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maize(Zea mays L.)seedling detection based on the fusion of a modified deep learning model and a novel Lidar points projecting strategy

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2022年第5期15卷 172-180页

作者： Gang Wang Dongyan Huang Deyi Zhou Huili Liu Minghao Qu zhongyang ma College of Biological and Agricultural Engineering Jilin UniversityChangchun 130022China Key Laboratory of Bionic Engineering Ministry of EducationJilin UniversityChangchun 130022China

Accurate crop detection is the prerequisite for the operation of intelligent agricultural *** recognition usually lacks accurate orientation information,and Lidar point clouds are not easy to distinguish different ***,the fusion of images and Lidar points can complement each *** research aimed to detect maize(Zea mays L.)seedlings by fusing Lidar data with *** applying coordinate transformation and time stamps,the images and Lidar points were realized homogeneous in spatial as well as temporal *** learning was used to develop a maize seedling recognition model,then the model recognized maize seedlings by labeling them with bounding ***,Lidar points were mapped to the bounding *** one-third of points that fell into the right middle of bounding boxes were selected for clustering operation,the calculated center of the cluster provided spatial information for target maize *** study modified the classical single shot multi-box detector(SSD)by merely linking the last feature map to the final output layer,owing to the higher feature maps having the unique advantages of detecting relatively larger *** images,maize seedlings were just the largest objects owing to be shot on *** modification enabled the recognition model to finish recognizing an image by only consuming around 60 ms,which saved about 10 ms/image compared with the classical SSD *** experiment was conducted in a maize field,and the maize was during the elongation *** results demonstrated that the standard deviations for maximum distance error and maximum angle error were 1.4 cm and 1.1°,respectively,which can be tolerated under current technical *** agricultural fields are subject to staple crop-orientated and changeable ambient environment,the fusion of images and Lidar points can derive more precision information,and make agricultural machinery *** study can act as an

关键词： maize seedling detection fusion deep learning Lidar

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Optimized design and experiment of spiral-type intra-row weeding actuator for maize(Zea mays L.)planting

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2021年第6期14卷 54-60页

作者： Honglei Jia Binglong Gu zhongyang ma Huili Liu Gang Wang Mingwei Li Hewen Tan College of Biological and Agricultural Engineering Jilin UniversityChangchun 130022China Key Laboratory of Bionic Engineering Ministry of EducationJilin UniversityChangchun 130022China

Mechanical weeding not only avoids crop herbicide residue but also protects the ecological *** with mechanical inter-row weeding,mechanical intra-row weeding needs to avoid crop plants,which is conducive to causing a higher rate of seedling *** order to realize maize(Zea mays L.)intra-row weeding,a maize intra-row weeding mechanism was designed in this *** mechanism can detect maize seedlings by infrared beam tube,then a sliding-cutting bevel tool moves spirally amid maize seedlings,so as to eradicate intra-row weeds.A field experiment was conducted under the following experimental conditions:the bevel tool rotation speed was 800-1400 r/min,the mechanism forward speed was 4-7 km/h,and the bevel tool depth was 2-14 cm,the experimental results illustrated that the mechanism’s average weeding rate and seedling damage rate were 95.8%and 0.6%,*** variance analysis showed that the primary and secondary factors that affecting the weeding rate and seedling damage rate were the same,which were bevel tool rotation speed,mechanism forward speed,bevel tool depth in soil in a descending order according to the *** result of the field experiment may provide a reference for intra-row weeding device design.

关键词： optimization design spiral forward intra-row weeding actuator maize planting

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Dynamic characteristics of multi-arc thermal plasma in four types of electrode configurations

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Plasma Science and Technology 2022年第5期24卷 183-194页

作者： Yanjun ZHAO Guohua NI Wei LIU Hongmei SUN Siyuan SUI Dongdong LI Huan ZHENG zhongyang ma Chi ZHANG Institute of Plasma Physics Chinese Academy of SciencesHefei 230031People’s Republic of China University of Science and Technology of China Hefei 230026People’s Republic of China Anhui Province Key Laboratory of Medical Physics and Technology Hefei 230031People’s Republic of China

