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不同激振方式下枸杞振动采摘仿真与试验

农业工程学报 2025年

作者：陈清宇张是夏卫乃硕凡云雷张薇王泽宇陈军陈雨西北农林科技大学机械与电子工程学院

为实现枸杞摘熟留青，高效采收，根据枸杞无限花序特点和果-花-叶脱落加速度分布顺序，该研究提出一种无需直接接触果实的振动采摘方法，依靠果实惯性力完成熟果采摘。根据所述采摘方法提出上下同振、上静下振和上下反振的激振方式并设... 详细信息

为实现枸杞摘熟留青，高效采收，根据枸杞无限花序特点和果-花-叶脱落加速度分布顺序，该研究提出一种无需直接接触果实的振动采摘方法，依靠果实惯性力完成熟果采摘。根据所述采摘方法提出上下同振、上静下振和上下反振的激振方式并设计相应的采摘机，得到振动头的运动学模型，同时建立枸杞枝条和枝-柄-果的仿真模型。通过有限元瞬态动力学分析与ADAMS动力学仿真方法，得到不同激振方式下枝条的振动响应，以及果实在激振下的振动响应，以此分析果实脱落机理。仿真结果表明，不同的激振方式会影响枝条的振动响应。为获得适宜枸杞采摘的激振方式和最佳振动参数，采用三因素三水平二次正交旋转组合试验，建立了以熟果采摘率、未熟果误采率、熟果损伤率为试验指标，以振动幅度、激振方式、振动频率为试验因素的数学模型，分析各因素对各指标的影响，获得最佳参数组合：振动幅度31.13 mm、激振方式上静下振、振动频率12.59 Hz。田间试验熟果采摘率为95.14%，未熟果误采率为4.61%，熟果损伤率为2.98%。研究结果可为后续机械化采收设备的设计和试验提供参考。

关键词：枸杞振动采摘激振方式脱落机理仿真响应面法

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完全端到端的藏语安多方言语声合成

应用声学 2025年

作者：张维昭李俊帜西北师范大学物理与电子工程学院

目前藏语语声合成研究多面向卫藏方言，而对安多和康方言研究相对较少。在分析藏文特点的基础上，该文首先设计并构建一个大规模标准安多方言语声合成语料库(TACSS)，总时长为18.6 h。然后，设计了基于计算机可识别机读音标的SAMPA-AT... 详细信息

目前藏语语声合成研究多面向卫藏方言，而对安多和康方言研究相对较少。在分析藏文特点的基础上，该文首先设计并构建一个大规模标准安多方言语声合成语料库(TACSS)，总时长为18.6 h。然后，设计了基于计算机可识别机读音标的SAMPA-AT和基于藏文构件的两种字素到音素(G2P)转写方案。最后，采用完全端到端语声合成模型VITS，实现了藏语安多方言的语声合成。与此同时，该文还比较了基于SAMPA-AT和基于藏文构件的两种G2P转写方案的优劣。实验结果表明，与两阶段语声合成模型相比，VITS在藏语安多方言语声合成任务上具有更好的表现。通过采用基于藏文构件的转写方案，该文提出的完全端到端藏语安多方言语声合成模型平均意见得分最优值为4.59。

关键词：语声合成藏语安多方言端到端语料库藏文文本转写

抓摇式设施冬枣摘熟留青振动采收装置参数优化与试验

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农业机械学报 2025年第1期56卷 245-253页

作者：郑洲洲胡耀华赵鹏飞董建鑫黄玉祥西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌 712100 浙江农林大学光机电工程学院杭州 311300 西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌 712100 陕西省农业装备工程研究中心陕西杨凌 712100

为实现冬枣摘熟留青分批收获,针对设施枣园种植环境设计了一款用于冬枣振动采收参数寻优,具有信息感知功能可调幅变频的试验装置.为探究受迫振动下影响枣果脱落的主要因素,获得最大熟果脱落率和最小青果脱落率,构建了果实单摆动力学模型... 详细信息

为实现冬枣摘熟留青分批收获,针对设施枣园种植环境设计了一款用于冬枣振动采收参数寻优,具有信息感知功能可调幅变频的试验装置.为探究受迫振动下影响枣果脱落的主要因素,获得最大熟果脱落率和最小青果脱落率,构建了果实单摆动力学模型,通过对模型的求解,确定了影响果实脱落的主要因素为振动频率、振动幅值和振动时间.然后,采用显示推拉计进行脱落模拟试验,确定了熟果、青果、果柄的脱落次序,证明了摘熟留青的可行性.最后,建立了脱落率与采收机收获参数数学模型,以熟果脱落率和青果脱落率为指标对采收参数进行优化,得到冬枣摘熟留青最佳参数组合:振动频率为12.66 Hz、振动幅值为15.02 mm、振动时间为3.98 s,此时,熟果脱落率为70.08％,青果脱落率为11.97％.并对优化结果进行了田间试验验证,试验结果与优化值相近.

