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百香果藤蔓粉碎刀具的设计与试验

农机化研究 2025年第4期47卷 83-91页

作者：李俊平张德晖何金成贺平李盼春候志涛福建农林大学福州350002 现代农业装备福建省高校工程研究中心(福建农林大学) 福州350002

为提高藤蔓的粉碎效果、降低粉碎能耗,设计了一款藤蔓粉碎刀具。首先,利用ANSYS Workbench/Ls-Dyna对单把等滑切动刀与藤蔓的粉碎过程进行了仿真分析,以刀轴的转速、刀片类型及其等滑切角为影响因素,以比能耗为目标进行正交试验,得到最... 详细信息

为提高藤蔓的粉碎效果、降低粉碎能耗,设计了一款藤蔓粉碎刀具。首先,利用ANSYS Workbench/Ls-Dyna对单把等滑切动刀与藤蔓的粉碎过程进行了仿真分析,以刀轴的转速、刀片类型及其等滑切角为影响因素,以比能耗为目标进行正交试验,得到最优的参数组合:刀具类型为弧形锯齿刀片,刀片滑切角为40°,刀轴转速为800 r/min。制作试验平台对单把等滑切动刀进行试验,试验结果与仿真结果基本一致。最后,对整个粉碎装置进行试验,将藤蔓含水率、刀盘转速、动定刀间隙作为考察因素,以比能耗为主要优化目标、粉碎合格率为次要目标,进行响应曲面试验。试验得到最佳参数组合为动定刀间隙2.44 mm、刀盘转速911.28 r/min、含水率52.02%,此时比能耗为0.140 0 kW·h/kg、碎合格率为97.5317%。

关键词：百香果藤蔓粉碎刀具 LS-DYNA 响应曲面等滑切

基于RHT本构模型的连续装药预裂爆破孔距优化研究

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高压物理学报 2025年第1期39卷 109-118页

作者：张伟王建国王勉陶家龙昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省教育厅爆破新技术工程研究中心云南昆明650093

为解决北衙金矿在使用预裂爆破技术时整体爆破效果不佳的问题,基于RHT损伤本构模型,利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,开展了不同孔距下预裂爆破的数值模拟研究。结果表明:当预裂孔炮孔间距为120 cm时,孔间裂纹存在较为明显的分叉,且裂纹... 详细信息

为解决北衙金矿在使用预裂爆破技术时整体爆破效果不佳的问题,基于RHT损伤本构模型,利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,开展了不同孔距下预裂爆破的数值模拟研究。结果表明:当预裂孔炮孔间距为120 cm时,孔间裂纹存在较为明显的分叉,且裂纹扩展范围较大;当炮孔间距为130 cm时,裂纹向四周扩展的范围减小,且炮孔周围岩石的损伤程度明显降低;当炮孔间距增加至140 cm时,相邻预裂孔连线上的裂纹仅在局部连通,无法实现孔间贯穿。上述结果说明,130 cm的炮孔间距在降低预裂爆破自身对岩体的扰动与实现有效爆破成缝之间达到了平衡。基于数值模拟试验结果开展了现场试验,爆破效果良好。研究结果可为矿山的预裂爆破设计和施工提供参考。

关键词：预裂爆破连续装药孔距优化 RHT本构模型

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海洋硫酸多糖的免疫调节活性研究进展

食品工业科技 2025年第1期46卷 413-423页

作者：陈秋宇赵然孟美杉窦欣雨陈碧漪赵前程李莹大连海洋大学食品科学与工程学院辽宁大连116023 辽宁省海洋健康食品工程研究中心辽宁大连116023

随着现代生活方式的改变,免疫力低下成为了越来越多人面临的健康问题,开发具有免疫调节活性的天然活性产物成为当前研究的热点问题之一。海洋硫酸多糖是从海洋生物中提取分离的一种富含硫酸基团的天然活性产物,其结构独特,在免疫调节活... 详细信息

