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数字孪生驱动的齿轮传动系统振动状态监测方法

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机械传动 2025年

作者：唐贤炬胡志安佘亦曦韩冰史桢甫中国航发湖南动力机械研究所西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室

【目的】振动分析是一种有效且广泛应用于旋转机械状态监测的技术。为了更好地管理齿轮传动系统中各个部件的健康状况，提出一种基于数字孪生技术的齿轮传动系统振动状态监测框架。【方法】首先，分别介绍了该技术框架中物理层、数据层... 详细信息

【目的】振动分析是一种有效且广泛应用于旋转机械状态监测的技术。为了更好地管理齿轮传动系统中各个部件的健康状况，提出一种基于数字孪生技术的齿轮传动系统振动状态监测框架。【方法】首先，分别介绍了该技术框架中物理层、数据层、模型层、应用层各个模块的功能和逻辑关系；其次，详细阐述了齿轮传动系统的性能模型以及行为模型的构建，性能模型用于模拟振动信号，行为模型用于更新数字孪生模型；最后，以一个两级定轴齿轮传动系统为例，建立了其数字孪生系统，对各项关键技术进行了理论分析与验证。【结果】该数字孪生系统实现了齿轮传动系统的在线振动监测。数字孪生模型的仿真响应与实测振动数据高度一致，验证了性能模型和行为模型的有效性。研究为对齿轮箱关键部件的疲劳寿命预测及可靠性评估提供了有效的数据支撑，有助于推进数字孪生技术在旋转机械监测中的应用。

关键词：齿轮传动系统数字孪生振动响应状态监测

如何培养中小学生用AI解决问题的能力——以“看谁扔得准——机器学习初探”为例

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教育家 2025年第1期 22-24页

作者：谢作如林淼焱温州科技高级中学

著名人工智能科学家李飞飞曾提出一个问题：AI将改变世界，那么谁来改变AI？可见，学习AI是为了驾驭AI，成为AI的创造者。与此类似，浙江大学人工智能教育教学研究中心推出中英文《大学生人工智能素养红皮书（2024年版）》，在大学生AI...

著名人工智能科学家李飞飞曾提出一个问题：AI将改变世界，那么谁来改变AI？可见，学习AI是为了驾驭AI，成为AI的创造者。与此类似，浙江大学人工智能教育教学研究中心推出中英文《大学生人工智能素养红皮书（2024年版）》，在大学生AI素养培养方面强调了四大愿景，即形成AI思辨模式、具备AI解决问题的能力、创造人类增量知识的价值、坚持以人为本的伦理底线。2024年11月，教育部办公厅《关于加强中小学人工智能教育的通知》中也提出“引导学生正确处理人与技术、社会的关系，促进思维发展，培养创新精神，提高解决实际问题的能力”。

关键词：

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基于KAN神经网络的随钻岩性识别方法

煤炭学报 2025年

作者：王勃谢刘俊陈泓云曾林峰申思洪任王乃川张德伟中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室深地科学与工程云龙湖实验室中国矿业大学资源与地球科学学院中国矿业大学力学与土木工程学院

随钻岩性识别是煤矿地质透明化探测的重要地质保障手段，传统的岩性识别方法主要靠人工判别，依赖经验和专业知识的积累且受主观影响。近年来涌现了智能化岩性识别方法，利用机器学习的岩性识别模型对岩性进行智能判识，常规相对单一钻... 详细信息

