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基于概念性水文模型与长短时记忆模型耦合的汉江上游流域径流模拟

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湖泊科学 2025年第1期37卷 279-292页

作者：邓超孙培源尹鑫邹佳成王卫光河海大学水文水资源学院南京210098 河海大学水灾害防御全国重点实验室南京210098 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室南京210029 赣江下游水文水资源监测中心宜春336000

为了探究概念性水文模型(GR4J)与长短时记忆模型(LSTM)耦合过程中物理模型参数反馈机制以及考虑土壤含水量作为中间变量对物理引导机器学习(PIML)模型径流模拟的影响,本研究构建了PIML模型并设置考虑参数反馈、考虑中间变量和两者同时... 详细信息

为了探究概念性水文模型(GR4J)与长短时记忆模型(LSTM)耦合过程中物理模型参数反馈机制以及考虑土壤含水量作为中间变量对物理引导机器学习(PIML)模型径流模拟的影响,本研究构建了PIML模型并设置考虑参数反馈、考虑中间变量和两者同时考虑的3种方案(依次简称为H1、H2、H3),以安康站为控制站的汉江上游流域开展实例研究。结果表明:(1)3种PIML模型径流模拟效果均优于LSTM模型,其中验证期纳什系数(NSE)平均提升10.6%,而PIML-H1与PIML-H3模型径流模拟效果优于GR4J模型,验证期NSE平均提升4.2%,其中PIML-H3模型在3种PIML模型中表现最佳,表明基于LSTM和GR4J模型构建的PIML模型对径流模拟效果有所改善,且同时考虑中间变量和参数反馈因素时对径流模拟效果改善最佳;(2)3种PIML模型对低水流量的模拟效果均优于GR4J和LSTM模型,且PIML-H3模型效果最佳,而对于高水流量,3种PIML模型均表现不佳,说明PIML模型往往在模拟低流量事件中更占优势;(3)3种PIML模型的径流模拟效果均表现出较强的季节性变化,PIML-H2和PIML-H3模型相较于PIML-H1模型受到的季节性变化影响更为明显,说明PIML模型模拟径流结果的季节性变化受到中间变量的影响。研究可为汉江上游流域径流模拟预报提供技术支撑。

关键词：物理引导机器学习径流模拟中间变量 GR4J LSTM 汉江

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具有避障功能的农机自动作业全覆盖路径规划方法

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农机化研究 2025年第2期47卷 36-43页

作者：罗荣浩干熊杨光友湖北工业大学农机工程研究设计院武汉430068 湖北省农机装备智能化工程技术研究中心武汉430068

针对不同尺寸和类型障碍物条件下的农机车辆自动作业全覆盖路径规划问题,提出了静态全覆盖路径规划方法和路径优化方案。根据矩形田块信息、障碍物信息、农机最小转弯半径和机具宽度,自动选定作业方向、作业行距、地头转弯区域和转弯模... 详细信息

针对不同尺寸和类型障碍物条件下的农机车辆自动作业全覆盖路径规划问题,提出了静态全覆盖路径规划方法和路径优化方案。根据矩形田块信息、障碍物信息、农机最小转弯半径和机具宽度,自动选定作业方向、作业行距、地头转弯区域和转弯模式等参数;根据障碍物形状、高覆盖率高作业路径比的需求,对算法进行优化调整,以达到更好的作业效果。软件仿真测试结果表明:对有小矩形障碍物的田块,改进后的算法覆盖率提升了0.11%,重复率降低了0.71%;对大矩形障碍物的田块,两种分区路径的覆盖率分别为89.24%和98.08%,重复率分别为3.53%和2.84%。研究结果表明:算法提高了田块的利用率,降低了作业成本,能够有效避开大小障碍物,同时满足高覆盖率和低重复率的田间作业要求。

关键词：农机车辆路径规划算法自动作业避障

泥质粉砂岩粒度分形特征及其与抗剪强度参数的关系

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河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 37-45页

作者：李东杜俊刘磊熊治茗昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 昆明学院建筑工程学院云南昆明650214 昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093

泥质粉砂岩堆石料剪切力学特性与分形特征的相关性研究对排土场边坡稳定性具有重要意义。目的为探究不同粗粒含量下泥质粉砂岩堆石料力学响应特性,并探讨其与分形维数的相关性,方法以不同粗粒含量堆石料为研究对象,开展室内直剪试验,分... 详细信息

