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机械搅拌对非牛顿流体速度场与温度场影响的研究

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实验技术与管理 2024年第5期41卷 82-91页

作者：王志刚居来提·买提肉孜艾则孜·艾合买提尼亚孜新疆大学智能制造现代产业学院新疆乌鲁木齐830017 新疆维吾尔自治区维吾尔医医院新疆乌鲁木齐830001

热沙浴所用沙是一种非牛顿流体,高表观黏度使其传热特性较低,对其均匀加热带来不便。该文使用计算流体动力学分析了不同转速下三根螺旋搅拌轴对沙体产生的流动特征,研究了搅拌轴转速、离底高度、轴间距等结构参数对搅拌过程中速度场、... 详细信息

热沙浴所用沙是一种非牛顿流体,高表观黏度使其传热特性较低,对其均匀加热带来不便。该文使用计算流体动力学分析了不同转速下三根螺旋搅拌轴对沙体产生的流动特征,研究了搅拌轴转速、离底高度、轴间距等结构参数对搅拌过程中速度场、温度场、有效搅拌体积分数、加热时间等的影响。研究结果表明:沙体有效搅拌体积分数随转速的增大而增大;未搅拌时沙体受热后的最大温差为10℃,而当有效搅拌体积分数最高时沙体受热最大温差为3℃;螺旋搅拌轴在初始安装位置转速为40r/min时,将Z=23cm平面加热到42~45℃所需时间为10 h,与静态加热相比,加热速率提高了120%,调整安装位置后加热时间缩短至8 h,加热速率提高了175%,缩短了加热时间,消除了热量分布不均问题。

关键词：非牛顿流体数值模拟传热搅拌特性有效混合

基于改进YOLOv5s的复杂环境下新梅检测方法

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农业工程学报 2024年第14期40卷 118-125页

作者：董耿耿陈小康樊湘鹏周建平姜宏崔超新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830049 中国农业科学院农业信息研究所北京100081 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830049

为解决新梅在树干树叶遮挡、果实重叠情况下难以准确检测的问题,该研究建立了新梅目标检测模型SFFYOLOv5s。在真实果园环境下构建新梅数据集,以YOLOv5s模型作为基础网络,首先在Backbone骨干网络C3模块中引入CA(coordinate attention)注... 详细信息

为解决新梅在树干树叶遮挡、果实重叠情况下难以准确检测的问题,该研究建立了新梅目标检测模型SFFYOLOv5s。在真实果园环境下构建新梅数据集,以YOLOv5s模型作为基础网络,首先在Backbone骨干网络C3模块中引入CA(coordinate attention)注意力机制以增强模型对新梅关键特征信息的提取能力并减少模型的参数量;其次在Neck层中引入加权双向特征金字塔网络,增强模型不同特征层之间的融合能力,从而提高模型的平均精度均值;最后使用SIoU损失函数替换原模型中的CIoU损失函数提高模型的检测准确率。试验结果表明,SSF-YOLOv5s模型对新梅检测准确率为93.4%,召回率为92.9%,平均精度均值为97.7%,模型权重仅为13.6MB,单幅图像平均检测时间12.1ms,与Faster R-CNN、YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5s、YOLOv7、YOLOv8s检测模型相比平均精度均值分别提升了3.6、6.8、13.1、0.6、0.4、0.5个百分点,能够满足果园复杂环境下对新梅进行实时检测的需求,为后续新梅采摘机器人的视觉感知环节提供了技术支持。

关键词：图像处理模型新梅检测 YOLOv5s 注意力机制双向特征金字塔深度学习

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基于热红外成像的核桃园土壤水分检测方法研究

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灌溉排水学报 2024年第6期43卷 34-42页

作者：秦春雨周建平许燕段春旭崔超张惠琪新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830000 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830000

【目的】了解新疆核桃园区的土壤水分状况并科学配置水资源。【方法】以果实发育期核桃树为研究对象,利用热红外相机连续观测2023年7—8月核桃冠层温度热红外图像,提出一种基于HSV颜色空间的改进K-means分割算法,并进一步分析冠层温度... 详细信息