随钻岩性识别是煤矿地质透明化探测的重要地质保障手段，传统的岩性识别方法主要靠人工判别，依赖经验和专业知识的积累且受主观影响。近年来涌现了智能化岩性识别方法，利用机器学习的岩性识别模型对岩性进行智能判识，常规相对单一钻进参数通过机器学习对岩性的识别准确率较人工高，但存在提升空间。基于此，本文在履带式全液压坑道钻机的基础上升级了随钻综合测量系统，开展了不同岩性组合的岩层随钻试验，建立了结合钻进参数和自然伽马的双参数岩性判别体系；针对支持向量机等传统算法存在的线性权重矩阵、需要参数量大、特征提取能力有限等弊端，将KAN网络运用到岩性智能识别。结果表明：对于KNN、SVM、DT及KAN等4种机器学习算法，利用钻进参数和自然伽马的双参数判别体系相比钻进参数或伽马参数的单参数判别法能够显著提高岩性识别的准确率；在机器学习算法方面，KAN网络相比另外3种传统机器学习方法提升了准确率，为精准识别地层岩性提供了有效方法。

关键词：岩性识别随钻测量机器学习矿井物探

水库型岩质边坡模型试验固-液两相相似材料研制与应用

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地球科学 2025年

作者：安彩龙王亮清田建林张成柯睿孙自豪牛奕凯中国地质大学(武汉)工程学院

相似材料是水库型岩质边坡模型试验的关键。通过正交试验和大量室内试验研制出一种能同时模拟边坡岩体物理力学性能和渗流作用相似的固-液两相相似材料，该材料以石英砂、铁精粉和重晶石粉为骨料、水泥和石膏为胶结剂、硅油为调节剂。... 详细信息

相似材料是水库型岩质边坡模型试验的关键。通过正交试验和大量室内试验研制出一种能同时模拟边坡岩体物理力学性能和渗流作用相似的固-液两相相似材料，该材料以石英砂、铁精粉和重晶石粉为骨料、水泥和石膏为胶结剂、硅油为调节剂。系统研究不同配比对材料力学性质的影响规律，确定各性能的主控组分，并利用多元回归分析建立各参数与材料配比之间的经验方程。最后结合工程案例配制相似模型材料，评价该材料的相似效果，并应用于水库型边坡模型试验过程中破坏模式和渗流场分析。试验结果表明：（1）相似材料各物理力学和水理参数分布范围较广，能满足岩质边坡模型试验对材料物理力学性能和渗流作用相似的需求，是一种理想的固-液两相材料；（2）相似材料各参数主控参量明显，便于通过调节配比模拟不同类型边坡岩体；（3）通过多元回归分析能够高效地配制边坡模型所需的相似材料，相似效果较好，边坡模型发生压剪变形破坏，分析了库水作用下模型试验过程中孔隙水压力变化规律。研究成果为进一步开展水库型岩质边坡模型试验多场演化特征研究提供参考。

关键词：相似材料固-液两相正交设计方法岩石力学水库型岩质边坡模型试验

基于近端策略优化的两栖无人平台路径规划算法研究

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北京理工大学学报 2025年第1期45卷 19-25页

作者：左哲覃卫徐梓洋李寓安陈泰然北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为解决水陆两栖无人平台在复杂环境中的路径规划问题,针对传统方法难以应对动态障碍物和多变环境的局限性,提出了一种基于近端策略优化(PPO)的路径规划算法,包含四种感知信息输入方案以及速度强化奖励函数,适应动态和静态环境.该算法通... 详细信息

为解决水陆两栖无人平台在复杂环境中的路径规划问题,针对传统方法难以应对动态障碍物和多变环境的局限性,提出了一种基于近端策略优化(PPO)的路径规划算法,包含四种感知信息输入方案以及速度强化奖励函数,适应动态和静态环境.该算法通过批次函数正则化、策略熵引入和自适应裁剪因子,显著提升了算法的收敛速度和稳定性.研究中采用了ROS仿真平台,结合Flatland物理引擎和PedSim插件,模拟了包含动态障碍物的多种复杂场景.实验结果表明,采用BEV+V状态空间输入结构和离散动作空间的两栖无人平台,在路径规划中展现出高成功率和低超时率,优于传统方法和其他方案.仿真和对比实验显示采用鸟瞰图与速度组合的状态空间数据结构配合速度强化奖励函数算法提高了性能,收敛速度提高25.58%,路径规划成功率提升25.54%,超时率下降13.73%.

