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颗粒饲料破损离散元仿真参数标定

农业机械学报 2022年第7期53卷 132-140,207页

作者：牛智有孔宪锐沈柏胜李洪成耿婕刘静华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070

为了探究气力输送中颗粒饲料的破损机理,针对当前缺乏颗粒饲料准确破损仿真模型的问题,利用EDEM仿真软件进行颗粒饲料破损离散元仿真参数标定研究。以粒径为2.50 mm混养成鱼颗粒饲料为研究对象,通过基础试验测定了颗粒饲料本征参数;通... 详细信息

为了探究气力输送中颗粒饲料的破损机理,针对当前缺乏颗粒饲料准确破损仿真模型的问题,利用EDEM仿真软件进行颗粒饲料破损离散元仿真参数标定研究。以粒径为2.50 mm混养成鱼颗粒饲料为研究对象,通过基础试验测定了颗粒饲料本征参数;通过颗粒饲料休止角试验、碰撞恢复系数标定试验和落料时间,结合试验优化设计方法,确定了饲料间的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数为0.58、0.23、0.12,饲料和软塑料(软PVC)间的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数为0.69、0.22、0.18;通过颗粒饲料单轴压缩破碎试验和仿真试验,结合响应面优化确定了单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力、临界切向应力,分别为2.25×10^(9) N/m^(3)、8.05×10^(8) N/m^(3)、455 MPa、305 MPa。以确定的参数进行休止角仿真试验、单轴压缩仿真试验,结果表明,休止角、破碎力、落料时间的仿真值与实测值相对误差分别为0.35%、1.43%、2.81%;通过自由落料、斜面滑动、斜面滚动试验对粘结模型接触参数进行验证,结果表明,粘结模型接触参数设置合理。

关键词：颗粒饲料破损休止角粘结模型离散元参数标定

膨化颗粒饲料碰撞破碎特性分析与离散元模拟仿真

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农业机械学报 2023年第8期54卷 371-380页

作者：牛智有江善晨孔宪锐耿婕李洪成刘静华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部智慧养殖技术重点实验室武汉430070

为了探究在气送过程中碰撞对膨化颗粒饲料的影响,以鲈鱼膨化颗粒饲料为研究对象,通过试验和仿真共同模拟膨化颗粒饲料的碰撞破碎状况,探究其破碎机理与破碎规律。采用水平碰撞试验平台,探究不同碰撞速度对膨化颗粒饲料的破碎影响,并采... 详细信息

为了探究在气送过程中碰撞对膨化颗粒饲料的影响,以鲈鱼膨化颗粒饲料为研究对象,通过试验和仿真共同模拟膨化颗粒饲料的碰撞破碎状况,探究其破碎机理与破碎规律。采用水平碰撞试验平台,探究不同碰撞速度对膨化颗粒饲料的破碎影响,并采用破碎函数建立破碎尺寸与碰撞速度的拟合关系,参数拟合的决定系数大于0.99。将膨化颗粒饲料破碎状态划分为:未破碎、局部破碎、破碎和崩解4种状态,测得试验中临界碰撞速度为25.60 m/s,相对应的气流速度为56.29 m/s。采用离散元法(DEM)建立膨化颗粒饲料的离散元模型并进行参数标定。基于EDEM软件,模拟碰撞破碎过程得到仿真中临界碰撞速度25.20 m/s,试验与仿真得到的临界破碎速度相差1.6%。在EDEM后处理中获得碰撞速度与破碎率和最大尺寸率的关系以及破碎率与损失能量的关系,随着速度的增加,破碎率增加,而最大尺寸率减小。破碎率先呈线性变化而后呈指数变化,但最大尺寸率一直呈指数变化,且在两线的交点25.20 m/s左右出现断崖式下降。当碰撞速度小于25.20 m/s时,破碎率与损失能量呈线性关系,到达临界破碎速度后,损失能量呈指数变化。研究结果可为解释膨化颗粒饲料的破碎机理提供数据支撑和理论参考。

关键词：膨化饲料碰撞速度破碎特性离散元法

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淡水鱼圈养模式气送式投饲系统设计与试验

农业机械学报 2024年第8期55卷 152-160页

作者：孔宪锐张卿李洪波牛智有黄凰刘梅英刘静华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部智慧养殖技术重点实验室武汉430070

由于传统淡水鱼池塘养殖存在废物过量堆积、水体污染严重等问题,以及中国对水产品需求的增加,工厂化循环水养殖、集装箱、圈养模式等高质量、高产量、集约化的新型淡水鱼养殖模式逐渐得到应用。针对新型淡水鱼养殖模式存在投饲劳动强度... 详细信息

