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改进基于YOLOv8的轻量化钢材表面缺陷检测算法

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电子测量技术 2025年

作者：刚帅刘培胜郭希旺辽宁石油化工大学人工智能与软件学院

为了解决钢材表面缺陷检测模型参数量大、计算复杂度高以及对运算平台资源要求高的问题，提出了一种轻量化的改进算法。首先，使用ShuffleNetV2作为改进后的主干层，在降低模型复杂性和计算量上具有显著效果；其次，在SPPF模块后加入足... 详细信息

为了解决钢材表面缺陷检测模型参数量大、计算复杂度高以及对运算平台资源要求高的问题，提出了一种轻量化的改进算法。首先，使用ShuffleNetV2作为改进后的主干层，在降低模型复杂性和计算量上具有显著效果；其次，在SPPF模块后加入足够灵活和轻量的通道注意力机制(CA)，同时使用双向特征金字塔网络(BiFPN)改善特征融合，提高了特征信息流动效率；最后，使用轻量级双卷积核(DualConv)替换C2f中的卷积层，通过分组卷积策略实现参数量的减少。实验结果表明，改进后的模型相比于原始的YOLOv8n，在保持检测精度的前提下，实现了轻量化。参数量为原来的56.2%，体积和计算量分别降至3.6 MB和4.8 GFLOPs，相比原模型分别降低了42.86%和41.47%，模型的轻量化降低了部署成本，适合实际部署和应用。

关键词： YOLOv8n 钢材缺陷轻量化缺陷检测注意力机制

内蒙古自治区乡土植被生态系统服务评估及优化策略

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西南大学学报（自然科学版） 2025年第2期47卷 83-92页

作者：苑升旺赵博洋内蒙古师范大学设计学院呼和浩特010010

内蒙古自治区具有独特的草原生态系统,对维持生物多样性、促进土壤养分循环以及提供畜牧业支持等发挥着重要作用。然而,近年来随着气候变化和人类活动的影响,这些生态系统服务面临诸多挑战。选取内蒙古地区的呼伦贝尔草原、希拉穆仁草... 详细信息

内蒙古自治区具有独特的草原生态系统,对维持生物多样性、促进土壤养分循环以及提供畜牧业支持等发挥着重要作用。然而,近年来随着气候变化和人类活动的影响,这些生态系统服务面临诸多挑战。选取内蒙古地区的呼伦贝尔草原、希拉穆仁草原、锡林郭勒草原、克什克腾草原及科尔沁草原5大代表性草原区作为研究对象,通过实地调查与数据分析,评估各草原区的草原供给服务(年产草量)、土壤质量(有机质、全氮、全磷含量)以及生物多样性。对多种建群种植被下的土壤有机质、全氮和全磷含量进行系统分析,以探讨不同植被类型对土壤质量的影响。研究发现:呼伦贝尔草原在年产草量和土壤养分含量方面表现最优,而锡林郭勒草原尽管载畜量最高,其土壤养分和生物多样性却相对较低。羊草群落下的土壤有机质含量丰富,百里香和羊草的全氮含量高,羊草的全磷含量也最高,显示出建群种对土壤养分的重要影响力。在生物多样性调查中,呼伦贝尔草原的Shannon-Wiener指数和丰富度指数均最高。建议对生物多样性高、土壤质量好的区域实施生态保护措施;对土壤养分较低、生物多样性差的区域采取恢复措施,如禁牧、轮牧和人工播种等,同时加强土壤养分管理和合理放牧,以提升生态系统服务功能,保障生态安全和可持续发展。通过长期生态监测和社区参与,可持续有效地管理内蒙古草原资源。

关键词：乡土植被生态系统服务评估内蒙古

多力场耦合条件下T型圆管通道内流体热混合机理研究

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 78-92页

作者：李桉琦苏博林梅王秋旺西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对海洋动力平台和船舶动力装置中T型圆管通道内冷热流体间的热混合机理尚不清楚的问题,利用大涡模拟方法,对不同支管布置方式高温高压工况下(运行压力为10 MPa,进口流体温差为275 K,摇摆雷诺数为41 500)的多力场耦合T型圆管通道内流... 详细信息

针对海洋动力平台和船舶动力装置中T型圆管通道内冷热流体间的热混合机理尚不清楚的问题,利用大涡模拟方法,对不同支管布置方式高温高压工况下(运行压力为10 MPa,进口流体温差为275 K,摇摆雷诺数为41 500)的多力场耦合T型圆管通道内流体热混合机理进行数值研究。利用提出的混合系数定量评价了不同布置方式下T型圆管通道内流体混合效果,利用均方根温度定量评价了不同布置方式下T型圆管通道管壁处温度脉动情况。结果表明:剪切层和尾迹区内涡结构与温度场存在时间和空间上的协同机制,且涡脱落频率和温度脉动频率基本相同,脱落频率为19.3 Hz;附加惯性力引起T型圆管通道内涡结构和温度场在时间和空间上周期性变化,加速了流体混合过程,削弱了浮升力和重力引起的热分层现象,同时增大了流体域内温度波动,长度约为10.2 D(D为主管内径);与对应的静止工况相比,支管竖直向上、水平和竖直向下布置时,摇摆条件下混合系数分别增大了10.8%、18.3%和27.8%;摇摆条件竖直向下布置时,管壁处温度均方根峰值最大为0.16,约为静止工况的2倍。因此,支管竖直向上布置时,热混合效果最好,热分层现象最弱,在实际应用中应被优先考虑。

