热风红外联合干燥装置均风板的设计与试验

为提高苜蓿干燥过程中的均匀性和热利用效率,设计了一台热风红外联合干燥装置,并进行了干燥腔内均风板结构的优化设计,分析了在侧向进风条件下的不同结构参数对流场均匀性的影响。采用数值分析与试验相结合的方法,通过单因素和正交试验对均风板进行结构参数优化,以均风板级数、孔径、孔径比、开孔率和均风板间距为试验因素,以气流速度的变异系数为评价指标,确定了最佳的结构参数并进行试验验证。仿真结果表明:在结构参数为一级均风板孔径12mm、孔径比0.75、二级均风板开孔率12.57%、两级均风板间距20mm时,整体流场的变异系数最低为6.15%。验证试验结果显示:平均速度的相对偏差为4.92%,流场的变异系数的相对偏差小于2%,空气流速的相对偏差低于12%,气流均化效果明显。研究结果可为苜蓿干燥装置均风板的优化设计提供理论参考。

青贮机铁磁性金属异物智能检测报警系统

[目的/意义]青贮机作业时,田间遗落的铁丝等铁磁性金属异物如果混入其喂入系统,将会对青贮机的关键零部件和牲畜脏器造成严重损伤。为了确保青贮机在田间作业时能准确、高效地检测出金属异物,本研究开发了一套性能优良的金属探测系统。[方法]首先分析了青贮机金属检测原理,然后对平面螺旋线圈与圆柱线圈进行了仿真计算,选择平面螺旋线圈作为研究对象,通过使用非支配排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)结合有限元仿真分析的方式,确定了线圈的线径、内径、外径、层数以及频率,并对弯曲线圈与未弯曲线圈以及阵列线圈进行了仿真计算。最后进行了系统集成,搭建了青贮机模拟试验台进行了模拟试验。[结果和讨论]仿真分析结果显示,平面螺旋线圈磁通密度模变化范围明显大于圆柱线圈,且其电感灵敏度、电阻灵敏度和被测物涡流损耗要明显高于圆柱线圈;另一方面,平面线圈弯曲后电感灵敏度、电阻灵敏度大幅度提高,有利于增强探测线圈的响应度。通过模拟台架试验,验证了该金属探测系统在探测距离小于70mm,对直径0.6 mm、长度20 mm铁丝报警率达到100%,且经过计算,系统响应时间为0.105 0 s,小于安全运输时间,系统可以在金属物到达切碎系统前及时停止。[结论]本研究设计出了一套青贮机金属异物探测系统,提出了一套金属探测线圈的优化方法,并开发了相应的金属探测软硬件系统,通过试验验证了金属探测系统的功能,为青贮机安全运行提供了有力技术支撑。

半乳糖凝集素-3基因敲除对MRSA感染小鼠皮肤模型中脓肿发展的影响

目的探讨半乳糖凝集素-3(galectin-3,Gal3)在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)感染小鼠皮肤模型中对皮肤脓肿发展以及肥大细胞(mast cell,MC)激活的影响。方法将6~8周龄的野生型小鼠和Gal3基因敲除(Gal3^(-/-))小鼠分为4组:野生型小鼠+PBS组、野生型小鼠+MRSA组、Gal3^(-/-)小鼠+PBS组、Gal3^(-/-)小鼠+MRSA组,分别皮下注射MRSA或PBS,每组5只。观察记录小鼠皮肤脓肿发展和病理学变化,比较皮肤组织中的载菌量,并分析相关炎性细胞因子、MC脱颗粒及活化标志物5-羟色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)的差异。结果感染MRSA后,野生型小鼠皮肤出现渐进性脓肿,而Gal3^(-/-)小鼠脓肿体积较小。与野生型小鼠+MRSA组相比,Gal3^(-/-)小鼠+MRSA组皮肤载菌量显著降低(P<0.01),且组织病理学观察显示较少的炎症细胞浸润。Gal3^(-/-)小鼠皮肤中的细胞因子IL-1β、TNF-α、IL-33、TGF-β和IL-10均显著低于野生型小鼠(P<0.05)。甲苯胺蓝染色显示,野生型小鼠+MRSA组皮肤组织中大量MC释放颗粒物质,而Gal3^(-/-)小鼠+MRSA组仅发现少量脱颗粒的MC。免疫组化染色进一步发现,Gal3^(-/-)小鼠+MRSA组中5-HT的表达显著低于野生型小鼠+MRSA组。结论Gal3缺失降低MRSA感染导致的小鼠皮肤中MC的活化与脱颗粒,改变炎症反应,减轻了皮肤组织的脓肿发生。

