基于无人机高光谱遥感与机器学习的小麦品系产量估测研究

为快速、准确地估测小麦产量,有效提高育种工作效率,本文以小麦品系为研究对象,收集小麦灌浆期无人机高光谱数据和产量数据。首先基于递归特征消除法筛选出特征波长作为模型输入变量,然后利用岭回归(Ridge regression,RR)、偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLS)、多元线性回归(Multiple linear regression,MLR)3种线性算法和随机森林(Random forest,RF)、梯度提升回归(Gradient boosting regression,GBR)、极限梯度提升(eXtreme gradient boosting,XGB)、高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)、支持向量回归(Support vector regression,SVR)、K最邻近算法(K-nearest neighbor,KNN)6种非线性算法构建单一算法产量估测模型并进行精度比较,最后基于Stacking算法构建多模型集成组合,筛选最佳集成模型。结果表明,基于不同算法的产量估测模型精度差异显著,非线性模型优于线性模型,基于GBR的产量估测模型在单一模型中表现最优,训练集R^(2)为0.72,RMSE为534.49 kg/hm^(2),NRMSE为11.10%,测试集R^(2)为0.60,RMSE为628.73 kg/hm^(2),NRMSE为13.88%。基于Stacking算法构建的集成模型性能与初级模型和次级模型的选择密切相关,以KNN、RR、SVR为初级模型组合,GBR为次级模型的集成模型有效提高了估测精度,相比单一模型GBR,训练集R^(2)提高1.39%,测试集R^(2)提高3.33%。本研究可为基于高光谱技术的小麦品系产量估测提供应用参考。

新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱抗震性能试验研究

为研究一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱的抗震性能,以不同节点配筋率、不同节点锚固长度和轴压比为主要研究变量,对1个整浇柱和4个装配柱进行低周往复加载试验。研究分析了整浇柱与装配柱在破坏模式、滞回性能、位移延性等方面的抗震性能差异。结果表明:装配柱与整浇柱破坏模式类似,采用不同节点构造的装配柱与整浇柱在滞回曲线、骨架特性和刚度退化等方面差异不大,装配柱的耗能性能优于整浇柱。各装配柱极限位移角为1/16.7~1/25,满足规范设计要求。在较大轴压比下,装配柱的承载力提升,延性降低。在较大位移角下,装配柱节点抗震性能受焊缝质量的影响较大,建议实际工程中加强焊接质量管理,以保证构件具有足够的变形能力。

基于仿生技术的尾座式VTOL无人机起降稳定控制及轨迹优化

尾座式垂直起降(Vertical takeoff/landing,VTOL)无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)稳定性差,与传统起落架的适配性低。针对上述问题,提出了一种采用自由尾翼技术的新型起落架。该起落架采用串联多级结构,在降低机身高度的同时,保证了巡航状态下尾翼力臂的长度,并通过虚拟中心点力分布技术对动态着陆过程进行调控,简化了控制过程,有利于模式转换过程中的无缝轨迹优化。随后基于猫中心点单点数据集,利用神经网络对起落架控制进行训练,有效提高了起落架自适应起落速度和精度。最后,结合无人机不同模式的参数要求,进行多目标优化和相似性转换,有效提高了尾座式垂直起降无人机的着陆适应性和稳定性。

考虑灌浆料龄期的钢筋-金属波纹管浆锚连接锚固性能试验研究

为研究钢筋-金属波纹管浆锚连接的锚固性能,设计制作18组连接件,并完成拉拔试验。基于试验结果研究钢筋锚固长度la、灌浆料龄期T与螺旋箍筋约束对浆锚连接锚固性能的影响。试验结果表明,所有锚固钢筋均经历完整的弹性阶段与屈服阶段,最终试件表现为钢筋粘结-滑移破坏、钢筋拉断两种破坏形式。当灌浆料龄期T=3 d时,试件均发生粘结-滑移破坏;当灌浆料龄期T=7 d且锚固长度la≥13d时,试件均出现钢筋断裂破坏;当灌浆料龄期T=28 d时,无配箍试件锚固长度l_(a)=7d时、配箍试件l_(a)=5d时出现钢筋断裂破坏。提高钢筋锚固长度、灌浆料龄期与配置螺旋箍筋约束有利于试件的极限强度提高,并趋近钢筋实验抗拉强度,显著降低钢筋的弹性阶段滑移量,提高初始刚度,提升试件的锚固性能。实际工程中,当孔径比不小于2.6时,为确保3 d与7 d锚固性能,锚固长度应大于13d;为确保正常工作中钢筋充分发挥其力学性能,锚固长度应不小于10d。