关键词： T型圆管通道浮升力摇摆条件热混合机理大涡模拟

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钢板混凝土墙-钢筋混凝土楼板连接节点抗剪性能

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 92-100页

作者：于跃隋春光雷永旺郭全全中国核电工程有限公司北京100840 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

模块化技术正在推动新一代核电厂的设计和发展,兼具优良工作性能和工业化施工性能的钢板混凝土(SC)结构在模块化结构具有广泛应用前景。SC墙-RC楼板连接节点作为SC模块结构与RC结构之间的典型传力构件,其结构设计必须既要保证荷载的有... 详细信息

模块化技术正在推动新一代核电厂的设计和发展,兼具优良工作性能和工业化施工性能的钢板混凝土(SC)结构在模块化结构具有广泛应用前景。SC墙-RC楼板连接节点作为SC模块结构与RC结构之间的典型传力构件,其结构设计必须既要保证荷载的有效传递,又要考虑模块化施工的可行性。为研究SC墙-RC楼板连接节点抗剪性能,设计并完成了2个“薄墙厚板型”SC墙-RC楼板连接节点循环加载试验,包括GB/T 51340—2018建议的钢筋连接器连接、附加抗剪键等两种连接方式。试验结果表明:在剪跨比1.50下试件均发生RC楼板弯剪破坏,节点主要传力破坏路径为加载端至楼板根部的斜压杆区域,说明节点结合面不配置抗剪键仍满足抗剪要求;试验过程中,直螺纹钢筋套筒无滑脱、未发生钢筋或焊缝拉断,延性系数均大于4,说明钢筋连接器连接的传力性能良好,可作为SC墙-RC楼板连接节点的有效连接方式;该节点核心区仍属于抗剪薄弱区域,若要满足“全强度连接”设计准则,核心区对拉筋体积含钢率应不低于0.59%。

关键词：钢板混凝土墙钢筋混凝土楼板连接节点钢筋连接器抗剪键

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薄板复合材料螺栓连接强度与损伤分析

复合材料科学与工程 2025年

作者：李杰包祖国李琦孙晓旺周强王显会南京理工大学机械工程学院长三角先进材料研究院材料大数据平台南京工业大学先进轻质高性能材料研究中心内蒙古第一机械集团股份有限公司科研所

本文通过试验和仿真分析研究了薄板复合材料螺栓连接结构在拉伸载荷下强度与损伤过程。首先，通过常规力学性能试验测得复合材料基础性能参数，然后对不同预紧力、不同铺层方式和单双螺栓分布的薄板复合材料连接件进行试验。基于刚度连... 详细信息

本文通过试验和仿真分析研究了薄板复合材料螺栓连接结构在拉伸载荷下强度与损伤过程。首先，通过常规力学性能试验测得复合材料基础性能参数，然后对不同预紧力、不同铺层方式和单双螺栓分布的薄板复合材料连接件进行试验。基于刚度连续退化模型和三维Hashin失效准则，通过测试搭接板间的摩擦力反求螺栓预紧力并采用降温等效法来模拟螺栓的预紧力，再对开孔板进行试验与仿真的标定，最终建立复合材料层合板螺栓连接的三维有限元模型，对薄板复合材料连接件的强度和损伤机理进行渐进失效分析。结果表明：随着螺栓预紧力增大，薄板复合材料连接件峰值载荷增大，断裂位移减小；不同铺层方式的薄板复合材料连接件损伤过程和其铺层比例有关；横向双螺栓连接件极限载荷约为单螺栓连接件的两倍，纵向双螺栓连接件极限载荷稍低于单螺栓连接件的两倍。

关键词：薄板复合材料螺栓连接渐进失效损伤过程

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化学计量建立计量标准的有关问题探讨

品牌与标准化 2025年第1期 212-214页

作者：刘东旺安徽省长江计量所

本文围绕化学计量建立计量标准的相关问题进行了深入探讨。首先概述了化学计量的基本原理，介绍了常用的化学计量方法，如滴定法、光谱法等，并分析了这些方法在实际应用中的优缺点；然后详细阐述了化学计量标准的制定原则与要求，以及... 详细信息

