mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
择伐留竹量和施肥量对巨龙竹发笋成竹、新竹直径及生物量的影响

以滇西南巨龙竹为研究对象,设计择伐留竹量(7、15、25、35株/丛)和有机肥施用量(0、40、80、120 kg/丛)的2因素4水平正交试验,分析各处理对巨龙竹发笋成竹和新竹直径及生物量的影响。结果表明:择伐留竹量,显著影响巨龙竹发笋数、发笋率、成竹数、退笋数、新-母竹直径比率、竹丛新竹生物量增长率(P<0.05),对成竹率、退笋率、新竹直径、新竹平均生物量影响不显著;随着择伐留竹量增加,发笋数、成竹数、成竹率、竹丛新竹生物量增长率先提高后降低(转折点在25株/丛),发笋率逐渐降低,退笋数逐渐增加,退笋率先降低后提高(转折点在25株/丛),新竹直径、新-母竹直径比率、新竹平均生物量先提高后降低(转折点在15株/丛)。有机肥施用量,显著影响发笋数、发笋率、成竹数、新竹直径、新-母竹直径比率、新竹平均生物量增长率、竹丛新竹生物量增长率(P<0.05),对成竹率、退笋数、退笋率的影响不显著;随着施肥量增加,退笋率逐渐降低,其它生长指标均逐渐提高。择伐留竹量与有机肥施用量的交互作用,显著影响发笋数(P<0.05),对其它生长指标无显著影响。综合比较分析,竹丛择伐留竹25株/丛和施用有机肥120 kg/丛能有效促进巨龙竹发笋成竹,并提高其新竹质量和生物量增长率。
SiC电力电子器件金属接触研究现状与进展

碳化硅(SiC)半导体具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率等优异性能,在高温、高频、大功率、低功耗器件领域具有广阔的应用前景,因此,高效节能的SiC电力电子器件研究备受关注.然而,阻碍SiC器件发展应用的一个重要瓶颈是高性能的金属接触制备困难.本文通过对比分析SiC器件欧姆接触和肖特基接触制备的研究现状,揭示了金属/SiC接触界面特性复杂,肖特基势垒不可控等关键问题;对金属/SiC接触势垒及界面态性质的研究现状进行分析,强调了对界面势垒进行有效调控的重要意义;重点分析了近年来金属/SiC接触界面调控技术方面的重要进展,同时,对金属/SiC接触界面态本质及界面调控技术研究未来发展的方向进行了展望.
准直的O_2分子高次谐波谱中的干涉效应

高次谐波是强场物理的重要现象,不仅是潜在的深紫外光源,而且已经成为分析原子分子动力学以及获取分子结构信息的重要工具.本文采用Lewenstein理论,考察了准直氧分子在激光场中的高次谐波谱对激光偏振方向与核轴所成的夹角的依赖关系.通过计算电离电子在不同的原子中心复合的量子通道对高次谐波贡献之间的相位差,分析了高次谐波随激光场偏振方向与核轴的夹角的变化,并给出了谐波谱上最小值的形成机制.另外,通过分析高次谐波产生过程中不同量子通道的贡献,发现当偏振方向与核轴成0°和90°时,谐波谱强度都小,但它们背后的物理图像是不同的:0°时,产生谐波的每个量子通道的幅度都很小,造成谐波谱的强度较低;而90°时,每个通道贡献的幅度都很高,但是由于通道间的干涉相消,造成谐波谱的强度接近于零.
利用地基高分辨率傅里叶变换红外光谱技术探测大气氟氯烃气体CCl_2F_2的时空变化特征

大气二氯二氟甲烷(CCl_2F_2, CFC-12)是人工合成的化学制剂,对平流层臭氧可产生严重的破坏和损耗.研究大气CFC-12的探测技术并获取其时空分布和变化,对了解区域氟氯烃气体变化趋势以及对平流层臭氧的影响具有重要意义.本文利用地基高分辨率傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)技术研究大气CFC-12的垂直分布和柱浓度的反演方法,基于最优估计算法反演2017-2020年合肥地区大气CFC-12的垂直廓线和柱总量.合肥大气CFC-12反演获得的垂直廓线表明,大气CFC-12在对流层以及低平流层处具有较高浓度,在垂直高度40 km以上浓度极低.合肥地区大气CFC-12的柱浓度含量呈现出夏季浓度较高,冬季与初春浓度较低的季节变化;观测期间大气CFC-12柱浓度呈现缓慢下降的趋势,年均变化率为-0.68%.将地基观测数据与ACE-FTS卫星观测数据进行比对,在高度范围16-28 km内两个CFC-12偏柱总量的相关性系数为0.73,可见地基和卫星数据具有较好的一致性.长期观测结果表明了地基高分辨率FTIR技术在观测大气中CFC-12的浓度垂直分布与季节变化上具有高的准确性和可靠性.
在空穴传输层聚(3-己基噻吩)中添加1, 8-二碘辛烷改善碳基钙钛矿太阳能电池的性能

无空穴传输层的碳基钙钛矿太阳能(PSCs)电池拥有成本低、制备步骤简单、稳定性高的优点,应用前景广阔.但是碳电极与活性层的直接接触,导致器件的光电转换效率普遍低于其他金属电极的钙钛矿太阳能电池.本文使用聚(3-己基噻吩)(P3HT)作为器件的空穴传输层,相比传统的有机空穴传输层材料Spiro-OMeTAD,具有低成本和易于制造的优点,并通过在P3HT中掺杂1,8-二碘辛烷(DIO)的方法优化其光电性能,提升了载流子的迁移率,阻挡电子的运输,降低界面复合,改善了碳电极与器件的界面接触,提高了短路电流J_(sc)和填充因子FF,使器件的初始光电转换效率从14.06%提升至15.11%.器件在氮气环境下测试稳定性,连续光照1000 h后器件的转换效率仍保持在98%以上.
青藏高原生态安全屏障状况与保护对策

青藏高原是我国乃至亚洲的重要生态安全屏障区和全球生物多样性保护的热点地区,保障生态安全是青藏高原生态保护的核心任务。青藏高原物种丰富但受威胁物种多。近15年来青藏高原生态安全屏障生态系统格局稳定,生态系统质量整体趋好,水源涵养、土壤保持和防风固沙服务均得以提升,生态退化趋势得到遏制,自然保护地建设和生态保护建设工程对提升生态屏障功能发挥了关键作用。然而,受气候暖湿化和人类活动影响,青藏高原生态安全屏障仍然面临退化草地面积大,以及冻土面积萎缩、沼泽湿地减少、部分生物栖息地退化、外来物种入侵、局部生态系统退化等生态风险。为了进一步保护青藏高原生态安全屏障功能,建议优化调整自然保护地空间格局,建立以国家公园群为主体的自然保护地体系和加快实施青藏高原生态安全屏障保护修复工程。
一种考虑横向端部效应影响的直线感应电机电磁设计方法

针对直线感应电机复杂端部效应对"路"算和有限元二维"场"算带来的设计分析困难问题。考虑端部效应、次级感应板涡流的集肤效应和次级漏电抗,编写了基于VB语言的直线感应电机电磁设计"路"算程序;提出一种将横向端部效应的2个系数分别乘入次级绕组电阻率和电磁气隙磁导率,近似等效横向端部效应对直线感应电机性能影响的二维有限元分析方法。实验及三维有限元计算结果验证了"路"算设计程序端部效应系数计算及二维有限元"场"算中横向端部效应计入方法的正确性。所提出的横向边端效应计算方法为直线感应电机的电磁设计及有限元仿真提供了更便捷、准确的手段和方法。
应用卡尔曼滤波的有源头靠噪声控制策略

