基于混合注意力机制的管道漏磁缺陷分类实验

该文将管道漏磁缺陷分类任务设计成应用型教学实验。该实验使用迁移学习的方法,调用预训练模型ResNet50,并插入主流的注意力机制(SE、CA、ECA、CBAM)进行对比分析。同时,利用Grad-CAM++可解释算法对模型内部的识别逻辑进行可视化,以便帮助学生更好地理解模型。实验结果显示,插入注意力机制的最优模型准确率达99.7%,能够有效识别管道中的正常情况和分类缺陷情况。该实验依托高性能计算机硬件和最新的Pytorch2.0软件包搭建了深度学习平台,有助于培养学生的创新意识和科研能力,也是对多学科交叉融合人才培养模式的探索和实践。

两种产量水平下超级杂交稻氮素吸收利用特性

探明不同产量水平下超级杂交稻的氮素吸收利用特性,可为我国西南稻区超级杂交稻高产栽培和育种提供理论和实践依据。以2个超级杂交稻品种(‘德优4727’‘泸优727’)和2个高产常规稻品种(‘金农丝苗’‘黄华占’)为材料,于2018—2020年在四川省德阳市(高产点)和泸州市(中产点)两个生态点进行大田和盆栽试验,研究两种产量水平下超级杂交稻氮素吸收、转运及利用效率的差异。结果表明:大田条件下不同生态点间超级杂交稻产量、氮素吸收积累利用特性差异显著。高产点超级杂交稻产量、氮肥偏生产力较中产点分别增加8.3%~23.2%、8.3%~23.1%。高产点超级杂交稻播种(SO)—幼穗分化(PI)、PI—齐穗(HD)阶段氮素吸收量和氮素吸收速率(除2018年幼穗分化—齐穗外)均高于中产点,HD—成熟(MA)阶段仍保持较高的氮素吸收量。高产点超级杂交稻成熟期氮素总吸收量较中产点增加15.6%~33.7%。尽管高产点超级杂交稻氮素收获指数较中产点平均增加4.6%(2018年除外),但成熟期仍有大量氮素滞留在超级杂交稻的秸秆中,造成高产点氮素籽粒生产效率较中产点平均减少11.3%。方差分析表明,盆栽条件下土壤、土壤×地点、土壤×品种互作对超级杂交稻产量、氮素吸收量、氮素籽粒生产效率影响不显著。高产点盆栽超级杂交稻产量、氮素吸收量、氮素籽粒生产效率变化趋势与大田试验相似。高产点SO—PI平均温度高于中产点,HD—MA平均温度低于中产点;高产点SO—PI、PI—HD和HD—MA太阳辐射积累量(除2018年PI-HD外)均高于中产点。相关分析表明,高产点籽粒产量与PI—HD氮素吸收量、氮素收获指数呈显著正相关;氮素籽粒生产效率与SO—PI的氮素吸收量和平均温度呈显著负相关。中产点籽粒产量与氮素籽粒生产效率、总吸氮量呈显著正相关;氮素籽粒生产效率与SO—PI和HD—MA的平均温度呈显著负相关。因此,不同产量水平超级杂交稻产量和氮素吸收利用特性差异主要与不同生育期内的平均温度和太阳辐射有关。

