基于离散元法的茶叶抖筛机结构参数优化与试验

茶叶抖筛机是茶叶精加工的关键装备,传统抖筛装备主要通过经验设计,筛分性能较差,主要表现在筛净率较低、误筛率较高。该研究结合抖筛机的筛分原理,运用solidworks构建虚拟样机,利用EDEM软件建立茶叶颗粒离散元仿真模型,通过单因素仿真试验对茶叶颗粒进行动力学分析,结果表明,连杆长度、曲柄半径和筛面倾角是茶叶抖筛机筛分性能的主要影响因素。以筛净率、误筛率为评价指标,设计三因素三水平二次旋转正交试验,并运用DesignExpert软件对试验数据进行回归分析,当连杆长度为1 977 mm、曲柄半径为25 mm、筛面倾角为2.8°时,茶叶筛净率为94.5%、误筛率为4.61%,筛分性能最优。以最优结构参数进行验证试验,筛净率为93.8%,误筛率为4.73%,生产效率为319 kg/h,较优化前筛净率提高3.42%,误筛率降低7.62%,生产效率提高8.87%。该研究结果可为茶叶筛分装备的优化提供理论依据。

山区应急供水装备路径规划系统设计与应用

灾后救援保障中,应急供水扮演着至关重要的角色.然而,由于山区地形和地貌条件复杂多变,现场指挥调度尤为关键,关系着救援人员能否迅速展开保障装备进行应急供水作业.文中基于多智能体强化学习(multi-agent proximal policy optimization,MAPPO)算法进行了路径规划系统的设计,并进行了试验仿真验证,根据奖励图结果确认该路径规划系统的可行性,并实现系统运行可视化,证明该路径规划系统可以初步满足山区应急供水装备路径规划需求.在此基础上,结合Mask2Former图像分割模型优化山区应急供水装备路径规划系统,将地物信息输出结果和路径规划结果相结合,有效避免了单一路径规划算法在受到环境影响时结果波动较大的问题,提高了路径规划的鲁棒性和可靠性.将该路径规划系统集成至山区应急供水装备指挥平台,以解决山区应急供水路径规划问题,为山区应急供水装备的实际运行提供了有力支持.

果型和抗性基因协同对番茄黄化曲叶病毒带毒量的影响

以12份番茄种质为试材,其具有2类果实大小和3种不同抗性基因,通过检测番茄黄化曲叶病毒病田间抗性和带毒量指标,探索果实大小、抗病基因与田间抗性、带毒量之间的关系。结果显示,在自然传毒情况下,所有番茄材料都能检测到病毒感染。在番茄定植后28 d,小果型番茄M8(I)、M5(I)、M3(I)、M7(I)、M9(I)和M11(HR)带毒量均较低,大果型番茄M6(S)、M10(S)、M4(S)和M2(S)带毒量均较高,且小果型番茄田间发病率明显低于大果型番茄。除了Ty-1/ty-1单基因抗性不受番茄果实大小影响外,携带其他单基因或聚合基因抗性的番茄种质均与果实大小有关。在此节点上,带毒量越高抗性越弱,带毒量越低抗性越强。总体来说,在遭受番茄黄化曲叶病毒侵染时,小果型番茄田间抗性强于大果型番茄。

耳穴埋籽在良性前列腺增生临床治疗中的干预作用

目的评价分析耳穴埋籽在良性前列腺增生(BPH)患者临床治疗中的干预作用。方法选取2021年1月至2022年10月南京中医药大学附属盐城中医院(盐城市中医院)收治的105例BPH患者作为研究对象,采用随机数字表法分为治疗组(n=55)和对照组(n=50)。对照组采用盐酸坦索罗辛缓释胶囊和非那雄胺片治疗,治疗组在对照组治疗基础上联合王不留行籽耳穴(尿道、膀胱、肾、缘中、皮质下)贴压。比较两组治疗前后前列腺体积(PV)、排尿后膀胱残余尿量(PVR)、最大尿流率(Qmax),比较两组治疗前后国际前列腺症状评分(IPSS)和生活质量(QOL)评分。结果治疗后,两组IPSS、QOL评分、Qmax均优于治疗前,且治疗组优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);治疗后,治疗组PVR小于治疗前(P<0.05),且小于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组PV与治疗前比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论耳穴埋籽治疗BPH的疗效确切,可有效改善尿动力学指标,缓解前列腺症状,提升生活质量。