【目的】了解新疆核桃园区的土壤水分状况并科学配置水资源。【方法】以果实发育期核桃树为研究对象,利用热红外相机连续观测2023年7—8月核桃冠层温度热红外图像,提出一种基于HSV颜色空间的改进K-means分割算法,并进一步分析冠层温度日变化特征。同步观测空气温度、空气湿度、光照度、风速、二氧化碳摩尔分数和0~80 cm土层土壤含水率,反演构建土壤含水率预测模型,并进行验证。【结果】改进的K-means算法分割准确率由82.34%提升至94.55%,获取的冠层温度与实际冠层温度值误差为[0,1];核桃树冠层温度呈单峰变化趋势,其中14:00—16:00为冠层温度的最佳观测时间;水平方向50~60 cm、垂直方向40~60 cm土层为核桃树主要的吸水区间;冠层温度、空气温度、空气相对湿度、二氧化碳摩尔分数与土壤含水率具有显著的相关性,将其作为输入变量建立土壤水分预测模型,回归方程判定系数R^(2)=0.86,p区域水分状况诊断具有较好的实际应用效果,能够为新疆地区核桃园提供新的检测土壤水分方式。

关键词：水分核桃冠层温度算法土壤模型

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伊犁州制种玉米去雄机械化发展制约因素及对策

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农机科技推广 2024年第2期 32-33页

作者：吴晓莉波斯坦古丽·瓦依提新疆维吾尔自治区伊犁州农牧机械化技术推广总站新疆维吾尔自治区察布查尔县农业农村局

优质玉米种子是保证玉米丰产丰收的基础。我国玉米品种以杂交种为主,杂交种优势主要表现在第1代,第2代以后杂种优势减退,所以需要年年制种。2022年伊犁州种植制种玉米23万亩,2023年达30多万亩。制种玉米耕整地、播种、收获等都已实现机... 详细信息

优质玉米种子是保证玉米丰产丰收的基础。我国玉米品种以杂交种为主,杂交种优势主要表现在第1代,第2代以后杂种优势减退,所以需要年年制种。2022年伊犁州种植制种玉米23万亩,2023年达30多万亩。制种玉米耕整地、播种、收获等都已实现机械化,短板主要是去雄作业机械化,已成为制约种业发展的重要因素之一。

关键词：制种玉米作业机械化玉米品种机械化发展种业发展玉米种子耕整地杂交种

2015-2023年乌鲁木齐市哨点医院内镜清洗消毒质量和管理现况调查

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中华医院感染学杂志 2024年 2853-2857页

作者：张段段赵国玉雒涛肖锦秀吾力肯·吐尔达力杨洪彩傅虹艾山江·哈得尔新疆维吾尔自治区疾病预防控制中心

目的调查乌鲁木齐市哨点医院内镜室工作人员构成和内镜室设置情况,了解哨点医院内镜消毒质量,为内镜消毒工作和内镜室管理提供参考和改进方向。方法 2015年—2023年3月,对新疆乌鲁木齐市9家哨点医院清洗消毒后内镜合格率、细菌污染情... 详细信息

目的调查乌鲁木齐市哨点医院内镜室工作人员构成和内镜室设置情况,了解哨点医院内镜消毒质量,为内镜消毒工作和内镜室管理提供参考和改进方向。方法 2015年—2023年3月,对新疆乌鲁木齐市9家哨点医院清洗消毒后内镜合格率、细菌污染情况进行监测,同时对内镜室工作人员构成和设备配置情况进行调查,监测频率为每季度一次。结果 2015年—2023年3月对9家哨点医院共采集内镜样本425份,合格413份,合格率为97.18%,2018年合格率最低为79.31%,不同年份合格率差异有统计学意义（χ2=24.241,P机械清洗消毒合格率差异无统计学意义（χ2=3.049,P=0.081）,二级医院和三级医院内镜消毒合格率差异无统计学意义（χ2=2.391,P=0.122）;对哨点医院内镜室设备设施配备情况和工作人员学历职称等内容进行调查,内镜室超声清洗器和终末漂洗水净化设备配备率为71.43%,其他设备设施配备率均为100%;内镜室工作人员普遍存在学历和职称偏低情况。结论乌鲁木齐市哨点医院内镜整体消毒状况较好,但部分医院内镜消毒仍旧存在不合格情况,需要积极采取干预措施,提高内镜消毒质量,避免医院感染发生,同时要加强对工作人员清洗消毒过程中的培训和管理,确保内镜清洗消毒工作规范开展。

