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In-situ soil texture classification and physical clay content measurement based on multi-source information fusion

International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2023年第1期16卷 203-211页

作者： Chao Meng Wei Yang xinjian ren Dong Wang Minzan Li Key Lab of Smart Agriculture Systems Ministry of EducationChina Agricultural UniversityBeijing 100083China

Soil texture is one of the most important soil characteristics that affect soil properties.Rapid acquisition of soil texture information is of great significance for accurate farmland management.Traditional soil texture analysis methods are relatively complicated and cannot meet the requirements of temporal and spatial resolution.This research introduced a self-developed vehicle-mounted in-situ soil texture detection system,which can predict the type of soil texture and the particle composition of the texture,and obtain real-time data during the measurement process without preprocessing the soil samples.The detection system is mainly composed of a conductivity measuring device,a camera,an auxiliary mechanical structure,and a control system.The soil electrical conductivity(ECa)and the texture features extracted from the surface image were input into the embedded model to realize real-time texture analysis.In order to find the best model suitable for the detection system,measurements were carried out in three test fields in Northeast and North China to compare the performance of different models applied to the detection system.The results showed that for soil texture classification,ExtraTrees performed best,with Precision,Recall,and F1 all being 0.82.For particle content of soil texture prediction,the R2 of ExtraTrees was 0.77,and RMSE and MAPE were 74.72 and 39.58.It was observed that ECa,Moment of inertia,and Entropy had larger weights in the drawn model influence weight map,and they are the main contributors to predicting soil texture.These results showed the potential of the vehicle-mounted in-situ soil texture detection system,which can provide a basis for fast,cost-effective,and efficient soil texture analysis.

关键词： soil texture soil sensor electrical conductivity soil surface image

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Experimental Investigation on Transmission of Stress Waves in Sandwich Samples Made of Foam Concrete

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Defence Technology（防务技术） 2013年第2期9卷 139-144页

作者： SHEN Jun ren xinjian The Third Engineer Scientific Research Institute of the Headquarters of the General Staff State Key Laboratory of Explosion Science and Technology Beijing Institute of Technology

A series of impact tests of sandwich samples were completed using a large-diameter split Hopkinson pressure bar (SHPB)device at different velocities. The interlayer is made of foam concrete, loess or sand. The stress peak value decay, energy decay and waveform dispersion characters are studied by comparing the incident waves with the transmission waves. The tests indicate that the foam concrete has the best capabilities of shock resistance and energy absorption, the loess comes second, and the sand takes third place.

关键词： non-metallic inorganic material foam concrete SHPB stress wave energy absorption

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装配式短肢剪力墙节点抗震性能参数分析及恢复力模型研究

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铁道科学与工程学报 2020年第6期17卷 1528-1537页

作者：任新建长沙市规划勘测设计研究院湖南长沙410007

采用ANSYS建立装配式短肢剪力墙的节点模型,分析得到节点在低周反复荷载作用下的滞回曲线和骨架曲线,验证装配式短肢剪力墙节点能够满足“等同现浇”的抗震性能目标;结合3个试件的实测数据,拓展26个试件的数值模拟分析,并对肢厚比,轴压... 详细信息

采用ANSYS建立装配式短肢剪力墙的节点模型,分析得到节点在低周反复荷载作用下的滞回曲线和骨架曲线,验证装配式短肢剪力墙节点能够满足“等同现浇”的抗震性能目标;结合3个试件的实测数据,拓展26个试件的数值模拟分析,并对肢厚比,轴压比,剪跨比,混凝土强度,墙肢纵筋配筋率,墙肢箍筋配筋率,连梁纵筋配筋率和连梁纵筋配筋率的重要影响参数进行扩展分析,确定恢复力模型的主要影响因素,对下降段刚度与延性系数回归分析建立相关公式。在此基础上对骨架曲线进行无量纲化处理,建立统一骨架曲线和考虑卸载刚度与再加载刚度的滞回模型,并且与计算结果进行对比,对比发现与计算结果吻合较好。建立的恢复力模型可以为装配式短肢结构弹塑性地震反应分析时作为参考。

关键词：装配式短肢剪力墙节点等同现浇抗震性能恢复力模型延性系数回归分析

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桩基水平承载力群桩效应系数试验研究

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建筑科学 2020年第7期36卷 106-114页

作者：任鑫健高文生中国建筑科学研究院有限公司北京100013

本文通过桩基水平静载模型试验,对水平荷载作用下桩基础的承载特性与群桩效应系数进行研究。研究表明:①灌注桩在水平荷载作用下,大致可分为三个工作阶段:直线变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段;②根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2... 详细信息