小麦数字化育种系统开发研究

种业是现代农业的“芯片”,对发展现代农业、保障粮食安全意义重大。当前小麦育种多采用传统方式,对育种经验和人工的依赖度较高,限制了育种效率的提高。研究运用软件工程技术,开发了小麦数字化育种系统,实现了育种流程的数字化,具有育种管理、材料管理、试验管理、田间数据采集、材料决选、打印管理和邮件管理等功能,可以显著提高育种效率,为育种家提供辅助决策。

渣油加氢装置循环氢压缩机轴承温度异常的分析和处理

渣油加氢装置循环氢压缩机随着气动负荷的增加,压缩机两侧径向轴承温度均出现异常波动情况,即温度值蓄势后上升,然后快速下降,且高点温度在不断地攀升,时间周期在几个小时不等。通过对此种现象的分析和讨论,最终将压缩机径向轴承改为新型式偏置轴承,问题得到了解决。

深冷处理对Al_(1.2)CrFe_(2)Ni_(2)高熵合金组织和性能的影响

采用非自耗真空电弧熔炼炉制备了Al_(1.2)CrFe_(2)Ni_(2)高熵合金,利用液氮对其进行了不同时间的深冷处理,分析了深冷处理时间对该合金微观组织和性能的影响。结果表明:随着深冷处理时间的延长,Al_(1.2)CrFe_(2)Ni_(2)高熵合金的晶粒尺寸先减小后增大,合金晶界处析出B2纳米相,其体积分数呈现先增加后减小的趋势。深冷处理对Al_(1.2)CrFe_(2)Ni_(2)高熵合金具有细晶强化和沉淀强化的作用。当深冷时间为24 h时,合金的硬度、压缩屈服强度和摩擦磨损性能均达到最大值,其硬度和屈服强度分别为HV 607.5和1 259.9 MPa,相比于铸态合金分别提升了18.7%和5.2%,其平均摩擦系数由铸态合金的0.89减小至0.66。

带狗骨式削弱梁段的装配式梁柱节点抗震性能研究

为了防止梁柱节点脆性破坏以及提高梁柱节点的震后快速修复能力,提出一种在地震作用下损伤可控之后可被快速修复的带狗骨式削弱梁段的装配式梁柱节点。为研究该节点的抗震性能与修复能力,对修复试件在内的4个节点试件进行了拟静力试验,通过观测与分析得到了节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、应变分布、位移延性系数等抗震性能指标并对其进行了对比研究。结果表明:与栓焊连接节点和传统骨式削弱节点相比,新型节点具有更高的承载能力、耗能能力与节点转动能力;新型节点在地震作用下能够有效地转移塑性铰,防止脆性破坏;通过更换骨式削弱耗能梁段实现震后节点功能快速被修复的方案是可行的,且修复后的节点承载力与抗震性能仍维持在较高水平。

抛丸和抛浆对金属基体表面完整性的影响对比

以Q235热轧带钢为研究对象,利用ANSYS/AUTODYN模块模拟了抛丸和抛浆对基体表面的冲击过程,并结合抛丸和抛浆冲击试验研究了带钢表面粗糙度和残余应力。结果表明,抛丸冲击后基体表面冲击深度和冲击直径分别比抛浆高20%~49%和9%~22%;抛丸冲击基体表面瞬时温度为247~413℃,抛浆冲击基体表面瞬时温度为60~97℃,说明浆体中的流体可以带走大量冲击热能。抛丸冲击后基体表面粗糙度和表面残余应力比抛浆冲击分别高22%~37%和3.7%~13.8%,抛浆冲击后基体表面完整性优于抛丸冲击。

增幅冲击下钢筋混凝土板的抗冲击性能

钢筋混凝土板在服役期间可能承受落物多角度连续撞击等多次冲击荷载作用,钢筋混凝土板抵抗多次冲击的能力、多次冲击作用下钢筋混凝土板的性能演化和剩余性能评估等问题至关重要,其中,多次冲击的加载制度是研究钢筋混凝土板抗冲击性能的重点。为研究多次冲击下钢筋混凝土板的抗冲击性能,利用落锤和摆锤试验研究钢筋混凝土板在增幅冲击下的抗冲击性能,获得钢筋混凝土板在历次冲击过程中的冲击力时程曲线以及历次冲击后的整体变形和凹陷变形特征,分析钢筋混凝土板的吸能特性和累计损伤演化规律,研究钢筋混凝土板受冲击后的残余性能。结果表明:冲击角度对钢筋混凝土板的变形有显著影响,斜向冲击对钢筋混凝土板安全性能的影响更大;增幅冲击降低钢筋混凝土板的吸能能力,提高其破坏率,钢筋混凝土板的冲击响应相对于恒重重复冲击更加稳定。

