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基于实例分割与光流的动态环境SLAM

兵工学报 2024年第1期45卷 156-165页

作者：岳胜哲王正杰北京理工大学机电学院北京100081

针对传统语义实时定位与建图(Semantic real-time Localization and Mappling,SLAM)算法在动态环境下剔除特征点过多、造成定位精度降低的问题,提出一种基于实例分割与光流的视觉语义SLAM算法。算法使用Mask R-CNN网络对图像中的潜在动... 详细信息

针对传统语义实时定位与建图(Semantic real-time Localization and Mappling,SLAM)算法在动态环境下剔除特征点过多、造成定位精度降低的问题,提出一种基于实例分割与光流的视觉语义SLAM算法。算法使用Mask R-CNN网络对图像中的潜在动态物体进行实例级别的分割,同时在光流线程中对动态物体进行识别并剔除,随后使用剩余的静态光流点与静态特征点联合优化定位,实现语义信息与光流信息的充分融合利用。使用公开数据集测试和地面无人平台实验对所提方法进行验证。实验结果表明,在TUM数据集下,新方法的定位均值误差相比ORB-SLAM2平均提高75%,相比Dyna-SLAM平均提高8.5%。

关键词：动态环境光流法实例分割语义SLAM

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方形容器内掺氢天然气爆炸抑制实验研究

清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 953-958页

作者：李满厚汲世杰合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 安徽省氢安全国际联合研究中心合肥230009

为探究掺氢天然气在方形受限空间中的爆炸特性及七氟丙烷/二氧化碳对其爆炸抑制作用,在0.5 m×0.5 m×0.5 m的方形爆炸容器中进行掺氢天然气抑爆实验研究。首先进行掺氢体积分数0%~50%的掺氢天然气爆炸特性研究,结果表明:随着掺氢比例增... 详细信息

为探究掺氢天然气在方形受限空间中的爆炸特性及七氟丙烷/二氧化碳对其爆炸抑制作用,在0.5 m×0.5 m×0.5 m的方形爆炸容器中进行掺氢天然气抑爆实验研究。首先进行掺氢体积分数0%~50%的掺氢天然气爆炸特性研究,结果表明:随着掺氢比例增大,最大爆炸超压和火焰传播速度都呈现上升趋势。随后在甲烷中掺入50%体积分数氢气开展二氧化碳或七氟丙烷抑爆实验,分析了最大爆炸超压、达到最大爆炸超压延迟时间、火焰传播速度等关键爆炸参数在不同抑爆剂体积分数下的演变规律。结果表明:随着抑爆剂体积分数增加,最大爆炸超压快速衰减,达到最大爆炸超压延迟时间延长。高速图像采集结果表明:火焰面拉伸明显,球形火焰传播速度显著减小。选取两种抑爆剂的不同体积分数下抑爆参数值进行对比,发现在二氧化碳体积分数是七氟丙烷2倍情况下,二者对最大爆炸超压的抑制效果相当;在10%体积分数七氟丙烷和20%体积分数二氧化碳作用下均可达到完全抑制,最大爆炸超压分别下降了98.0%和94.4%。两种抑爆剂都具有物理和化学抑爆作用,但七氟丙烷的抑爆效果明显优于二氧化碳。

关键词：掺氢天然气七氟丙烷二氧化碳掺氢比例抑爆

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刚性薄平板绕流特性的数值模拟

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 699-708页

作者：蔚杰武建军兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000

为了揭示雷诺数、来流剪切参数对平板尾流涡街演化过程以及平板阻力特性的影响规律,本文基于浸没边界-格子Boltzmann方法建立了刚性薄平板绕流模型,并在雷诺数为100~1200内,对不同雷诺数与来流剪切参数下的刚性薄平板绕流问题进行数值... 详细信息