本文通过桩基水平静载模型试验,对水平荷载作用下桩基础的承载特性与群桩效应系数进行研究。研究表明:①灌注桩在水平荷载作用下,大致可分为三个工作阶段:直线变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段;②根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算所得的群桩效应系数较实测值偏小,规范偏安全;③在群桩效应的作用下,群桩中各基桩荷载分担不均匀,前排角桩分担荷载最大,但桩身(顶)弯矩最大值仅为同等位移条件下桩顶自由单桩桩身弯矩最大值的0.4倍左右;④桩间距一定时,桩数的增加对桩基水平承载力的提高程度较小,但可以使群桩中各桩的荷载分担更为均匀。文中的相关试验成果可为单、群桩基础水平承载机理的进一步研究提供依据。

关键词：水平承载力群桩效应系数桩顶约束效应桩的相互影响效应基底摩阻效应

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城市轨道交通桥梁支座更换同步顶升受力检算分析

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山西建筑 2022年第10期48卷 157-162页

作者：任新建任登富张志新简中飞贵阳市公共交通投资运营集团有限公司贵州贵阳510000

对城市轨道交通高架桥梁结构支座受损病害的修复或更换,采用同步顶升施工技术可达到不中断交通完成支座更换目标,为确保同步顶升过程中结构受力安全,需要对顶升过程中不同工况下的结构受力进行检算分析。依托工程实例从确定荷载,选取最... 详细信息

对城市轨道交通高架桥梁结构支座受损病害的修复或更换,采用同步顶升施工技术可达到不中断交通完成支座更换目标,为确保同步顶升过程中结构受力安全,需要对顶升过程中不同工况下的结构受力进行检算分析。依托工程实例从确定荷载,选取最不利荷载组合,对梁体顶升8 mm时的线上结构轨道梁、声屏障进行受力检算分析,对1×30 m箱梁在顶梁工况下结构受力、运营状态临时支撑结构受力、运营状态下桥墩混凝土局部压应力进行受力检算分析,保证了在不中断交通的条件下支座更换时梁体结构的安全性。

关键词：轨道交通桥梁支座同步顶升受力检算分析

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全球金融危机的新自由主义本质与我国的战略抉择

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新金融 2009年第3期 8-11页

作者：肖林任新建上海市人民政府研究室

本文对全球金融危机的爆发、演变路径、传导机制、影响及发展趋势进行了系统总结,对全球主要经济体对金融危机的应对模式进行了归纳,对金融危机的新自由主义本质进行了深刻剖析。在此基础上,本文提出了中国恰当应对全球金融危机冲击、... 详细信息

本文对全球金融危机的爆发、演变路径、传导机制、影响及发展趋势进行了系统总结,对全球主要经济体对金融危机的应对模式进行了归纳,对金融危机的新自由主义本质进行了深刻剖析。在此基础上,本文提出了中国恰当应对全球金融危机冲击、加快经济转型、促进经济金融平稳健康发展的战略抉择。

关键词：全球金融危机新自由主义国际金融中心建设金融创新金融监管

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后退式注浆在浅埋隧道软塑红黏土层中的应用

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山西建筑 2022年第11期48卷 138-140,146页

作者：任新建郑文昌简中飞任登富贵阳市公共交通投资运营集团有限公司贵州贵阳510000 中铁隆工程有限公司四川成都610000

对城市浅埋隧道穿越软塑红黏土地层,开挖后拱顶及掌子面极易失稳、突泥,通过实际工程案例,采用后退式注浆改良土体工程性质,提高软塑红黏土地层的自稳能力,解决开挖过程中掌子面及拱顶失稳、突泥等问题,确保施工安全。

关键词：浅埋隧道软塑红黏土后退式注浆改良土体施工安全

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考虑荷载横向变位时箱梁剪滞效应的解析解

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铁道科学与工程学报 2015年第2期12卷 348-354页

作者：白玉堂任新建长沙市规划勘测设计研究院湖南长沙410007

通过对3种翼板分设不同的纵向位移差函数,并假定纵向位移沿横向分布规律为三次抛物线,计算外力势能时考虑荷载横向作用位置的影响,然后根据能量变分法,分别推导出集中、均布荷载横向变位时简支梁的应力和剪滞系数公式,本文方法计算结果... 详细信息