本文围绕化学计量建立计量标准的相关问题进行了深入探讨。首先概述了化学计量的基本原理，介绍了常用的化学计量方法，如滴定法、光谱法等，并分析了这些方法在实际应用中的优缺点；然后详细阐述了化学计量标准的制定原则与要求，以及标准实施的完整过程，包括标准物质的制备、测量设备的选择与校准等；最后分析了化学计量标准在实际应用中经常遇到的问题，如标准物质不稳定、测量方法存在局限以及操作误差与仪器精度影响计量准确性，并提出了相应的解决对策，如引入新技术、更新完善标准以及提升操作人员素质等。通过本文的研究，期望可以为化学计量的标准化工作提供有益参考。

关键词：化学计量计量标准误差

学术情境类地理试题设计的“痛点”问题与对策研究——以两道-“黄河贯通古大湖”试题设计为例

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地理教育 2025年第1期 49-54页

作者：鲁旺郝鹏翔中山市小榄中学广东中山528400 中山市教育教学研究室广东中山528400

学术情境是素养立意下的重要试题情境类型。本文基于命题研究的相关经验,提出学术情境类地理试题存在科学性、学科性、适切性、情境效度方面反映的“痛点”问题,并以两道区域大型考试试题为例,从实践研究的视角提出了“研读相关学术研... 详细信息

学术情境是素养立意下的重要试题情境类型。本文基于命题研究的相关经验,提出学术情境类地理试题存在科学性、学科性、适切性、情境效度方面反映的“痛点”问题,并以两道区域大型考试试题为例,从实践研究的视角提出了“研读相关学术研究”“依循学科思想方法”“依据高考评价体系”“运用信息编码工具”等对策。经区域测试反馈,两道试题的难度和区分度等指标状况良好,较好地实现了科学评价和引导教学的功能,验证了对策的有效性,可为探索科学化、规范化的学术情境类地理试题设计路径提供参考和借鉴。

关键词：学术情境地理试题设计问题对策

基于融合注意力机制BP神经网络的深基坑变形预测方法

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北京交通大学学报 2025年

作者：张明聚秦胜旺李鹏飞葛辰贺杨萌谢治天北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室中建二局第三建筑工程有限公司北京市市政工程研究院

地连墙变形和地表沉降是深基坑施工过程中重要的稳定性评价指标，在二者的预测任务中，针对单一BP（Back Propagation）神经网络泛化性差以及容易出现局部最优解的问题，本文将遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）和注意力机制（Attentio... 详细信息

地连墙变形和地表沉降是深基坑施工过程中重要的稳定性评价指标，在二者的预测任务中，针对单一BP（Back Propagation）神经网络泛化性差以及容易出现局部最优解的问题，本文将遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）和注意力机制（Attention Mechanism）的优点融合到BP神经网络中，提出了GA/PSO-Attention-BP神经网络。依托南京双子座基坑工程，采用PLAXIS 2D构建了680组不同工况下围护结构及地表的变形特征以及20组南京地区基坑实测监测数据作为训练集。采用均方误差MSE（Mean Squared Error）、平均绝对误差MAE（Mean Absolute Error）和决定系数R2（R-Square）作为评价指标，将不同神经网络在测试集上的预测结果对比分析可知：GA-Attention-BP和PSO-Attention-BP的测试集上的MSE分别为3.47和3.22，MAE分别为1.59和1.47，R2分别为0.93和0.96，较BP和Attention-BP神经网络有较大的性能提升，预测效果较好；基于注意力机制权重分配结果，对比不同参数明确了基坑的深度和地连墙的厚度是影响基坑变形最主要的因素，分别占权重1.33和1.17。

关键词：深基坑工程 PLAXIS 2D 注意力机制 BP神经网络 GA遗传算法 PSO粒子群算法

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基于毫米波雷达的无人机障碍物分类方法

雷达科学与技术 2025年

作者：贡文新余泽琰杨柳旺楚文静万相奎湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室

无人机巡线作为检测电力线的重要手段，在飞行过程中准确识别障碍物是保障巡线任务可靠完成的关键。但目前对无人机巡线过程中常见障碍物，如电力线、电力塔、树木的识别受恶劣天气环境干扰严重，致使误判、漏判。为此，基于毫米波雷达... 详细信息

无人机巡线作为检测电力线的重要手段，在飞行过程中准确识别障碍物是保障巡线任务可靠完成的关键。但目前对无人机巡线过程中常见障碍物，如电力线、电力塔、树木的识别受恶劣天气环境干扰严重，致使误判、漏判。为此，基于毫米波雷达传感器具有不受天气、光线因素影响，复杂环境中工作稳定等特点，本文提出基于毫米波雷达的无人机障碍物分类方法。该方法首先通过毫米波雷达采集三类障碍物的原始数据并提取其距离-速度多普勒及距离-方位角多普勒信息，接着分别通过特征值分解及共生灰度矩阵实现特征提取，最后通过蛇鹭优化算法实现对三类障碍物的目标分类。实验结果表明，本文方法对电力线、电力塔和树木的整体识别准确率达89.4%，与传统方法相比具有较高的识别准确率及鲁棒性。

关键词：毫米波雷达障碍物分类特征提取蛇鹭优化算法