为了揭示雷诺数、来流剪切参数对平板尾流涡街演化过程以及平板阻力特性的影响规律,本文基于浸没边界-格子Boltzmann方法建立了刚性薄平板绕流模型,并在雷诺数为100~1200内,对不同雷诺数与来流剪切参数下的刚性薄平板绕流问题进行数值模拟。分别研究了平板尾流区沿流向的2次失稳跃迁过程以及平板流向载荷随来流剪切参数的变化及其对雷诺数的依赖性,并对其机理进行了讨论。研究表明:随着流场剪切参数的增加,平板近尾流经过数次准周期分岔过程进入了由大尺度涡结构所主导的混沌状态,进一步诱发了低频、混沌的结构阻力;雷诺数越大,向混沌特征流向载荷转变所需的临界剪切参数越小。

关键词：雷诺数来流剪切参数浸没边界-格子Boltzmann方法刚性薄平板尾流失稳分岔阻力

一种纤维素基导电稳定柔性薄膜的制备及性能研究

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林产化学与工业 2024年第2期44卷 42-48页

作者：侯敏杰太原工业学院材料工程系山西太原030008

将多巴胺(DA)分子通过酰胺化反应引入纤维素纳米纤丝(CNF)表面,制得DA改性的纤维素纳米纤丝(DCF),然后将DCF和蒙脱土(MMT)结合得到高透明度的DCF/MMT薄膜材料,进一步将银纳米线(AgNWs)和氧化石墨烯(GO)通过真空抽滤的方式沉积在薄膜上,... 详细信息

将多巴胺(DA)分子通过酰胺化反应引入纤维素纳米纤丝(CNF)表面,制得DA改性的纤维素纳米纤丝(DCF),然后将DCF和蒙脱土(MMT)结合得到高透明度的DCF/MMT薄膜材料,进一步将银纳米线(AgNWs)和氧化石墨烯(GO)通过真空抽滤的方式沉积在薄膜上,制备了纤维素基透明导电薄膜(DMAG)。测试结果表明:DA分子的接枝并没有对CNF的形貌和晶态结构造成影响,制备出的MMT用量30%时DCF/MMT(DCF/MMT-30)薄膜保持了高的透光率(82.4%),并且在相对湿度100%环境下拉伸强度达49.5 MPa,相较于CNF/MMT薄膜,提高了64%。以此为基材组装的导电薄膜具有良好的透明性、导电性和导电稳定性。经历水浸泡或在高湿度环境(相对湿度90%),DMAG膜表现出稳定的高导电性,其方块电阻分别为32和38Ω。该导电薄膜的制备可为透明电子器件的组装提供新思路。

关键词：纳米纤维素蒙脱土抗湿强度透明导电膜

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不同养护条件下黏土热力学性质试验

重庆大学学报 2024年第6期47卷 68-74页

作者：肖勇杰福州职业技术学院建筑工程学院福州350108

温度对土的物理力学特性有较大影响,对黏土开展了不同养护条件下的温控三轴试验,研究了黏土在不同温度、不同时间下的热力学特性。试验结果表明:黏土具有热固结性质,随着温度的增加,黏土的固结速度加快,试验固结时间呈下降趋势;在临界... 详细信息

温度对土的物理力学特性有较大影响,对黏土开展了不同养护条件下的温控三轴试验,研究了黏土在不同温度、不同时间下的热力学特性。试验结果表明:黏土具有热固结性质,随着温度的增加,黏土的固结速度加快,试验固结时间呈下降趋势;在临界温度以下,土体应力-应变曲线呈现软化特性,为脆性破坏;在临界温度以上,土体应力-应变曲线呈现硬化特性,为塑性破坏;黏土具有类似于混凝土“养护温度”的性质,即同一温度作用下,养护时间越长,主应力差越大;黏聚力在临界温度范围以内,随温度升高而降低,而在临界温度以上,随温度升高而增大;内摩擦角在临界温度范围以内,基本不受温度变化的影响,而在临界温度以上,内摩擦角随温度增加而增大;黏土强度随养护时间的增长过程分为快速增长阶段、较快增长阶段、缓慢增长阶段,其最佳养护时间为快速增长阶段和较快增长阶段。