Galectin-3缺失对银屑病小鼠模型中肥大细胞活化及皮肤损伤的影响

目的:探讨皮肤中半乳糖凝集素-3(Gal3)对银屑病小鼠模型中皮损处肥大细胞激活及银屑病皮炎损伤的影响及其潜在机制。方法:每日分别对SPF级Gal3野生型(Gal3^(+/+))和Gal3基因敲除(Gal3^(−/−))小鼠背部裸露皮肤处涂抹相同剂量咪喹莫特乳膏,连续5 d以构建银屑病小鼠模型。观察小鼠背部大体病变,并根据银屑病皮损面积和严重程度指数(PASI)进行评分,利用实时荧光定量PCR测定小鼠皮损组织细胞因子il-1、il-17表达,比较Gal3^(+/+)小鼠和Gal3^(−/−)小鼠银屑病炎症的严重程度;HE染色观察比较皮损组织病理学变化;甲苯胺蓝染色观察小鼠皮损组织中肥大细胞的形态和分布差异;免疫组织化学和图像分析技术检测肥大细胞活化标志物如类胰蛋白酶和5-羟色胺(5-HT)的表达、分布等差异。结果:连续应用咪喹莫特乳膏后,Gal3^(−/−)小鼠背部出现鳞屑、浸润斑块和红斑等典型银屑病临床表型,而Gal3^(+/+)小鼠背部出现细小鳞屑与少量浸润,Gal3^(−/−)小鼠PASI评分较Gal3^(+/+)小鼠明显升高;Gal3^(+/+)小鼠与Gal3^(−/−)小鼠皮损处il-1、il-17表达升高,但后者炎症因子表达上调更显著。组织病理学观察发现Gal3^(+/+)小鼠表皮稍增厚,Gal3^(−/−)小鼠表皮明显增厚,且网脊向下延伸部分伴有炎症细胞聚集;甲苯胺蓝染色表明Gal3^(+/+)小鼠皮损组织肥大细胞分布稀疏且大部分结构完整,而Gal3^(−/−)小鼠肥大细胞数量增多并广泛分布于皮肤组织,且多数肥大细胞处于活化脱颗粒状态;免疫组织化学染色观察发现Gal3^(−/−)小鼠皮损组织类胰蛋白酶和5-HT较Gal3^(+/+)小鼠表达信号明显增强,且多集中在表皮损伤处。结论:Gal3的缺失引起银屑病小鼠模型皮损处肥大细胞过度活化,加重银屑病皮肤炎症损伤发生和疾病进展,Gal3在该模型中对皮损处肥大细胞活化与脱颗粒有抑制作用。

冷等离子体处理对饲用苦瓜嫁接苗成活率的影响

为探讨冷等离子体种子处理技术对饲用苦瓜嫁接苗成活率及后期长势的影响,通过冷等离子体技术对饲用苦瓜砧穗组合进行处理,研究了冷等离子体种子处理对饲用苦瓜砧穗组合的伤面愈合、成活率、长势、抗性和商品性等的影响,调查隔离层和愈伤组织形成的天数、处理后饲用苦瓜砧穗组合的成活率和生长量数据、饲用苦瓜嫁接苗定植成活率、饲用苦瓜抗病情况及饲用苦瓜果肉厚度的情况,并进行数据分析。结果表明,合适工艺处理砧穗组合可以缩短愈合时间1~2 d,接穗成活率显著提高,接穗生长量提高1.17%~7.62%,果皮厚度增加1.75%~8.77%。该处理方式克服了现有饲用苦瓜嫁接苗伤口愈合慢、伤口二次感染等缺陷,定植后植株发病率降低、抗逆性增强及商品性提高,因此具有良好的使用和推广价值。

基于售后服务的航天装备报废销毁技术研究

航天装备具有型号种类多、配套系统多、产品危险性高、涉及的前沿技术多等特点,对装备退役报废管理在规范化、科学化、安全性等方面提出了更高的要求。为完成售后服务阶段退役航天装备的报废销毁,减轻用户对退役报废装备的管理与维护负担,本文提出一套装备报废销毁实施流程及针对结构系统产品、电气系统产品、动力系统产品、火工品的相应技术措施,以最大限度地利用退役装备剩余价值,减少人力、物力、财力的过度投入及消耗;并基于制度与标准、场地环境、人员与设备等要素明确了销毁保障条件要求,指出了未来航天装备报废销毁业务规范化、科学化、智能化、环保化的发展方向。

