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双轨道弹射式水稻精量直播排种器设计与试验

农业机械学报 2024年第2期55卷 60-72页

作者：李汉青颜丙新武广伟凌琳赵春江孟志军北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 东北农业大学电气与信息学院哈尔滨150030 智能农业动力装备全国重点实验室北京100097

针对现有排种器存在投种不顺及大播量成穴性较差等问题,本文设计了一种双轨道弹射式水稻精量直播排种器。基于理论分析设计了关键部件,利用DEM-MBD耦合仿真技术得到了弹簧力参数及因素取值范围,明确了转速超过35 r/min后排种器的性能显... 详细信息

针对现有排种器存在投种不顺及大播量成穴性较差等问题,本文设计了一种双轨道弹射式水稻精量直播排种器。基于理论分析设计了关键部件,利用DEM-MBD耦合仿真技术得到了弹簧力参数及因素取值范围,明确了转速超过35 r/min后排种器的性能显著下降。以合格率、漏播率及重播率为性能评价指标开展台架正交试验,研究转速、调节深度及稻种球度对排种器工作性能的影响,建立排种性能评价指标的回归预测模型。试验结果表明:排种轮转速为23.06 r/min、型孔深度为8.99 mm、稻种球度为52.7%时,排种器合格率为88.58%、漏播率为4.43%、重播率为6.99%,排种器工作性能最佳。为验证排种器工作性能及优化后参数的准确性,开展了田间试验,试验结果与优化后结果保持一致,回归方程预测结果误差小于2%,验证了试验可行性及参数准确性,在最优参数下排种器穴径合格率为100%、平均穴径为3.62 cm、穴径变异系数为18.45%、平均穴距为22.98 cm、穴距变异系数为8.43%、平均穴粒数为11.08、穴粒数变异系数为17.56%。所设计的排种器具有较好的播种性能、较高的穴径合格率及较低的变异系数,表明该排种器具有良好的成穴性能。

关键词：水稻精量排种器双轨道弹射式

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铜锌双金属催化剂在电化学还原CO领域的研究进展

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石油学报(石油加工) 2024年

作者：尹国庆毛国梁张照韵苑丹丹东北石油大学石油与天然气化工省重点实验室东北石油大学化学化工学院

电化学还原CO2(CO2ER)不仅能够实现CO2的资源化利用，生产出高附加值化学品，同时也有助于推动绿色低碳发展，实现可持续发展。在CO2ER领域，相较于单金属催化剂，双金属催化剂特别是Cu-Zn双金属催化剂，因其经济环保、活性位点丰富及... 详细信息

电化学还原CO2(CO2ER)不仅能够实现CO2的资源化利用，生产出高附加值化学品，同时也有助于推动绿色低碳发展，实现可持续发展。在CO2ER领域，相较于单金属催化剂，双金属催化剂特别是Cu-Zn双金属催化剂，因其经济环保、活性位点丰富及电子结构可调等特性备受关注。这些优点使其在C－C偶联形成多碳(C2+)产物的过程中具有显著优势。综述了Cu－Zn双金属催化剂在CO2ER领域的研究进展，归纳了界面协同效应、表面吸脱附、界面缺陷等不同因素影响CO2ER过程中的电子转移或电子-质子耦合机制，进而揭示其催化生成不同还原产物的反应机理。此外，还针对Cu－Zn双金属催化剂在CO2ER生成特定产物过程中的性能进行分类讨论，重点探讨催化剂的制备方法以及电解池的类型对催化剂性能的影响。最后，还就CO2ER领域催化剂在活性、稳定性及产物选择性等方面所面临的挑战进行展望。

关键词：双金属催化剂铜锌双金属 CO 电催化剂电化学还原

基于内嵌物理信息与注意力机制BiLSTM神经网络的臂架系统疲劳损伤预测模型

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机械工程学报 2024年第13期60卷 205-215页

作者：付玲佘玲娟颜镀镭张鹏龙湘云中联重科股份有限公司长沙410013 起重机械关键技术国家重点实验室长沙410013 湖南大学机械与运载工程学院长沙410012

臂架系统是工程机械的关键承载部件,其结构安全决定了工程建设施工安全。结构疲劳损伤预测可保证臂架系统全生命周期服役安全,但用于预测的应力历程数据难以长期可靠获取,融合深度学习的间接信号反推方法是一种有效方式,但存在输入信号... 详细信息