关键词：路径规划两栖无人平台近端策略优化(PPO)

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改进YOLOv8n模型的葡萄叶病害识别方法

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宜宾学院学报 2025年

作者：王中安彭太乐淮北师范大学计算机科学与技术学院

为了对葡萄叶的木质病、黑腐病和叶枯病进行检测和分类，通过在YOLOv8n网络的Neck中引入高效局部注意力机制混合尺度特征金字塔网络（ELA-HSFPN）模块，利用高层特征的通道注意机制对低层特征信息进行过滤并融合，增强多层次特征提取能... 详细信息

为了对葡萄叶的木质病、黑腐病和叶枯病进行检测和分类，通过在YOLOv8n网络的Neck中引入高效局部注意力机制混合尺度特征金字塔网络（ELA-HSFPN）模块，利用高层特征的通道注意机制对低层特征信息进行过滤并融合，增强多层次特征提取能力；采用条带池化策略在空间维度上提取水平方向和垂直方向的特征向量，有效捕获长距离依赖关系；设计任务动态对齐检测头（TDADH）模块，通过共享卷积减少参数量，同时通过特征提取器从多卷积层学习任务交互特征，提高任务对齐的准确性。实验结果表明，改进模型在公开数据集上的精度、召回率、mAP@50和mAP@50-90指标分别较原始YOLOv8n提升了2.1%、4%、2.5%和1.3%，模型参数量减少了3.7%，兼具检测性能和计算效率，提高了葡萄叶病害的检测精度和效率。

关键词：葡萄叶病害识别深度学习 YOLOv8n TDADH

异点L型双基地EMVS-MIMO雷达高精度2D-DOD和2D-DOA估计

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雷达科学与技术 2025年

作者：孙兵李永刚刘洋谢前朋郭力兵胡上成杨海民中国卫星海上测控部北京市遥感信息研究所国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室

为改进双基地EMVS-MIMO雷达中2D-DOD和2D-DOA的估计性能，本文提出基于异点L型EMVS结构的发射阵列和接收阵列。相比于共点式EMVS发射阵列和接收阵列，稀疏异点EMVS结构在相同阵元数情况下可以降低接收端的单快拍数据维度。并且，借助于... 详细信息

为改进双基地EMVS-MIMO雷达中2D-DOD和2D-DOA的估计性能，本文提出基于异点L型EMVS结构的发射阵列和接收阵列。相比于共点式EMVS发射阵列和接收阵列，稀疏异点EMVS结构在相同阵元数情况下可以降低接收端的单快拍数据维度。并且，借助于自动参数配对的旋转不变算法和精粗估计结合解模糊处理过程，本文设计的稀疏异点L型EMVS阵列可以实现对2D-DOD和2D-DOA的精确估计。同时，本文利用重构的EMVS广义空间响应给出发射端和接收端极化参数的求解过程。仿真实验进一步验证了异点L型阵列多维参数估计的有效性。

关键词：双基地EMVS-MIMO雷达 2D-DOD估计 2D-DOA估计异点L型结构旋转不变算法

混杂PE/PVA纤维EGC与混凝土的界面粘结性能试验研究

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硅酸盐通报 2025年

作者：褚丽晶卓柯先杨泽铭李潮森刘润安林嘉祥广州市城市规划勘测设计研究院有限公司广东省城市感知与监测预警企业重点实验室广东工业大学土木与交通工程学院

工程地聚物基复合材料(EGC)具备优异的拉伸延性和裂缝控制能力,在混凝土结构修复领域具有潜力,但高成本和对EGC-混凝土界面粘结机制理解的缺乏限制了EGC的广泛应用。本文采用聚乙烯(PE)纤维和国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备了混杂PE/PVA纤维... 详细信息

