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航空精密制造技术 2024年第2期60卷 57-58,70页

作者：王洪健尚杰李杨航空工业北京航空精密机械研究所北京100076

结合气浮轴系结构主轴结构特征,制定合理的工艺流程,以保证圆磨前零件处于一个良好的待加工状态,分析外圆磨加工工艺要点,以选择合理的外圆磨工艺参数,最终实现0.3μm圆度、1μm圆柱度以及Ra0.1μm表面粗糙度的气浮主轴的生产加工过程。

关键词：外圆磨削气浮主轴工艺流程

基于SPAC系统与光谱分析的玉米早期斑病害预测模型

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基于SPAC系统与光谱分析的玉米早期斑病害预测模型

作者：王洪健吉林大学

学位级别：硕士

玉米是一种世界性粮食作物。斑病害是一种常见的玉米叶类疾病,在全球产区均有爆发,严重影响了玉米产量与品质。光谱技术可以快速、无损、准确地反映作物的生理信息,并动态监测其逆境响应规律。针对玉米生长过程中对斑病害检测不及时,错... 详细信息

玉米是一种世界性粮食作物。斑病害是一种常见的玉米叶类疾病,在全球产区均有爆发,严重影响了玉米产量与品质。光谱技术可以快速、无损、准确地反映作物的生理信息,并动态监测其逆境响应规律。针对玉米生长过程中对斑病害检测不及时,错过最佳施药时期等问题,本研究以吉林省玉米种植经典品种平安86为研究对象,通过划分不同斑病等级,将生理参数、SPAC系统与光谱技术有机融合分析,探究玉米水分参数与生理参数对不同斑病等级的响应规律,构建了基于SPAC系统下的玉米净光合速率模型、光谱融合分析的生理信息反演模型,进而实现对玉米不同斑病等级的监测。主要研究内容及结论如下:(1)玉米斑病害早期水分运移动态响应规律研究玉米根、茎、叶等器官斑病早期土壤湿度(SH)、茎流流速(SF)、叶片含水量(LWS)等参数特征,构建水分运移动态监测模型。结果表明:潜伏期与早期发病叶片的水分参数较正常无病灶叶片均有不同程度的下降,但土壤湿度略有上升,这是由于病菌传播导致的;潜伏期与早期发病植株的茎流启动时间较正常无病灶植株存在延迟现象。叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO浓度(Ci)发生规律性的波动,三者的峰值是完全同步的,可用作判断斑病等级的新特征。(2)玉米病害早期理化参数动态响应机理本研究采集叶绿素相对含量(SPAD)和蛋白质(Tp)、过氧化氢(HO)、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等植株抗氧化指标,探究玉米叶片发生病害早期对光合、蒸腾和叶绿素荧光等理化参数的影响,提取病害早期的新特征。结果表明:随着斑病等级的增加,叶片SPAD值显著降低,病菌造成叶绿体结构受损。植株抗氧化系统中,蛋白质、过氧化氢含量与过氧化氢酶活性均有显著降低,病菌使叶片内部活性氧含量增加,破坏了细胞结构。但超氧化物歧化酶表达合成大幅度升高,这是由于植株细胞为减少活性氧对生物体损伤而进行的自我调节。活性氧中低浓度的过氧化氢含量和高浓度的超氧化物歧化酶活性是可以用作调节玉米斑病胁迫的信号分子。(3)玉米病害早期多源信息融合监测模型利用近地遥感技术获取玉米叶片荧光光谱和高光谱数据,利用光谱技术优选特征波段,提取光谱特征参数,作为模型输入量,建模方法与预处理方法进行组合,建立病害早期生理信息预测最佳建模组合。通过对荧光光谱与高光谱采用相关系数法和峰值分析法筛选出SPAD和Pn的敏感波段。选用两种光谱信息、两种建模方法、四种光谱预处理方法、一种平滑方法,建立了336种不同组合建模方法下的玉米叶片SPAD与Pn的预测模型。结果表明:不同斑病等级的生理指标对光谱特征存在显著性差异,荧光出现最大位置会发生偏移,荧光强度、高光谱反射率也有不同程度的下降。对于正常无病灶与潜在发病叶片的反演模型中,荧光光谱体现了高精度的优势;对于早期发病叶片的反演模型中,高光谱体现了高精度的优势。基于多光谱数据融合分析技术,优选的6种最优模型中,相关系数Rc和Rp均高于0.9670,均方根误差RMSEC和RMSEP均低于1.410。通过本文的研究证明,对斑病等级、SPAC系统、生理生化指标与光谱技术的有机融合分析后可以实现对玉米早期斑病害的精准预测,指导化肥、农药的精准施用,为玉米高产、优质、优生提供理论依据与技术支撑。