基于果蝇视觉神经网络的单目标运动检测与跟踪

运动目标跟踪因对实时输入信息的处理、跟踪模型的性能有较高要求,使得对应用性较强的目标跟踪模型的构建仍然是较为活跃的研究重点。针对单目标跟踪问题,基于果蝇视觉信息处理机制及目标跟踪具有的固有特征,本文提出不同于现有目标跟踪模型的新型模型。模型设计中,基于果蝇视觉信息处理机制建立改进型前馈果蝇视觉神经网络,进而借助其输出的运动方向量矩阵及运动目标的固有运动特性,构建运动目标的运动方向检测以及位置、速度、偏航角估计模型,由此获得计算复杂度由输入图像的分辨率确定的前馈果蝇视觉目标跟踪模型。比较性的实验表明,相较于经典的和基于深度学习的目标跟踪模型,所获新型目标跟踪模型在多种指标下具有实时处理能力强、跟踪效果好且有较好应用潜力的优点,为目标跟踪研究提供了又一新的解决方案。

履带自走式缓坡地王草收获机底盘设计与试验

针对现有王草收获机作业时农艺匹配性差、配套动力不足等问题,优化设计了一款履带自走式王草收获机专用底盘;基于减少割茬碾压、低速平稳收割的作业要求,设计了行走装置与无级变速驱动装置;根据小地块、缓坡地的地形特征,设计和选型了液压助力转向系统与车架。开展了整机的稳定性分析及性能试验,结果显示:王草收获机底盘的最高行驶速度为9.02 km/h,最小转弯半径为1 349 mm,最大爬坡度为26°;在横向倾角为15°~16°的坡地等高线行驶时无侧滑、倾翻现象;在坡度为10°~12°的纵向坡道,沿上、下坡方向可靠停驻时间均大于5 min;在坡度为8°~9°的缓坡地作业时可实现速度0~4.19 km/h无级变速,动力充足且运行平稳,王草的平均割茬碾压率为7.43%。研究表明,设计的履带自走式王草收获机底盘能够满足小地块、缓坡地王草机械化收获作业要求。

锌铝粉含量对无铬锌铝涂层性能的影响

本文研究了锌铝粉含量对锌铝涂层的防腐蚀性、外观以及附着力等性能的影响。结果表明,锌铝粉含量在23%~32%范围内得到的无铬锌铝涂层表面致密完整,无裂纹、起泡等不良现象,片状锌铝粉层层堆叠、紧密结合,能够对金属基体起到有效的物理屏障防护作用;随着锌铝粉含量的增加,锌铝金属涂层自腐蚀电流密度先减小后增大,涂层自腐蚀电压以及涂层电阻先增大后减小,锌铝粉含量为29%时涂层自腐蚀电流密度最低(8.356×10^(-6)A/cm^(2)),活化后涂层电阻最大(620.6Ω·cm^(2)),耐蚀性最好。

世界农业工程学科研究进展及发展趋势

为准确了解世界农业工程学科的演进发展过程,把握学科未来发展方向,为中国农业工程学科发展提供借鉴,为农业强国建设和中国式现代化提供学科支撑,该研究基于Web of Science核心数据,精选世界农业工程领域的30种期刊,采用文献计量学方法和可视化图谱软件,绘制了1965-2021年6个时段(1965-1970年、1971-1980年、1981-1990年、1991-2000年、2001-2010年、2011-2021年)的世界农业工程学科研究相关图谱。结果表明:世界农业工程学科主要研究内容经历了从水、土壤、多孔介质、畜禽粪污处理及环境污染控制等传统学科领域到生物质资源生产、预处理、厌氧消化,藻类培养,木质纤维素利用,人工神经网络、人工智能、物联网、计算机信息、光谱、大数据、“3S”等技术在农业中应用(精准农业、智慧农业、垂直农业等)等学科交叉研究的深度转化。从研究产出量看,20世纪,美国在世界农业工程研究领域处于领先地位,其次为加拿大和英国;21世纪,中国、印度和巴西跻身前列,2011-2021年中国跃升至首位。农业工程交叉学科的特点日趋突出,相关学科交叉研究期刊的载文量和影响力逐渐提升。基于这种发展趋势,对中国农业工程学科未来发展提出建议:根据中国式现代化发展需求和农业强国建设需求,系统布局和规划学科整体发展;加强与发达国家和新兴发展中国家在农业、生物系统工程、环境工程、水土资源、计算机、电子信息技术等领域合作;以农业强国建设目标引领农业工程学科发展。研究为新时期中国农业工程学科创新发展提供了重要参考,为中国式农业现代化提供了有力的科技与人才支撑。