关键词：设施枣园冬枣摘熟留青抓摇式振动采收装置参数优化

利用原子在圆偏振激光场中的强场电离产生自旋极化电子

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 101-109页

作者：王中元高轩鸿景文泉杜进旭赵松峰西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

圆偏振激光场中原子的非绝热强场电离为产生自旋极化电子提供了机会.我们应用这些解析电离速率公式[Ingo Barth and Olga Smirnova,***.A 88,013401(2013)]更系统地研究了通过Kr和Xe原子在右旋圆偏振激光脉冲中的强场电离产生自旋极化电... 详细信息

圆偏振激光场中原子的非绝热强场电离为产生自旋极化电子提供了机会.我们应用这些解析电离速率公式[Ingo Barth and Olga Smirnova,***.A 88,013401(2013)]更系统地研究了通过Kr和Xe原子在右旋圆偏振激光脉冲中的强场电离产生自旋极化电子,并证实了不同自旋态的光电子能量分布有很大差异、电子的自旋极化敏感地依赖于光电子能量.另外,在光电子能谱的低能部分其自旋极化可以达到100%,并且通过调节激光强度和频率可以很好地控制能量积分的自旋极化.

关键词：自旋极化电子非绝热强场电离右旋圆偏振激光场

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气送式丹参排种器设计及排种特性仿真与试验

农机化研究 2025年第08期 158-166页

作者：王龙龙李明科张佳乐米桐桐衣雪梅张卫国西北农林科技大学机械与电子工程学院

为实现丹参气送式排种器精密排种，研究排种器结构对排种特性的影响规律，通过分析功能需求与现存问题，设计了丹参气送式排种器。运用DEM-CFD耦合仿真方法分析了不同进气压强、进气管段收缩角和波纹管段振幅条件下流体场、颗粒场和变... 详细信息

为实现丹参气送式排种器精密排种，研究排种器结构对排种特性的影响规律，通过分析功能需求与现存问题，设计了丹参气送式排种器。运用DEM-CFD耦合仿真方法分析了不同进气压强、进气管段收缩角和波纹管段振幅条件下流体场、颗粒场和变异系数的变化规律。采用正交模拟试验得到了最佳排种参数，并进行了台架试验验证，结果表明：凹槽式充种轮、螺旋式供种管、分段式输种管和穹顶式分配器可满足丹参种粒的定量充种、均匀供种、连续输种和精密排种的播种作业要求。仿真结果揭示了种粒在分段式输种管内的分布规律，得到了最佳排种参数为进气压强8 001.466 Pa、进气管段收缩角22.457°和波纹管段振幅3.628 mm。所设计的结构可实现精密排种，种粒损伤率低，可为气送式丹参排种器的设计提供理论参考。

关键词：丹参气送式排种器排种特性均匀性精密性

RF-PECVD生长参数对石墨烯薄膜品质的影响

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真空科学与技术学报 2025年第2期45卷 98-105页

作者：袁强华任江枫殷桂琴西北师范大学物理与电子工程学院兰州730030

对比不同工艺参数条件下生长的石墨烯薄膜的形貌和品质,分别研究了高频功率、放电气压、气体流量比、生长时间、生长温度以及基底种类对双频放电的RF-PECVD制备的石墨烯薄膜品质影响。实验结果表明,石墨烯的缺陷程度随着高频功率的增加... 详细信息

对比不同工艺参数条件下生长的石墨烯薄膜的形貌和品质,分别研究了高频功率、放电气压、气体流量比、生长时间、生长温度以及基底种类对双频放电的RF-PECVD制备的石墨烯薄膜品质影响。实验结果表明,石墨烯的缺陷程度随着高频功率的增加而降低,但是薄膜的厚度随着高频功率的增加而减小。在3 Torr及5 Torr的条件下,石墨烯薄膜存在着较多的边界状缺陷。甲烷/氩气流量比为10:30、生长时间为40 min时,能够生长出品质较好的石墨烯薄膜。生长温度对石墨烯薄膜的生长影响较大,在300℃时,镍基底表面无法生长出石墨烯薄膜,并且生长温度低于600℃时,都无法生长出品质较好的石墨烯薄膜。最后发现,相同的生长条件,在镍基底上生长的石墨烯薄膜厚度更小,但是铜基底生长的石墨烯薄膜缺陷更少,品质更好,这与薄膜在两种基底上不同的生长方式有关。

关键词：射频等离子体增强化学气相沉积双频放电石墨烯薄膜

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相对论扭曲波方法研究电子与原子碰撞激发过程

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物理学报 2025年第3期74卷 27-39页

作者：李文博李兵兵陈浩颉录有武中文丁晓彬张登红蒋军董晨钟西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室兰州730070

