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面向工业品缺陷检测的对比表示学习

计算机科学 2025年第1期52卷 210-220页

作者：罗航宇王小平梅萌赵文豪刘思纯同济大学电子与信息工程学院上海200092

在大规模制造业中,缺陷检测旨在发现有缺陷的零部件,如损坏、错位的和存在印刷错误的部件等。由于缺陷类型未知以及缺陷样本短缺,工业品缺陷检测面临着极大的挑战。为克服上述困难,一些方法利用来自自然图像数据集的通用视觉表示,提取... 详细信息

在大规模制造业中,缺陷检测旨在发现有缺陷的零部件,如损坏、错位的和存在印刷错误的部件等。由于缺陷类型未知以及缺陷样本短缺,工业品缺陷检测面临着极大的挑战。为克服上述困难,一些方法利用来自自然图像数据集的通用视觉表示,提取广义特征来进行缺陷检测。然而,提取到的预训练特征与目标数据之间存在分布差异,直接使用该特征会导致检测性能不佳。因此,提出了一种基于对比表示学习的方法ConPatch。该方法采用对比表示学习来收集相似特征或者分离不相似特征,从而学习面向目标的特征表示。为了解决缺乏缺陷标注的问题,将数据表示之间的两种相似性度量即成对相似度和全局相似度作为伪标签。此外,采用了轻量化的内存库,仅将全部正常样本即全部无缺陷样本的特征中心存储到内存库中,从而减小了空间复杂度和内存库的尺寸。最后,将正常特征拉近至一个超球面内,而缺陷特征则分布在超球面外,以此来聚集正常特征。实验结果显示,在工业品缺陷检测数据集MVTec AD中,基于Wide-ResNet50的ConPatch模型的I-AUROC和P-AUROC分别达到99.35%和98.26%。在VisA数据集中,ConPatch模型的I-AUROC和P-AUROC分别达到95.50%和98.21%。上述结果验证了模型的有效性。

关键词：工业品缺陷检测对比表示学习相似性度量内存库超球面

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杂质离子对水化硅(铝)酸钙微纳结构的影响

硅酸盐学报 2025年第01期 212-224页

作者：徐玲琳孙子璇陈钰婷朱哲誉吴凯先进土木工程材料教育部重点实验室同济大学材料科学与工程学院盐城工学院材料科学与工程学院

作为硅酸盐水泥最主要的水化产物，水化硅(铝)酸钙[C-(A-)S-H]及其在杂质离子作用下的微纳结构演变决定了水泥基材料的各项性能。近年来，在大量先进表征技术、计算机模拟以及机器学习技术加成下，C-(A-)S-H微纳结构模型发展迅速。随着... 详细信息

作为硅酸盐水泥最主要的水化产物，水化硅(铝)酸钙[C-(A-)S-H]及其在杂质离子作用下的微纳结构演变决定了水泥基材料的各项性能。近年来，在大量先进表征技术、计算机模拟以及机器学习技术加成下，C-(A-)S-H微纳结构模型发展迅速。随着对C-(A-)S-H微纳结构认识的不断深入，杂质离子作用下C-(A-)S-H微纳结构演变规律逐渐清晰。本文总结了C-(A-)S-H的微纳结构表征、微纳结构模型发展、杂质离子作用对其微纳结构的影响机制和面向海洋服役环境的硅酸盐水泥基材料延寿策略，分析了当前研究进展及未来发展方向，旨在为硅酸盐水泥基材料的性能精准调控提供理论借鉴。

关键词：水化硅(铝)酸钙杂质离子微纳结构耐久性

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人工辅助接种对白菜尾菜裹包青贮发酵饲料品质的影响

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核农学报 2025年第1期39卷 119-127页

作者：叶晨光贠建民郭伟红王彪徐斯雅屈玉玲张紊玮甘肃农业大学食品科学与工程学院甘肃兰州730070

为探究人工辅助接种对尾菜青贮发酵品质的影响,本研究以兰州高原夏季蔬菜初加工废白菜为试验材料,以自然发酵为对照(CK组),探究人工辅助接种植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)(Lp组)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)(Bs组)及其组... 详细信息

为探究人工辅助接种对尾菜青贮发酵品质的影响,本研究以兰州高原夏季蔬菜初加工废白菜为试验材料,以自然发酵为对照(CK组),探究人工辅助接种植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)(Lp组)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)(Bs组)及其组合接种(Lp+Bs组)对30 d青贮发酵过程中样品的感官品质、营养成分、发酵特性和优势菌数的影响。结果表明,同一青贮天数下,接种菌剂各组发酵饲料的感官品质均优于CK组;各组pH值随发酵时间的延长呈下降趋势(Lp+Bs青贮30 d较15 d的pH值略有上升除外);青贮30 d时接种组的乳酸和乙酸含量均较CK组升高,丙酸和丁酸含量均显著低于CK组,氨态氮/总氮含量低于CK组;各组干物质含量均随青贮天数的延长而下降,粗蛋白和粗脂肪含量随青贮天数的延长而上升,青贮至30 d时,Lp组和Lp+Bs组粗蛋白和粗脂肪含量显著高于CK组和Bs组。同一青贮天数下,各组间中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量无显著差异;接种组的乳酸菌数量均高于CK组,而霉菌和酵母菌数量低于CK组。根据隶属函数法综合评价,各组综合价值表现为Lp组>Lp+Bs组>Bs组>CK组。综上所述,接种***、***以及二菌组合可改善尾菜裹包青贮发酵饲料的品质,其中单独接种***效果最好。本研究可为人工辅助接种裹包尾菜青贮发酵技术的产业化应用提供参考。