针对有源头靠中虚拟误差点噪声信号的自适应控制问题,提出了一种应用卡尔曼滤波(KF)的控制策略。与基于梯度的算法相比,KF具有更快的收敛速度和更好的收敛性能。在虚拟误差传感的基础上建立了系统的状态方程,在状态变量中仅考虑控制滤波器权系数。为了保证算法收敛,给出了KF参数的在线更新策略,同时在算法中引入快速阵列方法从而降低运算量。仿真结果表明,文中提出的策略能够有效提升系统的收敛速度,降低虚拟误差点处的噪声信号。
基于膜空气吹扫技术的农业温室增施CO_2研究

以甘氨酸钾(PG)富CO_2溶液(富液)为对象,研究了采用膜空气吹扫技术将富液CO_2再生与温室CO_2气肥增施融合的可行性,并得出了设施番茄栽培的增施CO_2方案。结果表明:在40~80℃时,PG富液初始CO_2负荷越高,CO_2再生程度越大,释放的CO_2量越多,且在约60 min时即可达到再生平衡。在可控参数的最佳条件下(气相流速6 L/min、初始CO_2负荷0.75 mol/mol和再生时间60 min),仅通过调节液相流速和再生温度即可控制膜空气吹扫再生的CO_2产量。针对标准农业温室(600 m~3)内的设施番茄栽培,可采用两种CO_2气肥增施方案:先将温室内CO_2浓度迅速增施至最大浓度,随后根据植物光合情况随时补充;或是先计算番茄在某一段时间内所需的CO_2总气量,然后以一定速率均匀地增施到温室中。与传统增施技术相比,富液再生增施CO_2技术具有更低增施成本与生态环境敏感性,成本最高可降低约58.00%。对于1 000 m~3/d沼气产量的生物天然气工程,以富液为载体时,仅需3个连栋温室即可完全消纳沼气提纯中所需脱除的CO_2。
生物炭施用模式生态效益与经济效益耦合协调度研究

为探究黑土区坡耕地不同生物炭施用模式的生态效益、经济效益以及二者的耦合协调度,以东北黑土区3°坡耕地径流小区为研究对象,设置不施加生物炭的常规处理(C0)和生物炭施加量分别为25 t/hm~2 (C25)、50 t/hm~2 (C50)、75 t/hm~2 (C75)、100 t/hm~2 (C100)5个处理,于2015-2018年开展试验研究,采用熵值法和耦合协调度模型测算不同生物炭施用模式的生态效益、经济效益以及二者的耦合协调度。结果表明:生物炭能够有效改善土壤结构、增强土壤肥力、提高土壤蓄水保土能力,连续施用2年、施炭量为50 t/hm~2时,生物炭的生态效益最佳。同时,生物炭能够有效提升作物节水增产性能,提高生物炭的收益和利用效率,施炭1年、施炭量为75 t/hm~2时,生物炭的经济效益最佳。耦合协调度测算结果表明,施用生物炭能有效改善生态效益与经济效益的阻抑程度,黑土区最佳的生物炭施用模式为连续施用3年、施炭量为50 t/hm~2,此时生物炭的生态效益指数与经济效益指数均较高且二者的协调度达到最佳,分别为0.684 9、0.634 5、0.574 1。研究结果可为黑土资源的高效利用以及黑土区实际生产提供理论依据。
考虑时空变异特性的温室多环境因子优化策略

本文考虑温室环境的时空变异特性,通过构建温室建筑计算流体力学(CFD)模型,结合带精英策略的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ),建立C++-Fluent联合优化框架,实现温室环境因子的多目标、高效率优化。CFD温室模型在江苏省镇江市的一处温室进行实地验证;迭代优化算法由C++实现并通过超级计算机提高计算效率;优化目标包括作物区域温度场、二氧化碳浓度分布以及控制温室风机能耗。研究结果表明,CFD温度场和速度场与监测点实验值吻合度高,平均相对误差分别为4.9%和7.05%;为获得某场景下作物生长温度场、二氧化碳浓度分布的最优值且维持温室风机的低能耗,温室湿帘入口温度为[296.6 K,302 K],风机出口风速为[2.9 m/s,5.5 m/s]。此时作物区域的温度场、二氧化碳浓度分布及风机能耗均在最优范围,有助于提高作物产量,降低温室能耗;超级计算机Linux系统下开发的优化方案计算效率比个人计算机大幅提高,计算时长缩短约88.09%。本文所提策略充分考虑温室环境的时空变化特性,对温室内多环境因子实现多目标、高效率优化。
长江三角洲典型县域耕地土壤重金属污染生态风险评价

为全面掌握长江三角洲地区典型县域耕地土壤重金属污染状况与生态风险特征,通过野外实地采样和室内土壤重金属含量化验分析,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对宜兴市县域耕地土壤中As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn 6种重金属元素进行污染和生态风险评价。结果表明,宜兴市耕地土壤重金属土壤污染总体较轻,耕地土壤重金属污染点位超标率为10.27%,Cd、Cu、As、Hg、Pb、Zn的超标率分别为10.11%、0.88%、0.44%、1.49%、0.10%、0.35%,从超标率来看Cd和Hg为宜兴市主要污染元素,其中Cd的样本超标率高于全国耕地Cd的超标率。宜兴市耕地土壤重金属污染总体呈现"轻微"生态风险,生态风险贡献率较高的为Cd,达到57.46%,生态风险等级较高区域为丁蜀镇的东北部、张渚镇的东南部和徐舍镇的东北部区域。宜兴市耕地土壤重金属污染源可能主要来源于人为的化工生产活动。研究可为耕地土壤重金属污染预防控制治理提供理论依据,提高耕地资源安全利用水平。
基于自适应半径滤波的农业导航激光点云去噪方法研究

针对点云数据去噪操作易损失点云细节信息问题,提出了动态半径滤波器,该方法可在保留场景细节信息的同时获得良好去噪效果。此外,提出基于深度卷积神经网络的种植模式判定器,该方法可实时识别当前种植模式,并读取相应的去噪参数。在苹果种植园、白杨树林和旱柳树林完成去噪试验,试验结果表明,本文方法能去除多尺度点云噪声,有效抑制稀疏离群点、目标周围的逸出值和密集噪声,单帧点云(6 400点)去噪平均耗时为43.2 ms。经自适应半径滤波去噪后,密度聚类的平均精确率为94.3%,平均召回率为78.9%,与原始数据相比,分别提升了40.4%、33.9%。自适应半径滤波具有较高的实时性、通用性和鲁棒性,能较明显地提升聚类效果,为点云后续处理奠定良好基础。
带分流叶片混流式水泵非定常流动特性研究

为研究在流固耦合作用下分流叶片对混流式水泵的性能影响,以某型号的大流量混流式水泵作为研究对象,采用双向流固耦合方法和动网格变形技术对有/无分流叶片混流泵进行流场和结构场计算。对比分析了有/无分流叶片对混流泵非定常流动特性和动力学特性的影响。研究发现,分流叶片的添加使得动静干涉产生的压力脉动幅值的最大值大幅降低,但减小了脉动衰减的速度。有/无分流叶片对轴向力平均值影响不大,但考虑流固耦合效应时轴向力有所减小并有波动产生。分流叶片的添加可以降低应力以及形变的波动幅值。叶片最大应力区主要集中于靠近叶轮轮毂及轮缘处,分流叶片的添加使得叶片最大应力减小,且改善了应力变化梯度,使得应力分布更加均匀。分流叶片的添加也使得叶片形变在圆周方向更加均匀,改善了形变分布的偏心问题。研究结果可以为混流泵叶片的优化设计提供相应参考。
水分管理对旱直播稻温室气体排放与土壤无机氮的影响