关键词：玉米斑病害 SPAC系统光谱技术生理参数模型建立

优化光谱指数建立水稻叶片SPAD的高光谱反演模型

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光谱学与光谱分析 2022年第4期42卷 1092-1097页

作者：于跃于海业李晓凯王洪健刘爽张蕾隋媛媛吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022

利用高光谱反射率光谱的特征波段构建光谱指数,建立叶绿素含量反演模型是实现水稻生产精准调控和科学管理的必要手段之一。为了建立适用于拔节孕穗期水稻叶片叶绿素相对含量(SPAD)的高光谱反演模型,分别获取了拔节孕穗期水稻叶片的高光... 详细信息

利用高光谱反射率光谱的特征波段构建光谱指数,建立叶绿素含量反演模型是实现水稻生产精准调控和科学管理的必要手段之一。为了建立适用于拔节孕穗期水稻叶片叶绿素相对含量(SPAD)的高光谱反演模型,分别获取了拔节孕穗期水稻叶片的高光谱和SPAD数据,利用小波分析法对原始光谱反射率曲线进行降噪处理,并对基于积分运算的光谱指数NAOC进行简化,获得了基于双波段简化运算的优化光谱指数。利用相关分析法计算由原始反射率光谱R和数学变换光谱LgR、1/R和■构建的优化光谱和变换光谱指数与水稻叶片SPAD的相关系数,获得了以积分限(a,b)为横、纵坐标的相关系数二维矩阵,并绘制相关性等势图,得到相关系数最高的3个波段组合:R(641,790)(0.872 6),■(653,767)(0.871 7)和R(644,774)(0.871 6),计算出20个原始样本中3个积分波段组合所对应的60个优化光谱指数值,按照2∶1的比例划分为建模集和验证集,建立了三种水稻叶片SPAD反演模型:偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)和BP神经网络模型。结果显示:利用优化光谱和变换光谱指数建立的3种水稻叶片SPAD反演模型决定系数R^(2)均大于0.79,归一化均方根误差NRMSE则小于5.4%。其中BP神经网络相对于其他两种模型具有较高的拟合度,预测精度也相对较高,建模集R^(2)=0.842 6,NRMSE=5.152 7%;验证集R^(2)=0.857,NRMSE=4.829 9%。总体来看,基于双波段简化运算后的优化光谱和变换光谱指数建立拔节孕穗期水稻叶片SPAD反演模型是可行的;对比分析3种模型反演结果发现,BP神经网络对水稻叶片SPAD的反演效果较好。该工作对提高拔节孕穗期水稻精准调控技术和建立水稻生产的科学管理体系具有一定的参考价值。

关键词：水稻 SPAD 优化光谱指数高光谱 BP神经网络

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基于仿生优化算法的水稻叶绿素含量反演模型

光谱学与光谱分析 2023年第1期43卷 93-99页

作者：李晓凯于海业于跃王洪健张蕾张昕隋媛媛吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022

用光谱信息精准、高效地检测水稻叶片叶绿素含量,对诊断和优化水稻叶片氮素营养、开发和优化稻田氮素追肥系统、监测和评价水稻病虫害具有重要的实际意义。针对单纯采用机器学习模型反演水稻叶片叶绿素含量模型精确性和稳定性差的问题,... 详细信息