关键词：哨点医院内镜消毒消毒质量管理微生物污染铜绿假单胞菌内镜室管理现况调查乌鲁木齐

新疆天山云杉种子雨时空动态分布及种子萌发特性

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浙江农林大学学报 2024年第3期41卷 542-548页

作者：赵鑫陈虹赵善超陈兵权郭来珍周昊亮新疆农业大学林学与风景园林学院/新疆维吾尔自治区教育厅干旱区林业生态与产业技术重点试验室新疆乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区天然林保护中心新疆乌鲁木齐830000

【目的】研究新疆天山云杉Picea schrenkiana ***种子雨时空动态分布规律和种子萌发状况,为预测森林群落的演替趋势,并为保护天山森林生态系统的物种多样性提供科学依据。【方法】在林场设置3块面积为1 hm^(2)天然林永久固定监测样地,... 详细信息

【目的】研究新疆天山云杉Picea schrenkiana ***种子雨时空动态分布规律和种子萌发状况,为预测森林群落的演替趋势,并为保护天山森林生态系统的物种多样性提供科学依据。【方法】在林场设置3块面积为1 hm^(2)天然林永久固定监测样地,采用机械布局的方法以10 m×10 m的样方为单位,在样方中心设置1个种子雨收集器,每个样地共100个收集器。采用方差/均值(C_(x))、负二项指数(K)、聚集度指标(I)、Cassie R M指标(CA)等4种空间分布类型评价方法判别种子雨空间分布状态。此外,进行种子萌发试验,分别测定种子千粒重、发芽势和发芽率。【结果】9月下旬至10月中旬散种量较高;2022年的种子雨总量极显著高于2021年的种子雨总量;C_(x)为2047.01、K为1.02、I为2046.01、CA为0.99,4个指标均显示种子空间分布呈聚集分布;各样地高峰期的天山云杉种子千粒重显著高于初始期和末尾期的天山云杉种子千粒重;而种子雨初始期和高峰期的种子平均发芽势与平均发芽率差异不显著,但都显著高于末尾期的种子的平均发芽势和平均发芽率。【结论】天山云杉种子的散种量存在较大的年际变化,且种子空间分布呈聚集分布,落种高峰期为9月下旬至10月中旬,此时种子质量最大,平均发芽率和发芽势最高。

关键词：天山云杉林种子雨空间分布种子萌发

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大型核桃树振动响应特性与落果试验研究

农机化研究 2024年第10期46卷 180-186页

作者：王世江许燕周建平韩嘉鑫樊湘鹏段春旭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

为确定大型核桃树的振动响应特性,探究大型果树机械化摇振采收方法,以南疆大型核桃树为研究对象,利用ANSYS进行有限元分析获取各分枝振动响应特性;应用自主研发摇振收获设备进行扫频试验及落果试验研究,对各主枝进行共振频率检测,通过... 详细信息

为确定大型核桃树的振动响应特性,探究大型果树机械化摇振采收方法,以南疆大型核桃树为研究对象,利用ANSYS进行有限元分析获取各分枝振动响应特性;应用自主研发摇振收获设备进行扫频试验及落果试验研究,对各主枝进行共振频率检测,通过各分枝上的传感器获取的频率-加速度幅值曲线,确定曲线峰值对应的共振频率;最后,进行摇振落果试验,对比各主枝在不同共振频率下的落果情况。结果表明:大型果树同一主枝及其上侧枝共振频率相同,各主枝共振频率在22~26 Hz之间;同一主枝上的各检测点加速度响应曲线整体呈现先增加后减小的趋势,距离激振位置越远,加速度响应幅值越大;在共振条件下收获,能够获得更高的落果率。为此,提出一种基于大型核桃树主枝共振频率的摇振采收方法,通过获取主枝处的共振频率,以各主枝共振频率进行多次摇振收获作业,实现共振条件下以较低激振能量获得最大振动响应收获,可有效提高收获效率和采净率。研究结果可为大型果树摇振采收方法提供理论基础。