冬水田轻简化栽培杂交稻蓄留再生稻产量形成特点

【目的】轻简化栽培水稻因具有良好的社会、经济和环境效益而受到了广泛的关注。探明再生稻系统下轻简化栽培对杂交稻头季、再生季产量形成特点的影响,可为再生稻轻简化栽培提供理论依据。【方法】于2021-2022年在四川省典型再生稻区泸州进行大田试验,以7个杂交稻(益两优94、德优6699、泰优1060、蓉7优680、乐3优2275、德优727、锦丰优727)和1个常规稻(金农丝苗)为材料,研究两种栽培方式(免耕直播、免耕抛秧)对杂交稻头季、再生季产量形成特点的影响。【结果】栽培方式和品种基因型对杂交稻头季、再生季及两季总产量影响显著。与免耕抛秧相比,免耕直播头季、再生季及两季总产量分别增加了3.52%~7.37%、18.94%~47.37%、7.04%~14.93%,免耕直播杂交稻蓄留再生稻的增产优势主要表现在有效穗数、结实率、干物质积累量和收获指数上。不同基因型杂交稻头季产量以泰优1060、锦丰优727较高,再生季产量及两季总产量则以泰优1060最高。从2年平均值来看,高产杂交稻(德优6699、泰优1060、德优727、锦丰优727)头季、再生季以及两季总产量分别为8.80、2.53、11.33t/hm^(2),较中低产杂交稻(益两优94、蓉7蓉680、乐3优2275)分别增加了13.54%、6.03%、11.76%;比高产常规稻(金农丝苗)分别增加了9.97%、21.87%、12.41%。与高产常规稻相比,中低产杂交稻头季产量平均降低了3.15%,但其再生季及两季总产量则分别平均增加了14.94%、0.58%。从产量构成来看,高产杂交稻头季、再生季的有效穗数、千粒重均高于高产常规稻。从干物质生产来看,与高产常规稻相比,高产杂交稻头季和再生季成熟期的干物质量、收获指数分别平均增加3.82%和11.16%、5.45%和5.70%。中低产杂交稻头季成熟期干物质积累量低于高产常规稻是其减产的主要原因。【结论】再生稻系统下免耕直播相对于免耕抛栽有明显的增产优势,是其源库协调的一种良好响应。综合考虑再生季产量与两季总产量,四川省冬水田区再生稻轻简化高产栽培适宜选用分蘖能力强、千粒重大的杂交稻品种。

基于分片参数化的保特征结构化网格生成方法

在数值模拟仿真中,四边形结构化网格具有稳定性好、精度高、收敛速度快等优势,因此四边形网格的生成和优化具有重要意义.针对保特征的高质量四边形结构化网格生成困难的问题,提出一种基于分片参数化的保特征结构化网格生成方法.首先提取模型特征信息,并使用特征信息和亏格数量分解模型,获取一组三维面片;然后通过参数化方法将三维面片投影到二维参数域,并在二维参数域利用标架场方法进行结构化分区;再将二维分区反投影到原模型以获取三维分区,并基于整数规划方法求解边界离散段数模型;最后在二维参数域生成四边网格模型,并通过迭代光顺优化网格质量,将网格反投影到原模型,得到最终的高质量表面结构化网格.实验结果表明,所提方法能保持模型特征信息,且生成网格质量比现有方法高.

澜沧江上游极端降水变化特征及未来预估研究

为探究澜沧江上游极端降水变化特征,基于中国区域地面气象要素驱动数据集(CMFD)再分析数据,对第六次国际耦合模拟比较计划(CMIP6)的10个气候模式降水数据进行了极端降水模拟评估,基于年降水总量对CMIP6多模式降水数据进行了偏差纠正,预估了未来时期(近期:2020—2049年、远期:2060—2089年)极端降水的变化趋势,并探讨了其趋势变化的驱动因素。结果表明:(1)偏差纠正后CMIP6多模式极端降水指数的不确定性减小,多模式集合平均的模拟效果优于多数单一模式。(2)未来研究区的降水总量增加,年内降水日数增多,降水频率上升。未来近期,研究区各极端降水指数的变化趋势并不明显,极端降水事件呈减少趋势;未来远期,尤其是高辐射强迫下,研究区极端降水的强度和频率都呈现显著的增加趋势。(3)气候变暖导致的空气含水量增加可能是极端降水增强的原因。

