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马铃薯机械化收获除杂技术与装备研究进展

农业工程学报 2024年第10期40卷 1-13页

作者：魏忠彩王业炜苏国粱张祥彩王宪良程修沛李学强金诚谦山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255091 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014 山东思代尔农业装备有限公司德州253600 山东省马铃薯生产装备智能化工程技术研究中心德州253600

高效低损除杂是马铃薯机械化收获的核心环节,直接影响马铃薯的收获效率与收获品质,是助推马铃薯收获模式制定与收获装备研发与产业化进程的关键。由于不同马铃薯种植地区的自然环境等区域差异性较大,各地区马铃薯种植和收获模式复杂多变... 详细信息

高效低损除杂是马铃薯机械化收获的核心环节,直接影响马铃薯的收获效率与收获品质,是助推马铃薯收获模式制定与收获装备研发与产业化进程的关键。由于不同马铃薯种植地区的自然环境等区域差异性较大,各地区马铃薯种植和收获模式复杂多变,因此对马铃薯机械化收获的除杂技术、装置结构和作业原理的需求各不相同。机械化收获除杂是减少生产成本、提高经济效益的重要方法,该研究基于国内马铃薯种植农艺,分析了国内外典型的马铃薯收获机基本结构和技术特点,对马铃薯机械化收获秧膜杂处理技术进行归纳总结,阐述薯土分离、薯秧分离、残膜回收及杂质清选等环节的装置结构与工作原理,对比分析不同除杂装置的特点与技术指标。针对国内覆膜种植、丘陵地区土壤粘重等特点,指出制约国内马铃薯除杂机械化发展的关键问题,并提出规范种植体系,研制适用机型与专用装备,农机农艺农信相融合和产学研相结合等建议,以期为马铃薯机械化收获除杂技术装备的研发应用奠定基础。

关键词：机械化收获马铃薯秧膜杂处理薯土分离薯秧分离残膜回收

基于含气量的泡沫混凝土配合比设计方法试验研究

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混凝土 2024年第1期 144-147,164页

作者：高华赵国庆刘满金杨进波山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 砼易测(西安)智能科技有限公司陕西西安710026

泡沫混凝土具有轻质、保温、耐火、隔声、抗震等优点,在建筑工程、地下工程、农业工程、水利灌溉工程、抗震工程等领域的应用越来越广泛。目前,泡沫混凝土的配合比设计方法是以干密度作为依据进行设计,按照泡沫混凝土的含气量直接进行... 详细信息

泡沫混凝土具有轻质、保温、耐火、隔声、抗震等优点,在建筑工程、地下工程、农业工程、水利灌溉工程、抗震工程等领域的应用越来越广泛。目前,泡沫混凝土的配合比设计方法是以干密度作为依据进行设计,按照泡沫混凝土的含气量直接进行设计和制备不同含气量的泡沫混凝土具有工程意义。以含气量为设计目标,提出了基于含气量的泡沫混凝土配合比设计方法。试验结果表明基于含气量的泡沫混凝土配合比设计方法有效。泡沫混凝土的含气量与干密度、抗压强度和软化系数具有一定的相关性,干密度随着含气量的增大而等比例降低,呈线性负相关关系;抗压强度随着含气量的增加而降低,符合指数函数规律;软化系数随着含气量的增加而减小。

关键词：泡沫混凝土含气量配合比设计真空饱水法干密度

考虑电力负荷需求和分布式电源不确定性的配电网重构

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可再生能源 2024年第4期42卷 546-552页

作者：潘凯岩赵瑞锋刘尚伟卢建刚刘宏达陈奕杉哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150000 东方电子股份有限公司山东烟台264000 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510000

随着可再生能源和可变负荷在配电系统中比例的逐步提高,配电网中电力流向的不确定性对最优网络拓扑结构的影响越来越显著。由于分布式发电和需求响应受时间因素影响,按单时段建模所得到的拓扑结构在一天中的不同时段难以达到最优。为解... 详细信息