由于传统淡水鱼池塘养殖存在废物过量堆积、水体污染严重等问题,以及中国对水产品需求的增加,工厂化循环水养殖、集装箱、圈养模式等高质量、高产量、集约化的新型淡水鱼养殖模式逐渐得到应用。针对新型淡水鱼养殖模式存在投饲劳动强度大、自动化程度低等问题,设计了一款气送式自动投饲系统,实现了定向、定时和定量投饲功能。设计了特定的四通装置和三通装置以保证饲料的定向输送;基于计算流体力学和离散单元法(Computational fluid dynamics-Discrete element method,CFD-DEM)耦合技术,初步确定了满足投饲要求的投饲速度并由此确定了风机型号;开发了以Arduino Mega 2560单片机为核心处理器的投饲控制系统,通过时钟模块实时获取当前时间信息,通过称量传感器实时获取料仓内物料质量信息,通过蓝牙传输预计投饲区域、投饲时间和投饲质量,从而实现定向定时定量投饲;最后试制样机并进行了性能试验,两种工况下投饲的实际投饲距离与仿真结果误差分别为5.74%和9.54%,定向、定时和定量投饲可以准确实现,控制系统响应时间小于1 s,定量投饲最大误差为5.37%。研究结果表明,自动投饲系统结构可靠、控制系统精度较高,满足自动投饲要求。

关键词：淡水鱼圈养模式气送式投饲系统定时定量定向送料 CFD-DEM

基于离散元法的粉碎机筛网冲击特性分析与粉碎颗粒接触参数标定

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农业机械学报 2024年

作者：张伟健江善晨孔宪锐耿婕牛智有李洪成华中农业大学工学院农业农村部智慧养殖技术重点实验室厦门海洋职业技术学院海洋机电学院

原料粉碎是饲料加工的重要工艺环节，锤片式粉碎机筛网破损是常见的故障。针对筛分式粉碎机筛网破损识别装置中颗粒筛分过程离散元仿真缺乏粉碎颗粒有效接触参数，数值模拟不准确等问题，以玉米为试验材料，在获得粉碎机筛网冲击特性和... 详细信息

原料粉碎是饲料加工的重要工艺环节，锤片式粉碎机筛网破损是常见的故障。针对筛分式粉碎机筛网破损识别装置中颗粒筛分过程离散元仿真缺乏粉碎颗粒有效接触参数，数值模拟不准确等问题，以玉米为试验材料，在获得粉碎机筛网冲击特性和粉碎玉米颗粒粒度分布特征的基础上，选择粉碎玉米颗粒的特征粒径制作试验样本，采用碰撞斜板法和漏斗法试验结合离散元仿真，以多面体颗粒模型代表粉碎玉米颗粒，对粉碎玉米颗粒接触参数进行标定。研究结果表明，筛网上部和下部的平均冲击强度和更大且冲击频率高，更容易破损，粉碎玉米颗粒间和粉碎玉米颗粒与碳钢间的碰撞恢复系数分别为0.14和0.44，仿真验证试验相对误差为0.56%和1.95%，粉碎玉米颗粒间和粉碎玉米颗粒与碳钢间的动摩擦系数分别为0.77和0.85，仿真验证试验相对误差为3.04%和3.56%。研究结果为解析粉碎机筛网冲击特性和筛分式筛网破损识别装置优化提供基础数据和理论依据。

关键词：筛网破损粉碎玉米冲击强度接触参数标定离散元仿真

CGCS2000坐标转换中控制点外延和中央子午线的影响分析

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山西建筑 2025年第03期51卷 158-161+188页

作者：钱秋艳安艳辉孔宪森郭震冬南通市新城市规划设计服务有限公司江苏省测绘工程院

城市快速发展加快了已有测绘基础设施的破坏，机构改革的推进对成果共享提出了更高要求。针对平面四参数转换过程中参数计算点控制外扩能力、不同等级控制点选取、未知坐标系成果坐标转换工作中央子午线的选取，对转换参数的影响等地理... 详细信息

城市快速发展加快了已有测绘基础设施的破坏，机构改革的推进对成果共享提出了更高要求。针对平面四参数转换过程中参数计算点控制外扩能力、不同等级控制点选取、未知坐标系成果坐标转换工作中央子午线的选取，对转换参数的影响等地理信息成果坐标转换工作中的特殊情况进行了详细分析，并利用江苏某区域实测成果进行对比实验。研究成果对非传统测绘、国土等行业地理信息成果及历史存量地理信息成果的坐标转换工作具有参考价值。

关键词：平面四参数参数计算外延中央子午线精度外符合

基于多尺度融合金字塔焦点网络的接触网零部件检测

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工程科学学报 2025年第2期47卷 315-327页

作者：朱新宇崔浩锐宋洋中国民用航空飞行学院航空电子电气学院广汉618307 西南交通大学利兹学院成都611756

作为高铁牵引供电系统的重要组成部分,接触网系统承担着向动车组传输电能的重要功能.实际工程运营表明,受弓网交互产生的持续冲击以及外部环境的影响,接触网支撑部件可能会出现“松、脱、断、裂”等缺陷,导致接触网结构可靠性下降,严重... 详细信息