高摩阻超静定土工格栅在粗粒土夹层中的剪胀作用研究

在加筋土工程中,采用异型格栅和设置粗粒土夹层可以有效增强筋土相互作用。然而粗粒土夹层厚度的确定方法仍有待进一步研究。基于一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(high resistance hyperstatic geogrids,简称HRHG)与砾石的直剪试验结果,建立了剪切硬化筋土界面的剪胀本构模型,并进一步研究了筋土剪胀应力在土体内引起附加应力的分布规律。通过开展不同法向压力(30、50、80 kPa)下的直剪试验,研究了不同粗粒土夹层厚度(60、100、140、180 mm)对筋土相互作用的影响,并与筋土界面剪胀应力的分布规律进行了对比分析。结果表明,筋土界面剪胀本构模型可以有效计算剪缩位移和剪胀位移,且最终剪胀位移随法向压力增加而减小。由界面剪胀应力引起的粗粒土中附加应力随着与筋土界面距离的增加而降低,但是剪胀范围逐步增大。粗粒土夹层厚度的增加可以有效提高界面剪切强度,但存在最优夹层厚度使界面剪切强度的增幅迅速降低。最优夹层厚度随着法向压力的增加而减小。通过对比分析最优夹层厚度与剪胀应力比之间的关系,提出了基于筋土界面剪胀本构模型的确定最优夹层厚度的半经验公式,可为HRHG在工程中的设计或应用提供参考。

基因型与高温环境互作对杂交水稻整精米率的影响

为了提高高温伏旱区水稻的整精米率,以3个不育系(椰香A、沪旱82S、川康606A)与5个恢复系(泸恢107、泸恢127、泸恢276、泸恢1156、泸恢6150)配制的15个杂交中籼组合为材料,分别于2021、2022年早季和晚季种植,稻谷收获后分别采用40℃和80℃干燥,研究杂交水稻基因型与环境互作对整精米率的影响。结果表明,水稻生长期温度和稻谷干燥温度对整精米率的影响大,2021年水稻灌浆期气温正常,其整精米率(平均48.92%)比2022年(平均17.39%,罕见高温年景)高181.00%,稻谷干燥温度40℃处理平均整精米率(45.94%)比80℃处理(20.37%)高125.00%;恢复系对整精米率影响次之,泸恢6150所配组合整精米率最高,平均比其他恢复系所配组合高13.85%~25.34%;不育系对整精米率影响较小,其中椰香A所配组合整精米率最高,平均比其他不育系所配组合高8.97%~9.45%;不育系与恢复系的特殊配合力对整精米率影响较大,恢复系的一般配合力显著高于不育系。种植季节对整精米率影响最小,晚季种植比早季种植整精米率仅高2.97%。通过恢复系改良选择对整精米率特殊配合力高的杂交组合,使其处于适宜灌浆期温度下,并采用适宜的温度干燥稻谷,有利于大幅度提高整精米率。

草鱼肠系膜脂肪沉积量的测定与分析

为精确且批量测定草鱼肠系膜脂肪(肠脂)沉积量,避免传统人工刮取称量方法耗时费力、量化粗糙等问题,实验利用脂溶性染料油红O可特异性着色脂肪的特性,探索开发出一种便捷定量草鱼肠脂含量的新方法。结果发现,麻醉解剖200尾平均体重约80 g的草鱼,取出整个内脏团简单处理并塞入PIT个体识别标记后,样品集中进行多聚甲醛固定、无水乙醇脱水、油红O染液定染,可在维持样品组织完整的基础上,实现肠脂组织的特异性、均一化批量染色处理。各染色样品再分别通过无水乙醇溶剂完全萃取,萃取液吸光度测定,并依据绘制的标准曲线(y=0.0276x+0.0403,R^(2)=0.9997),即可精确获得个体肠脂沉积的相对含量,是以萃取出的油红O质量来表示。对比发现,样品肠脂组织染色-萃取量化结果与传统刮取称量数据保持了较高的相关性(n=20,r=0.80)。进一步的统计分析显示,对于同塘养殖体重变异系数8.93%的草鱼群体(n=200),萃取测定的肠脂沉积量变异系数达到24.49%,预示该性状具有丰富变异特征及遗传改良潜力。相关与聚类分析显示,肠脂沉积量与内脏质量相关性最高(r=0.60),并且聚为一类,符合二者同属脏器关联指标的预期。多元线性回归分析显示,利用简单易测的形态指标只能解释肠脂沉积量的少量变异(R^(2)=0.20),表明基于表型性状的拟合回归方程进行间接预测的效果不佳,直接测定是该性状精准量化的有效途径。本研究为草鱼体脂性状改良提供了一种性状精确测定方法。