随着可再生能源和可变负荷在配电系统中比例的逐步提高,配电网中电力流向的不确定性对最优网络拓扑结构的影响越来越显著。由于分布式发电和需求响应受时间因素影响,按单时段建模所得到的拓扑结构在一天中的不同时段难以达到最优。为解决这种不确定因素的影响,文章提出了一种基于二阶锥优化的配电网重构模型,进行计及需求响应的多时段潮流分析。基于实际配网系统所存在的“源-储-荷”结构,建立了以网络运行成本和开关运行成本为目标的约束条件,利用二阶锥松弛将非凸形式搜索空间转化为凸可行域,从而进行快速求解。在改进的IEEE 33节点配电网上进行测试分析,结果表明,文章提出的方法比传统方法具有更高的准确性和更快的求解速度。

关键词：配电网重构需求响应分布式发电二阶锥优化

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基于贝叶斯优化BP神经网络的压力容器最小壁厚预测研究

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科学技术创新 2024年第22期 69-72页

作者：冯晓刚闫风影沈冬奎韩贯凯山东省安泰化工压力容器检验中心有限公司山东济南

压力容器最小壁厚对压力容器的结构强度和稳定性具有重要作用。鉴于此,利用贝叶斯优化方法结合BP神经网络,实现对压力容器最小壁厚的精确预测。首先,采用贝叶斯方法优化隐含层神经元数量,得到最优隐含层神经元数量。然后,使用该最优神... 详细信息

压力容器最小壁厚对压力容器的结构强度和稳定性具有重要作用。鉴于此,利用贝叶斯优化方法结合BP神经网络,实现对压力容器最小壁厚的精确预测。首先,采用贝叶斯方法优化隐含层神经元数量,得到最优隐含层神经元数量。然后,使用该最优神经元数进行模型训练。最后,将验证集输入到模型中进行验证,以得到压力容器最小壁厚的预测结果。结果表明,基于贝叶斯方法优化BP神经网络的模型能够精确地预测压力容器筒体和封头的最小壁厚,且均方误差仅为0.2678和0.7448,该模型能够提供更可靠的设计和决策依据,为提高压力容器结构设计的效率和安全性做出重要贡献。

关键词：压力容器壁厚贝叶斯优化 BP 预测

基于低场核磁共振的聚合物改性修补砂浆抗渗性研究

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复合材料学报 2024年

作者：王衍升李召峰毕玉峰辛公锋杨耀辉山东大学岩土与地下工程研究院山东大学隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室山东大学齐鲁交通学院山东高速集团有限公司创新研究院

1H低场核磁共振是通过氢原子能量变化分析水的分布和含量，一种快速、有效、无损的测试技术。通过三轴1H低场核磁共振获得了不同应力状态下可再分散乳胶粉（简称聚合物）改性修补砂浆中可蒸发水的横向弛豫时间(T2)和渗水量，据此分析了... 详细信息

1H低场核磁共振是通过氢原子能量变化分析水的分布和含量，一种快速、有效、无损的测试技术。通过三轴1H低场核磁共振获得了不同应力状态下可再分散乳胶粉（简称聚合物）改性修补砂浆中可蒸发水的横向弛豫时间(T2)和渗水量，据此分析了砂浆的抗渗性，并通过孔结构与微观形貌揭示了聚合物对砂浆可蒸发水横向弛豫特征的影响机制。研究表明：渗透压是修补砂浆横向弛豫时间和渗水量的主要影响因素，聚合物降低了不同渗透压下修补砂浆毛细孔和凝胶孔水的含量，6MPa时渗水量降低57.3%，显著提升了修补砂浆的抗渗性能；聚合物提高了修补砂浆的韧性，三轴荷载作用下砂浆由交叉裂缝破坏变为压缩破坏，避免了砂浆在轴压作用下产生的抗渗性能突破。聚合物膜的阻隔和填充作用使砂浆孔隙率降低了3.28%，减弱了凝胶孔和毛细孔中的传输能力，从而降低了修补砂浆的横向弛豫强度和渗水量，提高了其抗渗性能。相较于传统的抗渗性检测方法，1H低场核磁共振可以表征水分的渗透过程，是一种切实可行的抗渗性检测方法。