泥质粉砂岩堆石料剪切力学特性与分形特征的相关性研究对排土场边坡稳定性具有重要意义。目的为探究不同粗粒含量下泥质粉砂岩堆石料力学响应特性,并探讨其与分形维数的相关性,方法以不同粗粒含量堆石料为研究对象,开展室内直剪试验,分析土体在不同粗粒含量下抗剪强度参数与分形维数之间的相关性并揭示其力学响应机理。结果结果表明:泥质粉砂岩堆石料抗剪强度受粗粒含量影响显著,相同垂直压力下堆石料抗剪强度随粗粒含量增加而增大,以垂直压力2000 kPa为例,粗粒含量由20%增加到80%,其抗剪强度增幅19.66%。抗剪强度参数与粗粒含量密切相关,随着粗粒含量增加,黏聚力减小,内摩擦角增大,内摩擦角受粗粒含量影响更显著。分形维数随着粗粒含量增大呈减小趋势,它可表征堆石料颗粒级配组成及不均匀特征,当分形维数为1.887~2.631时,表明堆石料为级配良好的土体。分形维数与粗粒含量和抗剪强度参数之间存在相关性,分形维数与黏聚力呈正相关,与粗粒含量和内摩擦角均呈负相关。结论粗粒含量对泥质粉砂岩堆石料的力学性质影响显著,同时分形维数可作为评价堆石料级配和不均匀特征的重要参数。

关键词：泥质粉砂岩粗粒含量直剪试验剪切特性粒度分形

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融合结构信息的双阶段多模态影像配准方法

激光与光电子学进展 2025年

作者：杨正维黄俊伟冯超李霞张泽龙云南省水利水电勘测设计院有限公司云南省水利水电勘测设计研究院

由于传感器间的成像机理不同，多模态遥感影像间存在显著的非线性辐射差异，导致影像配准困难。针对这一问题，提出了一种基于结构信息的双阶段多模态影像配准方法。首先在粗配准阶段，结合旋转不变特征变换算法，利用log-Gabor滤波器... 详细信息

由于传感器间的成像机理不同，多模态遥感影像间存在显著的非线性辐射差异，导致影像配准困难。针对这一问题，提出了一种基于结构信息的双阶段多模态影像配准方法。首先在粗配准阶段，结合旋转不变特征变换算法，利用log-Gabor滤波器提取影像结构信息并构建最大索引图，使用FREAK描述符对关键特征进行描述，从而消除不同传感器成像条件下的特征描述差异。在精匹配阶段，基于log-Gabor卷积图像信息，设计了密集的三维模板结构特征表示，并采用三维相位相关匹配策略进行特征对应，提升了配准的精度与效率。通过在光学-光学、光学-红外、光学-深度、光学-地图、光学-SAR和昼夜六种多模态遥感数据集的实验验证，结果表明，本方法各指标优于SAR-SIFT、RIFT和SRIF算法，正确匹配数分别提高123.91、4.09倍和2.82倍，所提算法具有显著优势与鲁棒性。

关键词：多模态影像影像配准双阶段 log-Gabor滤波三维相位相关

基于改进鹦鹉优化算法的混凝土热学参数反演分析

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中国农村水利水电 2025年

作者：熊骥王治国刘棋成贾龙李琦王峰湖北省水利水电科学研究院湖北省水利水电规划勘测设计院有限公司三峡大学水利与环境学院

混凝土施工环境复杂多变，其热学参数的精确性对计算结果至关重要。因此，本文提出了一种基于鹦鹉优化算法的大体积混凝土热学参数反演方法，旨在解决规范或试验所得热学参数与实际工况下存在差异的局限性。由于鹦鹉算法搜索方式的特殊... 详细信息

混凝土施工环境复杂多变，其热学参数的精确性对计算结果至关重要。因此，本文提出了一种基于鹦鹉优化算法的大体积混凝土热学参数反演方法，旨在解决规范或试验所得热学参数与实际工况下存在差异的局限性。由于鹦鹉算法搜索方式的特殊性，致使其搜索效率略显不足。针对该现象引入随机停留策略对鹦鹉优化算法进行改进，通过引入三角游走及Levy飞行策略，显著增强了算法的全局搜索能力和求解效率。通过IEEE CEC 2022的12项标准测试函数，对比改进鹦鹉优化算法与三种传统算法，结果显示其性能显著优于后者。将改进后的算法应用于金沙江下游某混凝土拱坝，实现了最终绝热温升、表面放热系数、温升规律参数的有效反演。结果表明，相比传统方法，本文方法能够更有效地减少模拟温度与实测温度之间的偏差，提高反演精度，为相关工程结构的热性能分析与优化提供了有力的技术支持和实用参考。