基于路径相似表与个体迁移策略的多路径覆盖测试

将遗传算法用于多路径覆盖测试中是个研究热点,在新旧种群迭代过程中,旧种群中可能包含其他子种群的优秀个体,这部分个体未被充分利用,造成资源浪费;同时,种群中的个体数会远大于可达路径数,而每个个体都会经过某一条可达路径,这样会有多个个体经过同一条路径,导致重复计算个体与目标路径的相似度。基于此,提出结合路径相似表与个体迁移的多路径覆盖测试方法以提高测试效率。通过路径相似表存储已计算得到的路径相似度值,避免该值被重复计算,减少测试时间。在进化过程中,将个体路径与其他目标路径进行比较,若相似度达到阈值,则将此优秀个体迁移至该路径对应的子种群中,提高个体利用率并减少进化代数。由实验可知,该方法与其他六种同类经典方法在八个程序上的平均生成时间降低最高达44.64%,最低为2.64%,平均进化代数降低最高达35.08%,最低为6.13%,故该方法有效地提高了测试效率。

分级中空结构BiOBr-Pt催化剂用于光催化CO_(2)还原

以乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,通过一步溶剂热法合成了分级中空结构的BiOBr-Pt催化剂。合成的分级中空结构BiOBr-2h催化剂的比表面积为28 m^(2)·g^(-1),是对比样品BiOBr-1h的2倍,这种结构为催化反应提供更多的反应活性位点。此外,在催化剂中引入Pt增强了BiOBr的载流子传导速率,而且Pt可以作为电子陷阱捕获周围大量电子,有效抑制光生载流子的复合,从而提高CO_(2)还原的催化活性。光催化CO_(2)还原实验结果表明,BiOBr-Pt的主要产物为CO,产物选择性为99%,其CO产率达到了20.8μmol·h^(-1)·g^(-1),为原始BiOBr的2.1倍。这一结果说明,这种Pt负载且具有分级中空结构的催化剂可以有效地将CO_(2)转化为增值化学品。

异质无蜂窝MIMO绿色通信网络

异质无蜂窝多天线(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统是未来移动网络发展的方向之一,也是极具节能潜力的高效通信系统。本文首先对异质无蜂窝MIMO系统的整体构架进行了介绍,从整体的角度分析该网络的具体构架和节能潜力,随后从绿色网络部署与协作、网络运行与调度以及用户接入、高能效MIMO收发机技术和传输与多址等方面介绍了基本原理和潜在节能增益。随着信息超材料的发展,一些全新的异质MIMO收发机逐渐展现了其在能效方面的优势,合理利用这些新型的收发机技术将有效提高系统能效。除了硬件带来的增益之外,异质无蜂窝组网的增益主要来源于各个接入点的协作传输所形成的超大规模MIMO,而这也带来了更加复杂的信号传输模式,同时受限于有限的算力资源,系统不可能无限协作,因此需要对该系统的接入点部署策略和协作方式进行全新的研究。在完成部署之后,由于用户在空间和时间上的通信需求变化较大,还可以利用深度学习等技术对用户的行为进行一定程度的预测,并在空间和时间上对通信设备的运行状态进行调整,在满足通信指标的同时提高系统的能效。最后,用户的多址接入与传输方式则是整个异质无蜂窝MIMO系统的基础,新型的速率分割多址接入(Rate-Splitting Multiple Access,RSMA)技术可以有效对抗干扰,而针对异质无蜂窝MIMO系统的传输波束赋形也需要进行全新的设计以适应RSMA技术和异质的MIMO设备。本文还同时讨论了以上各个方面的可能设计以及未来研究方向。

