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一种基于FRFT的宽带LFM信号角度距离估计算法

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雷达科学与技术 2025年

作者：钟俊徐凡丁曾琦刘星四川大学电气工程学院

传统的超分辨测角测距算法是将子空间分解算法从角度维拓展到距离维，面向窄带信号进行多维参数估计，计算复杂度高，在低信噪比和低快拍数条件下性能不佳。该文针对宽带线性调频信号( Linear Frequency Modulation， LFM)提出一种基于... 详细信息

传统的超分辨测角测距算法是将子空间分解算法从角度维拓展到距离维，面向窄带信号进行多维参数估计，计算复杂度高，在低信噪比和低快拍数条件下性能不佳。该文针对宽带线性调频信号( Linear Frequency Modulation， LFM)提出一种基于分数阶傅里叶变换的角度距离估计算法。首先利用LFM信号在分数阶傅里叶域上的能量聚集特性，推导出各阵元接收数据在分数阶傅里叶域上的修正峰值位置与阵元位置的线性关系，采用批量梯度下降法进行斜率拟合求得角度估计值，接着利用发射信号与阵列接收信号的时延关系求得距离估计值。通过估计的均方根误差与复杂度分析，与传统算法进行了对比，实验结果显示在低信噪比和低快拍数情况下该文算法估计效果优于传统算法，证明了所提算法的优异性能。

关键词：角度距离估计分数阶傅里叶变换峰值位置斜率拟合

规模化养猪场产房单元仔猪自动补奶系统设计与试验

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华中农业大学学报 2025年

作者：曹清孔宪锐丁潘李灿牛智有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

针对规模化养猪场哺乳仔猪哺育自动化程度较低等问题，设计一种适用于规模化养猪场产房单元的恒温循环式仔猪自动补奶系统，实现奶液制备、循环饲喂、自动清洗等功能。阐述补奶系统的整体结构及工作原理，开展搅拌罐、搅拌器、循环管道... 详细信息

针对规模化养猪场哺乳仔猪哺育自动化程度较低等问题，设计一种适用于规模化养猪场产房单元的恒温循环式仔猪自动补奶系统，实现奶液制备、循环饲喂、自动清洗等功能。阐述补奶系统的整体结构及工作原理，开展搅拌罐、搅拌器、循环管道、输送泵、辅助加热器等关键部件结构设计和理论分析；开发以西门子S7-200SMART为核心处理器的补奶控制系统，通过电磁阀、继电器等对奶液流动状态进行控制，通过流量传感器、温度传感器、液位传感器等对奶液物理参数进行监测，使用触摸屏实现人机交互；试制样机并进行性能试验，结果显示，搅拌制备的奶液均匀性总平均变异系数为0.435%，管道压力分布在26.0～65.2 kPa，所有补奶碗均可在6.1 s内充满奶液，奶液温度控制在40～42℃。研究结果表明，设计的产房单元仔猪自动补奶装置奶液均匀性较好，压力分布合理，奶液温度符合仔猪补奶要求，满足产房单元仔猪自动补奶的生产需求。

关键词：产房单元仔猪补奶自动补奶系统辅助加热恒温循环

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透平式能量回收一体机轴向力特性

排灌机械工程学报 2025年

作者：高鸿杨港丁竞飞张德胜江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心

为研究透平式能量回收一体机的转子系统轴向窜动平衡轴向力特性,应用雷诺时均法(RANS)并采用SST k-ω模型对一体机进行了全流场数值模拟计算,分析了轴向间隙尺寸变化对一体机水力性能的影响,获得了一体机在5组轴向间隙尺寸下的内流特性... 详细信息

为研究透平式能量回收一体机的转子系统轴向窜动平衡轴向力特性,应用雷诺时均法(RANS)并采用SST k-ω模型对一体机进行了全流场数值模拟计算,分析了轴向间隙尺寸变化对一体机水力性能的影响,获得了一体机在5组轴向间隙尺寸下的内流特性及轴向力变化特性.结果表明:轴向间隙尺寸对透平端的间隙泄漏流影响较大,增大轴向间隙可使透平端效率最大下降8%,而泵端水力性能所受影响较小,基本保持不变;在额定工况下,随着轴向间隙尺寸增大,透平端前腔体内平均压力最终下降0.37 MPa,一体机转子系统的轴向力指向透平端,轴向力值增大5 kN左右.研究结果可为透平式能量回收一体机设计和运行提供理论指导.