为探究寒地黑土区不同水分管理方案对旱直播水稻温室气体排放和土壤无机氮的影响,设置4个处理:淹灌旱直播(YH)、湿灌旱直播(SH)、旱管旱直播(HH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照,采用微区测坑进行试验,研究了旱直播水稻对温室气体甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)排放量、全球增温潜势(GWP)、以产量为基准的全球变暖潜势(GWP_y)、0~60 cm土壤剖面铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)含量的影响,分析了0~20 cm土层土壤温度、CH_4和N_2O排放量和0~20 cm土层NH_4~+-N和NO_3~--N含量的相关关系。结果表明:各处理CH_4和N_2O排放量均呈先增后减的变化趋势,CH_4排放峰值出现在拔节孕穗期,N_2O排放峰值出现在抽穗开花期。各处理CH_4累积排放量、GWP和GWP_y由大到小均表现为CK、YH、SH、HH,N_2O累积排放量由大到小表现为HH、SH、YH、CK。CK、YH、SH处理土壤NH_4~+-N和NO_3~--N含量在时间和剖面上的变化规律基本一致,从时间上看,NH_4~+-N含量峰值出现在分蘖中期和抽穗开花期,而NO_3~--N含量峰值出现在分蘖前期;从土壤剖面上看,CK、YH、SH处理NH_4~+-N和NO_3~--N含量分别以20~40 cm和40~60 cm土层最高,而HH处理NH_4~+-N和NO_3~--N含量分别以40~60 cm和0~20 cm土层最高。各处理稻田5、10、15、20 cm土层土壤温度(T_5、T_(10)、T_(15)、T_(20))均呈先升后降的变化趋势。CK、YH、SH、HH处理T_5、T_(10)、T_(15)、T_(20)与CH_4排放量、NH_4~+-N含量呈正相关;YH处理T_(15)、T_(20)与N_2O排放量呈正相关,与NO_3~--N含量呈负相关;SH、HH处理T_5、T_(10)、T_(15)与N_2O排放量呈负相关,与NO_3~--N含量呈正相关。YH、SH、HH处理NH_4~+-N和NO_3~--N含量呈此消彼长的密切关系。本研究可为东北黑土区旱直播稻田减缓温室效应和土壤氮素高效利用提供理论依据。
玉米垄作随动自调刃口角被动圆盘式破茬刀设计与试验

针对耕整地机械和免耕播种机上被动圆盘式破茬刀切割根茬和土壤时耕作阻力大、耗油量高以及破茬比率低的问题,设计了一种随动自调刃口角破茬刀。该自调破茬刀设有缓冲机构,能够根据不同深度根茬和土壤特性调整刃口角度实现低阻力、深进给切割。通过对试验地的多点土壤贯入阻力(土壤与根土结合体)测量以及土壤、根茬摩擦角测量,并结合理论分析与计算机辅助设计,确定所设计的自调破茬刀缓冲机构弹簧的劲度系数为42 N/mm,以此为主要参数设计了自调破茬刀。田间高速摄像验证试验得到,当自调破茬刀深度为25 mm时,弹簧形变量与理论设计值相差6.9%,深度为75 mm时,弹簧形变量与理论设计值相差7.3%。且高速摄像结果显示自调破茬刀切割根茬和土壤性能优良以及缓冲机构可行,验证了设计思路的合理性与可行性。田间对比试验得到,所设计的自调破茬刀相对于圆盘刀和缺口圆盘刀,耕作阻力降低了13.3%和20.6%,耗油量降低了19.3%和35.3%,破茬比率提高了16.1%和4.6%,表明所设计的随动自调刃口角破茬刀作业性能与效果较优。
指夹式马铃薯精密排种器设计与试验

针对舀勺式马铃薯排种器携种过程中种薯易受外界扰动脱离舀勺而造成漏播、清种过程清种振动强度与种薯质量不匹配而影响排种性能等问题,设计一种指夹式马铃薯精密排种器,通过控制夹板的开合与摆动进行排种作业,在携种过程中实现对种薯的可靠夹持,在清种过程中通过改变夹板对种薯的约束条件实现单粒夹持。为提高排种器作业性能,选取种床带速度、清种位移、夹板长度为试验因素,以合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,采用三因素五水平二次正交旋转中心组合试验方法进行了参数优化试验,建立了各指标的回归模型,分析了各因素对合格指数、重播指数、漏播指数的影响规律。试验结果表明,当种床带速度为6.0 km/h、清种位移为9.5 mm、夹板长度为72 mm时,排种器合格指数为90.3%、重播指数为6.1%、漏播指数为3.6%,满足播种技术要求。
油菜直播机四头螺旋双行排肥器设计与试验

针对油菜直播机常用外槽轮排肥器排肥稳定性和均匀性不足及各行一致性低等问题,设计了一种四头螺旋双行排肥器。分析了肥料颗粒在螺旋排肥中的运动特性,确定了排肥螺旋螺距范围和临界转速,运用EDEM仿真分析得出排肥螺旋头数为四头和螺距为24 mm时,排肥器具有最佳的排肥性能;开展了排肥螺旋转速对排肥器排肥性能影响和不同肥料适应性的台架试验,试验结果表明,排肥速率随排肥螺旋转速增大而增加,单行排肥速率为461.19~1 328.57 g/min,排肥均匀性变异系数随排肥螺旋转速增大而变小,在转速大于30 r/min时,排肥均匀性变异系数小于6.5%,总排肥量稳定性变异系数和双行排肥量一致性变异系数均小于2.2%;同时研究表明一器双行四头螺旋排肥器能适应广泛应用的不同类型油菜直播常用复合肥,3种试验肥料排肥均匀性变异系数均满足施肥标准,总排肥量稳定性变异系数和双行排肥量一致性变异系数均低于3.3%。田间试验结果表明,理论施肥量为28.87 kg时,一器双行螺旋排肥器实际施用量与理论施用量相对误差为2.33%,排肥均匀性变异系数为6.73%,双行排肥量一致性变异系数为1.98%。试验结果满足油菜直播生产施肥要求,可为油菜直播排肥器的结构改进和优化提供参考。
小白菜复式播种机犁旋辊压驳岸型种床起垄装置研究

针对长江中下游地区小白菜直播作业时,因土壤含水率波动大导致播种机后托板起垄种床厢面不平整的问题,提出了适应小白菜生长的犁耕开沟、旋耕碎土和主动辊压式起垄与平整结合的联合耕整作业方案,结合小白菜种床合理构建技术及大田旱作耕整作业要求,设计了一种小白菜复式播种机犁旋辊压驳岸型种床成型装置。根据土壤挤压和垄体曲面成型原理,分析了种床辊压成型的动力学原理,确定了起垄辊的主要结构和工作参数。田间起垄试验表明,整机作业速度为2.0~5.0 km/h,作业后垄体的垄高合格率、垄顶宽合格率和垄间距合格率分别为90.00%、93.33%和96.67%;双垄垄顶处的土壤坚实度稳定性系数均不低于92.36%,双垄垄壁处的土壤坚实度稳定性系数均不低于92.53%;垄顶厢面地表粗糙度的最大差值为2.19 mm。采用驳岸型种床装置垄播的小白菜单行苗数变异系数及各行苗数一致性变异系数均低于10%,满足小白菜直播农艺要求。
水稻秸秆反旋深埋滑切还田刀优化设计与试验