工程地聚物基复合材料(EGC)具备优异的拉伸延性和裂缝控制能力,在混凝土结构修复领域具有潜力,但高成本和对EGC-混凝土界面粘结机制理解的缺乏限制了EGC的广泛应用。本文采用聚乙烯(PE)纤维和国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备了混杂PE/PVA纤维EGC(PE/PVA-EGC),并开展了EGC-混凝土界面粘结性能试验研究,通过斜剪试验探讨了单掺PE纤维掺量、混杂纤维比例及前驱体比例对界面粘结性能的影响规律和机理。结果表明,增加PE纤维含量、混杂纤维比例、矿渣含量和混凝土基体强度均能提高混凝土的剪切粘结强度。当单掺PE纤维掺量从1.0%(体积分数)增加到2.0%时,试件的剪切粘结强度增加了13.24%;界面剪切粘结强度随着PVA纤维替代率和基体强度的增加而逐渐增大;当既有混凝土强度等级为C50时,混凝土与EGC有着最佳的粘结性能。因此,在适当的基体强度下,混杂PE/PVA纤维能有效改善EGC与既有混凝土的界面粘结性能并控制修复或加固成本。

关键词：工程地聚物基复合材料 PE纤维 PVA纤维界面粘结性能斜剪试验

芪蛭降糖胶囊通过NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路抑制足细胞焦亡改善糖尿病肾病小鼠肾损伤的机制研究

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细胞与分子免疫学杂志 2025年

作者：苏珊珊郭兆安杨欢刘慧唐静楠姜晓宇山东省中医院肾病科

目的探究芪蛭降糖胶囊（QZJT）通过含pyrin结构域NOD样受体家族3/半胱天冬酶1/GSDMD（NLRP3/caspase-1/GSDMD）信号通路对糖尿病肾病（DN）小鼠肾损伤的影响。方法构建DN小鼠模型，给予不同剂量的QZJT治疗，以参芪降糖颗粒为阳性对照... 详细信息

目的探究芪蛭降糖胶囊（QZJT）通过含pyrin结构域NOD样受体家族3/半胱天冬酶1/GSDMD（NLRP3/caspase-1/GSDMD）信号通路对糖尿病肾病（DN）小鼠肾损伤的影响。方法构建DN小鼠模型，给予不同剂量的QZJT治疗，以参芪降糖颗粒为阳性对照，并应用核呼吸因子2（Nrf2）抑制剂ML385处理DN小鼠，通过测定空腹血糖（FBG）、24 h尿白蛋白（UAlb）、血清肌酐（SCr）、血尿素（BUN）及肾脏/体质量比值（K/B）体质量比评估小鼠肾功能损伤程度；HE及PAS染色评估肾组织的病理变化；ELISA检测血清中炎性细胞因子白细胞介素1β（IL-1β）、IL-18含量；Western blot法检测足细胞标记物及相关通路蛋白水平。结果与NC组相比，DN组的FBG、24h UAlb、SCr和BUN升高，K/B重量比值升高。与DN组相比，QZJT低剂量及高剂量给药组的FBG、24 h UAlb、SCr及BUN均降低，同时K/B重量比降低，高剂量QZJT的治疗效果与参芪降糖颗粒相当。QZJT改善DN小鼠肾组织病理学损伤，提高了足细胞标记物肾病蛋白（Nephrin）的蛋白水平，降低了NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白（ASC）、pro-caspase-1和GSDMD-N的蛋白水平。ML385处理后，小鼠的肾组织细胞肿胀和形态改变，炎性浸润面积增加，NLRP3、ASC、pro-caspase-1和GSDMD-N的蛋白水平上调，IL-1β和IL-18水平升高。结论 QZJT可能通过作用Nrf2调控NLRP3/caspase-1/GSDMD通路抑制足细胞焦亡，改善DN小鼠肾损伤。

关键词：芪蛭降糖胶囊(QZJT) 糖尿病肾病 NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路 Nrf2 细胞焦亡