关键词：低场核磁共振横向弛豫时间渗水量聚合物修补砂浆抗渗性

预制钢-混凝土组合楼梯抗弯性能与舒适度分析

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第4期46卷 151-158页

作者：何传民侯和涛张少远张秀璇房海波李海生山东大学土建与水利学院济南250061 山东大学第二医院济南250033 山东省绿色建筑智能建造工程技术研究中心济南250061 中建八局第二建设有限公司济南250014 荣华建设集团有限公司山东青岛266000

为推进组合材料在建筑结构中的应用,对预制钢-混凝土组合楼梯踏步的抗弯性能和楼梯整体的舒适度进行研究。进行6个楼梯踏步试件的四点弯曲试验,主要探究抗剪件形式和踏步与梯梁的连接方式对楼梯踏步承载性能的影响。试验结果表明,相对... 详细信息

为推进组合材料在建筑结构中的应用,对预制钢-混凝土组合楼梯踏步的抗弯性能和楼梯整体的舒适度进行研究。进行6个楼梯踏步试件的四点弯曲试验,主要探究抗剪件形式和踏步与梯梁的连接方式对楼梯踏步承载性能的影响。试验结果表明,相对于角钢和栓钉抗剪件,槽钢抗剪件对楼梯踏步的承载力提升更为显著。此外,焊接试件的承载力受抗剪件的影响较小,并且高于简支试件的承载力,在今后的工程应用中,焊接可以作为钢-混凝土组合楼梯踏步与梯梁连接的主要方式。为了更准确地研究楼梯踏步的力学行为,使用ABAQUS有限元软件对其进行建模,该有限元模型能够准确模拟楼梯踏步的力学行为。在验证模型准确性的基础上,对整体楼梯进行舒适度分析。结果表明,在规范限值范围内,楼梯的自振频率和人致激励下的加速度响应均满足行走的舒适度要求,使用过程中不会引起明显不适,符合人体工程学的要求。试验和建模分析证明,槽钢抗剪件对楼梯踏步的承载力提升效果更好,焊接可以作为楼梯踏步与梯梁的连接方式,并且楼梯的舒适度满足规范要求。

关键词：钢-混凝土组合楼梯抗弯试验有限元模拟舒适度

基于半监督网络的采煤工作面尘雾图像去雾算法

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煤炭科学技术 2024年

作者：赵猛魏玉忠李正张俊明陈俊达刘小峰山东科技大学电气与自动化工程学院内蒙古上海庙矿业有限公司河海大学人工智能与自动化学院青岛地球软件技术有限公司

煤矿井下采煤工作面环境复杂，作业时产生大量煤尘、水雾等不均匀悬浮颗粒，导致监控图像质量下降严重，现有的传统算法存在去雾效果差、过增强、颜色失真等问题，应用深度学习算法存在缺少井下配对尘雾图像和清晰图像等问题，为此提出... 详细信息