The enhanced volume of thermal plasma is produced by a multi-arc thermal plasma generator with three pairs of discharge electrodes driven by three directed current power *** with a high-speed camera and an oscilloscope,which acquire optical and electric signals synchronously,the dynamic behavior of different kinds of multi-arc discharge adjusted by the electrode arrangement is ***,the spatial distributions and instability of the arc discharge are analyzed in four electrode configurations using the gray value statistical *** is found that the cathodic arcs mainly show a contracting state,while the anodic arcs have a trend of transition from shrinkage to a diffusion-like state with the increase of the discharge *** a result of the adjustment of the electrode configuration,a high temperature region formed in the center of the discharge region in configurations of adjacent electrodes with opposite flow distribution and opposite electrodes with swirl flow distribution due to severe fluctuation of *** discharge voltage rises with increased discharge current in this novel multi-arc plasma *** is also found that anode ablation mainly occurs on the conical surface at the copper electrode tip,while cathode erosion mainly occurs on the surface of the inserted tungsten and the nearby copper.

关键词： multi-arc electrode configuration dynamic character erosion

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高面膜堆石坝周边缝处PVC-P土工膜渗透机理

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岩土工程学报 2024年第11期46卷 2333-2340页

作者：张宪雷马仲阳刘贺松华北水利水电大学水利学院河南郑州450045 河南水利与环境职业学院水利工程系河南郑州450008

高面膜堆石坝坝面PVC-P土工膜防渗结构表现优越,差异位移致使周边缝处防渗结构中PVC-P土工膜处于大延伸率状态,是防渗体系的薄弱环节。针对变形态PVC-P土工膜防渗性能是否满足运行期工程技术要求,选用自主研制的变形态土工膜渗透试验仪... 详细信息

高面膜堆石坝坝面PVC-P土工膜防渗结构表现优越,差异位移致使周边缝处防渗结构中PVC-P土工膜处于大延伸率状态,是防渗体系的薄弱环节。针对变形态PVC-P土工膜防渗性能是否满足运行期工程技术要求,选用自主研制的变形态土工膜渗透试验仪展开了多组延伸率试样渗透性能试验研究,利用低场核磁共振技术探究了变形态PVC-P土工膜微观渗透演变机理。结果表明:变形态PVC-P土工膜防渗性能衰减,渗透系数随延伸率的增加而增大;延伸率的增长使得膜内孔喉发育、含量增加及孔喉连通性增强,这是防渗性能衰减的本质原因。尽管研究成果表明变形态PVC-P土工膜仍具有较低的渗透系数,但高面膜堆石坝周边缝处PVC-P土工膜拉伸变形复杂,可能存在局部损伤或破损情况,建议采取工程技术措施降低其延伸率,以延长服役周期。

关键词：高面膜堆石坝 PVC-P土工膜防渗性能低场核磁共振 T2特征谱

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面膜堆石坝不同品种土工膜力学特性

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岩土工程学报 2023年第5期45卷 940-952页

作者：张宪雷马仲阳吴云云华北水利水电大学水利学院河南郑州450045 河海大学水利水电学院江苏南京210024

针对面膜堆石坝主体防渗材料常用的几个品种土工膜力学性能,展开了土工膜单向拉伸、液胀、耐局部划痕损伤和适应颗粒垫层变形能力的试验性研究。试验分析成果表明:1.0 mm厚的膜材中PVC-HX膜的杨氏模量、应力应变线弹性区间和适应变形能... 详细信息

针对面膜堆石坝主体防渗材料常用的几个品种土工膜力学性能,展开了土工膜单向拉伸、液胀、耐局部划痕损伤和适应颗粒垫层变形能力的试验性研究。试验分析成果表明:1.0 mm厚的膜材中PVC-HX膜的杨氏模量、应力应变线弹性区间和适应变形能力方面具有一定优越性;划痕长度、方向和深度占膜厚比值相同的条件下,TPO膜耐局部划痕损伤能力较强,PVC-HX膜仍展现良好的耐损伤极限强度和极限延伸率,能够满足膜防渗结构力学性能要求;厚度大于0.8mm的HDPE/PE膜刚度偏大,适应变形和耐局部划痕损伤能力偏低,不适用于高水头压力下多孔隙介质垫层的膜防渗结构。试验成果分析表明膜厚大于1.0mm的PVC-HX膜和TPO膜在高面膜堆石坝膜防渗结构中应用具有潜在优势,工程设计厚度不大于0.8 mm的土工膜可优先选择HDPE/PE膜。

