析了不同种子在持续气流作用下,种子在分种器中的运动轨迹。按照大播量可调要求,设计了播量无级可调槽轮式排种器,槽轮槽形为圆弧状,通过双地轮驱动排种器保证播量同步。设计变速传动装置增加定量排种装置高速作业的适应性,气力输送装置使定量排种装置排出的种子在高速作业下连续排入播种沟。分种器的均匀稳定分种提高了直播机播种的均匀性和稳定性,通过减少排种器数量和使用气力输送种子,降低了伤种率。对比不同籼、粳稻品种在直播过程的运动规律和田间播种效果,得到了适应不同稻种的分种器结构及相关参数。试制了气吹集排式直播机并进行田间试验。田间试验结果表明,气吹集排式直播机的播量在75~375 kg/hm~2可调,最高作业速度为14 km/h,10行幅宽2 m和20行幅宽4 m的每行播种量变异系数分别为4.89%和5.06%,田间播种的稻种破损率为0.46%。2017年,在宁夏播种富源4号品种的产量为10 372.5 kg/hm~2,在广东播种粤农丝苗品种的产量为7 074 kg/hm~2,生产试验结果表明,所研制的气吹集排式水稻旱直播机达到了设计目标,满足作业需求。
国内外生物质成型燃料质量标准现状

中国生物质成型燃料标准体系建设初步取得了一些成效,但与欧美发达国家相比标准制定工作进展较为缓慢,一定程度上制约了产业发展。该研究分析了国内外生物质成型燃料标准体系和质量认证体系现状,研究生物质成型燃料质量影响因素及质量要求;与ISO国际标准比较,分析了木质、非木质生物质成型燃料各指标质量分级要求,结合中国国情,提出中国生物质成型燃料质量标准仍需进一步完善。同时与国内煤炭质量相关标准进行比较,生物质成型燃料灰分含量低,硫含量、砷和汞等重金属含量极低,对环境友好,是良好的替代散煤的固体燃料。通过研究提出建议成立生物质成型燃料国家标委会,亟需制定质量分级和污染物排放国家标准,并应区分商用、民用以及工业用等不同应用对象的燃料质量要求。