生物炭施加对微咸水滴灌棉田土壤水热盐及棉花生长的影响

为解决北疆淡水缺乏和土壤质量下降的问题,通过大田试验探明不同灌水矿化度及生物炭施加量对棉田土壤水热盐环境及棉花生长的影响。设置4个生物炭施加水平(B0:0 t·hm^(-2)、B1:20 t·hm^(-2)、B2:40 t·hm^(-2)、B3:60 t·hm^(-2))和3个灌水矿化度水平(S1:1 g·L^(-1)、S2:3 g·L^(-1)、S3:5 g·L^(-1)),采用双因素完全随机组合试验,研究不同处理对土壤水盐温分布、棉花生长指标、干物质积累量、产量及水分利用率的影响。结果表明:施加生物炭与灌水矿化度的增加均使得土壤含水率和含盐量升高。生物炭施加量的增加使得平均土壤温度升高,升高幅度介于5.9%~15.1%,灌水矿化度对平均土壤温度存在显著影响,但各处理间差异不显著。生物炭施加提高棉花株高、叶面积指数和地上部干物质量。棉花籽棉产量和水分利用率最大值均出现在B2S2处理,为6526.4 kg·hm^(-2)和2.01 kg·hm^(-2);最小值均出现在B0S3处理,较B2S2处理分别减少18.50%和26.87%。构建多元回归方程,基于棉花高产、高水分利用率;结合归一化处理和空间分析得出最佳生物炭施加量、灌水矿化度区间分别为26~46 t·hm^(-2)和2.45~3.04 g·L^(-1)。

唐古特大黄“3414”施肥效果及推荐施肥量研究

采用"3414"施肥方案,研究不同氮、磷、钾配比对唐古特大黄产量及经济效益的影响,旨在为唐古特大黄合理施肥提供依据。结果表明,各施肥处理对唐古特大黄的产量和经济效益的影响表现依次为施肥>不施肥,NPK>P>N>K;两两互作对唐古特大黄产量、经济效益的影响表现为NP>PK>NK、PK>NP>NK。除高氮处理(N3P2K2)外,其余施肥处理条件下唐古特大黄总蒽醌含量均优于《中国药典》标准,总灰分及水分均达标。唐古特大黄施肥量与产量间的三元二次方程、二元二次方程和一元二次方程拟合结果均典型,能够较好的反应施肥量同产量、经济效益之间的关系。综合考虑,本试验条件下获得唐古特大黄最高产量施肥方案为氮74.06kg/hm2,磷55.07kg/hm2,钾36.56kg/hm2,产量可达12384.3kg/hm2。最佳经济施肥方案为氮73.33kg/hm2、磷54.58kg/hm2、钾36.37kg/hm2,产量为12012.6kg/hm2,经济效益为196126.0元/hm2。

细胞的原子力显微镜最佳成像条件研究

通过对不同处理条件和测试条件下人肝癌细胞SMMC-7721的原子力显微镜图像的分析和研究,得到了在大气环境和溶液环境中肝癌SMMC-7721细胞的最佳成像条件,同时建立了用原子力显微镜观测活细胞的实验方法.使用0.5%、1%、1.5%的戊二醛溶液固定细胞后再漂洗,变换原子力显微镜的扫描模式,调节扫描参量并在大气环境下观测以寻找该环境下的最佳成像条件;将用多聚赖氨酸处理基底后的培养细胞直接放置于生理溶液中用原子力显微镜进行溶液环境观测,比较扫描时限并分别改变环境液体类型、探针以及扫描频率,比较了不同条件下原子力显微镜图像的差异,在得出最优参量的同时对其相关原理进行了分析,建立了活细胞实时观测的实验方法.比较两种条件下的细胞图像发现,戊二醛溶液固定过的细胞与生理溶液环境中的活细胞有很大差别,在生理溶液条件下的细胞饱满,可见到光滑清晰的细胞边缘;但戊二醛溶液固定的细胞表面粗糙,细胞边缘不清晰,表明固定后观测到的细胞与生理状态下活细胞的表面形貌存在很大差异.

Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金的抗腐蚀性能

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀、电化学和透射电镜等方法研究热处理制度对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与抗腐蚀性能的影响。结果表明:随着时效时间的延长,合金晶内和晶界析出相逐渐长大,晶界析出相由连续分布转变为不连续分布,无沉淀析出带(PFZ)逐渐变宽,合金的抗晶界腐蚀性能和抗剥落腐蚀性能逐渐降低。基体腐蚀电位φmatrix、PFZ腐蚀电位φPFZ和晶界析出相腐蚀电位φθ在晶间腐蚀液和剥落腐蚀液中符合φmatrix>φθ>φPFZ。具有最低腐蚀电位的PFZ决定了合金的抗腐蚀性能。随着时效时间的延长,晶界析出相的粗化使得PFZ变宽,Cu原子减少,电位负移,PFZ与基体的电位差变大,腐蚀通道变宽,合金的耐蚀性降低。不同时效状态的Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金的抗腐蚀能力由强至弱的顺序为:欠时效的,峰时效的,过时效的。