随着现代生活方式的改变,免疫力低下成为了越来越多人面临的健康问题,开发具有免疫调节活性的天然活性产物成为当前研究的热点问题之一。海洋硫酸多糖是从海洋生物中提取分离的一种富含硫酸基团的天然活性产物,其结构独特,在免疫调节活性方面展现了巨大潜力。为了更好地研究海洋硫酸多糖对免疫调节活性的影响及机制,本文对目前有关海洋硫酸多糖的研究文献进行分析和总结,根据结构及来源对海洋硫酸多糖的种类进行概述,重点从调节巨噬细胞、自然杀伤细胞、T/B淋巴细胞、补体系统和肠道微生物功能五个方面,综述海洋硫酸多糖发挥免疫调节活性的作用及机制。本文为海洋硫酸多糖的免疫调节活性及作用机制等后续研究提供理论基础,为开发新型海洋硫酸多糖免疫增强剂提供新思路,未来有望开发基于海洋硫酸多糖的针对免疫力低下、肿瘤和自身免疫性疾病的功能性食品或特殊医学用途食品,对食品行业的发展和人类的健康起到积极推动作用。

关键词：海洋硫酸多糖免疫调节机制肠道微生物

有机覆盖措施对葡萄生长特性和果实品质影响研究进展

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核农学报 2025年第1期39卷 201-211页

作者：王江林徐国前杨帆孙淼裴泓凯程春颖张立霞薛婷婷宁夏大学葡萄酒与园艺学院宁夏银川750021 宁夏葡萄与葡萄酒教育部工程研究中心/宁夏葡萄与葡萄酒工程技术研究中心宁夏银川750021 宁夏博纳佰馥酒庄有限公司宁夏银川750021 宁夏嘉地酒园酒庄有限公司宁夏银川750021

生草、枝条和秸秆等有机覆盖措施作为土壤管理的一种方法,广泛应用于葡萄栽培管理实践。有机覆盖措施不仅可以提高土壤稳定性和土壤养分含量,调节葡萄植株生长以及改善葡萄浆果品质,而且能使有机废弃物得到充分利用,促进资源的可持续循... 详细信息

生草、枝条和秸秆等有机覆盖措施作为土壤管理的一种方法,广泛应用于葡萄栽培管理实践。有机覆盖措施不仅可以提高土壤稳定性和土壤养分含量,调节葡萄植株生长以及改善葡萄浆果品质,而且能使有机废弃物得到充分利用,促进资源的可持续循环。基于此,本文围绕葡萄园有机覆盖措施的最新研究成果,系统回顾了有机覆盖措施的研究进展与发展趋势;综述了有机覆盖措施对葡萄叶片光合作用、植株生长和物候期等葡萄树体生长特性,以及葡萄浆果品质和产量的影响和作用机制;并对该领域的前沿研究方向和应用前景进行了展望。该文可为葡萄园有机覆盖措施的应用提供理论依据。

关键词：生草覆盖枝条覆盖秸秆覆盖葡萄生长特性果实品质

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深度学习方法在红花采摘机器人中的应用

农机化研究 2025年第4期47卷 186-191页

作者：陈金荣许燕周建平王小荣崔超新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047 新疆维吾尔自治区农牧机器人及智能装备工程研究中心乌鲁木齐830047 新疆大学工程训练中心乌鲁木齐830047

为实现农业复杂环境中红花的快速准确识别,提出了一种基于深度学习方法的改进YOLOv5s红花目标检测算法。在YOLOv5s基础上融入适配GPU的轻量Ghost模块,获得复杂度更低、网络推理速度更快的基线模型,将CBAM注意力机制嵌入基线模型,增强了... 详细信息

为实现农业复杂环境中红花的快速准确识别,提出了一种基于深度学习方法的改进YOLOv5s红花目标检测算法。在YOLOv5s基础上融入适配GPU的轻量Ghost模块,获得复杂度更低、网络推理速度更快的基线模型,将CBAM注意力机制嵌入基线模型,增强了小目标物在高频特征中的表现力,并通过建立一种基于边界框宽和高差值的Focal-EIoU损失函数,提高红花在不同遮挡情况下的识别率。最后,在并联式红花采摘机器人上开展红花识别试验,验证改进算法的可行性和可靠性。结果表明:改进后的YOLOv5s模型相较于原始模型在mAP值上提高了1.94个百分点,模型参数量和单幅图像检测速度分别为3.52 MB和0.06 s/幅,红花采摘机器人视觉系统的平均识别成功率可达89.92%。