针对水稻秸秆深埋还田时,还田刀作业功耗过高和缠草的问题,结合还田机作业过程,分析还田刀功耗过高和缠草的原因,设计了一种反旋深埋滑切还田刀。使用阿基米德螺旋线设计还田刀侧切刃,提高还田刀的滑切性能,计算并验证侧切刃曲线的动态滑切角满足土壤-秸秆滑出还田刀的条件,使用圆弧曲线设计还田刀正切面,以耕宽和正切面安装角为依据确定圆弧半径为60 mm。运用离散元仿真软件EDEM进行了反旋深埋滑切还田刀与传统还田刀的仿真对照试验,结果表明反旋深埋滑切还田刀的秸秆还田率、抛土性能与传统还田刀基本一致,作业功耗降低18.19%,选取留茬高度、刀辊转速和机具前进速度为影响因素,选取作业功耗为评价指标进行正交试验设计,确定影响还田机作业功耗的因素从大到小依次为:刀辊转速、机具前进速度、留茬高度。田间试验结果表明:在土壤含水率为20%~30%,地表秸秆覆盖量为336~353 g/m~2,拖拉机作业速度为低速一挡(1.5 km/h),刀辊转速为250 r/min时,秸秆深埋滑切还田刀作业后,平均耕深为18 cm左右,秸秆还田率为87.9%~89.7%,地表平整度为2.1~3.7 cm,作业指标均满足秸秆还田的农艺要求。
射流式水田株间除草装置设计与试验

针对水田株间除草作业劳动强度大、株间除草率低、易损伤秧苗等问题,提出一种水射流除草方法,以此设计了一种射流式株间除草装置。首先通过理论分析与参数计算确定了射流倾角为31°,喷嘴直径为0.004 mm,运用动量守恒定理、粘性流体力学和土力学原理进行分析,建立了喷嘴临界破土压力模型,得出喷嘴临界破土压力为0.53 MPa。进行水稻根系抗冲断极限水压试验,确定了喷嘴出口压力上限为1.5 MPa。进行台架试验,选取装置前进速度和喷嘴出口压力为试验因素,以除草率为试验指标,采用二次正交旋转组合设计,建立了试验指标与影响因素回归模型。运用Design-Expert 8.0.6软件对试验数据分析并进行验证试验,结果表明,当装置前进速度为0.3 m/s,压力为1.5 MPa时,除草率为90.62%。满足水田机械除草作业农艺和技术要求。
一种改进深度强化学习的MBD语义推理方法

MBD模型在包含几何信息和非几何信息同时还包含了大量的潜在语义关系.传统的推理算法存在推理深层次实体关系能力有限、时间复杂度大、推理多跳路径能力不足等问题,难以满足面向MBD模型的语义推理需求.本文在基于MBD的STEP知识图谱构建基础上,提出了基于改进深度强化学习的MBD设计语义推理方法.将基于MBD的STEP语义元模型映射到马尔可夫决策模型,通过对动态贪心算法参数、奖励值和学习率的改进来加快神经网络的收敛速度,实现对STEP知识图谱中MBD潜在语义规则的推理.最后以减速器传动轴的MBD语义推理为例证明可行性.
永磁同步电机静止参数辨识及电流环控制器自动参数整定

在永磁同步电机数字控制系统中,电流环控制器的参数整定是影响电流环带宽和系统控制性能的重要因素。为优化控制参数设计流程,提出一种基于静止参数辨识的自动整定方法,使控制系统在匹配不同电机平台时具有通用性。在永磁同步电机静止条件下,通过两点式伏安法辨识定子电阻值,消除脉宽调制中死区对定子电阻辨识的影响;通过高频注入法激励定子绕组,运用离散傅里叶变换分别得到交直轴电感值。分析推导自动整定电流环控制器参数方法,并根据辨识参数设计电流环控制器,在两组永磁同步电机实验平台上进行实验。实验结果表明:该控制方法可以使永磁同步电机具有良好的动态和静态性能;永磁同步电机静止参数辨识及电流环控制器参数自动整定方法是有效的。
磷系阻燃剂阻燃聚碳酸酯研究进展

磷系阻燃剂具有阻燃效率高、低烟、低毒、与基质材料相容性好等优点,在阻燃高分子材料领域得到广泛应用。本文介绍了磷系阻燃剂的分类及阻燃机理,综述了近年来磷酸酯阻燃剂、膦酸酯阻燃剂、磷杂菲类阻燃剂、磷腈类阻燃剂和无机磷阻燃剂在阻燃聚碳酸酯领域的研究进展,为新型磷系阻燃剂的研发提供参考。
沟槽微结构尺寸对高速列车横风特性影响研究

随着列车运行速度的不断提升,气动效应对列车运行安全性产生的影响越来越突出。目前针对高速列车横风效应的研究通常假定列车表面光滑,实际上列车表面是非光滑的,边界层内的流动特性有所不同。利用微结构进行非光滑表面设计的新型技术手段可能改善高速列车在横风条件下的气动性能。以在车顶加设矩形条带组的方式,对1∶25比例的列车模型进行局部非光滑设计;采用改进的延迟分离涡模拟(IDDES)方法对横风作用下光滑表面和粗糙表面的列车模型进行气动性能模拟。结果表明,与光滑模型相比,粗糙模型下的侧向力系数和倾覆力矩系数分别降低了3.71 %和10.56 %。选取条带的宽度、高度和长度为设计变量,基于正交试验设计方法设计不同的数值模拟方案,利用方差分析和极差的方法探索矩形条带几何参数与列车侧向力和倾覆力矩间的关系,给出条带外形设计的优选方案。本研究可为横风作用下如何提升高速列车的气动性能提供理论依据。
龙卷风环境对桥上运动列车瞬态气动特性影响

为探究桥上运动列车穿越龙卷风风场时其周围瞬态流场的流动特性,通过数值方法开展了恶劣环境下的车桥耦合气动特性研究,以保障列车的运行安全。采用三维、不可压N-S方程和工程上应用广泛的k-ε湍流模型,以及滑移网格技术,对桥上运动列车沿不同横向中心间距和不同运行速度穿越龙卷风风场时,其表面压力分布及气动载荷变化情况进行了计算分析。结果表明:1)列车的表面压力系数随列车与龙卷风中心的横向间距增加而表现出减小的趋势,且背风侧的压力系数较之迎风侧更为显著;2)随列车沿纵向方向靠近风场中心,其附近的压力分布呈现由对称分布向非对称分布的变化趋势,而随列车穿越风场并远离龙卷风风场中心时,列车周围压力表现出与之靠近风场中心时反向对称的特点;3)随着列车与风场中心纵向距离的变化,其头车的气动载荷系数均表现出了双峰趋势特征,且尾峰的峰值较之头峰更为显著,并随着列车运行速度的降低,其气动载荷系数峰值随列车与风场中心横向间距的差异愈加明显。
队列研究中纵向缺失数据填补方法的模拟研究

目的数据缺失是队列研究中几乎无法避免的问题。本文旨在通过模拟研究,比较当前常见的8种缺失数据处理方法在纵向缺失数据中的填补效果,为纵向缺失数据的处理提供有价值的参考。方法模拟研究基于R语言编程实现,通过Monte Carlo方法产生纵向缺失数据,通过比较不同填补方法的平均绝对偏差、平均相对偏差和回归分析的I类错误,评价不同填补方法对于纵向缺失数据的填补效果及对后续多因素分析的影响。结果均值填补、k近邻填补(KNN)、回归填补和随机森林的填补效果接近,且表现稳定;多重插补和热卡填充次于以上填补方法;K均值聚类和EM算法填补效果最差,表现也最不稳定。均值填补、EM算法、随机森林、KNN和回归填补可较好地控制I类错误,多重插补、热卡填充和K均值聚类不能有效控制I类错误。结论对于纵向缺失数据,在随机缺失机制下,均值填补、KNN、回归填补和随机森林均可作为较好的填补方法,当缺失比例不太大时,多重插补和热卡填充也表现较好,不推荐K均值聚类和EM算法。
gwasfilter:用于筛选全基因组关联研究的R脚本