关键词：黏土热力学温控三轴试验养护黏聚力内摩擦角

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结肠癌手术相关韧带结构的膜解剖认识

中华胃肠外科杂志 2024年第9期27卷 898-903页

作者：王枭杰福建医科大学附属协和医院结直肠外科福州350001

与结肠癌手术相关的韧带主要包括胃结肠韧带、膈结肠韧带和脾结肠韧带。在传统开放手术年代,外科医师常通过大把钳夹结扎处理韧带。近年来,随着膜解剖研究的兴起与发展,结直肠外科医师在高清腹腔镜视野的协助下,逐步对各传统解剖结构逐... 详细信息

与结肠癌手术相关的韧带主要包括胃结肠韧带、膈结肠韧带和脾结肠韧带。在传统开放手术年代,外科医师常通过大把钳夹结扎处理韧带。近年来,随着膜解剖研究的兴起与发展,结直肠外科医师在高清腹腔镜视野的协助下,逐步对各传统解剖结构逐本溯源,基于膜解剖理念的手术更趋于精细化。本文结合笔者解剖学研究观察结果,对与结肠癌手术相关韧带的膜解剖本质进行辨析,并探讨其手术学和肿瘤学意义。胃结肠韧带在网膜囊区和非网膜囊区具有不同的膜解剖结构。在网膜囊区,除结肠旁路径以外,网膜弓下路径亦是从胃结肠韧带进入网膜囊的备选方法。在非网膜囊区,切开覆盖于胃系膜横结肠系膜间隙表面的大网膜是进入该间隙的膜桥。横结肠癌和结肠肝曲癌发生网膜弓淋巴结转移的概率很低,筛选该组淋巴结转移的高危患者进行清扫,仍具有生存获益。脾结肠韧带由胃背侧系膜的脾门区结构(包含胰腺系膜)和结肠脾曲系膜互相紧靠融合形成,其间存在天然无血分离平面,在该路径内分离可避免遭遇传统分离路径中遇到的胃网膜左动脉分支。目前尚无证据支持脾曲结肠癌需行脾门区胃背侧系膜组织切除或胃网膜弓淋巴结清扫。

关键词：结肠肿瘤手术韧带膜解剖胃网膜弓淋巴结胰腺系膜

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四叉树网格线源频率域电磁法二维正演研究

地球物理学报 2024年第5期67卷 1999-2014页

作者：王培杰陈小斌张赟昀中国地震局地质研究所北京100029 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

可控源电磁法正演面临的问题,主要表现在源的奇异性和边界条件的处理困难.本文首先利用面积分将源的模拟精度转化为网格的离散精度,然后利用四叉树网格局部任意加密的特性,有效解决了奇异源模拟精度不高的问题.由于大地中的电磁场迅速衰... 详细信息

可控源电磁法正演面临的问题,主要表现在源的奇异性和边界条件的处理困难.本文首先利用面积分将源的模拟精度转化为网格的离散精度,然后利用四叉树网格局部任意加密的特性,有效解决了奇异源模拟精度不高的问题.由于大地中的电磁场迅速衰减,在距源很远的侧边界,地下的电磁场主要是由空气中的电磁场感应产生的,而非从源经由大地传播而来,因此在地中使用一维平面波侧边界条件比一阶吸收侧边界条件更为合理,精度更高.通过算例分析,我们还发现空气侧边界的场强叠加了大地介质感应的二次场而显著改变,因此空气侧边界使用基于一次场的一阶吸收边界条件,是导致线源正演边界处计算精度不高的主因.本文中,我们使用四叉树网格将边界发散式向外扩展,以较少的网格覆盖更大的边界区域,来确保核心区的计算精度.研究还发现,线源全区视电阻率能较好地反映地下电性结构的变化,且趋势形态与大地电磁卡尼亚视电阻率相似,使用成熟的大地电磁反演技术对线源全区视电阻率进行反演,可以得到地下电性结构较好的近似模型.特别是倾子计算的全区视电阻率也能反映地下结构的变化,这为无电场观测的地下结构探测提供了可能.但二者之间仍存在差别,线源全区视电阻率还具有一定的几何测深能力,需开发基于线源全区视电阻率正演的二维/三维反演技术.

