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差异沉降引起隧道内道床脱空的发展规律研究

铁道工程学报 2024年第5期41卷 41-45,51页

作者：金浩赵晨王智弘东南大学南京211189 上海市隧道工程轨道交通设计研究院上海200235

研究目的:为研究盾构隧道差异沉降对道床脱空的影响,本文建立包含管片、钢筋笼、螺栓的错缝拼装三维盾构隧道计算模型,并采用足尺试验对建模方法进行正确性验证。基于此,分析盾构隧道差异沉降作用下,不同道床长度与不同道床伸缩缝位置... 详细信息

研究目的:为研究盾构隧道差异沉降对道床脱空的影响,本文建立包含管片、钢筋笼、螺栓的错缝拼装三维盾构隧道计算模型,并采用足尺试验对建模方法进行正确性验证。基于此,分析盾构隧道差异沉降作用下,不同道床长度与不同道床伸缩缝位置对道床脱空的影响。研究结论:(1)在相同的隧道差异沉降率下,道床伸缩缝不与隧道环缝重合有利于道床与隧道的共同受力;(2)不同道床长度不影响道床脱空的损伤程度与“纺锤形”的脱空分布形态,但会影响道床底面的脱空范围,道床长度越大,中心块道床损伤范围越大;(3)道床伸缩缝与隧道环缝未重合条件下,道床底部损伤程度加深,沿隧道环缝位置产生贯通道床底面的损伤或脱空,道床伸缩缝越靠近管片中线,道床-隧道整体性越好,道床底部损伤程度越小,损伤范围越大,因此通过优化道床伸缩缝位置、控制道床长度,可以减少盾构隧道差异沉降产生的道床脱空病害;(4)本文研究可为盾构隧道内道床脱空病害整治提供参考。

关键词：地铁道床盾构隧道差异沉降脱空

基于增强视觉Transformer的哈希食品图像检索

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食品科学 2024年第10期45卷 1-8页

作者：曹品丹闵巍庆宋佳骏盛国瑞杨延村王丽丽蒋树强鲁东大学信息与电气工程学院山东烟台264025 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国人民大学农业与农村发展学院北京100872

作为食品计算的一个主要任务,食品图像检索近年来受到了广泛的关注。然而,食品图像检索面临着两个主要的挑战。首先,食品图像具有细粒度的特点,这意味着不同食品类别之间的视觉差异可能很小,这些差异只能在图像的局部区域中观察到。其次... 详细信息

作为食品计算的一个主要任务,食品图像检索近年来受到了广泛的关注。然而,食品图像检索面临着两个主要的挑战。首先,食品图像具有细粒度的特点,这意味着不同食品类别之间的视觉差异可能很小,这些差异只能在图像的局部区域中观察到。其次,食品图像包含丰富的语义信息,如食材、烹饪方式等,这些信息的提取和利用对于提高检索性能至关重要。为解决这些问题,本实验基于预训练的视觉Transformer(Vision Transformer,ViT)模型提出了一种增强ViT的哈希网络(enhanced ViT hash network,EVHNet)。针对食品图像的细粒度特点,EVHNet中设计了一个基于卷积结构的局部特征增强模块,使网络能够学习到更具有代表性的特征。为更好地利用食品图像的语义信息,EVHNet中还设计了一个聚合语义特征模块,根据类令牌特征来聚合食品图像中的语义信息。本实验提出的EVHNet模型在贪婪哈希、中心相似量化和深度极化网络3种流行的哈希图像检索框架下进行评估,并与AlexNet,ResNet50、ViT-B_32和ViT-B_164种主流网络模型进行比较,在Food-101、Vireo Food-172、UEC Food-2563个食品数据集上的实验结果表明,EVHNet模型在检索精度上的综合性能优于其他模型。

关键词：食品图像检索食品计算哈希检索 VisionTransformer网络深度哈希学习

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中国人—地—粮复合系统适配性评价及影响

地理学报 2024年第3期79卷 779-799页

作者：王兆峰张先甜湖南师范大学旅游学院长沙410081

人—地—粮适配性发展是关乎国计民生的重大问题,亦是反映区域粮食安全可持续发展的重点议题。本文对2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配性进行评价,运用空间变差函数、马尔科夫链、GTWR模型等揭示其时空动态特征与影响因素。研究... 详细信息