臂架系统是工程机械的关键承载部件,其结构安全决定了工程建设施工安全。结构疲劳损伤预测可保证臂架系统全生命周期服役安全,但用于预测的应力历程数据难以长期可靠获取,融合深度学习的间接信号反推方法是一种有效方式,但存在输入信号与疲劳损伤之间等效关系难以掌握、预测精度低等问题。针对上述问题,提出一种基于内嵌物理信息与注意力机制BiLSTM神经网络的臂架系统疲劳损伤预测模型。该模型突破了输入信号与疲劳损伤的高精等效映射难题,通过将物理模型与数据模型结果回归融合,并创新提出了一种全新的物理引导损失函数,显著提升了模型疲劳损伤预测能力。研究结果表明,该预测模型对不同工况下臂架系统的疲劳损伤均有较高的预测精度。

关键词：物理信息深度学习臂架系统疲劳损伤注意力机制

基于IWHO-EKF的高速免耕播种机播种深度监测系统研究

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农业机械学报 2024年第3期55卷 75-84页

作者：王淞衣淑娟赵斌李衣菲陶桂香毛欣黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室大庆163319 东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为解决免耕播种机高速(12~16 km/h)作业时因地势起伏造成机械振动与传感器测量误差导致的播种深度监测系统精度降低,以及单一传感器监测可靠性较差的问题,研究了一种基于改进野马算法(Improved wild horse optimizer,IWHO)优化扩展卡尔... 详细信息

为解决免耕播种机高速(12~16 km/h)作业时因地势起伏造成机械振动与传感器测量误差导致的播种深度监测系统精度降低,以及单一传感器监测可靠性较差的问题,研究了一种基于改进野马算法(Improved wild horse optimizer,IWHO)优化扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter,EKF)中关键参数Q_(sigma)、R_(sigma1)、R_(sigma2)、R_(sigma3)的多传感器数据融合算法(IWHO-EKF)的高速免耕播种机播种深度监测系统。首先,建立以激光、超声波与角度传感器为多传感器监测单元的播种深度监测模型;其次,通过卡尔曼滤波算法对3个单一传感器分别滤波;最后,提出一种加入莱维飞行与高斯变异的IWHO-EKF算法,将滤波后的3个单一传感器进行数据融合,从而解决机械振动干扰与传感器测量误差降低的问题,同时充分发挥多传感器融合信息,确保免耕播种机高速作业时实现高精度、高可靠性播种深度实时监测。为验证其优越性,通过IWHO-EKF算法与单一传感器监测、单一传感器滤波和WHO-EKF算法进行仿真对比试验与田间试验。仿真试验表明:基于IWHO-EKF的高速免耕播种机播种深度监测算法平均绝对误差为0.073 cm,均方根误差为0.090 cm,相关系数为0.983,实现了高精度监测,且精度相较于传感器原始监测值、滤波值与WHO-EKF算法均显著提升。田间试验结果表明:基于IWHO-EKF算法的高速免耕播种机播种深度监测系统相较于3个单一传感器监测值,平均绝对误差和平均均方根误差分别降低0.063 cm和0.067 cm,同时平均相关系数提升0.027,该系统能够提高播种深度监测系统的精确性和可靠性。

关键词：高速免耕播种机播种深度监测系统改进野马算法扩展卡尔曼滤波器数据融合

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病理性心肌肥厚中环状RNA研究的新进展

解剖科学进展 2024年第1期30卷 109-112页

作者：周思雨举沅芷尹薇仪任欣雨张丹语赵美眯中国医科大学药学院药物毒理学教研室辽宁沈阳110122

环状RNA(circRNA)为一种共价键形成闭合环状结构的内源性非编码RNA,能吸附微小RNA、调控基因表达、调控蛋白质的生成、作为生物标志物等。病理性心肌肥厚是由心肌梗死、机械刺激、激素、细胞因子、生长因子和压力超负荷等因素引起的,其... 详细信息