作为高铁牵引供电系统的重要组成部分,接触网系统承担着向动车组传输电能的重要功能.实际工程运营表明,受弓网交互产生的持续冲击以及外部环境的影响,接触网支撑部件可能会出现“松、脱、断、裂”等缺陷,导致接触网结构可靠性下降,严重影响接触网系统稳定运行.因此,及时精确定位接触网支撑部件(CSCs),对保障高铁安全运行和完善接触网检修维护策略具有重大意义.然而,CSCs的检测通常面临着零部件种类多、尺度差异大、部分零部件微小的问题.针对以上问题,本文提出一种基于多尺度融合金字塔焦点网络的接触网零部件检测算法,将平衡模块和特征金字塔模块相结合,提高对小目标的检测性能.首先,设计了可分离残差金字塔聚合模块(SRPAM),用于优化模型多尺度特征提取能力、扩大感受野,缓解CSCs检测的多尺度问题;其次,设计了一种基于平衡特征金字塔的路径聚合网络(PA-BFPN),用于提升跨层特征融合效率和小目标检测性能.最后,通过对比试验、可视化实验和消融实验证明了所提方法的有效性和优越性.其中,所提的MFPFCOS在CSCs数据集上的检测精度(mAP)能够在达到48.6%的同时,实现30的FLOPs(Floating point operations per second),表明所提方法能够在检测精度和检测速度之间保持良好的平衡.

关键词：深度学习目标检测接触网支撑组件(CSCs) 路径聚合特征金字塔(PA-FPN) 空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)

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融合知识图谱和大模型的高校科研管理问答系统设计

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计算机科学与探索 2025年第1期19卷 107-117页

作者：王永秦嘉俊黄有锐邓江洲重庆邮电大学电子商务与现代物流重点实验室

科研管理是高校管理中的重要组成部分，但现有的科研管理系统难以满足用户的个性化需求。以高校科研管理向智能化转型为需求导向，将知识图谱、传统模型和大语言模型相结合，共同构建新一代高校科研管理问答系统。采集科研知识用于构建... 详细信息

科研管理是高校管理中的重要组成部分，但现有的科研管理系统难以满足用户的个性化需求。以高校科研管理向智能化转型为需求导向，将知识图谱、传统模型和大语言模型相结合，共同构建新一代高校科研管理问答系统。采集科研知识用于构建科研知识图谱。利用同时进行意图分类和实体提取的多任务模型进行语义解析。借助解析结果来生成查询语句，并从知识图谱中检索信息来回复常规问题。将大语言模型与知识图谱相结合，以辅助处理开放性问题。在意图和实体具有关联的数据集上的实验结果表明，采用的多任务模型在意图分类和实体识别任务上的F1值分别为0.958和0.937，优于其他对比模型和单任务模型。Cypher生成测试表明了自定义Prompt在激发大语言模型涌现能力方面的成效，利用大语言模型实现文本生成Cypher的准确率达到85.8%，有效处理了基于知识图谱的开放性问题。采用知识图谱、传统模型和大语言模型搭建的问答系统的准确性为0.935，很好地满足了智能问答的需求。

关键词：知识图谱多任务模型意图分类命名实体识别大语言模型

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单元教学视域下认知能力教学在初中心理课堂的实践探索

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中小学心理健康教育 2025年第1期 22-25页

作者：张园李佳锐江苏省连云港市新海实验中学连云港222000

认知能力是影响学生学业成就的重要因素,也是心理健康教育“学会学习”主题中的重要组成部分。教师基于单元教学视域,在初中心理课堂的实践中深入探讨了认知能力教学,通过构建系统化的教学单元,围绕初中心理课堂的特点,结合认知教学理论... 详细信息

认知能力是影响学生学业成就的重要因素,也是心理健康教育“学会学习”主题中的重要组成部分。教师基于单元教学视域,在初中心理课堂的实践中深入探讨了认知能力教学,通过构建系统化的教学单元,围绕初中心理课堂的特点,结合认知教学理论,设计并实施了一系列教学活动。结果表明,单元教学视域下的认知能力教学不仅能有效增强学生的自我认知、情绪管理和行为调节能力,还能显著提升学生对心理健康教育的兴趣和参与度。

关键词：单元教学认知能力初中心理课

基于改进Transformer模型的多元时间序列预测

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南阳师范学院学报 2025年第1期24卷 38-45页

作者：程艺锐李果南阳师范学院人工智能与软件工程学院河南南阳473061

在无线数据传输中,环境干扰和网络拥塞导致的数据丢包和缺失问题显著影响了时间序列预测的稳定性。为了解决这个问题,提出了一种名为TFKNet的时间序列预测模型。该模型基于Transformer的多维时间序列数据预测方法,在传统Transformer模... 详细信息

在无线数据传输中,环境干扰和网络拥塞导致的数据丢包和缺失问题显著影响了时间序列预测的稳定性。为了解决这个问题,提出了一种名为TFKNet的时间序列预测模型。该模型基于Transformer的多维时间序列数据预测方法,在传统Transformer模型的基础上,结合时间卷积网络(TCN)和傅立叶频率特征提取技术增强了模型对局部特征的捕捉能力和多频率特征的提取能力,引入Kernel Attention Networks(KAN)提高了模型的预测性能。实验结果表明,与Transformer、Informer、Reformer、Autoformer传统方法相比,TFKNet模型在时间序列长预测任务中预测误差MAE分别平均降低0.0522、0.1117、0.1209、0.1922。

关键词：数据预测 Transformer TCN KAN 傅立叶频率特征