关键词：红花采摘机器人深度学习 YOLOv5s 识别成功率

基于改进YOLOv5的红花目标检测算法研究

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农机化研究 2025年第1期47卷 26-32,66页

作者：陈金荣许燕周建平王小荣新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047 新疆大学工程训练中心乌鲁木齐830047 新疆维吾尔自治区农牧机器人及智能装备工程研究中心乌鲁木齐830047

为实现农业非结构环境下采摘机器人对红花的准确识别,提出了一种基于改进YOLOv5的红花目标检测算法。将CBAM注意力机制嵌入到YOLOv5网络,提高了小尺寸目标物在高层次特征中的表现力;建立一种Alpha-IoU目标位置损失函数对原损失函数GIOU... 详细信息

为实现农业非结构环境下采摘机器人对红花的准确识别,提出了一种基于改进YOLOv5的红花目标检测算法。将CBAM注意力机制嵌入到YOLOv5网络,提高了小尺寸目标物在高层次特征中的表现力;建立一种Alpha-IoU目标位置损失函数对原损失函数GIOU存在的梯度消失问题进行改进,提高了被遮挡红花的预测率,并通过在目标检测网络中增加分割检测模块,提高宽和高小于最低像素的小目标物检测精度,利用图像扩增数据集对改进后的YOLOv5算法进行训练,再分别与改进前后YOLOv5网络和Faster R-CNN网络在不同红花品种、不同自然光照情况、不同天气条件和不同遮挡情况下进行对比。试验结果表明:改进后的YOLOv5算法P值、R值分别为90.45%和0.90,对非结构环境下盛开期的未采摘红花mAP值达到94.48%,在不同影响因素下都可以准确识别出红花且置信度较高,可为红花采摘机器人自动化作业中的红花识别提供技术支持。

关键词：红花目标检测改进YOLOv5 数据增强非结构环境

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亚麻籽胶对冷冻面团内淀粉微观结构和理化性能的影响

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食品科学 2025年第2期46卷 65-71页

作者：王宏伟李向杰乔靖玥申慧珊张艳艳刘兴丽赵学伟张华郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450002 冷链食品加工与安全控制教育部重点实验室河南郑州450002 中原食品实验室河南漯河462300 面制食品国家地方联合工程研究中心(河南) 河南郑州450002

采用扫描电镜、固体核磁共振、X射线衍射、快速黏度测定等方法研究了不同亚麻籽胶添加量(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)对冻融淀粉颗粒结构、结晶结构、热力学特性的影响规律,通过探明冷冻面团内部主要组分淀粉特性的变化从而揭示亚麻籽... 详细信息

采用扫描电镜、固体核磁共振、X射线衍射、快速黏度测定等方法研究了不同亚麻籽胶添加量(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)对冻融淀粉颗粒结构、结晶结构、热力学特性的影响规律,通过探明冷冻面团内部主要组分淀粉特性的变化从而揭示亚麻籽胶对冷冻面团的潜在改良机制。结果表明:原淀粉经冻融循环处理后,淀粉颗粒表面出现凹陷,相对结晶度下降,分子双螺旋结构被破坏,导致水分子更容易进入淀粉颗粒内部导致其峰值黏度和最终黏度的增加。而添加亚麻籽胶抑制了冷冻面团中冰晶的形成,延缓了淀粉分子双螺旋结构的解旋,并且亚麻籽胶与淀粉分子内的氢键相互作用提高了淀粉相对结晶度(22.2%~23.8%),因此导致淀粉峰值黏度由2409.5 mPa·s降低至2247.2~2288.5 mPa·s,糊化温度逐渐升高。综上,亚麻籽胶延缓了冻融循环对面团内淀粉造成的破坏,对冷冻面团具有一定的保护作用。

关键词：冻融循环淀粉亚麻籽胶微观结构理化性质

基于稀疏注意力卷积ViT模型的锌浮选工况识别

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工程科学学报 2025年第2期47卷 328-338页

作者：苏越唐朝晖谢永芳高小亮张虎马炜烨汤海玚中南大学自动化学院长沙410083 中南大学数学与统计学院长沙410083

准确识别锌浮选工况并用于指导锌浮选操作,可以提高浮选效率、优化选矿过程.目前浮选现场主要通过人工肉眼观察泡沫并依据经验判断工况,这种方法主观性强,难以客观准确地评价锌浮选工况.针对该问题,本文通过研究锌浮选泡沫视觉特征和浮... 详细信息