目的开发一套能高效准确地从GWAS Catalog公开数据库中筛选全基因组关联研究(GWAS)的R脚本。方法参考既往研究制定GWAS的筛选原则。将人工在GWAS Catalog的筛选过程抽象为标准的算法,2名程序员共同撰写R脚本(gwasfilter.R)后,由他人多次对脚本进行测试。结果采用gwasfilter.R筛选GWAS包含6个步骤。该脚本内置5个主要函数,可以同时根据“是否有验证人群”“样本量大小”和“研究人群种族”等条件对GWAS进行筛选。筛选单个性状时,程序用时不超过1秒。结论gwasfilter.R操作简便,筛选过程高效而标准化,可灵活应用于GWAS筛选。脚本源代码网址:https: //github.com/lab319/gwas_filter。
底部反射增强的GaAs纳米线径向p-i-n结阵列太阳能电池

提出了一种基于底部反射增强的GaAs纳米线径向p-i-n结阵列的太阳能电池,利用有限差分时域法和有限元方法对其光谱吸收和光伏性能进行了研究。结果表明,将聚合物和衬底之间的SiO_2替换为低折射率的MgF_2介质层,不仅显著降低了衬底的吸收损耗,还显著提高了纳米线阵列在整个波长范围内对光的吸收率。此外,通过优化i区厚度和纳米线长度,可将太阳能电池的光电转换效率提升至13.9%。该研究为实现低成本、高性能的纳米太阳能电池提供了一条可行途径。
多层微图案成像特性的研究

研究了多层微图案的成像特性,将基于光刻技术制作的微米级和高透光微图案附着在透明玻璃基板上,这种带有图案的玻璃基板堆叠约50层后能由光学显微镜进行多层成像,最终的成像质量呈上层清楚下层模糊的特点。通过光场分析排除邻近层的串扰和照明对成像结果的影响,通过研究玻璃基片的厚度、层数,分析了像差对成像结果的影响,并定量分析了层间反射作为主要噪声在成像物场上的分布。最后,提出了一种优化方案,采用降低界面反射,增进噪声吸收及图像处理的方式提高信噪比,恢复底层不清晰图案。该研究可对日益增长的文档等信息进行备份存放和成像观察,有效提高了空间利用率。
基于天基光学测角的高轨空间目标轨道确定

受到距离和观测条件等因素的影响.地基设施对高轨空间目标的观测能力有限,但天基观测设施可以有效突破地基设施的观测局限,从而提高对高轨空间目标的观测效率和精度。基于此,结合当前天基测量技术的现状.研究基于天基光学测角的高轨空间目标轨道确定方法,包括初始轨道确定方法和轨道改进方法。针对观测量类型对轨道确定结果的影响,推导直接利用天基观测角度的轨道改进方法,以及基于天基观测方向矢量的轨道改进方法。利用仿真数据和实测数据对两种改进方法进行比较。研究结果表明,基于天基观测方向矢量解算得到的高轨目标轨道精度相对较高,可为我同空间态势感知体系的建设提供有益借鉴。
纳米纤维素在食品包装材料中的应用研究进展

纤维素作为自然界可再生资源,来源广泛,在当今能源匮乏的形势下,纤维素基材料受到人们的关注。植物资源作为原料的纳米纤维素具有轻量、强度高、气体阻隔性好等的特点,使其在食品包装材料中广泛应用。本文综述了纤维素纳米纤维、微晶纤维素和纤维素纳米晶三种纳米纤维素在食品包装材料中的应用及其在包装材料中展示的阻隔性、力学性能、抗菌性、可降解性能,总结了纳米纤维素对食品包装材料性能的影响,具有多层结构设计的纳米纤维素复合材料在食品包装材料领域有着巨大的应用潜力。
硅太阳能电池板生产废水处理工艺设计

硅太阳能电池板生产废水的水质受产品及其生产工艺的影响很大。江苏省某经济开发区光伏产业园废水处理工程的处理对象主要为黑硅生产工艺废水。废水具有氟离子浓度高、有机物浓度偏低、不含二乙二醇丁醚、TN含量较高且以NO_3~-为主等特点。工程设计规模为2 545 m~3/d,设计出水水质标准为优于《电池工业污染物排放标准》(GB 30484-2013)表2间接排放标准限值20%。工程主体采用“两级化学除氟+化学除钙+两段生化脱氮+气浮+臭氧氧化”工艺。系统自2018年5月投运以来,系统处理效果良好,产水水质可稳定达到设计标准限值要求。
同步活化磁化制备磁性多孔炭去除水中孔雀石绿

通过ZnCl_2和FeCl_3的同步活化磁化法,制备出了既有磁分离能力又有较强吸附能力的磁性多孔炭材料。结果表明:ZnCl_2和FeCl_3起到了较好的活化作用,随着活化剂用量的增加,孔隙率和比表面积迅速增大,孔填充效果增强。磁性多孔炭比表面积最高为2 302 m~2/g,孔容最高为1.176 cm~3/g,同时在表面络合和π-π键相互作用下,吸附性能也明显提高。磁性多孔炭对孔雀石绿有着较好的吸附效果,最大吸附量为1 004.3 mg/g。饱和磁化强度为7.99 emu/g,磁性质足以使其在外加磁场的作用下和溶液分离。
电子鼻检测常见伤口感染细菌实验研究

为了进一步探讨电子鼻用于伤口细菌感染快速筛查的可能性,使用自制电子鼻检测鲍曼不动杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌的巯基乙酸酯(TH)培养液及纯培养液,经过预处理后,使用支持向量机、BP神经网络、逻辑回归3种算法进行分类。结果显示,使用BP算法,总体识别率可达93%以上。对于单个识别率,检测大肠杆菌、肺炎克雷伯杆菌、金黄色葡萄球菌可达98%以上,检测鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌可达90%左右,表明电子鼻用于伤口感染细菌的快速检测和识别具有一定的可行性。
叶尖定时信号趋势项自适应拟合

叶尖定时测量是航空发动机叶片振动监测关键技术,趋势项拟合作为定时信号预处理中的重要研究内容,是高精度叶片振动参数辨识的基础与前提。在航空发动机连续变工况运行条件下,当前趋势项拟合方法无法自适应调整拟合窗宽度,导致消除趋势项效果差,严重影响后续叶片振动分析。针对变工况条件下定时信号趋势项拟合难题,以相关系数作为趋势项拟合效果评价指标,提出趋势项自适应调节窗宽度拟合方法。采用航空发动机高压压气机叶尖定时试验数据进行验证,结果表明,所提方法由于能够自适应调节拟合窗宽度,可保证趋势项拟合效果最优,在满足有效去除趋势项的前提下能够完全保留原始振动信息,对实现高精度叶片振动参数辨识具有重要意义。
基于多描述子投票的飞机蒙皮局部扫描点云定位