基于金字塔注意力机制的遥感图像超分辨率网络

针对超分辨率算法重建的遥感图像细节等信息丢失的问题,为保证遥感重建图像包含较多的纹理、高频信息,在生成对抗网络基础上提出一种基于金字塔注意力机制的遥感图像超分辨率网络。设计了一种全新的金字塔双重注意力模块,包括通道注意力网络和空间注意力网络。通道注意力网络中采用金字塔池化取代平均池化和最大池化,该结构设计从全局和局部信息角度出发增强特征表述能力;空间注意力网络则采用大尺度卷积,以加强局部信息的提取程度,可有效提取纹理、高频等信息。设计密集多尺度特征模块,利用非对称卷积提取不同尺度的特征信息,通过密集连接融合多层级尺度特征以加强纹理、高频等信息的提取精度。在公开的NWPU-RESISC45数据集上进行实验验证,实验结果分析表明,该算法在主观视觉效果和客观评价指标上均优于对比方法,重建性能相对较好。

名优茶连续式理条机参数优化设计与试验

针对传统茶叶理条做形装备主要依靠经验法设计,存在做形质量不佳的问题,该研究运用数值法对连续式茶叶理条机结构与作业参数进行优化,以改善连续式理条机的理条作业性能。通过对连续式理条机进行运动学分析,得到锅槽速度、加速度表达式,并探究锅槽运动与茶叶理条状态之间的关系;通过研究茶叶在连续式理条机锅槽内的运动规律和受力情况,建立茶叶-正U形槽动力学模型,分析了茶叶在锅槽运动周期内各阶段的受力特点及对茶叶成形的作用;运用EDEM软件建立茶叶理条仿真模型,对影响茶叶成形的曲柄转速、锅槽振幅、锅槽倾角、凸棱个数和凸棱高度等关键设计参数进行仿真模拟,得到上述因素作用下茶叶颗粒的平均速度、平均受力与做形时间的关系曲线,并以仿真结果为依据设计三因素三水平正交试验,以成条率、碎茶率为评价指标,利用Design-Expert软件进行数据处理与回归分析,并对优化结果进行验证试验。仿真结果表明:曲柄转速、锅槽振幅和凸棱个数等对理条质量影响较大,茶叶纵向占比率随理条时间增加而升高,促使茶叶主茎脉轴线方向受力形成条状外形;以曲柄转速为195 r/min、锅槽振幅为99 mm、凸棱个数为2的最优参数组合进行验证,成条率为87.39%,碎茶率为1.85%,与优化结果基本一致。研究结果可为连续式茶叶理条机优化设计提供理论参考。

m6A基因模型预测胶质母细胞瘤患者的预后

目的:构建m6A相关胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)预后模型,识别受m6A调控的潜在预后生物标志物。方法:从TCGA和GEO中分别收集了GBM的表达、临床表型和生存数据,m6A2Target中获取m6A调控因子。获得m6A调控因子与TCGA-GBM基因交集。根据TCGA-GBM表达,计算正常-癌症间差异的基因。基于差异的m6A调控因子进行一致性聚类,识别亚型,构建亚型间差异的预后相关基因模型,并进行验证。结果:从m6A2Target中获取了21个m6A调控因子,与TCGA-GBM包含的基因交集有19个。其中6个m6A调控因子在GBM显著上调。基于差异的m6A调控因子的表达进行一致性聚类,得到cluster1/2共2个亚型。且cluster2亚型中患者的免疫评分以及基质评分均显著高于cluster1,但cluster1的整体肿瘤纯度显著高于cluster2。生存分析发现,cluster2生存预后更差。cluster1和cluster2之间显著差异表达的基因共6591个,单因素cox回归和多因素cox回归筛选到171个显著预后相关基因。LASSO-cox回归构建预后风险模型显示在训练集(TCGA-GBM)及测试集(GSE121720)中均具有较好的模型效能。结论:多个m6A因子在GBM患者中存在显著差异,且基于m6A分型的2组患者存在预后不同,并基于m6A的组间差异构建了预后模型可指导患者的5年生存率。