准确识别锌浮选工况并用于指导锌浮选操作,可以提高浮选效率、优化选矿过程.目前浮选现场主要通过人工肉眼观察泡沫并依据经验判断工况,这种方法主观性强,难以客观准确地评价锌浮选工况.针对该问题,本文通过研究锌浮选泡沫视觉特征和浮选工况的密切联系,提出基于稀疏注意力卷积ViT模型的锌浮选工况识别方法.首先,所提模型融合了卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)和视觉Transformer(Vision transformer,ViT)的结构和优点,同时感知泡沫局部空间信息和全局信息,完备表征泡沫图像.其次,模型引入稀疏的多头注意力机制,每个注意力头以不同的稀疏程度处理特征,从不同尺度下感知全局信息,同时引入注意力门控单元优化特征传递,最终实现锌浮选工况识别.实验结果表明,本文所提工况识别方法在锌浮选泡沫图像数据集上的准确率达到88.62%,解决了传统CNN和ViT模型不能充分利用泡沫图像全局信息,且无法自适应捕捉泡沫图像重要特征的问题,为浮选流程优化提供有力支持.

关键词：工况识别卷积神经网络视觉Transformer 稀疏注意力泡沫浮选

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工程化外泌体靶向递送药物的抗肿瘤效应

中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6753-6764页

作者：代月优郭丹丹王茜茜王白燕冯书营河南中医药大学医学院河南省郑州市450046 河南省中医药特医食品工程研究中心河南省郑州市450046

背景:当前治疗肿瘤的药物主要以化学药为主,但存在着耐药和不良反应等问题。外泌体药物递送系统不仅避免了人工合成纳米颗粒药物的毒性,而且增加了药物的生物利用度和生物相容性。通过生物、物理和化学方法对外泌体进行修饰进而打造成... 详细信息

背景:当前治疗肿瘤的药物主要以化学药为主,但存在着耐药和不良反应等问题。外泌体药物递送系统不仅避免了人工合成纳米颗粒药物的毒性,而且增加了药物的生物利用度和生物相容性。通过生物、物理和化学方法对外泌体进行修饰进而打造成一种新型的纳米载药平台。目的:对外泌体药物递送系统的构建策略和在肿瘤疾病中的应用现状以及当前所面临的各种挑战进行了综述。方法:以“Exosomal,tumor,microvesicle,extracellular vesicles,engineered,therapeutics,characterization,isolation,drug delivery,targeting,modification strategies,physics,chemistry,biology”为英文检索词和“外泌体,药物递送,肿瘤”为中文检索词检索PubMed及中国知网数据库,最终纳入了132篇文献进行深入地归纳和探讨。结果与结论:①外泌体提取的技术手段,包括超速离心法、过滤法和试剂盒提取等,这些方法虽然能够高效地分离出外泌体,但是过程繁琐并且耗时较长,无法实现外泌体的大规模提取。②工程化外泌体主要分为4类:基因编辑工程化,通过基因改造提升功能;内源性工程化,利用炎症因子等预处理增强药物递送;外源性工程化,直接在外泌体中封装药物;混合型工程化,结合外泌体与脂质纳米颗粒形成新颗粒。目前部分工程化外泌体已进入癌症治疗的临床试验阶段,但多处于早期阶段。相比较而言,基因工程化外泌体因高靶向性和定制化潜力,被视为未来药物递送的重要方向。③实现工程化外泌体的临床转化还有诸多限制,在技术方面,大规模生产、纯化及载药效率等技术难题亟待解决;在生产方面,高昂成本及批次稳定性问题影响普及;在安全性方面,免疫原性及潜在毒性需全面评估;此外,监管政策的不完善及审批流程的复杂性也构成其临床转化的障碍。④未来需通过技术创新、成本控制、安全性提升及政策完善等多方面努力,推动工程化外泌体的临床转化进程。

关键词：工程化外泌体药物负载靶向递送肿瘤治疗癌症基因编辑工程化外源性工程化混合型工程化应用前景