人—地—粮适配性发展是关乎国计民生的重大问题,亦是反映区域粮食安全可持续发展的重点议题。本文对2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配性进行评价,运用空间变差函数、马尔科夫链、GTWR模型等揭示其时空动态特征与影响因素。研究结果表明:(1) 2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配水平在波动变化中总体呈缓慢增长态势;2004—2014年适配水平具有“粮食主产区>粮食主销区>产销平衡区”的特征,2014年后主销区连年下降,跌至第3。(2)适配水平空间差异逐渐变大,空间相关性因素成为空间变异的主导因素,东北—西南方向上的空间变异程度持续强化且具有明显的迁移特征。(3)动态演化特征下,系统适配类型具有“路径依赖”与“自身锁定”效应,邻域背景在其动态变化过程中起着重要作用,即越与适配水平较高的区域邻接,其向上级类型区转移的概率越大,反之亦然。(4)适配性受农户资本状况、产业结构、种植结构、政府支农力度及国际贸易水平的共同作用,且各因素的影响效果存在显著时空异质性,其中,产业结构调整能够有效促进粮食主产区适配发展,种植结构调整、国际贸易水平的正向效应主要表现在粮食主销区,而财政支农的正向作用力随时间递增。

关键词：粮食安全人—地—粮适配性影响因素粮食功能区中国

弱电网下基于导纳合成相量法的单相并网逆变器鲁棒性提升技术研究

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3213-3223,I0023页

作者：张惠丽方天治刘昊吴皓张雨南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市211106

为保证并网逆变器的并网电流与电网电压同步,通常采用锁相环获取电网电压相位信息。同时,为提高并网电流质量,常考虑在回路中加入电网电压前馈。然而,当逆变器工作在弱电网下时,它们均有可能对系统的稳定性带来负面影响。该文以单相LCL... 详细信息

为保证并网逆变器的并网电流与电网电压同步,通常采用锁相环获取电网电压相位信息。同时,为提高并网电流质量,常考虑在回路中加入电网电压前馈。然而,当逆变器工作在弱电网下时,它们均有可能对系统的稳定性带来负面影响。该文以单相LCL型并网逆变器为例,旨在研究弱电网下锁相环和电网电压前馈造成系统不稳定的原因并进行优化。针对2 个不稳定因素存在的情况,该文提出一种导纳合成相量法来分析多个导纳共同作用时的影响机理。考虑到带通滤波器可以衰减不稳定因素的影响,文中加入带通环节对系统的鲁棒性进行优化。结合上述导纳合成相量法的分析结果,确定带通环节的设计目标,并进一步给出带通环节参数的具体设计过程。结果表明,并网逆变器加入优化设计的带通环节后,即使在电网阻抗变化范围较大的情况下,系统仍能稳定工作。

关键词：并网逆变器锁相环电网电压前馈弱电网

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河虾过敏原原肌球蛋白的基因克隆与原核表达

食品科学 2024年第13期45卷 89-95页

作者：骆叶晴郑双艳孙耀斌陈娇刘鑫陈红兵谢彦海南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江西南昌330047 南昌大学中德联合研究院江西南昌330047 南昌大学食品学院江西南昌330047

为了探寻天然原肌球蛋白的可替代物作为诊断和治疗虾类过敏的基础材料,本研究从河虾中提取总RNA,利用cDNA末端快速扩增技术克隆河虾过敏原原肌球蛋白基因的全长序列。以此序列设计表达引物,构建表达载体,最后通过异丙基-β-D-硫代半乳糖... 详细信息

为了探寻天然原肌球蛋白的可替代物作为诊断和治疗虾类过敏的基础材料,本研究从河虾中提取总RNA,利用cDNA末端快速扩增技术克隆河虾过敏原原肌球蛋白基因的全长序列。以此序列设计表达引物,构建表达载体,最后通过异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导表达重组原肌球蛋白。结果显示,河虾的原肌球蛋白基因cDNA序列全长1658 bp,开放阅读框855 bp,编码284个氨基酸,预测蛋白等电点4.70,预测分子质量32.8 kDa。河虾原肌球蛋白cDNA序列已上传至GenBank数据库,登录号为OP974621。本研究成功构建河虾原肌球蛋白重组表达质粒pET-30a-TM,并用IPTG进行体外诱导表达,最佳诱导条件为IPTG浓度1 mmol/L、37℃诱导4 h。可溶性分析结果表明重组原肌球蛋白主要以可溶性形式存在于细胞破碎液的上清液中,分子质量约38 kDa。