关键词：能量回收一体机轴向间隙轴向力数值模拟

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降温过程中NaCl盐渍土相变的电化学特征

岩土工程学报 2025年第1期47卷 200-206页

作者：肖泽岸李康良段杰云王启航郭茂亮太原理工大学土木工程学院山西太原030024

氯盐渍土是中国西北寒旱区一种典型的盐渍土类型,其电化学特征是深入理解盐渍土腐蚀病害机理的关键。为探究盐渍土孔隙溶液相变与其电化学特征之间的联系,以NaCl盐渍粉质黏土为研究对象,测试了不同含盐量和温度条件下NaCl盐渍土的电化... 详细信息

氯盐渍土是中国西北寒旱区一种典型的盐渍土类型,其电化学特征是深入理解盐渍土腐蚀病害机理的关键。为探究盐渍土孔隙溶液相变与其电化学特征之间的联系,以NaCl盐渍粉质黏土为研究对象,测试了不同含盐量和温度条件下NaCl盐渍土的电化学阻抗谱。研究表明:NaCl盐渍土阻抗随着测试频率的增加而逐步降低,并在高频率时逐步达到稳定。NaCl盐渍土的阻抗模的对数值在冻结前随温度的降低线性增加,而在冻结后,冰晶和盐结晶的生成导致土体阻抗模值发生显著增加。NaCl盐渍土在冻结前表现为一段容抗弧,而在冻结后,由相变导致的土体水盐迁移使得土体在出现阻抗弧后又存在一段扩散阻抗。根据土体在冻结前后的导电路径,建立了土体在冻结前后的等效电路模型,并在此基础上分析了土体孔隙溶液相变与对应电路元件之间的联系。此研究对深入理解盐渍土电化学特征及孔隙溶液相变规律具有重要意义。

关键词：氯盐渍土冻结过程电化学阻抗谱相变等效电路模型

酸性逆境土壤中根际微生物调控植物根系构型的作用机制

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环境科学 2025年第1期46卷 570-578页

作者：沈心涛涂保华刘朝阳赵远丁骥贤梁玉婷常州大学环境科学与工程学院中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室

红壤在我国农业耕地资源中占据重要地位，但其低pH值、铝含量高和磷素利用效率低等特性限制了酸性红壤的农田生产力.植物根系具有显著的可塑性，不仅能够吸收水分和养分，还能通过自身或根际微生物诱导调控根系构型，以应对生物和非生... 详细信息

红壤在我国农业耕地资源中占据重要地位，但其低pH值、铝含量高和磷素利用效率低等特性限制了酸性红壤的农田生产力.植物根系具有显著的可塑性，不仅能够吸收水分和养分，还能通过自身或根际微生物诱导调控根系构型，以应对生物和非生物胁迫.根际益生微生物（包括丛枝菌根真菌、根瘤菌等植物根际促生菌和合成微生物群落）通过调控植物根系构型来促进植物耐逆性，其主要调控作用包括：产生激素、释放挥发性有机物、固氮、溶磷和改善根际土壤结构等机制.以上机制可以影响根系生物量、根系分支、侧根和根毛的生长.进一步探讨了植物根系构型及根际微生物的可视化新方法，为研究根际微生物调控根系构型提供了技术支持.在酸性土壤条件下，根际微生物作为重要的调控策略，可以通过调整植物根系构型提高酸性土壤生产力，是改善酸性土壤障碍因子的潜在解决途径.

关键词：酸性土壤铝毒根系构型(RSA) 根际微生物 X射线CT

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空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略

西安交通大学学报 2025年第1期59卷 159-171页

作者：赵雷雷张浩于曰伟甄冉丁钒单溪玉丁家和山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255000 山东安博机械科技股份有限公司研发部山东淄博255000 山东美晨工业集团有限公司研发中心山东潍坊262200

为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统... 详细信息

为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统的理想数字孪生体,同时建立了该孪生体的参数匹配设计方法;然后,以空气弹簧气体压力控制为节点,设计了外环位置模糊非奇异快速终端滑模控制器,以及考虑空气弹簧充放气过程中电磁阀非线性流量特性的内环气压控制器,进而实现真实悬架系统对实际激励下孪生体动挠度的跟踪;最后,通过台架模拟实验与整车平顺性仿真实验,对所提控制策略的有效性与先进性进行了验证。结果表明:与以降低加速度为控制目标的传统控制策略相比,所提策略在随机路况下的座椅垂向振动加速度均方根更小且控制能耗均方根最小降幅达65.0%,冲击路况下座椅垂向振动剂量也更小且主动控制力最大降幅高达45.5%。所提策略性能明显优于传统策略,能在有效提高悬架系统减振性能的同时大幅降低主动控制能耗,有效解决了上述矛盾,可推广应用于各类主动悬架系统,为节能减振提供新的研究思路。

关键词：车辆空气悬架节能减振理想孪生动挠度

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城市砂层隧道注浆参数优化室内试验研究

北京交通大学学报 2025年

作者：魏进王锦涛卞海丁张巍王朋路冯畅长安大学公路学院西安市市政建设(集团)有限公司

为优化城市砂层隧道注浆参数，改善注浆效果，依托实际工程砂层隧道注浆问题，自主研制了室内砂层注浆试验系统，试验设计自变量为注浆压力、土体孔隙率和浆液水灰比，因变量为结石体强度、浆液扩散半径和注浆量，通过试验结果回归拟合... 详细信息