相对论扭曲波方法是研究微观粒子碰撞动力学过程的常用理论方法.本文基于多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)方法以及相应的程序包GRASP 92/2K/2018和RATIP,发展了一套电子与原子碰撞激发过程的全相对论扭曲波方法和程序.计算了极化电子... 详细信息

相对论扭曲波方法是研究微观粒子碰撞动力学过程的常用理论方法.本文基于多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)方法以及相应的程序包GRASP 92/2K/2018和RATIP,发展了一套电子与原子碰撞激发过程的全相对论扭曲波方法和程序.计算了极化电子与原子碰撞激发过程的总截面、微分截面、态多极以及碰撞激发后辐射光子的积分和微分Stokes参数等.讨论了电子关联效应、Breit相互作用和等离子体屏蔽效应对碰撞激发截面的影响.该方法和程序的发展为详细研究复杂靶离子的碰撞激发过程和讨论电子关联效应以及Breit相互作用对碰撞激发过程的影响提供了条件.

关键词：电子与原子碰撞激发相对论扭曲波方法多组态Dirac-Hartree-Fock方法

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基于点云语义分割的猕猴桃冠层叶密度测量方法

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农机化研究 2025年第2期47卷 27-35页

作者：韩皓名石复习席新明西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

提出了一种基于LiDAR的猕猴桃果园叶密度测量方法,旨在为猕猴桃果园冠层喷药提供更精确的指导。首先,使用激光雷达扫描10个密度不同的猕猴桃冠层建立点云数据集,利用RandLA-Net神经网络模型并通过6折交叉验证的方法对猕猴桃冠层的树叶... 详细信息

提出了一种基于LiDAR的猕猴桃果园叶密度测量方法,旨在为猕猴桃果园冠层喷药提供更精确的指导。首先,使用激光雷达扫描10个密度不同的猕猴桃冠层建立点云数据集,利用RandLA-Net神经网络模型并通过6折交叉验证的方法对猕猴桃冠层的树叶、树枝和T型架点云进行语义分割;然后,计算仅包含树叶信息的冠层点云表面积,通过与人工落叶后的实测冠层叶属性(叶面积、叶片数)进行回归分析比较,得到冠层叶点云表面积与真实冠层叶属性的关系;最后,将3 m×3 m的猕猴桃冠层区域划分为400个225 cm^(2)的小网格区域,用以生成冠层叶密度图。结果表明:RandLA-Net网络模型能够有效地对猕猴桃冠层的树枝、树叶与T型架点云进行分割,模型平均总体精度OA达到92%以上,平均交并比mIoU为81.4%,冠层实测叶面积与冠层叶点云表面积的回归分析中获得了较高的相关性R=0.78,回归方程为y=1.491x+8315。对于每个猕猴桃冠层点云数据,通过Alpha-shape算法计算网格区域的冠层体积和预测网格真实叶面积的方法生成冠层叶密度图。所开发的基于点云语义分割的猕猴桃冠层叶密度测量方法,各项指标均符合预期要求,可以为果园冠层喷药提供更精准的指导。

关键词：猕猴桃园冠层叶密度点云语义分割深度学习精准喷雾

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原子干涉仪的竖直荧光探测方案

光学学报 2025年

作者：戴怡瑾王春唯李鑫毛德凯税鸿冕王海鹏周小计山西大学物理电子工程学院先进功能材料与器件研究院北京大学电子学院山西北大碳基薄膜电子研究院

文章提出了一种利用竖直探测光对原子末态进行测量的方法。在精密测量实验中，实现系统的小型化需要对真空腔进行小型化。利用竖直探测光对原子不同基态进行荧光探测的方案，能够取消额外的传统水平探测方案的探测区域，实现真空腔的小... 详细信息

文章提出了一种利用竖直探测光对原子末态进行测量的方法。在精密测量实验中，实现系统的小型化需要对真空腔进行小型化。利用竖直探测光对原子不同基态进行荧光探测的方案，能够取消额外的传统水平探测方案的探测区域，实现真空腔的小型化。该方案是对原子的不同基态进行的顺序探测，原子在与探测光作用的循环跃迁过程中，由于探测光失谐的存在，可能导致非闭合跃迁的出现，对探测的性能有所影响。同时，由于原子与探测光相互作用导致的原子数的减少。这些因素都会导致探测信噪比的降低。文章分析了探测光的光强，频率，作用时间对探测性能的影响，并找到了探测光参数的最佳组合，降低了竖直探测方案的散粒噪声，实验上测量得到了这一方案下最佳归一化信号的标准差约为0.014的结果。

关键词：原子干涉仪荧光探测信噪比散粒噪声