关键词：线源频率域电磁法正演四叉树网格有限差分法全区视电阻率

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无脉冲微流控片上蠕动微泵研制及其性能研究

中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1351-1360页

作者：张鑫杰包洋刘宇洋朱行杰陈亚伟河海大学机电工程学院江苏常州213022 东南大学机械工程学院江苏南京211189

为解决微流体连续输送过程中存在的流动脉冲、精度低等问题,研制一种基于微流控技术的片上蠕动微泵。该微泵由微流控芯片和电机驱动系统组成,利用驱动系统中的滚子轴承连续挤压微流控芯片中的微流道,以实现微流体的精确泵送。为研究微... 详细信息

为解决微流体连续输送过程中存在的流动脉冲、精度低等问题,研制一种基于微流控技术的片上蠕动微泵。该微泵由微流控芯片和电机驱动系统组成,利用驱动系统中的滚子轴承连续挤压微流控芯片中的微流道,以实现微流体的精确泵送。为研究微泵的流量特性,设计具有气腔稳流功能的微流道,采用光固化3D打印技术与模塑法制作微流控芯片样件;开发电机驱动系统,测试微泵在不同电机转速下的平均流量、总流量和瞬时流量,并将其流量特性与商业蠕动泵的流量特性进行对比。研究结果表明:随着电机转速增加,微泵的平均流量逐渐增大,瞬时流量误差逐渐减小;当电机转速大于60 r/min时,瞬时流量误差可控制在5%以内,其流量精度显著高于商业蠕动泵的流量精度;片上蠕动微泵可有效抑制微流体脉冲,提升微流体控制精度,在精密微流体输送中具有广阔的工程应用前景。

关键词：微流控片上蠕动微泵无脉冲气腔稳流光固化3D打印

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乌鲁木齐河流域植被覆盖度变化及驱动力研究

灌溉排水学报 2024年第2期43卷 96-105页

作者：卡米兰·阿布力克杨涵新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 新疆干旱区湖泊环境与资源实验室乌鲁木齐830054

【目的】分析乌鲁木齐河流域基于Landsat数据的植被覆盖度时空分布特征及驱动因素,为乌鲁木齐河流域生态环境保护、社会生产等方面提供参考。【方法】以乌鲁木齐河流域为研究区,选取2000—2020年中2000、2005、2010、2015年和2020年5个... 详细信息

【目的】分析乌鲁木齐河流域基于Landsat数据的植被覆盖度时空分布特征及驱动因素,为乌鲁木齐河流域生态环境保护、社会生产等方面提供参考。【方法】以乌鲁木齐河流域为研究区,选取2000—2020年中2000、2005、2010、2015年和2020年5个时期Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,用像元二分法、植被覆盖度转移矩阵,选取2000—2020年乌鲁木齐河流域植被覆盖度(FVC)的时空变化数据,定量分析了土地利用变化和地形分异特征对其影响程度,并基于地理探测器模型对流域高程、气温和降水等8种影响因子对流域FVC空间分异驱动力进行探测。【结果】乌鲁木齐河流域2000—2020年植被覆盖度总体上呈先减少后增长趋势,主要以高、低植被覆盖度为主,呈现上游极高,中、下游低的格局。研究区内不同土地利用类型的FVC表现为林地>耕地>草地>建设用地>未利用地。植被覆盖度变化受地形因子的影响明显,随高程升高而有所波动,高程在500 m以下和在2000~2500 m的植被覆盖度较大;FVC与坡度负相关,坡度越高植被覆盖度越低,并且随坡度增大而急剧减少。因子探测结果表明,解释力由大到小依次为土地利用>气温>高程>地表温度>降水>土壤湿度>坡度>坡向,土地利用的q值最大,对FVC具有较强影响力;交互探测结果表明,双因子交互对FVC的影响大于单因子,其中,高程和土地利用,土地利用和地表温度、气温对FVC的解释力最大。【结论】乌鲁木齐河流域2000—2020年来的FVC值在0.35~0.46之间波动变化,表现出显著的空间差异性,整体上呈上游极高,中、下游低的格局,人为因素(土地利用)比自然因素(高程、气温等)更能解释FVC的变化。

关键词：植被覆盖度土地利用地形因子地理探测器

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