关键词：面膜堆石坝土工膜杨氏模量液胀强度划痕损伤

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基于低场核磁共振技术PVC-P土工膜细观渗透机理研究

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岩土工程学报 2024年第4期46卷 880-889页

作者：张宪雷尹春杰马仲阳谷晓雨华北水利水电大学水利学院河南郑州450045

PVC-P土工膜的防渗性能是膜防渗结构乃至工程安全运行的关键。为避免传统上用渗透系数表征其渗透性能的弊端,运用多组渗透压力下土工膜垂直渗透试验数据和基于低场核磁共振技术获取的孔隙度,构建了渗透流量-孔隙度数学模型,结合孔隙和... 详细信息

PVC-P土工膜的防渗性能是膜防渗结构乃至工程安全运行的关键。为避免传统上用渗透系数表征其渗透性能的弊端,运用多组渗透压力下土工膜垂直渗透试验数据和基于低场核磁共振技术获取的孔隙度,构建了渗透流量-孔隙度数学模型,结合孔隙和孔径动态分布探讨了用孔隙度评价其垂直渗透性能的适用性。结果表明:以1H原子为探针的低场核磁共振技术能够准确量测膜内孔隙和孔径分布;依据T2特征谱弛豫时间划分的微孔隙、中孔隙和大孔隙的占比以及孔隙范围内孔径的萎缩或发育是孔隙度变化的根本原因;孔隙度与渗透流量关联性较强,利用量测的饱和PVC-P土工膜孔隙度和构建的模型能够准确预测渗透流量。研究成果表明基于低场核磁共振技术测得的孔隙度可用于PVC-P土工膜防渗性能评价。

关键词： PVC-P土工膜渗透流量孔隙度低场核磁共振技术 T2特征谱

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玉米收获机断秸导流装置设计与试验

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农业工程学报 2022年第4期38卷 12-23页

作者：贾洪雷谭贺文马中洋周淑辉王刚吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 吉林大学汽车工程学院长春130022

针对玉米收获机秸秆还田装置秸秆粉碎合格率低以及春季免耕播种时垄台秸秆壅堵等问题,该研究设计了一种能够使切断的秸秆顺利导入垄沟的断秸导流装置。作业时定刀与高速旋转的动刀对玉米秸秆进行横-纵向滑切,玉米断秸沿导流板导流至垄沟... 详细信息

针对玉米收获机秸秆还田装置秸秆粉碎合格率低以及春季免耕播种时垄台秸秆壅堵等问题,该研究设计了一种能够使切断的秸秆顺利导入垄沟的断秸导流装置。作业时定刀与高速旋转的动刀对玉米秸秆进行横-纵向滑切,玉米断秸沿导流板导流至垄沟,提高秸秆粉碎合格率的同时减少垄台秸秆壅堵。建立玉米秸秆切割力学模型以及玉米断秸导流运动学模型,结合运动学及动力学分析,明确了影响断秸导流装置的主要因素为动-定刀间距、导流板偏角及导流板倾角。以秸秆粉碎合格率和秸秆导流率为试验指标进行装置结构参数优化试验,试验结果显示,断秸导流装置各参数最优组合为动-定刀间距48mm、导流板偏角52°、导流板倾角45°。将最优参数组合下的断秸导流装置与甩刀式及锤爪式还田装置,在不同工况下进行对比试验,试验表明:断秸导流装置的平均秸秆粉碎合格率为94.40%,比甩刀式和锤爪式平均秸秆粉碎合格率提高3.53%、2.15%,秸秆粉碎性能优于其他还田装置;最优参数组合下的断秸导流装置平均秸秆导流率为93.8%,导流效果明显。该装置可以有效提高秸秆粉碎合格率,减少免耕播种时秸秆壅堵,研究结果为玉米收获机新型秸秆还田装置的设计提供参考。

关键词：玉米收获机秸秆还田导流板断秸正交试验

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大尺寸电弧等离子体的产生、控制及应用

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力学学报 2023年第12期55卷 2876-2890页

作者：马中洋李淩豪孙红梅倪国华中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230026

电弧等离子体在工业领域有着非常广泛的应用,但受自收缩特性的影响,造成的温度梯度大、高温区体积小,制约了该技术应用的广度和深度的发展.基于电弧发生技术,通过多种调控手段获得大体积均匀热等离子体,在热喷涂、微纳粉体制备和煤制乙... 详细信息