冷热电储一体化综合能源系统优化研究

近年来分布式综合能源站作为助力双碳目标实现的一条有效路径得到广泛应用,由于其在负荷端就近利用多种可再生能源,集产能、储能、供能于一体,应进行供需双侧的精准分析和优化调度以保证实际运行的节能效果。该文选取泰州市某园区级综合能源站为研究对象,根据用能建筑的全年负荷预测结果提出系统配置方案,然后基于TRNSYS仿真平台搭建系统模型并对多台机组变频控制策略进行分析,同时采用TRNSYS与GenOpt相结合的方法对冷热电储耦合系统能效影响因素进行研究,调用Hooke-Jeeves算法对水泵和光伏组件主要参数进行同步优化。研究结果表明:在相同初投资情况下,优化后的系统年能耗降低3%,每年可节省运行费用178490元。

棉花圆模成型装置的设计与优化分析

设计了一种棉花圆模成型装置,可以对棉花进行均匀喂棉、打捆成型、缠网及断网作业。对喂棉装置、成型装置、缠网送网装置、切网装置等关键部件进行设计与分析,以保证装置的合理性。进行传动方案设计,并对输棉传送带的速度与密实度调节辊的速度关系进行了理论推导,保证装置能正常工作。利用SolidWorks对棉花圆模成型装置进行三维建模,并对成型装置进行静力学分析,结果表明:成型装置在正常工作下的最大位移是0.006 m,最大应力是6.57MPa,远低于屈服强度。对成型装置进行试验,结果表明:棉花圆模成型装置能满足各项作业要求,且工作稳定,可以为棉花圆模成型装置进一步优化设计提供理论参考。

R9220H型全自动倾转式浇注机设计和应用研究

针对现有浇注机存在的自动化程度低、浇铸液易泄漏、操作人员安全隐患等问题,研制了一种倾转式全自动浇注机。设计了双层保温层浇注包,并对其耐火材料导热系数、对流和辐射散热系数进行了修正计算。借助有限元软件完成了浇注包模态分析,为浇注包的合理设计和减少浇注机振动等提供了设计依据。研制的全自动浇注机提高了铸件成功率和生产效率,减少了铁水等浇铸液浪费和烫伤烧伤现象的发生。

胸腺上皮细胞特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型的鉴定及免疫学特征观察

目的构建并鉴定胸腺上皮细胞(thymic epithelial cells,TECs)特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型,评价其免疫学特征。方法采用小鼠胚胎干细胞(ES细胞,embryonic stem cells)打靶基因敲除技术,得到F0代的GSK-3β^(flox/flox)(GSK-3β^(f/f))小鼠;再采用Cre-LoxP系统进行小鼠的繁殖;PCR鉴定,筛选出基因型为GSK-3β^(f/f)FoxN1-Cre^(+/-)(GSK-3β^(-/-))小鼠,即为在TECs特异性敲除GSK-3β基因的小鼠。观察基因敲除鼠的一般生物学特征、繁殖能力和子代存活率。应用HE染色、流式细胞术及免疫荧光技术,比较基因敲除鼠和野生型小鼠免疫器官结构、胸腺、脾及外周血中免疫细胞比例及增殖能力差异。结果成功构建TECs特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型。与野生型(wild type,WT)小鼠相比,GSK-3β^(-/-)小鼠一般生物学特征无明显差异,子代存活率>90%;衰老进程中GSK-3β^(-/-)小鼠胸腺比WT小鼠体积大,胸腺指数高,胸腺细胞数量多;脾中的初始T细胞及近期迁移细胞数量也显著多于WT小鼠。结论成功构建了TECs特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型。为研究GSK-3β基因在TECs的功能和作用机制提供了很好的研究模型。