关键词：核桃树摇振采收有限元分析扫频共振频率落果率

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新疆棉花秸秆离散元仿真参数标定研究

农业机械学报 2024年第1期55卷 76-84,108页

作者：张佳喜张彭张虎谭春林万文瑜王毅超新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 黑龙江农业经济职业学院牡丹江154005 新疆维吾尔自治区农牧业机械产品质量监督管理站乌鲁木齐830052 新疆昌吉职业技术学院机电工程分院昌吉831110

由于棉花秸秆在机械化收获和粉碎加工过程中缺乏准确的仿真模型参数,从而造成在机具设计中仿真效果和实际作业存在较大的差异,在一定程度上限制了棉花秸秆收获以及粉碎装置的设计研究。本文以新疆棉花秸秆作为试验材料,开展仿真分析研究... 详细信息

由于棉花秸秆在机械化收获和粉碎加工过程中缺乏准确的仿真模型参数,从而造成在机具设计中仿真效果和实际作业存在较大的差异,在一定程度上限制了棉花秸秆收获以及粉碎装置的设计研究。本文以新疆棉花秸秆作为试验材料,开展仿真分析研究,通过物理试验测定棉花秸秆的本征参数后,利用EDEM软件进行试验仿真,对棉花秸秆进行参数标定。采用堆积角试验和弯曲试验方法,测量出棉花秸秆堆积角和最大破坏载荷分别为28.62°和143.21 N。应用Hertz-Mindlin no slip模型和Hertz-Mindlin with bonding模型进行棉花秸秆的堆积角仿真试验和弯曲仿真试验,得到棉花秸秆之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数和棉花秸秆-钢之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别为0.5、0.41、0.06、0.5、0.37、0.08,以及棉花秸秆法向接触刚度、切向接触刚度、临界法向应力与临界切向应力分别为4.15×1010N/m、5.60×1010N/m、40 MPa、50 MPa。将以上结果进行粉碎试验验证,棉花秸秆粉碎后依据长度和宽度不同,分为粉末型物料、破碎型物料、未破碎型物料,仿真试验质量和实际试验质量之间偏差为6.84%、8.29%、7.37%,证明了参数的可行性,可用于棉花秸秆参数标定。

关键词：棉花秸秆堆积角试验弯曲试验离散元参数标定

基于Swin-TDL算法的果园环境下葡萄病害检测方法

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中国农机化学报 2024年第8期45卷 234-239页

作者：胡国玉刘广周星光董娅兰周建平新疆大学机械工程学院乌鲁木齐市830039 新疆大学新疆维吾尔自治区农牧机器人及智能装备研究中心乌鲁木齐市830047

为在果园复杂环境因素下准确检测葡萄病害,提出一种基于Swin Transformer的葡萄病害检测模型Swin-TDL。采用Kmeans++聚类算法计算模型输入图像的锚框以提高检测精度;以Swin Transformer网络作为Swin-TDL的骨干网络更准确地获取目标特征... 详细信息

为在果园复杂环境因素下准确检测葡萄病害,提出一种基于Swin Transformer的葡萄病害检测模型Swin-TDL。采用Kmeans++聚类算法计算模型输入图像的锚框以提高检测精度;以Swin Transformer网络作为Swin-TDL的骨干网络更准确地获取目标特征信息;特征金字塔网络和路径聚合网络用于融合骨干网络中不同深度的特征层信息以增强检测目标的语义信息和定位信息;使用SIoU损失函数作为边界回归预测损失函数用于提高训练的速度和模型推理的准确性;使用Soft-NMS对目标边界框后处理以提高遮挡及重叠目标的检出率。在田间葡萄病害数据集中进行模型训练和性能测试,结果表明,Swin-TDL模型的平均精度均值为92.7%,平均检测时间为15.3 ms,综合性能优于对比检测算法,可以为葡萄植保装备研究提供参考。

关键词：葡萄病害检测果园复杂环境图像增强深度学习 Swin Transformer