关键词：河虾原肌球蛋白基因克隆原核表达重组蛋白

电场调控激光诱导石墨烯基重金属电化学检测装置的研制

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农业工程学报 2024年第4期40卷 215-223页

作者：刘畅王园袁修华刘东陈祚由天艳江苏大学农业工程学院镇江212013 聊城大学机械与汽车工程学院聊城252059 江苏大学应急管理学院镇江212013

为了快速、精准分析农田重金属,该文设计了一款基于施加电场与激光诱导石墨烯(laser-inducedgraphene,LIG)电极阵列的功能核酸比率电化学检测装置,用于农田中典型重金属离子Hg^(2+)、Pb^(2+)的分析。该装置主要包括电场施加模块与LIG电... 详细信息

为了快速、精准分析农田重金属,该文设计了一款基于施加电场与激光诱导石墨烯(laser-inducedgraphene,LIG)电极阵列的功能核酸比率电化学检测装置,用于农田中典型重金属离子Hg^(2+)、Pb^(2+)的分析。该装置主要包括电场施加模块与LIG电极阵列传感器两个部分,前者以AT89S52单片机作为主控芯片、DAC0832作为电压输出端口,设计单片机控制电压输出的电场施加装置,实现了可编程电压的稳定输出;后者则通过结合CO_(2)激光直写和环氧树脂转印技术,提出了LIG电极阵列的快速制备方法,并进一步构建了LIG基功能核酸比率电化学传感器。在检测过程中,通过调控施加电场的性质,该装置实现了Hg^(2+)、Pb^(2+)在传感器表面的快速特异性富集以及响应信号的稳定获取,其对Hg^(2+)、Pb^(2+)检测限分别低至8.5×10^(-12)mol/L(4.25×10^(-11)mg/L)和4.6×10^(-13)mol/L(2.22×10^(-12)mg/L),实现了农田灌溉用水中Hg^(2+)、Pb^(2+)的现场精准检测。该装置利用施加电场与LIG阵列传感器,实现了重金属离子的快速、精准、现场分析需求,对于农田环境重金属污染的监测及治理具有重要意义。

关键词：重金属污染检测便携式装置电化学传感器电场调控汞、铅离子

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基于修正拟动力法的抗滑桩加固边坡三维地震稳定性分析

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中国公路学报 2024年第1期37卷 44-54页

作者：李雨浓赵巍刘畅王立伟燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室河北秦皇岛066004

为了给抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考,对其在地震作用下的三维稳定性进行研究。基于极限分析上限定理,采用修正的拟动力法(MPDM)对水平地震作用下的三维抗滑桩加固边坡的稳定性进行了分析,并推导出边坡安全系数(FS)的表达式。为了... 详细信息

为了给抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考,对其在地震作用下的三维稳定性进行研究。基于极限分析上限定理,采用修正的拟动力法(MPDM)对水平地震作用下的三维抗滑桩加固边坡的稳定性进行了分析,并推导出边坡安全系数(FS)的表达式。为了提高计算效率,采用遗传算法(GA)计算出安全系数的最小值。将所得研究结果与已有文献成果进行对比,验证了所用方法的有效性。此外,通过参数分析研究了归一化频率(ωH/V_(S))、宽高比(B/H)、水平地震系数(k_(h))、阻尼比D、桩位、桩距等因素对桩加固边坡稳定性的影响。研究结果表明:ωH/V_(S)对桩加固边坡稳定性的影响显著,并决定着D对桩加固边坡稳定性的影响;当桩加固边坡受到与土体固有频率接近的地震波作用时,D对桩加固边坡的稳定性影响非常显著,并且拟动力法会极大地高估桩加固边坡的稳定性;对于远离土体固有频率的地震波,D对桩加固边坡的稳定性影响较小;在一个地震波周期内,地震作用下边坡的FS随地震峰值加速度的增加而减小;水平地震加速度系数a_(hs)的峰值会随着k_(h)的增大和D的减小而增大;当B/H小于5时,三维效应对桩加固边坡的稳定性影响不可忽略;对于给定高度的边坡,k_(h)的增大和D的减小会造成F_(S)的降低以及滑裂面的加深,并且会导致最佳桩位向坡顶方向移动。