不同埋深热油管道数值计算

在热油管道的输送过程中,管道埋深对其周围土壤温度场有很大影响,而且管道附加的保温层对管道自身的热力特性也产生影响。研究了不同温度、不同埋深下附加保温层的热油管道与其周围土壤温度场的关系。热油管道埋地深度越深,受地表温度影响越小。结果表明,在夏季,管道埋地越深,输油前土壤温度越低;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度比埋地较浅的管道低;在冬季,管道埋地越深,输油前土壤温度越高;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度反而比埋地较浅的管道高。因此,保温层应选取经济厚度,以期达到优化管道输送油品的温度、降低能耗、提高经济效益的目的。

AFM观察稳恒磁场对细胞表面精细结构的影响

利用原子力显微镜(AFM)观察稳恒磁场(SMF)处理后,悬浮生长细胞(K562人白血病细胞)、贴壁生长细胞(人结肠癌SW480细胞)、小鼠肝癌细胞Hepa1-6和原代小鼠肝细胞表面精细结构的变化,以了解SMF杀伤肿瘤细胞的可能机制。观察结果显示:随曝磁时间延长,SMF可在肿瘤细胞表面造成不同程度损伤,主要表现为细胞膜上出现许多大小不一的凹陷,且凹陷数量和直径随着曝磁时间延长而增加。与MTT检测相比,AFM观察到的各类细胞表面损伤远早于细胞的生长抑制。实验观察显示,悬浮生长细胞比贴壁生长细胞对磁场处理更为敏感,小鼠肝癌细胞比肝细胞对磁处理更敏感。实验结果显示,AFM能够及早观察到细胞表面因SMF作用而产生的精细结构方面的变化。

数据中心一体化风侧间接蒸发冷却空调系统的研究综述

作为数据中心新型冷却方案,一体化风侧间接蒸发冷却空调系统充分利用水分蒸发对室外冷源降温,延长自然冷源利用时长,并有效协同机械制冷减少电能的消耗,具有广泛的应用前景。文章从结构形式、运行模式切换及控制、建模及适用性三方面出发,对文献中的数据和结论进行归纳,并提出未来可关注的优化方向。目前,一体化机组的计算模型主要依据简化经验公式和额定湿球效率,缺少与机械制冷循环的复合系统模型;所采用基于静态阈值的运行模式切换方法未充分考虑机组能效、机房温度等动态变化的影响;风机、喷淋水泵和补冷压缩机所采用的分级调控策略难以对风侧和水侧进行协同控制,无法充分实现自然和机械冷源的耦合优化。

跨部门协作理念演进研究

思想观念构成跨部门协作的制度环境。随着政府治理模式发展,部门协作理念经历“人格化”协作理念、理性协作理念、契约式协作理念和系统性协作理念四个阶段,不同时期协作理念不断积累、融合构成当前思想观念制度环境,使跨部门协作呈现出部门间自主性更强、部门协作技能和方式更加丰富、部门协作态度更积极的发展趋势。

基于BP神经网络的抛浆冲击后金属基体表面粗糙度控制研究

针对抛浆冲击后基体表面粗糙度缺乏精确控制模型的问题,基于BP神经网络,构建了抛浆工艺参数对基体表面粗糙度的BP神经网络预测模型,并以304不锈钢为研究对象进行了抛浆冲击试验,通过对样本数据进行方差分析检验,分析了各工艺参数对表面粗糙度的影响程度,由此确定了网络模型的输入和输出参数,以进行网络模型的训练和验证。结果表明,网络模型抛射速度的预测值和总样本的最大相对误差为4.80%;通过网格模型结果给定抛射速度试验得到的粗糙度值与目标值最大相对误差为2.40%。说明该神经网络模型能够指导工艺参数设定,实现冲击后钢板表面粗糙度的精准控制。

NaCl胁迫对豫棉112种子萌发、幼苗生长及愈伤组织产生的影响

系统研究了ＮａＣｌ胁迫对豫棉１１２种子萌发、幼苗生长和不同外植体愈伤组织形成的影响。结果表明：ＮａＣｌ对种子萌发、幼苗生长有抑制作用，浓度愈高，抑制作用愈显著；低浓度ＮａＣｌ对子叶、胚轴愈伤组织诱导率没有影响，浓度升高，诱导率明显下降。无论是ＮａＣｌ胁迫对棉苗素质的影响，还是对外植体愈伤组织诱导的影响，其敏感程度均为：胚根＞胚轴＞子叶。