为优化城市砂层隧道注浆参数，改善注浆效果，依托实际工程砂层隧道注浆问题，自主研制了室内砂层注浆试验系统，试验设计自变量为注浆压力、土体孔隙率和浆液水灰比，因变量为结石体强度、浆液扩散半径和注浆量，通过试验结果回归拟合了自变量与因变量之间的相对关系式，进而采用试验所得的线性回归方程优化了现场注浆设计参数，并结合优化后的掌子面开挖与浆脉情况、取芯结石体强度、地表沉降进行了效果评价。研究结果表明：经复相关系数、方差分析与回归系数检验，所得自变量与因变量之间的关系方程线性回归性强、回归系数显著；注浆压力对注浆量影响最大、浆液扩散半径次之、结石体强度影响最小，土体孔隙率对注浆量影响最大、结石体强度次之、浆液扩散半径影响最小，浆液水灰比对结石体强度影响最大、注浆量次之、浆液扩散半径影响最小；采用优化后的注浆参数进行现场施工，观察到掌子面开挖过程揭露浆脉较多、浆液扩散均匀，掌子面保持直立且无地下水渗出，取样结石体强度满足要求，地表沉降稳定，表明优化后的注浆效果较好，可有效保证依托工程隧道施工的质量与安全。

关键词：隧道工程砂层注浆室内试验优化设计

一种深度神经网络多步延迟参数更新并行优化方法

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哈尔滨工业大学学报 2025年

作者：巨涛康贺廷刘帅丁肖健王龙翔兰州交通大学电子与信息工程学院西安交通大学计算机科学与技术学院

为解决深度神经网络（deep neural network，DNN）分布式数据并行训练中因聚合节点梯度进行全局梯度参数更新而导致的高通信开销问题，提出了一种DNN多步延迟参数更新并行优化方法。首先设计了一种自适应多步更新间隔选择策略，通过多... 详细信息

为解决深度神经网络（deep neural network，DNN）分布式数据并行训练中因聚合节点梯度进行全局梯度参数更新而导致的高通信开销问题，提出了一种DNN多步延迟参数更新并行优化方法。首先设计了一种自适应多步更新间隔选择策略，通过多次本地迭代，再聚合节点梯度，以降低频繁通信造成的额外开销；同时提出了一种参数修正策略，防止本地模型在多步本地更新后偏离全局模型，从而保证训练精度；其次在聚合梯度时，将梯度张量切分为子张量，在梯度聚合过程中实现通信与计算的最大化重叠，进一步加速模型训练；最后在CIFAR-100和ImageNet-mini数据集上，将本文方法与SSGD、Local SGD训练方法进行实验对比。实验结果表明，本文方法可以在保证模型训练精度的基础上，显著减少因参数更新引入的通信开销，可以实现通信与计算的最大化重叠、充分利用计算资源进提升并行训练速度。研究结果可为降低DNN分布式训练过程中的通信开销提供新的方案。

关键词：深度神经网络数据并行通信调度参数更新计算与通信重叠

UHPC-NC槽型组合梁负弯矩区抗弯性能试验研究

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铁道科学与工程学报 2025年

作者：李立峰肖圭王溪唯田泽东湖南大学土木工程学院湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室

为研究预应力超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）槽型组合结构的负弯矩区抗弯性能。以预应力配筋率作为关键参数设计了两片预应力UHPC-NC槽型组合梁，开展负弯矩区静力试验研究，获得了试验梁的变形特点、开裂荷... 详细信息

为研究预应力超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）槽型组合结构的负弯矩区抗弯性能。以预应力配筋率作为关键参数设计了两片预应力UHPC-NC槽型组合梁，开展负弯矩区静力试验研究，获得了试验梁的变形特点、开裂荷载、裂缝分布规律、破坏荷载和应变等关键试验数据；分析了试验梁开裂荷载、裂缝分布、应变发展规律与极限承载力，基于试验结果、现有研究成果并按照法国规范的UHPC塑性应力-应变关系，推导了UHPC-NC槽型组合梁中内芯NC和UHPC外壳的初裂弯矩计算模式与抗弯承载力计算方法。研究结果表明：2根组合梁均发生负弯矩弯曲破坏，加载点下方出现弯曲主裂缝，加载点与支座间产生少量剪切斜裂缝；预应力UHPC-NC槽型组合梁具有良好变形能力与抗裂性能，UHPC外壳一定程度限制了内芯NC裂缝的开展，裂缝具有多元分布特征；试验梁预应力增大33.3%时，NC和UHPC开裂弯矩分别提高22.9%和28.6%，抗弯承载力提高17.6%，预应力增大对UHPC组合结构开裂荷载及承载力提高明显，增加预应力筋配筋率可显著提高开裂荷载与极限承载力；NC、UHPC开裂弯矩和结构抗弯承载力计算值与试验值吻合良好，建议受拉区均匀应力分布抗拉强度系数k取0.5；针对预应力UHPC槽型组合梁结构负弯矩区提出了一些设计与施工建议。研究结果可为进一步推广UHPC组合结构的应用提供参考。

关键词：组合梁抗裂性能承载力超高性能混凝土负弯矩区