关键词：路基工程抗滑桩加固边坡极限分析上限定理三维稳定性地震作用修正拟动力法

多层非均质边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1177-1186页

作者：蒋水华刘贤黄劲松周创兵南昌大学工程建设学院江西南昌330031 中山大学土木工程学院广东珠海519082

边坡降雨入渗分析对于降雨型滑坡加固设计、治理和风险防控至关重要。经典的Green-Ampt模型参数虽然具有明确的物理意义,计算便捷,但是忽略了入渗区客观存在的过渡层,并且不能有效分析考虑土体渗透系数空间变异性的多层非均质边坡降雨... 详细信息

边坡降雨入渗分析对于降雨型滑坡加固设计、治理和风险防控至关重要。经典的Green-Ampt模型参数虽然具有明确的物理意义,计算便捷,但是忽略了入渗区客观存在的过渡层,并且不能有效分析考虑土体渗透系数空间变异性的多层非均质边坡降雨入渗问题。为此,提出了一种适用于多层非均质边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型,考虑了降雨入渗的椭圆形过渡层,推导了不同降雨历时下边坡含水率分布情况。同时,以无限长边坡模型为例,通过4种常见的边坡工况验证了该模型的有效性,并进行了降雨入渗条件下非均质边坡稳定性分析。结果表明:对于设定的4种工况,提出的改进Green-Ampt模型计算的边坡体积含水量分布、安全系数和滑动面深度与Richards方程数值解吻合,而基于修正Green-Ampt模型计算的边坡体积含水量和滑动面分布存在偏差,边坡安全系数偏小。此外,基于提出的改进Green-Ampt模型能够准确识别最危险滑动面位置。研究成果可为多层非均质边坡降雨入渗分析及降雨型滑坡加固设计及风险防控提供理论参考。

关键词：非均质边坡降雨入渗稳定性分析改进Green-Ampt模型空间变异性

基于改进注意力机制和多语义特征增强的自然环境下枣品种识别方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 270-279,324页

作者：雷浩苑迎春许楠何振学河北农业大学信息科学与技术学院保定071001

针对目前自然环境下枣品种识别准确率较低的问题,提出了一种基于注意力机制和多语义特征增强的枣品种识别模型(ICBAM_MSFE_Res50)。该模型在ResNet-50基础上,引入改进注意力机制(Improved convolutional block attention module,ICBAM),... 详细信息

针对目前自然环境下枣品种识别准确率较低的问题,提出了一种基于注意力机制和多语义特征增强的枣品种识别模型(ICBAM_MSFE_Res50)。该模型在ResNet-50基础上,引入改进注意力机制(Improved convolutional block attention module,ICBAM),ICBAM采用一维卷积和多尺度空洞卷积对卷积块注意力模块(CBAM)进行改进,消除了特征图降维时的信息损失,降低了模型计算量和参数量,提高了模型对枣果区域细粒度特征的提取能力。同时,提出了多语义特征增强(Multi semantic feature enhancement,MSFE)模块,该模块通过枣果区域定位算法提取更多枣果局部显著特征,并采用显著性特征抑制算法迫使模型学习枣果次要特征,从而达到枣果多种语义特征学习。实验结果表明,在20类枣品种数据集上,本文模型准确率为92.20%,与ResNet-50相比,提高4.26个百分点。对比AlexNet、VGG-16、ResNet-18、InceptionV3模型,准确率分别提高15.84、9.22、6.86、3.55个百分点。对比其他枣品种识别方法,本文方法在20种枣品种识别中表现最优,可为自然环境下枣品种识别研究提供参考。

关键词：枣品种识别深度学习注意力机制多语义特征增强

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