为了提高数字化飞机蒙皮检测技术的效率,针对其中局部蒙皮和数字模型的对齐问题,提出了基于多描述子投票的飞机蒙皮局部扫描点云定位算法,采用基于测地距离的蒙皮面片选取方法,综合利用多种三维点云描述子的识别能力差异来确定数字模型上的定位区域,同时提出了投票点加权定位法来提高定位位置精度。根据对比实验结果和工程实例上的实际应用,得出结论如下:所提算法相比于基于单一描述子的定位方法定位准确率平均提高约37.5%;所提算法在实际工程中具有可行性。
基于星基增强精密单点定位的农机自动导航系统开发与测试

【目的】开发基于星基增强精密单点定位的农机自动导航系统。【方法】以国产雷沃TX1204拖拉机为平台,采用国产星基增强定位板卡的输出数据作为农机位置反馈量,设计位速卡尔曼滤波器对定位数据进行滤波处理,开发预瞄跟随PID路径跟踪控制算法进行导航控制,整定不同行驶速度条件下的模型控制参数,采用地基增强RTK高精度定位接收机输出数据作为参考量,搭建农机自动导航测试系统并开展系统性能测试。【结果】在直线跟踪误差方面,所开发的农机自动导航系统平均误差为-0.000 943 6 m,标准差为0.024 52 m,最大误差绝对值为0.084 72 m;在邻接行误差方面,平均误差为0.000 712 8 m,标准差为0.029 86 m,最大误差绝对值为0.154 44 m。这一精度可满足大部分农机自动导航作业需求。【结论】将国产星基增强精密单点定位技术用于农机自动导航是可行的;本文设计的预瞄跟随PID路径跟踪控制模型和提出的不同速度条件下PID参数与前视距离的整定方法,提高了系统对不同速度的自适应能力。
基于自适应升温模拟退火算法的农业机器人全区域覆盖策略

【目的】提出一种复杂农田环境下农业机器人全区域覆盖策略,以便合理规划农业机器人的工作遍历路径。【方法】根据农田实际生产环境定义农业机器人复杂工作环境模型,并在此基础上建立一级分区与二级分区的概念。引入遗传算法变异操作的思想,建立基于贪婪机制的模拟退火算法优质可行解生成方法;建立解集多样性的概念,设计基于自适应升温的模拟退火算法改进方法,以此求解分区间的最佳遍历顺序问题。通过A*算法与八邻域搜索法相结合进行农业机器人跨区域衔接路径规划,依此,实现机器人覆盖全区域。【结果】仿真结果表明,改进的模拟退火算法所规划的路径长度分别比传统遗传算法和模拟退火算法减少了14.7%和10.1%,收敛时的迭代次数分别减少9.8%和59.1%;农业机器人全区域覆盖仿真试验中遍历路径重复率为14.86%。高地隙喷药机器人现场遍历试验中,路径重复率为15.83%。【结论】研究结果可为农业机器人在复杂农田环境中全遍历覆盖提供研究思路。
智慧农业的发展现状与未来展望

为探究我国智慧农业未来发展的目标、任务与政策,本文基于系统工程学视角,阐释了智慧农业的概念与内涵,介绍了国外智慧农业相关战略布局与行动计划,分析了我国智慧农业发展现状、特点以及与国际上的差距,提出了我国智慧农业未来发展目标、重点任务与政策建议。美、德、英、日等国在农业传感器、农业大数据智能、农业智能装备等智慧农业科技领域占据国际前沿;中国在政策引领与规模经营趋势下,常用环境类农业传感器、农业遥感技术、农业无人机、农机北斗导航、农业大数据与智能算法等智慧农业技术研发应用取得了长足进步,部分产品基本实现国产替代。发展智慧农业是“十四五”时期乃至2035年我国农业高质量发展的重要内容,针对我国农田地块细碎化、农业机械化水平不高、农村基础设施薄弱、智慧农业技术有效供给不足、政策体系与市场机制不健全等问题,未来智慧农业的发展亟需在技术攻关、应用示范、政策试验和社会试验等方面共同发力。
油菜播种质量监测系统设计与试验

【目的】为了获取油菜播种质量信息,并实现信息的显示、远程传输与云存储,提出了一套油菜播种质量监测系统。【方法】该监测系统由油菜籽传感检测装置、播种监测终端、播种质量信息云存储平台组成。采用多种形式小粒径种子传感检测装置实现对播种质量信息的实时获取,基于射频通信模块实现与播种监测终端的数据交互;监测终端完成信息显示,并通过北斗定位单元对播种质量信息位置进行精确定位;通过无线传输模块,实现油菜播种质量信息数据的远程传输和云存储。搭建油菜播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证系统的稳定性和可靠性。【结果】设计的油菜播种质量监测系统能通过内嵌的北斗定位单元获取播种机经、纬度信息,同时可利用4G无线传输模块将播种质量信息及定位信息传输至云存储平台。台架试验结果表明,当排种器落种频率为16.5~26.2 Hz时,检测准确率不低于97.1%,采集的油菜播种质量信息均能够传输至播种监测终端并进行显示;播种质量信息均准确上传至云存储平台数据库,传输时长不超过2 s,且与终端显示数据一致。田间试验验证结果表明,排种频率为17.4~25.5 Hz时,检测准确率不低于96.6%,且系统运行正常。【结论】该系统为油菜播种过程智能化提升、播种状态图生成及产量预测提供了技术支撑。
我国智能农机的研究进展与无人农场的实践

智慧农业是现代农业的高级形式,无人农场是实现智慧农业的重要途径,智能农机是无人农场的物质支撑。本文以植物生产为例,介绍了智能农机的智能感知、自动导航、精准作业和智慧管理4项功能在智慧农业中的地位和关键技术的研究进展;介绍了华南农业大学集成相关智能农机创建水稻无人农场的实践和无人农场的5个特点,包括耕种管收生产环节全覆盖、机库田间转移作业全自动、自动避障异况停车保安全、作物生产过程实时全监控和智能决策精准作业全无人。在2020年的中稻和2021年的早稻生产中,水稻无人农场的稻谷产量均高于当地的平均产量,表明了其巨大的发展潜力。无人农场的建设为解决“谁来种田”和“如何种田”的问题提供了重要途径。
磁化准备真稳态进动快速成像序列在颅脑肿瘤增强中的应用

目的评估二维磁化准备真稳态进动快速成像(2D-MP-TrueFISP)序列在颅脑肿瘤增强中的应用价值。方法以60例行头部增强磁共振检查的颅脑患者为研究对象,在增强前后行2D-MP-TrueFISP/2D-SPGR扫描,比较病灶在2DMP- TrueFISP和2D-SPGR增强后的评分,在2D-SPGR与2D-MP-TrueFISP同一层面分别测量病灶、白质、脑脊液增强前后的信号强度(SI),计算病灶的对比率(CR),比较病灶分别在2D-SPGR与2D-MP-TrueFISP增强前后的CR及在2D-SPGR与2D-MP-TrueFISP增强后的CR差异。结果病灶在2D-MP-TrueFISP增强后的累积评分为9.0 (9.0,9.0)分,明显高于2D-SPGR的7.0 (6.0,7.0)分(Z = - 6.86,P = 0.00) 。病灶在2D-SPGR和2D-MP-TrueFISP增强前后的CR差异均有统计学意义(P均< 0.01) 。病灶在2D-MP-TrueFISP序列增强后的CR值,与白质比较和与脑脊液比较分别为1.58 ± 0.46和8.50 ± 2.47,均明显高于2D-SPGR的0.57 ± 0.29 (t = - 17.38,P = 0.00)和2.64 ± 0.85 (t = - 19.71,P = 0.00) 。结论相较于2D-SPGR,2D-MP-TrueFISP的增强程度及均匀性更好,轮廓更加清晰,且对病灶周围的水肿显示得更好。
miR-145-5p靶向ARK5调控人上皮性卵巢癌细胞增殖凋亡的作用