通过对3种翼板分设不同的纵向位移差函数,并假定纵向位移沿横向分布规律为三次抛物线,计算外力势能时考虑荷载横向作用位置的影响,然后根据能量变分法,分别推导出集中、均布荷载横向变位时简支梁的应力和剪滞系数公式,本文方法计算结果与有限元模型结果吻合良好,验证了本文所作假定和理论推导的正确性。荷载横向变位时剪滞系数沿纵向的变化曲线表明:荷载由腹板顶部向顶板中心移动时,顶板受影响最明显,且由负剪滞效应变为正剪滞效应,腹板则相反;均布荷载作用下,越靠近支点剪滞效应越大,集中力作用下,作用位置局部区域内剪滞效应影响较大,其他区域几乎无影响,荷载作用点由腹板靠近顶板中心时,剪滞影响范围逐渐增大。

关键词：简支箱梁剪滞效应荷载横向位置变分法有限元法

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数字信号发生器参数对土壤电导率仪测量结果的影响

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农业机械学报 2021年第S1期52卷 336-343页

作者：王懂杨玮孟超任新建李民赞中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

针对基于电流-电压四端法的车载式土壤电导率测量系统激励源会随着土壤负载的变化而波动,从而影响测量结果的问题,采用波形标准、抗干扰能力强的可调频、调幅数字信号发生器代替普通激励源,通过探究信号发生器不同频率、幅值对实验结果... 详细信息

针对基于电流-电压四端法的车载式土壤电导率测量系统激励源会随着土壤负载的变化而波动,从而影响测量结果的问题,采用波形标准、抗干扰能力强的可调频、调幅数字信号发生器代替普通激励源,通过探究信号发生器不同频率、幅值对实验结果的影响,进而找到最适合车载式测量系统的频率与幅值。为减少大田复杂环境对实验结果的影响,实验分为实验室探究性实验和大田验证性实验。实验室探究性实验设置5个幅值和20个频率进行实验,通过分析60组样本的6000组实验室数据可知,同频率下幅值越大实验效果越好,最佳幅值为10 V;同幅值下随着频率的增加土壤电导率呈现先增加后减小的抛物线趋势,幅值10 V、频率100 Hz梯度下土壤电导率测量值和参考值决定系数R^(2)达到0.9505,实验效果最佳。大田验证性实验最佳幅值仍为10 V,但由于土壤负载随着电极间距的变大而变大,大田验证性实验最佳频率变为1 kHz,幅值10 V、频率1 kHz梯度下电导率测量值和参考值R;为0.8484,为最佳实验效果。

关键词：数字信号发生器频率幅值电流-电压四端法土壤电导率

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基于树莓派的农田表土层土壤容重检测系统研究

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农业机械学报 2021年第S1期52卷 329-335,376页

作者：李民赞任新建杨玮孟超王炜超中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

设计了一种基于树莓派的表层土壤容重检测系统,利用易于获取的土壤表面图像特征对表层土壤容重进行预测。提取图像的Tamura纹理特征以及图像的分形维数特征。经过验证,Tamura纹理特征中的粗糙度、对比度、方向度以及图像分形维数特征与... 详细信息

设计了一种基于树莓派的表层土壤容重检测系统,利用易于获取的土壤表面图像特征对表层土壤容重进行预测。提取图像的Tamura纹理特征以及图像的分形维数特征。经过验证,Tamura纹理特征中的粗糙度、对比度、方向度以及图像分形维数特征与土壤容重的相关性较高,相关系数分别为-0.754、-0.799、-0.806、-0.849,因而选用这4个参数作为预测模型输入。分别采用SVM回归模型和GRNN回归模型以及基于SVM、GRNN的Bagging集成模型对土壤容重进行预测。基于SVM、GRNN的Bagging集成模型预测结果同环刀法得到的结果进行相关性分析,决定系数R^(2)达到0.8641,预测结果的平均绝对误差(MAE)达到了0.0316 g/cm^(3),相对单一SVM回归模型和单一GRNN回归模型具有更好的预测结果。基于树莓派的农田表土层土壤容重检测系统的田间实时测量结果显示测量的平均绝对误差(MAE)为0.0412 g/cm^(3),满足了田间精准、快速检测的要求。

关键词：土壤容重树莓派 Bagging模型数字图像 Tamura纹理特征

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