旋冲钻进系统控制策略研究现状与发展趋势

深部硬岩地层钻进效率低、成本高等问题是深井、超深井钻井过程中长期面临的难点问题。旋冲钻进技术由于破岩效率高、能降低黏滑振动以及钻压传递效率高等优点,在深地资源勘探开采、应急钻孔救援、钻井工程施工等领域逐渐得到应用,呈现出广阔的应用前景。然而,旋冲钻进系统具有强耦合、高度非线性、参数时变性、负载工况多变、多源动力协同等特性,常规控制方法难以取得理想的控制效果。为提升深井、超深井高端钻进装备的可靠性和智能化水平,研究钻进系统的控制策略具有重要的理论研究价值和工程实际意义。对旋冲钻进系统的组成结构及功能进行介绍;从钻速、钻压、钻进轨迹控制等角度综述近年来国内外研究机构和学者的研究成果;最后,对旋冲钻进系统控制策略未来的发展方向进行分析与展望。

云南火焰兰的花形态和花药发育的胚胎学特征

关于珍稀濒危植物火焰兰属的研究资料较少。该文以云南火焰兰为研究对象,通过显微镜和石蜡切片技术观察了云南火焰兰的花形态和花药发育胚胎学特征,并结合现有资料探讨了其分类学意义。结果表明:(1)具有分类学意义的花形态特征为唇瓣三裂且花距不明显,合蕊柱圆柱形,花药帽紫色具黄条纹,花粉团一对且由粘盘及粘盘柄连接。(2)花药原基分化出一对侧生花药室,每个花药室的小孢子囊中央分化出一条偏离中轴的不育隔膜组织,发育为一对不等大的次生小孢子囊;花药成熟时,因不育隔膜组织降解而形成2个深裂花粉团。(3)发育完整的花药壁有5~6层,为“多层型”花药壁,包括表皮、2~3层药室内壁、中层和绒毡层;绒毡层细胞为单核、腺质型。花药成熟时,药室内壁发生纤维状加厚,花药室在远轴端开裂散粉。(4)小孢子母细胞经同时型胞质分裂,形成正四面体和左右对称排列的小孢子四分体,小孢子保持在四分体内,经有丝分裂发育为2-细胞型的四合花粉,排列紧密,形成坚固的花粉团;在花药发育过程中未观察到花粉败育现象。该研究结果为火焰兰属的分类学和保护生物学提供了新资料。

旋转机械健康状态评估方法研究现状与展望

旋转机械是机械装备的重要组成部分,其内部结构复杂度高,关键零部件与子系统之间耦合度强,长期在复杂工况下运行易发生故障.一旦发生故障,会导致整机性能下降,甚至造成重大经济损失或人员伤亡.因此,旋转机械健康状态评估研究已成为现代国防与工业装备发展中的重点之一.从旋转机械的健康管理与智能运维需求出发,首先,论述了健康状态评估在机械设备智能运维中的地位和作用;其次,介绍了健康状态评估技术的概念、状态等级的划分以及评估指标;再次,阐述了基于知识经验、模型驱动和数据驱动的典型评估方法;进而,综述了近年来国内外学者在泵、轴承、齿轮箱和航空发动机等典型旋转机械健康状态评估方面的研究成果;最后,基于健康状态评估方法研究面临的技术挑战和发展趋势,对旋转机械健康状态评估方法的发展方向进行了探讨和展望.

紫纹兜兰的花形态和双雄蕊花药发育及分类学意义

兜兰属的分类系统学争议较大,亟待更多资料澄清。该文利用体式解剖镜和石蜡切片技术观察了紫纹兜兰的花结构和双雄蕊花药发育特征。结果表明:(1)花形态特征支持将紫纹兜兰放置于兜兰亚属的单花斑叶组,包括萼片具脉纹、花瓣长圆形带黑褐斑,唇瓣具直立的耳状结构,退化雄蕊新月形等。(2)花药原基分化出一对侧生并列的药室,花药室中央分化出一条不完全贯穿的不育隔膜组织,将其分化为两个小孢子囊。在花药成熟时,不育隔膜组织被降解吸收,两个花粉囊通过次生融合形成一枚马鞍形的黏性花粉团。(3)发育完整的花药壁有4层,由外到内分别为表皮、药室内壁、中层和绒毡层,符合单子叶型花药壁。花药壁具绒毡层和内绒毡层,均为2核。在2-细胞花粉时期,中层和绒毡层发生降解,药室内壁发生纤维状加厚。(4)小孢子母细胞经同时型胞质分裂形成不同排列方式的小孢子四分体,包括正四面体、左右对称和十字交叉型,并且同一药室的小孢子母细胞减数分裂不同步现象明显。(5)在雄配子体发育阶段,小孢子或保持在四分体内或从四分体中游离出来,经有丝分裂发育为2-细胞型花粉,形成具有黏性的四合花粉或花粉粒。基于现有资料,该文比较分析了紫纹兜兰不完全贯穿的不育隔膜组织、单子叶型花药壁、具2核的绒毡层和内绒毡层、同时型胞质分裂和黏性花药等特征的分类学意义,为理解兜兰属及杓兰亚科的分类学和保护生物学提供新资料。