目的探讨miR-145-5p对人上皮性卵巢癌细胞增殖和凋亡的影响及可能涉及的分子机制。方法实时定量PCR检测miR-145-5p在正常卵巢上皮细胞及卵巢癌细胞中的表达差异,CCK-8、流式细胞术检测过表达miR-145-5p对卵巢癌细胞增殖和凋亡的影响。靶基因预测软件预测miR-145-5p的靶基因,生物信息学、Western blot、双荧光素酶基因验证报告实验、挽救实验等方法预测并验证miR-145-5p在卵巢癌细胞中发挥作用涉及的分子机制。结果卵巢癌细胞中miR-145-5p的表达水平明显低于正常卵巢上皮细胞(t = 4.345,P = 0.049) 。与对照组相比,过表达miR-145-5p的卵巢癌细胞增殖率明显降低(t = - 15.790,P < 0.001),凋亡率明显增加(t = 5.433,P = 0.032) 。TargetScan软件在线预测及双荧光素酶基因验证报告实验结果表明,ARK5是miR-145-5p的直接靶基因(t = 4.583,P = 0.010) 。ARK5过表达细胞的增殖率明显升高(t = 27.290,P < 0.001),凋亡率明显下降(t = - 8.241,P = 0.001) 。过表达miR-145-5p可在mRNA (t = - 12.824,P < 0.001)及蛋白水平(t = - 4.792,P = 0.001)明显下调ARK5的表达。ARK5的挽救性表达显著抵消了miR- 145-5p对细胞增殖的抑制(t = 15.580,P = 0.004)和促细胞凋亡(t = - 12.470,P = 0.006)的效果。结论miR-145-5p可能是通过靶向抑制ARK5来抑制卵巢癌细胞增殖和促进细胞凋亡的。
二元复合微波增强沥青混凝土加热效率仿真与试验研究

微波加热是沥青混凝土路面的一种新型绿色养护技术,但目前微波吸收效率低下与沥青混凝土导热能力差是阻碍其推广应用的关键。基于阻抗匹配理论,考虑到掺加单一微波增强剂的局限性,提出一种改进的二元电磁复合型微波增强剂;将SiC和Fe_3O_4二元复合作为微波增强剂,采用矢量网络分析仪对微波增强剂样品的电磁参数进行测量。考虑到实验室缺少测量沥青混凝土内部温度的有效方法,采用COMSOL Multiphysics软件对微波加热沥青混凝土的温升速率和热量分布进行数值模拟,同时对其路用性能进行试验研究。研究结果表明:当SiC和Fe_3O_4的质量比是1 ∶ 2时(S_1F_2), S_1F_2的反射损耗达到了-22.12dB,比纯SiC的反射损耗低13.97dB。掺S_1F_2的沥青混凝土的平均升温速率为0.322℃ / s,是对照组的1.87倍,并且高于单掺SiC(0.212℃ / s)和Fe_3O_4(0.231℃ / s)的沥青混凝土,且热量分布最均匀;相较于单相微波增强剂,掺二元复合材料的沥青混凝土微波吸收能力更强;同时,掺S_1F_2的沥青混凝土的抗水损害性能有一定程度的提高。
加筋增强玻璃梁受弯性能试验研究

为实现玻璃梁延性化破坏的目标,借鉴钢筋混凝土结构的思路,通过在玻璃梁底部受拉区配置不锈钢的方式制成加筋增强玻璃梁。玻璃开裂后通过不锈钢传递拉力,以形成开裂后承载机制。文章对加筋增强玻璃梁的受弯性能展开试验研究,通过试验,研究试件受弯的受力行为,识别不同破坏形态;通过对试验现象、荷载位移曲线、荷载应变曲线和裂缝发展过程的分析,研究构件在开裂前和开裂后的受力机理;通过定义6个力学性能指标,定量描述加筋增强玻璃梁受弯的力学性能;通过对不同玻璃种类、配筋率、截面高度的加筋增强玻璃梁试件力学性能指标进行对比,识别对加筋增强玻璃梁力学性能有显著影响的因素及其影响规律。研究结果为加筋增强玻璃梁的分析和设计提供试验基础。
Effect of arc re-melting on microstructure, mechanical and tribological properties of commercial 390A alloy

To investigate the effect of the arc re-melting on the microstructure, mechanical and tribological properties of the 390A alloy, its ingot produced by the conventional induction melting method was subjected to the arc re-melting process. The microstructure of the 390A alloy was examined by OM and SEM. Mechanical properties of the 390A alloy were determined by the Brinell method and tensile tests. Tribological properties were investigated with a ball-on-disc type tester. It was observed that the microstructure of both conventional induction melted and arc re-melted 390A alloys consisted of α(Al), eutectic Al–12Si, primary silicon particles, θ-CuAl_2, β-Al_5FeSi, δ-Al_4FeSi_2, and α-Al_(15)(FeMnCu)_3Si_2 phases. Re-melting with the arc process caused grain refinement in these phases. In addition, after this process, the α(Al) phase and primary silicon particles were dispersed more uniformly, and sharp edges of primary silicon particles became round. The arc re-melting process resulted in an increase in the hardness of the 390A alloy produced by the conventional method from 102 HB to 118 HB and the tensile strength from 130 to 240 MPa. It also caused an increase in the wear resistance of the 390A alloy and a decrease in the friction coefficient.
基于柔性PDMS柔性微带天线的制作与测试

提出了一种以柔性PDMS为基底的柔性微带天线的制作。利用Ansys HFSS软件对设计的天线进行了结构和辐射方向的仿真;通过对PDMS的制备及磁控溅射工艺完成了柔性微带天线的制备;对柔性天线进行了电性能和机械性能的测试。当对柔性天线进行拉伸测试时,中心频率的波动范围保持7.61~ 7.85 GHz;当对柔性天线进行弯曲测试时,中心频率均保持在7.61 GHz附近;当对柔性天线进行辐射性能测试时,实测中最大辐射方向的增益高达4 dB,与仿真结果基本一致,达到了良好的效果。
基于无刷直流电机的无位置传感器控制

针对传统的无刷直流电机无位置传感器控制方法因存在滤波而造成相位延迟,因重构电机中性点需要额外的硬件电路造成成本上升等问题。提出了一种直接通过检测非导通相端电压和母线电压中点的无位置传感器控制方法,方法克服了传统控制方法的缺点,提高了控制性能,降低了硬件成本。同时设计了新的启动方法,避免三段式启动时间长的缺点,实现无刷直流电机无位置传感器的快速启动。经过实验结果表明:所提方法获得的换相点与真实换相点相一致,并将其速度波形与有霍尔传感器控制的无刷直流电机速度波形比较,证明方法的可行性与实用性。
MEMS悬臂梁探针的结构与材料研究

针对当前晶圆测试探针常用的两种金属材料镍和钨,采用COMSOL多物理场仿真软件对微机电系统( MEMS)悬臂梁探针在承受20 mN测试力时,悬臂梁结构的最大应力和针尖位移进行分析。仿真结果表明:两种材料悬臂梁结构的最大应力都发生在靠近悬臂梁固支端的表面,大小基本相同。但镍探针位移要明显大于钨探针。在此结果的基础上,对梁结构进行改进,又提出了一种新型的梯形悬臂梁结构,在承受相同测试力时,针尖位移增加20 %。利用这一结构,在保证力学性能的同时,可以缩小悬臂梁尺寸,以满足更为密集管脚芯片的测试需求。
绿色基础设施为先导的城市空间建构模式研究