环状RNA(circRNA)为一种共价键形成闭合环状结构的内源性非编码RNA,能吸附微小RNA、调控基因表达、调控蛋白质的生成、作为生物标志物等。病理性心肌肥厚是由心肌梗死、机械刺激、激素、细胞因子、生长因子和压力超负荷等因素引起的,其发病机制复杂,受多种细胞信号调控,其中包括新兴的circRNA等非编码RNA调控。某些circRNA的上调或下调可以促进或抑制病理性心肌肥厚,其作用方式主要集中于circRNA充当miRNA的内源性海绵吸附靶基因,进而影响心肌肥厚相关的信号通路蛋白。本文旨在对circRNA的生物学研究、病理性心肌肥厚的形成机制以及circRNA在病理性心肌肥厚中的研究新进展进行综述。

关键词：病理性心肌肥厚压力超负荷微小RNA 机械刺激生长因子非编码RNA 心肌梗死闭合环状

三七总皂苷抑制小鼠星形胶质细胞活化缓解完全弗氏佐剂所致炎性痛

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解剖学报 2024年第1期55卷 25-31页

作者：袁蕾杨智伟杨惠刘政海何洁万炜海南省热带脑科学研究与转化重点实验室海口571199 赣州市人民医院病理科江西赣州341000 南华大学衡阳医学院应用解剖学与生殖医学研究所湖南衡阳421001 海南医学院病理学教研室海口571199

目的探讨三七总皂苷(PNS)对完全弗氏佐剂(CFA)所致慢性炎性疼痛小鼠模型的镇痛作用及可能机制。方法48只C57BL/6J雄性小鼠随机分成生理盐水对照组(Ctrl)、CFA组(CFA)、CFA+PNS组、CFA+地塞米松(DEX)组(CFA+DEX)。采用Von Frey纤维丝检... 详细信息

目的探讨三七总皂苷(PNS)对完全弗氏佐剂(CFA)所致慢性炎性疼痛小鼠模型的镇痛作用及可能机制。方法48只C57BL/6J雄性小鼠随机分成生理盐水对照组(Ctrl)、CFA组(CFA)、CFA+PNS组、CFA+地塞米松(DEX)组(CFA+DEX)。采用Von Frey纤维丝检测小鼠机械疼痛;采用免疫组织化学法检测脊髓后角胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性星形胶质细胞数目和形态结构变化;采用Western blotting检测各组小鼠相应节段脊髓GFAP、核苷酸结合寡聚化结构域(NOD)样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、Caspase-1、白细胞介素(IL)-1β和IL-18的表达。结果与Ctrl组相比,CFA组小鼠机械痛阈值在第1、3、5、7、14天明显下降,小鼠脊髓NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β和IL-18的表达均显著增加。PNS干预可缓解模型小鼠机械痛觉,下调小鼠脊髓NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β和IL-18的表达,且与CFA+DEX组表达差异无显著性。免疫组织化学结果显示,与Ctrl组相比,CFA组小鼠脊髓后角GFAP阳性细胞数目显著增多;PNS干预后CFA+PNS组小鼠脊髓后角GFAP阳性细胞数目减少;DEX干预后对小鼠脊髓后角GFAP阳性细胞数目没有明显影响。Western blotting结果显示,与Ctrl组相比,CFA组小鼠脊髓GFAP表达明显增加;PNS干预后CFA+PNS组小鼠脊髓GFAP表达明显减少,DEX干预后对小鼠脊髓后角GFAP表达没有明显影响。结论PNS对炎性痛具有较好的缓解作用,其机制可能与抑制星形胶质细胞活化以及减少NLRP3炎性小体激活有关。

关键词：三七总皂苷星形胶质细胞炎性痛核苷酸结合寡聚化结构域样受体热蛋白结构域相关蛋白3 免疫组织化学免疫印迹法小鼠

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非理想相贯焊缝自动化焊接的运动控制研究

热加工工艺 2024年第11期53卷 60-65页

作者：高胜程晓飞李军潘云龙李海超东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150006 哈尔滨石油学院机械工程学院黑龙江哈尔滨150028