电弧等离子体在工业领域有着非常广泛的应用,但受自收缩特性的影响,造成的温度梯度大、高温区体积小,制约了该技术应用的广度和深度的发展.基于电弧发生技术,通过多种调控手段获得大体积均匀热等离子体,在热喷涂、微纳粉体制备和煤制乙炔等领域,已展示出非常好的应用前景.文章从大尺寸电弧等离子体应用需求入手,详细综述了国内外在大尺寸电弧等离子体技术及应用方面的研究进展.首先,从产生的方式上,介绍了多相交流、多电极直流和磁驱动旋转电弧等离子体发生器,并分别阐述了大尺寸热等离子体产生的基本原理和电弧的基本特征;在电弧特性控制方面,基于发生器结构特征,从电极几何位形、气流驱动和磁场驱动等几个方面,汇总了等离子体的调控方法及其调控机制,论述了它们对等离子体位形、动态特性和流动特性的影响;最后,介绍了国内外大尺寸电弧等离子体应用的基本情况及其研究进展,围绕着应用痛点,进一步凝练亟需解决的关键科学技术问题,展望了未来的发展趋势,为电弧等离子体技术的应用升级和新领域应用的拓展提供支持.

关键词：电弧大尺寸热等离子体发生器等离子体控制应用

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鱼油脂肪乳制剂治疗肠衰竭相关性肝病的研究现状

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中华妇幼临床医学杂志（电子版） 2020年第6期16卷 641-646页

作者：马忠扬王浩然岳艳张莉母得志四川大学华西第二医院儿科、出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室成都610041 四川大学华西临床医学院成都610041

肠外营养(PN)是维持肠道功能障碍患儿生命的重要手段。但是,若患儿长期依赖PN,则可能导致严重并发症,如肠衰竭相关性肝病(IFALD)等。脂肪乳是PN制剂的重要组成成分。研究表明,第1代脂肪乳制剂(豆油脂肪乳制剂)是导致IFALD发生的原因之一... 详细信息

肠外营养(PN)是维持肠道功能障碍患儿生命的重要手段。但是,若患儿长期依赖PN,则可能导致严重并发症,如肠衰竭相关性肝病(IFALD)等。脂肪乳是PN制剂的重要组成成分。研究表明,第1代脂肪乳制剂(豆油脂肪乳制剂)是导致IFALD发生的原因之一,而第4代脂肪乳制剂(鱼油脂肪乳制剂)不仅无此不良反应,而且还可用于IFALD治疗。笔者拟对目前鱼油脂肪乳制剂治疗IFALD的有效性及安全性的研究现状进行阐述,旨在为临床对PN患儿的脂肪乳制剂选择提供参考。

关键词：鱼油脂肪乳剂静脉注射用胃肠外营养肠衰竭相关性肝病儿童

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大气压射流等离子体引发PVC表面接枝聚合季铵盐及其抗菌性的研究

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功能材料 2023年第4期54卷 4141-4149页

作者：刘亚峰孙涛孙红梅马中洋隋思源倪国华中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230026

为了提高医用聚氯乙烯(PVC)抗菌性,采用大气压等离子体射流(APPJ)技术对PVC表面接枝并制备季铵盐(QAC)涂层。通过纹影仪和发射光谱仪诊断了等离子体射流的流动状态和活性组分,结合静态水接触角方法、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪... 详细信息

为了提高医用聚氯乙烯(PVC)抗菌性,采用大气压等离子体射流(APPJ)技术对PVC表面接枝并制备季铵盐(QAC)涂层。通过纹影仪和发射光谱仪诊断了等离子体射流的流动状态和活性组分,结合静态水接触角方法、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪表征和分析APPJ处理前后PVC表面的亲水性、微观形貌和化学组分,并测试了季铵盐/PVC对大肠杆菌的抗菌性能。结果表明,随着放电电压的增大,与PVC接触区域的等离子体射流流动状态从层流向湍流转变,PVC表面亲水性增强,改性后的PVC表面水接触角最低可达26°,含氧官能团含量高达31.02%(原子分数)。放电电压的增大,有助于PVC表面含氧官能团量的提升,并促进季铵盐在PVC表面的接枝和聚合形成致密涂层,提高其对大肠杆菌的抗菌性能。

关键词：大气压等离子体射流聚氯乙烯表面改性季铵盐抗菌

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