煤矿井下采煤工作面环境复杂，作业时产生大量煤尘、水雾等不均匀悬浮颗粒，导致监控图像质量下降严重，现有的传统算法存在去雾效果差、过增强、颜色失真等问题，应用深度学习算法存在缺少井下配对尘雾图像和清晰图像等问题，为此提出了一种基于半监督学习网络的去雾算法。该半监督学习网络由生成器与判别器组成：生成器采用编解码器结构，其中编码器以残差网络为主要结构，并在残差块中加入了空间注意力机制，使网络能更好地处理非均匀尘雾。解码器由像素混洗层和卷积层组成，逐级恢复更高分辨率的特征图。判别器以概率图形式作为输出，表示生成器产生的去雾图像与真实清晰图像间的差异。引入了对比学习分支，使去雾后的图像在特征空间接近正样本并远离负样本，改善模型的泛化能力。由于煤矿井下缺少成对非均匀尘雾数据集，采集了大量煤矿井下工作面图像，并根据工作面作业时的尘雾特点，使用大气散射模型和柏林噪声在清晰图像上合成非均匀尘雾图像。合成数据与采集的真实数据一起用于半监督网络的训练，提升了模型在煤矿井下非均匀尘雾条件下的适应能力和性能。为验证提出算法的有效性，选取了4种算法进行了对比。实验结果表明，提出的算法能有效降低图像尘雾浓度，颜色失真较小，提升了图像的可视化效果。

关键词：采煤工作面尘雾图像去雾半监督学习对比学习

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截齿截割角度对截割性能的影响研究

黄金科学技术 2024年第1期32卷 91-99页

作者：刘大兵何银东山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东莱州261400 紫金(长沙)工程技术有限公司湖南长沙410208

以悬臂式掘进机为主的机械开挖是实现金属矿山连续化开采、推动智能矿山建设的重要手段,截齿截割角度是影响截齿受力情况的重要参数,从而影响掘进机掘进效率。为了优化截齿参数,采用Rhino软件和PFC3D软件建立了截齿截割岩石模型,在对试... 详细信息

以悬臂式掘进机为主的机械开挖是实现金属矿山连续化开采、推动智能矿山建设的重要手段,截齿截割角度是影响截齿受力情况的重要参数,从而影响掘进机掘进效率。为了优化截齿参数,采用Rhino软件和PFC3D软件建立了截齿截割岩石模型,在对试验数据进行验证的基础上,开展了不同截割角度(45°、50°、55°、60°和65°)下截齿截割花岗岩数值模拟试验研究。结果表明:基于PFC3D软件的截齿模拟试验具有可靠的精度,模拟试验与室内试验结果之间的相对误差分别为13.59%和16.92%。同时,不同截割角度下截齿的受力情况不同,在55°时截齿截割角度能够得到较好的改善。

关键词：镐形截齿 PFC3D软件截割角度截割性能截割力悬臂式掘进机

新型内置钢管补强混凝土开洞梁试验及理论研究

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工程科学与技术 2024年

作者：王勇韩冠旭张亚军张宝明滕飞龚成有赵杰中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室山东建科建筑设计有限责任公司山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司中建八局第三建设有限公司

为便于混凝土梁洞口补强施工和优化传力机制，首先，提出新型内置钢管洞口补强方式，对混凝土开洞梁开展力学性能试验研究，获得不同补强方式对试件裂缝发展及分布、破坏模式、混凝土和钢筋应变及荷载-变形曲线等力学行为影响规律；其... 详细信息

为便于混凝土梁洞口补强施工和优化传力机制，首先，提出新型内置钢管洞口补强方式，对混凝土开洞梁开展力学性能试验研究，获得不同补强方式对试件裂缝发展及分布、破坏模式、混凝土和钢筋应变及荷载-变形曲线等力学行为影响规律；其次，基于ABAQUS软件，建立开洞梁数值模型，对试验梁内力机理进行对比分析；最后，提出附加压杆效应，建立开洞梁拉-压杆桁架分析模型，对试验梁抗剪承载力进行分析。结果表明：与传统斜筋补强方式，内置钢管洞口补强方式施工方便，采用内置钢管补强开洞梁极限承载力不低于同等工况下斜筋补强开洞梁，且利于提高开洞梁抗剪承载力和降低梁底裂缝宽度；内置钢管补强方式在洞口区域形成附加压杆效应，缩短传力路径，所提拉-压杆桁架理论模型可用于分析内置钢管补强混凝土开洞梁抗剪承载力。

关键词：开洞梁补强方式内置钢管极限承载力裂缝主应力迹线