基于用户需求的航天装备维修规范化方法研究

为提高售后保障阶段军用航天装备维修业务的标准化和规范化,进一步满足用户对装备实战化保障的需求,提出一套装备维修规范化实施方法。在对国内航天装备维修现状分析的基础上,按维修任务的计划性、主动性2个维度将装备维修划分为整修、巡检巡修、应急维修等3类,分别进行定义,并针对这3类维修制定、优化装备维修工作流程。依托于装备维修分类优化和流程优化,以用户需求为导向,以恢复装备使用性能为目标制定规范化文件。该方法的研究与实践,将有利于装备综合保障业务高效率、高质量、高效益和规范化发展。

基于孪生Transformers的遥感目标多元变化检测方法

多元变化检测是目前遥感领域重要的研究主题之一,在军事侦察方面有着广泛应用。考虑到目前常用的卷积神经网络中感受野对于提取变化特征的局限性,提出了一种基于孪生Transformers的多元变化检测模型。设计了基于多级Transformers融合结构的编码器进行远距离上下文建模,引入了残差连接的轴向注意力机制对变化特征信息进行解码,从而生成准确完整的多元变化图。并在针对飞机和舰船军事目标变化检测的遥感数据集上进行了训练与测试以及消融实验。结果表明:该方法的平均IoU和F 1分数分别达到68.69%和80.43%,其性能优于其他流行的变化检测方法。

玉米播种与测控技术研究进展

目前,我国玉米播种作业处于机械化水平较高、智能化水平较低的状态,主要表现为"播种机是播种的主体,而人是播种质量监控的主体"。要改变这一模式,必须在播种作业中充分采用智能化技术,最大程度代替人的作用。玉米播种包括排种、投种、着床3个过程,本文围绕这一过程,阐述了玉米播种与测控技术的工作原理、技术特点及发展动态。在分析归纳各项播种技术优缺点的基础上,对比国内外玉米精密播种技术的发展现状、差距,并结合精准农业背景下对玉米播种技术提出的要求,展望了我国玉米播种技术的发展趋势。

CaCO_(3)/CaO高温热化学储热研究进展

基于CaCO_(3)/CaO可逆煅烧/碳酸化反应的热化学储热技术具有较高的放热温度(650~1 000℃)和储热密度(3.2 GJ/m~3)、钙基材料分布广泛且价格低廉以及与超临界CO_(2)循环兼容性良好等优点,是实现聚光太阳能电站高效率连续运行的一种储热技术。本文基于CaCO_(3)/CaO热化学储热技术展开回顾与总结,主要介绍了多类型(天然、工业废弃及改性)钙基材料储热性能的研究进展,阐述了提高钙基材料吸光性能的方法,分析了不同煅烧条件的优劣,讨论了目前研究面临的挑战和机遇,并简要提出了CaCO_(3)/CaO热化学储热技术未来研究和发展方向的建议。

王草收获机滚筒破碎装置设计与试验

根据王草分蘖能力强、生物量大、含水率高的特点,基于王草机械化收获的农艺要求优化设计了一种4排人字形滚筒破碎装置。通过理论分析及计算确定了破碎装置主要结构及参数,通过单因素试验与二次正交旋转组合试验研究了喂入辊转速、破碎辊转速对茎秆破碎合格率、平均长度的影响,采用Design-Expert软件对试验结果进行了响应面分析、回归分析及目标优化,得到试验因素与评价指标间的回归方程,并获得最佳参数组合。结果显示:通过单因素试验确定喂入辊、破碎辊的转速范围分别为380~480 r/min、750~950 r/min;通过二次旋转正交试验及目标优化得到最优参数组合为:喂入辊转速416.5 r/min、破碎辊转速950 r/min,此时茎秆破碎合格率为98.30%、破碎茎秆平均长度为29.04 mm;台架试验及整机田间收获试验表明,该装置破碎效果均匀,茎秆破碎合格率达98%,破碎茎秆的平均长度小于30 mm,满足滚筒式破碎装置设计要求。

基于QT+OpenGL的弹簧参数化实体建模

将弹簧几何形体分解为圆柱、折角和螺旋3种结构特征单元,针对3种结构特征单元提出了一种单元表面离散方法,并在局部坐标系下实现了对特征单元的参数化实体造型。提出了一种基于空间坐标变换的弹簧结构特征单元拼接组合方法,并通过空间坐标变换实现了世界坐标系下弹簧参数化造型。在QT开发环境下,基于OpenGL三维图形库,对弹簧参数化三维实体造型进行了实现。系统实现了对各种复杂弹簧的可视化建模,并能够方便地移植到弹簧成形机数控系统,为提高弹簧在线编程效率提供了一种有效的途径。