资本扩张驱动伪城市化进程使得自然资源约束趋紧,推进城市生态文明建设势在必行。文章论述了现代城市空间模型的生态转向,提出以绿色基础设施作为城市空间系统的生态支撑,总结其结构和尺度的空间特性,强调绿色基础设施在城市空间建构中的先导作用,探讨一种生态优先的系统化方法,即"绿色基础设施规划作为脊柱架构-灰色基础设施规划作为骨架搭建-地块、建筑等作为组织填充"。结合重庆钓鱼嘴片区项目实践,剖析该模式的建构过程,论证重点地段城市设计中绿色先行、灰色协同的空间结构生成逻辑。
基于大数据的城市街道活力影响因素定量分析

基于已有"街道城市主义"研究中以街道为个体的城市空间分析、统计和模拟的框架体系,论文以大数据分析为手段,以贵阳市老城区核心区域街道为样本,运用街道活力定量评价的指标体系,分别探索公共服务性街道、商业性街道、居住性街道、交通性街道和混合性街道活力的外在表征,研究各类街道活力构成因素的量化关系。研究数据表明,与行政中心、商业中心、学校、公园等高频使用公共服务设施的关联距离和街道功能密度是影响街道活力的主要因素,其中与商业中心的关联度及距离是对各类街道活力影响最大的因素。此外,研究发现一个有悖于直观判断的结果,南明河对于研究范围内的街道活力具有抑制作用。
车用锂离子电池一致性分选方法研究

电动汽车发展对锂离子电池安全性、能量密度、寿命和可靠性均提出了更高要求。电池一致性是影响其性能的重要因素,模组内电池单体越多,一致性问题越突出。通过对神火锂离子电池进行充放电试验,分析其放电过程中容量、能量、内阻3个关键参数的变化,并利用多参数分选方法提出容量、能量、内阻的综合评价指标函数,结合权重分析指标选取能量随时间的变化曲线数据,实现多参数预分选后电池的动态分选,以更好满足锂离子电池成组的一致性要求。
室内环境因子交互作用对人体舒适度影响的研究综述

人体对室内环境的舒适度感受,是多种环境因子交互作用下的综合反映,对人体舒适度的研究正在从单一环境因子向多环境因子交互作用的方向上发展。文章从数据获取和数据分析两个方面总结了相关研究的实施框架,阐述了室内环境因子对人体单一感官舒适度交互作用的效应、类型和对整体舒适度的非对称影响,论述了相关研究结论的应用价值。综述中发现了室内环境因子对人体舒适度作用机理的一般规律,也发现现有研究结论存在可比性较差的问题,通过对此展开分析,提出了数据获取和研究方法上的改进措施,探讨了建立更为综合的人体舒适度预测模型的路径。
流道布置对方形锂电池组温度场的影响

锂电池被广泛应用于新能源电动汽车,但其使用性能受温度影响较大。提出一种液冷式锂电池组散热结构,并用Fluent分析了液冷流道数量、流道间距、流道进出口排布方式对电池组在3C放电倍率下温度场的影响。结果表明随着液冷流道数量的增加,电池组的最高温度和温差均显著下降,且合适的流道间距能有效改善电池组的散热情况,此外,合理布置流道的进出口可以明显降低电池组温差。
基于自适应滑模观测器的新型快速锁相环设计

为了提高电力系统中各种装置控制器的性能,需对单相电网电压的相位和频率进行准确、快速估计,为此设计了一种用于单相电网电压的新型快速锁相环PLL(phase-locked loop)方案。新型PLL基于自适应滑模观测器实现了对频率和相位的估计。由单相电网电压状态空间形式可知,系统可观,并得到Luenburger观察器,进一步由状态转换后推导出Lyapunov函数,同时给出自适应参数更新律,完成全局稳定的自适应滑模观测器设计。利用基于dSPACE搭建的测试平台开展了新型PLL与增强型PLL和基于二阶广义积分器的PLL的性能对比实验。实验结果表明,自适应滑模观测器可提高锁相速度和精度。基于自适应滑模观测器的新型PLL具有结构简单、参数易于调整和适合实时实施的优点,是一种性能更优的PLL。
一种高压断路器伺服控制器设计方案

为进一步提升高压断路器智能化水平,在高压断路器电机直驱机构研究的基础上,分析了永磁体尺寸对电机性能的影响,设计了电机直驱高压断路器伺服控制系统。其伺服控制器硬件系统包含功率变换模块、转子位置检测模块、电压及电流采样模块以及通信模块等,同时,基于此硬件系统设计实现了各模块之间的信息交互以及系统控制的软件系统。搭建伺服控制器与高压断路器电机直驱机构的试验样机,进行高压断路器的分、合闸操作特性测试。试验结果表明:所提出的高压断路器伺服控制器设计方案可以驱动断路器动触头根据设定曲线完成分、合闸操作,具有响应速度快、实时性能好、跟踪误差小等优点,同时可以实现操作过程数据的存储及通信。
一种模块化多电平换流器电压均衡改进策略

模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)是柔性直流输电系统的核心设备,其子模块的电容电压均衡问题直接影响系统的正常运行。针对此问题,首先介绍了一种现有的基于固定轮换的均压方法,指出其优缺点;再进一步提出一种改进的均压策略,能够在达到几乎相同的均压效果的基础上,减少模块的轮换;最后,在RTDS实时硬件在环实验平台中搭建MMC系统,验证了所提均压策略的有效性。实验结果表明,所提均压策略能在不影响MMC安全稳定运行的前提下,大幅降低开关频率,提高MMC运行效率。
全桥LC-LC串并联谐振逆变器小信号建模及闭环设计

主要研究恒频移相控制全桥LC-LC串并联谐振逆变器的动态性能,采用相量建模法PDM(phasor-domain modeling)对其小信号模型进行分析,通过将时域量变换到相量域,可以得到谐振逆变器的相量域大信号模型,再加入小信号扰动后即可得到相量域的小信号模型。在此基础上,对采用相量建模法建立的大信号及小信号模型,进行了环路补偿设计。最后,搭建了一台输出功率为200 W的实验样机,实验结果验证了理论分析设计的正确性。
基于倍压单元耦合电感高增益DC/DC变换器

提出一种基于倍压单元的新型DC/DC高增益变换器。在传统Boost变换器的基础上引入倍压单元,提高变换器电压增益,并把2个储能电感进行磁集成,减小变换器体积和电感电流纹波。分析了该变换器的工作原理以及工作模态,推导了输出电压增益公式、各二极管和开关管的电压应力以及电感电流纹波。与传统Boost变换器相比,电压增益提高了(3+D)倍,开关管应力电压减小明显,电感电流纹波减小一半。通过仿真和实验,验证了理论分析的正确性。
人类活动对气候系统的影响———解读IPCC第六次评估报告第一工作组报告第三章

2021年8月,政府间气候变化专门委员会( IPCC)第六次评估报告第一工作组报告发布。该报告清楚表明,近百年来气候系统正在发生广泛而迅速的变化,人类活动已使得大气、海洋和陆地变暖。本文通过对报告第三章的摘译,介绍了报告中关于人类活动对气候系统影响的主要结论,包括人类活动对大气和地表、冰冻圈、海洋、生物圈以及气候变率的影响。基于最新的观测资料、新一代气候模式结果以及不同的检测归因方法,通过评估近年来该领域的最新文献表明,以温室气体为主的人类活动可以在气候系统多变量变化中被检测出来。