关键词：白菜尾菜裹包青贮植物乳杆菌枯草芽孢杆菌发酵品质

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闷黄前日晒处理对黄茶香气的影响

食品工业科技 2025年第1期46卷 13-21页

作者：陈新颖亓俊然张丽霞山东农业大学园艺科学与工程学院山东泰安271018

为探究在鲜叶低温处理基础上,“日晒”与“闷黄”以及两者相互作用对黄茶香气品质的影响,本文以5℃、18 h低温处理的‘金萱’一芽一叶鲜叶为原料,设置不同时长的闷黄前日晒处理、湿坯闷黄处理以及两者组合处理工艺,对所得茶样通过感官... 详细信息

为探究在鲜叶低温处理基础上,“日晒”与“闷黄”以及两者相互作用对黄茶香气品质的影响,本文以5℃、18 h低温处理的‘金萱’一芽一叶鲜叶为原料,设置不同时长的闷黄前日晒处理、湿坯闷黄处理以及两者组合处理工艺,对所得茶样通过感官审评和顶空固相微萃取-气质联用仪进行分析。结果表明,揉捻叶在光强为1700±50μmol∙m^(-2)∙s^(-1)、室外温度为35±5℃、空气湿度为30%±5%的环境条件下,日晒处理0.5 h,随后在温度45℃、湿度70%的环境下湿坯闷黄3 h获得的黄茶品质最优,与湿坯闷黄3 h的对照茶样相比,其香气物质总量增加91.26%,其中呈甜香和花果香型的酮类、醛类、醇类和酯类物质的含量分别为对照茶样的6.18、5.55、3.79和2.99倍,呈清香型的含硫香气组分含量降低26.72%,提高了‘金萱’黄茶香气浓度,促进其香型的转变。此外,日晒处理和湿坯闷黄处理之间存在相互作用,日晒处理可以有效缩短湿坯闷黄时长,同时湿坯闷黄处理有利于去除日晒处理带来的日腥味,并进一步提升‘金萱’黄茶香气品质。

关键词：黄茶香气日晒处理闷黄

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爆炸作用下建筑结构高效毁伤评估方法

爆炸与冲击 2025年第1期45卷 015101-1-015101-18页

作者：吕晋贤吴昊卢永刚陈德同济大学土木工程学院上海200092 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

为综合评估战后建筑结构的毁伤等级，针对爆炸作用下典型地面建筑，即含填充墙钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）框架结构，提出了损伤破坏和倒塌的高精度数值仿真分析方法，并通过RC结构爆炸试验、倒塌事故和砌体墙爆炸试验进行... 详细信息

为综合评估战后建筑结构的毁伤等级，针对爆炸作用下典型地面建筑，即含填充墙钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）框架结构，提出了损伤破坏和倒塌的高精度数值仿真分析方法，并通过RC结构爆炸试验、倒塌事故和砌体墙爆炸试验进行了充分验证;开展了典型3层原型RC框架结构在不同爆炸当量（25~200 kg TNT）下的内爆炸数值仿真，定量分析了爆炸冲击波在建筑结构内部的传播、结构损伤破坏和墙体飞散等。爆炸作用下建筑结构的高效毁伤评估流程为：结合镜像爆源和非线性叠加原理确定内爆炸荷载，基于等效单自由度方法评估梁、板、柱及墙体构件的毁伤等级，引入构件重要性系数加权确定房间毁伤等级，考虑房间功能及位置重要性评估整体结构的毁伤等级。高精度数值仿真分析与毁伤评估方法计算的典型RC框架结构的整体毁伤等级一致，即在25、100和200 kg TNT爆炸下RC结构分别呈现轻度、中度和重度毁伤，毁伤评估方法可缩短99%以上的计算耗时，兼具可靠性与时效性。

关键词：爆炸荷载建筑结构毁伤评估方法损伤破坏

基于CFD-DEM的种子联合收获机气流清种仿真分析

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农机化研究 2025年第4期47卷 1-8页

作者：夏圣博李耀明姬魁洲杜拓王法政江苏大学农业工程学院江苏镇江212000

针对现有种子联合收获机在收获后籽粒输运搅龙、杂余搅龙和卸粮搅龙处会残留种子的问题,在上述部位添加了清种气流,并分析在这些机构内使用气流清理残留种粒的可行性。从螺旋搅龙转速和清种入口气流速度这两个因素对清种效果的影响进行... 详细信息