基于声发射和DIC的金属材料氢脆性能测试实验

该实验针对天然气掺氢管道混输过程中产生的临氢金属氢脆问题,以X80管线钢为对象,采用声发射与数字图像相关(DIC)技术相结合的方法实现氢脆性能的动态测试。实验设计为对材料进行充氢后拉伸,采用电化学充氢法充氢,并设置4种不同充氢时间。拉伸过程中通过DIC技术测量并计算静态氢脆性能参数和氢脆敏感系数,同时利用等效应变云图和声发射计数峰值时域分布的变化规律作为氢脆性能的动态参量,进而建立一套完整的金属氢脆性能动态测试系统。该实验适合作为学生研究型教学实验,有助于培养学生的科研能力和创新意识。

探究安罗替尼靶向治疗联合化疗治疗晚期乳腺癌的临床疗效

目的 分析安罗替尼靶向治疗联合化疗治疗晚期乳腺癌的临床效果。方法 选取晚期乳腺癌患者76例,采用数字随机表法分为观察组和对照组,每组38例。对照组接受化疗治疗,观察组采用安罗替尼靶向治疗联合化疗治疗。比较两组患者近期疗效、治疗期间不良反应发生率及身体健康状况评分。结果 治疗前,观察组和对照组的卡氏功能状态量表(KPS)评分比较差异不明显(P>0.05);治疗后,观察组KPS评分(87.63±9.86)分高于对照组的(76.84±8.35)分,组间差异有统计学意义(t=5.148,P<0.05)。观察组客观缓解率(ORR)为68.42%,高于对照组的44.74%,组间差异有统计学意义(χ^(2)=4.338,P<0.05)。观察组高血压发生率36.84%、肝功能异常发生率52.63%、血脂异常发生率42.11%均低于对照组的15.79%、26.32%、21.05%,组间差异有统计学意义(χ^(2)=4.343、5.507、3.897, P<0.05)。两组患者骨髓抑制、蛋白尿发生率比较差异不明显(P>0.05)。结论 晚期乳腺癌通过安罗替尼靶向治疗联合化疗治疗效果更佳,能够提高肿瘤的控制率,改善患者身体健康状况。

基于光纤声发射的局部放电信号识别方法分析

局部放电(PD)是电气设备绝缘退化的主要原因,相较于传统的检测方法,光纤声发射检测技术具有不影响设备运行方式、抗电磁干扰能力强等优点。设计并制作了尖端放电、气泡放电、悬浮放电和沿面放电4种典型局部放电模型,搭建了基于光纤声发射的局部放电声发射信号采集试验平台,采集了梯度施加电压下的局部放电声发射信号并对其进行了参量统计分析,提出了将去噪后信号时频图作为卷积神经网络特征输入的识别模型。试验结果表明,该识别模型对于淹没在噪声中的微弱局部放电信号具有良好的识别效果,识别准确率可达98%。

钯薄膜光纤光栅氢气传感器的研究

在长距离管道输氢过程中,氢泄漏的精确本安监测是氢能安全输送的关键。基于光纤布拉格光栅(FBG)传感技术,采用磁控溅射方法溅射钯金属氢敏薄膜,实现了氢泄漏传感器的制备。在此基础上,首先开展光纤光栅腐蚀前、后光栅波长漂移对照实验,结果表明:腐蚀后的光纤光栅可以显著提高传感器的灵敏度;然后研究了氢浓度在0%~5%时,不同薄膜厚度对FBG氢气传感器波长漂移量的影响规律;最后开展了不同氢浓度下的FBG氢气传感器响应重复性实验及温度补偿实验,结果显示该传感器能够有效、准确地进行氢浓度测量,灵敏度达到12.20 pm/%,且重复性良好。