关键词：大体积混凝土鹦鹉优化算法热学参数反演分析通水冷却

激光摆动对TC4钛合金窄间隙焊接接头组织性能的影响

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中国激光 2025年

作者：栗振鑫蔡创余杰陈梓琳熊发帅汤坪陈辉西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室

研究了摆动激光对TC4钛合金窄间隙激光-MIG复合焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明，激光摆动能够显著细化接头晶粒组织并提高接头力学性能。添加摆动激光后，接头焊缝区硬度提升约5.9%，冲击功增加约23%。摆动激光对熔池产生搅拌... 详细信息

研究了摆动激光对TC4钛合金窄间隙激光-MIG复合焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明，激光摆动能够显著细化接头晶粒组织并提高接头力学性能。添加摆动激光后，接头焊缝区硬度提升约5.9%，冲击功增加约23%。摆动激光对熔池产生搅拌作用，焊缝晶粒得到细化，马氏体尺寸相比未加摆动时减小约13.6%。施加摆动激光后，焊缝硬取向晶粒明显减少，软取向晶粒显著增多且呈弥散分布，大角度晶界占比增加，焊缝抑制裂纹扩展能力增强，接头力学性能提高。

关键词：激光-电弧复合焊接激光摆动晶粒细化机制力学性能

基于振动和磁力式重力场的多点力触觉再现系统

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东南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：陆熊雷雄文章传龙吴云龙宋爱国南京航空航天大学自动化学院东南大学仪器科学与工程学院

力触觉再现技术能够有效提高人机交互的质量，拓宽人机交互的应用领域。针对现有力触觉再现往往仅提供单一力觉或触觉再现的局限性，以及面向人手灵巧操作的交互需求，本文提出了一种基于振动触觉和磁力式重力场的多点力触觉再现系统。... 详细信息

力触觉再现技术能够有效提高人机交互的质量，拓宽人机交互的应用领域。针对现有力触觉再现往往仅提供单一力觉或触觉再现的局限性，以及面向人手灵巧操作的交互需求，本文提出了一种基于振动触觉和磁力式重力场的多点力触觉再现系统。该系统由基于振子的触觉再现模块、电磁铁阵列重力场再现模块、人手位置检测模块、穿戴于操作者大拇指、食指、中指的3个指尖振动和重力感知模块组成。基于Ansys有限元分析和实验验证，确定了以3×3的电磁铁阵列为基本单元的反向电流激励模式，进一步提出三维位置自适应的重力场激励算法，实现了7cm×7cm×20cm范围内的振动触觉反馈和重力场感知。开展了6人参与的多模式物品抓取和放置实验。相对无力触觉反馈模式，提供振动和重力场力触觉反馈时的平均任务用时减少了44%，验证了本文设计的多点力触觉再现系统的有效性。

关键词：多点力触觉再现振动触觉磁力式重力场物品抓取和放置有限元仿真

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阻尼泡沫对轮胎振动的影响研究

应用声学 2025年

作者：袁新建黄爱维张军李舜酩南通理工学院汽车工程学院

汽车行业中，在轮胎腔内添加阻尼泡沫，可以减少气腔引起的共振已得到验证。但将阻尼泡沫作为结构阻尼器，将轮胎结构产生共振作为研究对象的较少。文中将阻尼泡沫简化为固定在环模型上的连续质量弹簧阻尼器，建立了阻尼泡沫轮胎的分析... 详细信息

汽车行业中，在轮胎腔内添加阻尼泡沫，可以减少气腔引起的共振已得到验证。但将阻尼泡沫作为结构阻尼器，将轮胎结构产生共振作为研究对象的较少。文中将阻尼泡沫简化为固定在环模型上的连续质量弹簧阻尼器，建立了阻尼泡沫轮胎的分析模型，用于分析阻尼泡沫作为结构阻尼对轮胎噪声和振动特性的影响。然后用该模型模拟了冲击锤实验，并在实验中得到了论证。研究结果表明，阻尼泡沫如果设计具有合适的质量/刚度/阻尼特性，可以减少轮胎的结构振动。

关键词：轮胎模型轮胎阻尼泡沫结构阻尼强迫响应

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不同来流条件下急弯段环流结构演化过程研究