为了实现对加工装配存在误差的大构件相贯焊缝的多层多道自动化焊接,在介绍四轴联动焊接机器人结构及工作原理的基础上,建立了集斜交、偏置的通用相贯焊缝数学模型,提出一种连续控制焊枪位置参数及姿态调整值的计算方法,利用关键点示教... 详细信息

为了实现对加工装配存在误差的大构件相贯焊缝的多层多道自动化焊接,在介绍四轴联动焊接机器人结构及工作原理的基础上,建立了集斜交、偏置的通用相贯焊缝数学模型,提出一种连续控制焊枪位置参数及姿态调整值的计算方法,利用关键点示教+分段空间圆弧插补确定焊枪位置,主法面二分角法给出焊枪姿态,最后采用PC机+运动控制卡的方式构成伺服控制系统,驱动电机执行运动控制算法。该运动控制算法通用性较强,对管管焊缝工程化应用具有重要的参考价值。

关键词：相贯焊缝位姿插补运动控制四轴机器人

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高转速背景下涡轮分子泵的发展机遇与挑战

真空科学与技术学报 2024年

作者：孙坤邓海顺胡鑫王成汪森辉张世伟安徽理工大学机电工程学院东北大学机械工程与自动化学院

传统直叶片结构的涡轮分子泵在高转速的背景下面临着新的发展机遇与挑战，为了突破当前遇到的“涡轮分子泵的抽气速率随着涡轮转速增加到一定程度以后就不再增加，仿佛进入了一个饱和状态”的瓶颈问题，本文从分子气体动力学基本原理出... 详细信息

传统直叶片结构的涡轮分子泵在高转速的背景下面临着新的发展机遇与挑战，为了突破当前遇到的“涡轮分子泵的抽气速率随着涡轮转速增加到一定程度以后就不再增加，仿佛进入了一个饱和状态”的瓶颈问题，本文从分子气体动力学基本原理出发，采用蒙特卡洛方法，分析了涡轮转速提高以后给涡轮分子泵的抽气机制带来的新变化，发现了传统直叶片结构的抽气叶列和抽气模式与目前达到的高转速不匹配限制了抽速的提升，但高转速背景下又为其抽气性能的提升提供了可能。理论分析和研究发现在涡轮叶列中设置随叶片半径变化的扭转叶片是突破瓶颈的途径，论述了设置扭转叶片的根本原因，提出了高转速小角度的设计理念和新型扭转叶片的几何建模的方法，以期实现最佳叶列结构的设计与求解，为研制高转速下高性能、高适应性涡轮分子泵提供理论依据与技术支撑，也为将来涡轮分子泵的结构优化设计提供了一个方向。

关键词：涡轮分子泵扭转叶片高转速抽气机制发展趋势

基于多尺度和注意力机制的红外与可见光图像融合

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控制与决策 2024年第1期39卷 227-235页

作者：闵莉田林林赵怀慈刘鹏飞曹思健沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 中国科学院沈阳自动化研究所光电信息处理重点实验室沈阳110169

现有的红外与可见光图像融合算法通常从单一尺度提取图像特征,导致融合图像无法全面保留原始特征信息.针对上述问题,提出一种基于多尺度和注意力机制的自编码网络结构实现红外与可见光图像融合.首先,采用密集连接和多尺度注意力模块构... 详细信息

现有的红外与可见光图像融合算法通常从单一尺度提取图像特征,导致融合图像无法全面保留原始特征信息.针对上述问题,提出一种基于多尺度和注意力机制的自编码网络结构实现红外与可见光图像融合.首先,采用密集连接和多尺度注意力模块构建编码器网络,并引入自注意力机制增强像素间的依赖关系,充分提取红外图像的显著目标和可见光图像的细节纹理;然后,特征融合阶段采用基于通道与空间的联合注意融合网络,进一步融合图像典型特征;接着,设计基于像素、结构相似性和色彩的混合损失函数指导网络训练,进一步约束融合图像与源图像的相似性;最后,通过对比实验的主观和客观评价结果,验证所提出算法相比于其他代表性融合算法具有更优异的图像融合能力.

关键词：图像融合自编码网络多尺度注意力模块注意融合网络混合损失函数