用光谱信息精准、高效地检测水稻叶片叶绿素含量,对诊断和优化水稻叶片氮素营养、开发和优化稻田氮素追肥系统、监测和评价水稻病虫害具有重要的实际意义。针对单纯采用机器学习模型反演水稻叶片叶绿素含量模型精确性和稳定性差的问题,以粳稻吉粳88为研究对象,通过网格试验获得分蘖期等关键生育期的叶片表型高光谱数据和相对叶绿素含量。选取核极限学习机(KELM)为基础建模模型,提出了一种先依据基础KELM建模效果选择预处理方法后,再利用仿生优化算法对所选预处理组合所对应的KELM模型的训练过程进行优化的新思路,以提高模型预测精度。首先,对光谱数据的各类预处理方法展开研究,通过对4类预处理方法进行全排列组合共得到72种预处理组合。利用连续投影算法(SPA)选择特征波段输入KELM模型以筛选较优预处理组合。依据建模效果,预处理组合CWT+MMS,CWT+MSC+SG+SS和CWT+SS所对应KELM的测试集决定系数(R^(2)_(p))较高,分别为0.850,0.835和0.828。其次,为使KELM模型在保证稳定性和泛化性的前提下性能达到最优,引入哈里斯鹰优化算法(HHO),通过模拟鹰群在捕食时的合作行为和追逐策略,自动最优调节上述三种KELM模型参数,使得HHO-KELM模型R^(2)_(p)分别为0.957,0.867和0.858,模型精度得到有效提升,最高提升10.7%。通过研究,证明了HHO算法优化机器学习模型反演水稻叶片叶绿素含量的可行性,为东北粳稻叶绿素含量的测定和评估提供了有力的参考和借鉴。

关键词：哈里斯鹰优化算法核极限学习机高光谱叶绿素含量

135 MW循环流化床锅炉纯燃准东煤改造策略与运行技术研究

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发电技术 2022年第6期43卷 918-926页

作者：王洪健王海洋孔皓周托张缦杨海瑞新疆东方希望有色金属有限公司新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州831700 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

准东煤属于高碱金属煤质,含有的大量钠钾金属在高温炉膛内容易导致沾污和结渣问题,影响锅炉的正常运行。针对新疆某2×135 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉在燃烧准东煤实际运行过程中的结渣现象,通过机理分析,提出了... 详细信息

准东煤属于高碱金属煤质,含有的大量钠钾金属在高温炉膛内容易导致沾污和结渣问题,影响锅炉的正常运行。针对新疆某2×135 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉在燃烧准东煤实际运行过程中的结渣现象,通过机理分析,提出了相应的改造方案及运行技术:提高分离器入口烟速,以提高分离效率、增加循环倍率;增加炉膛屏式受热面积,结合分离器的提效改造共同实现炉膛降温;掺烧煤粉炉灰渣稀释碱金属含量,以降低碱金属硫酸盐生成。经优化改造后,目标锅炉在原定负荷下重新投产运行约8个月,通过与改造前运行效果的对比可知:目标锅炉在高效率、低成本纯燃准东煤的同时,沾污和结渣问题得到了大幅改善,验证了技术方案的可行性,也为其他准东煤利用工程项目提供了参考。

关键词：循环流化床(CFB)锅炉准东煤沾污结渣分离器提效

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道德经新解

道德经新解

2009年

作者：王洪健

本书把整篇《道德经》细分为上下两篇和八十一章，每一章分为原文、大意和解读三部分。

关键词：道家

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基于荧光光谱分析的玉米早期斑病害预测模型

光谱学与光谱分析 2023年第12期43卷 3710-3718页

作者：王洪健于海业高山云李金权刘国鸿于跃李晓凯张蕾张昕卢日峰隋媛媛吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022 吉林大学公共卫生学院吉林长春130021

斑病害在全球玉米产区均有爆发,严重影响玉米产量与品质,是一种常见的叶类疾病。荧光光谱技术能够快速、无损、准确地反映作物生理信息,动态检测其逆境响应规律。以玉米为研究对象,基于荧光光谱和生理参数(SPAD和Fv/Fm)融合分析,探究玉... 详细信息