辽宁省作物生长季参考作物腾发量变化分析

利用1961—2020年辽宁省56个国家级气象观测站生长季的逐日气象观测数据,采用Penman-Monteith公式计算辽宁省参考作物腾发量(ET_(0)),利用ArcGIS的克里格插值法、M-K检验分析辽宁省生长季ET_(0)的时空分布特征,对影响ET_(0)变化的气象因子进行了分析。结果表明:近60年辽宁省生长季参考作物腾发量呈现由西北向东南递减的变化趋势;ET_(0)在1961—2010年呈下降趋势,2011—2020年呈升高趋势,生长季多年平均ET_(0)变化趋势表现为波动下降;生长季内ET_(0)对相对湿度的响应最为敏感,为负效应;ET_(0)对风速和温度变化敏感性相对较小,为正效应。湿度的敏感系数绝对值明显高于风速和温度,7月达到峰值;多年相对变化率绝对值最大的是风速,其次是温度和相对湿度;对ET_(0)贡献最大的是风速,温度和湿度对ET_(0)的正贡献不及风速的负贡献,综合敏感性和贡献两方面因素分析,风速的变化趋势为ET_(0)呈下降趋势的主导因子。

固态发酵高粱的添加对高粱挂面品质的影响

为探究固态发酵高粱对挂面品质影响,丰富杂粮挂面种类,将固态发酵高粱添加到面粉中制备高粱挂面,评价了高粱挂面色泽、蒸煮特性、质构特性和食用品质。结果显示,固态发酵高粱的添加显著提升了高粱挂面L^(*)、a^(*)和b^(*)色泽值(P<0.05),且固态发酵48 h的高粱添加比30 h制得的高粱挂面色泽变化更加显著。米曲霉、乳酸菌、酵母菌/乳酸菌发酵高粱的添加缩短了高粱挂面的蒸煮时间,酵母菌/乳酸菌发酵高粱添加制得挂面蒸煮损失率达到15.80%,酵母菌/乳酸菌/好食脉孢菌发酵高粱添加制得的挂面吸水率最高达到140%、断条率最低为8.4%。未添加发酵高粱制得的挂面硬度和粘性显著高于添加发酵高粱制得的挂面(P<0.05),酵母菌/乳酸菌/好食脉孢菌发酵制得的高粱挂面感官得分最高。固态发酵高粱的制备及其在高粱挂面中的应用,为高粱食品开发提供了技术支持。

钢筋混凝土环境中负载型阻锈剂的研究进展

阻锈剂技术是抑制混凝土中钢筋锈蚀的重要途径,但传统阻锈剂的应用仍然面临功能单一、与混凝土的兼容性不佳、环保性和有效性难以兼顾等问题。将阻锈剂装载入载体中,以载体负载阻锈剂(Carrier-loaded corrosion inhibitor,CLCI)的形式将阻锈剂“间接”掺入混凝土,能够在避免阻锈剂原有缺陷的基础上,发挥载体的特有功能。本文围绕CLCI的离子固化、缓释效应、智能响应、pH自免疫系统、载体吸附效应等功能机制,结合CLCI对水泥基材料性能的影响,系统综述了CLCI的研究进展。最后,对其在混凝土中的研究和应用进行了展望,并提出了需要解决的问题,以期为CLCI在混凝土工程中的应用提供更多可能性。

409L不锈钢连铸坯表层夹杂物试验研究

为研究409L不锈钢连铸坯表层夹杂物形貌、分布及类别,取样后逐次研磨1 mm后进行夹杂物检测,并将检测结果进行对比分析。发现夹杂物分布呈随机性分布特征、尺寸主要集中在2~5μm,在空间分布上呈现随着深度的增加夹杂物数量呈现递减、中间位置夹杂物数量较两端少、内弧侧数量略高于外弧侧的特征,连铸坯表层夹杂物主要为12CaO-7Al_(2)O_(3)及一定比例的氧化物及少量其他类别夹杂物。

融江麻石船闸改建工程输水系统水力学模型试验研究

针对麻石船闸改建工程闸室规模大、工作水头高、水力指标要求高等问题,通过建立比尺为1:25的整体水工物理模型,对船闸输水过程水力特性、船舶停泊条件、输水廊道压力特性、进出水口及引航道水流条件等展开研究。结果表明:通过在明沟内增设消力槛、增大廊道突扩体升坎转弯半径、增加进水口面积以及降低进水口高程等优化措施,在推荐的阀门运行方式下,各项水力指标均满足规范及设计要求,研究成果可为类似工程提供参考。