针对现有种子联合收获机在收获后籽粒输运搅龙、杂余搅龙和卸粮搅龙处会残留种子的问题,在上述部位添加了清种气流,并分析在这些机构内使用气流清理残留种粒的可行性。从螺旋搅龙转速和清种入口气流速度这两个因素对清种效果的影响进行研究,开展卸粮搅龙机构内气固两相流的数值仿真,并基于计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)进行耦合求解,获得了清种过程中气相与颗粒相的速度分布及运动轨迹。结果表明:螺旋搅龙的运动状态对清种气流的通过性有显著影响;当螺旋搅龙处在高转速状态时,清种气流衰减速度较快,此状态下难以有效地利用气流进行清种;气流速度对清种效果影响显著,余种数量和清种所用时间随气流速度升高而降低,但当气流速度过快时会使种子撞击在螺旋搅龙叶片上产生反流和飞溅现象,从而影响清种效果。仿真表明,最优清种气流速度为50 m/s。

关键词：种子联合收获机气流清种仿真分析 CFD-DEM 水稻种子

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密度对谷物混合颗粒分层影响的分析

农机化研究 2025年第4期47卷 35-41,49页

作者：张妍王子谦张延胡欣宇赵湛江苏大学农业工程学院江苏镇江212013

采用离散元模拟了垂直振动下具有相同尺寸、不同密度的谷物混合颗粒分层过程,结果表明:小密度颗粒倾向于向上运动形成单一颗粒层,而大密度颗粒与部分小密度颗粒停留在单一颗粒层下,组成混合状态。为此,提出相应评价指标,定量描述混合物... 详细信息

采用离散元模拟了垂直振动下具有相同尺寸、不同密度的谷物混合颗粒分层过程,结果表明:小密度颗粒倾向于向上运动形成单一颗粒层,而大密度颗粒与部分小密度颗粒停留在单一颗粒层下,组成混合状态。为此,提出相应评价指标,定量描述混合物分层程度,并讨论了混合颗粒密度比对分层速度的影响。结合混合物分层中空隙填充及动能理论,分析了密度影响分层机理,结果表明:在不同密度谷物混合颗粒分层过程中,随密度比增加小密度颗粒组成的单一颗粒层厚度增加并趋于饱和;混合层占总层数比率随密度比增加而减少并趋于稳定;颗粒分层速度随着密度比增加而增加,当密度比大于10时密度比对分层速度影响减弱;在混合物分层过程中,大密度颗粒较为活跃,且动能大于小密度颗粒的动能。

关键词：谷物颗粒分层密度数值模拟离散元法

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大喂入量履带式联合收获机载荷测试系统构建与分析

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农机化研究 2025年第4期47卷 65-69,76页

作者：李顾鹏李耀明夏圣博杜拓吴颖江苏大学农业工程学院江苏镇江212013

为了给大喂入量联合收获机传动系统的设计和动力分配提供科学合理的依据,需要得到主要工作部件在不同工况下的工作载荷。为此,以沃得公司的巨龙360型履带式联合收获机为样机(发动机额定功率128.5 kW、喂入量≥10 kg/s),并根据样机的结... 详细信息

为了给大喂入量联合收获机传动系统的设计和动力分配提供科学合理的依据,需要得到主要工作部件在不同工况下的工作载荷。为此,以沃得公司的巨龙360型履带式联合收获机为样机(发动机额定功率128.5 kW、喂入量≥10 kg/s),并根据样机的结构特点设计了履带式联合收获机载荷测试系统。同时,在田间试验时测得了主要工作部件的载荷信号,旨在为大喂入量履带式联合收获机的传动系统设计及动力分配提供数据支持。

关键词：联合收获机载荷测试大喂入量覆带式

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电驱式单行水稻育秧盘摆盘覆土机设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 61-66页

作者：刘俊兵王鑫淼张正尹博董晓威陈长海黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 哈尔滨市农业科学院哈尔滨150029

为实现水稻育秧棚内机械化,针对现有育秧模式中秧盘摆放与底表土铺覆环节劳动强度大、生产效率低、作业时间长,以及现有秧盘摆放装置大多不适用于塑料软盘等问题,结合水稻育秧农艺要求,设计了一种电驱式单行水稻育秧盘摆盘覆土一体机。... 详细信息

为实现水稻育秧棚内机械化,针对现有育秧模式中秧盘摆放与底表土铺覆环节劳动强度大、生产效率低、作业时间长,以及现有秧盘摆放装置大多不适用于塑料软盘等问题,结合水稻育秧农艺要求,设计了一种电驱式单行水稻育秧盘摆盘覆土一体机。阐述了整机结构与摆盘覆土的基本原理,对覆土皮带与横向导轨进行了仿真分析,并验证了设计的合理性。以覆土量均匀性变异系数、覆土表面平整度、秧盘纵向整齐度和秧盘横向整齐度为试验指标进行田间试验,结果表明:电驱式单行水稻育秧盘摆盘覆土机作业效果较好,覆土量均匀性变异系数<3%,覆土表面平整度<2 mm,秧盘纵向横向整齐度均≤2 mm,满足水稻育秧农艺要求和水稻工厂化技术要求中对秧盘摆放与覆土的技术规范要求。

关键词：水稻育秧电驱摆盘机构覆土装置