斑病害在全球玉米产区均有爆发,严重影响玉米产量与品质,是一种常见的叶类疾病。荧光光谱技术能够快速、无损、准确地反映作物生理信息,动态检测其逆境响应规律。以玉米为研究对象,基于荧光光谱和生理参数(SPAD和Fv/Fm)融合分析,探究玉米生理参数对不同程度斑病害的响应规律,构建荧光光谱反演模型。首先,利用相关分析与峰值分析筛选荧光光谱的敏感波段,采用多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、多项式平滑(S-G)、 FD光谱一阶导数、 SD光谱二阶导数等5种预处理及MSC-SG-FD, MSC-FD-SG, SNV-SG-FD, SNV-SG-SD等4种建模组合方法,以相关系数R2和均方根误差RMSE为模型效果评价指标,确定荧光光谱反演生理参数模型的最优方法。结果表明:不同斑病害程度下荧光光谱特性的整体变化趋势一致,但强度差异显著,在波段600.000~800.000 nm内,光谱反射率会出现明显的峰中心,达到极值。在波段900.000 nm之后,反射率趋于平稳,特征明显减少。对于潜伏期叶片,SPAD与Fv/Fm的建模最优方法均为SNV-SG-FD,Rc为0.985 2和0.976 8, RMSEC为1.59和2.85。对于早期发病叶片,SPAD的建模最优方法为SNV-SG-FD,Rc为0.949 7, RMSEC为3.79,Fv/Fm的建模最优方法为SNV-SG-SD,Rc为0.943 8, RMSEC为0.011 7。模型预测性精度较高,能够实现对早期斑病害玉米叶片SPAD和Fv/Fm的精准预测,为玉米斑病害潜伏期与病害早期的生理信息监测提供参考依据。研究结果可应用于大田作业,提升田间精细化、智能化管理水平,为玉米高产、优质、优生提供理论依据与技术支撑。

关键词：玉米斑病害荧光光谱生理参数建模方法病害胁迫

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混凝土工程施工

基于数值模拟的GH536高温合金铣削力模型

作者：王洪健

来源：南通市图书馆图书评论

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宇航材料工艺 2021年第1期51卷 32-36页

作者：刘东王洪健北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

为了研究GH536高温合金的铣削力来指导生产,利用DEFORM-3D对GH536的铣削过程进行了建模和仿真;设计铣削正交仿真方案,对仿真结果进行极差分析。结果表明:铣削深度、铣削宽度和每齿进给量对F_(x)F_(y)和F_(z)均成正相关、而铣削速度对F_... 详细信息

为了研究GH536高温合金的铣削力来指导生产,利用DEFORM-3D对GH536的铣削过程进行了建模和仿真;设计铣削正交仿真方案,对仿真结果进行极差分析。结果表明:铣削深度、铣削宽度和每齿进给量对F_(x)F_(y)和F_(z)均成正相关、而铣削速度对F_(z)正相关,其余负相关,其中铣削深度对铣削力影响程度最大,而铣削速度影响程度最小;利用SPSS对正交仿真数据进行处理,建立GH536铣削力预测模型,并对模型进行回归分析;设计铣削测力试验,将其结果与铣削力预测模型进行对比,并用铣削力理论模型求解结果作为参照对比,结果表明铣削力预测模型能够比理论模型更准确的预测GH536切削过程中的铣削力。

关键词：高温合金本构方程铣削仿真经验方程

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精密航空液压阀制造工艺

航空精密制造技术 2023年第2期59卷 52-54,60页

作者：王洪健李杨王围航空工业北京航空精密机械研究所北京100076

结合液压阀中阀芯、阀套的结构特征对阀芯、阀体的加工工艺流程进行综合分析,制定符合要求的工艺流程,并且根据淬火变形实验将半精加工余量缩减至0.1-0.2mm,并精简了公差大于0.1mm的特征,从而提高加工效率。

关键词：航空液压阀阀芯阀体研磨