基于雷达和视频融合的目标检测

基于视频的目标检测在恶劣天气情况下识别效果较差,故需弥补视频缺陷、提高检测框架的鲁棒性。针对此问题,文中设计了一个基于雷达和视频融合的目标检测框架,利用YOLOv5(You Only Look Once version 5)网络获得图片特征图与图片检测框,利用基于密度的聚类获得雷达检测框,并将雷达数据进行编码,得到基于雷达信息的目标检测结果。最后将两者的检测框叠加得到新ROI(Region of Interest),并得到融合雷达信息后的分类向量,提高了在极端天气下检测的准确率。实验结果表明,该框架的mAP(mean Average Precision)达到了60.07%,且参数量仅为7.64×10^(6),表明该框架具有轻量级、计算速度快、鲁棒性高等特点,可以被广泛应用于嵌入式与移动端平台。

不同抗氧化剂对牦牛冷冻精液精子活力的影响

为研究维生素C(VC)、维生素E(VE)、维生素B_(12)(VB_(12))及白藜芦醇(Res)抗氧化剂对牦牛冷冻精液精子活力的影响,在卡苏稀释液中分别添加浓度为0、200、400、600、800、1000、1200μg/mL抗氧化剂,确定抗氧化剂的单因素适宜添加量。根据单因素试验结果进行4因素3水平的响应面优化试验,确定冷冻精液中复合抗氧化剂的适宜添加量。结果表明:VC、VE、VB_(12)及Res的单因素适宜添加量分别为200、400、400、400μg/mL,精子活力最大值分别为83.28%、79.72%、78.18%、69.38%。通过响应面优化VC、VE、VB_(12)及Res的添加量分别为228.80、447.00、394.05、400.69μg/mL,精子活力理论值为82.44%。通过3次验证试验,VC、VE、VB_(12)及Res的添加量分别在230.00、450.00、400.00、400.00μg/mL时,牦牛冷冻精液精子活力平均值为83.66%,超过理论值,较好地预测实验结果。

通过整合的生物信息学方法鉴定H和L型血管内皮细胞中的ceRNA网络

目的:H型血管是一种骨特异性微血管亚型(CD31hiEmcnhi),在成血管-成骨耦联机制中具有重要的调节作用。研究报道H和L型血管在骨骼生理和病理条件下发挥不同的作用,它们之间的遗传差异仍有待阐明。本研究旨在通过整合的生物信息学方法构建H和L型血管内皮细胞中关键差异表达(differential expression,DE)基因的竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)网络。方法:从ArrayExpress和基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库中下载相关原始数据,通过Limma R-Bioconductor包筛选H和L型血管间的DE lncRNAs、DE miRNAs和DE mRNAs,构建总ceRNA网络,随后根据蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络筛选出上调和下调的关键基因,以此精细化ceRNA网络并对关键基因进行富集分析。最后,通过流式细胞术和real time RT-PCR进行随机验证。结果:共鉴定出1 761个DE mRNAs、187个DE lncRNAs和159个DE miRNAs,通过相互作用关系构建总ceRNA网络;通过PPI网络筛选出6个上调(Itga5、Kdr、Tjp1、Pecam1、Cdh5、Ptk2)和2个下调(Csf1r、Il10)的关键基因,并以此构建关键基因相关的ceRNA亚网络。上调的关键基因主要富集在血管生成与血管凋亡的负调控;流式细胞术和real-time RT-PCR的结果与生物信息学分析结果一致。结论:本研究根据所筛选的关键基因提出上调和下调的H型和L型血管内皮细胞相关的ceRNA网络,为H型和L型血管内皮细胞在骨代谢中的调控机制提供了新见解。

PNIMMO与典型固体推进剂组分表界面作用研究

为实现聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷(PNIMMO)在推进剂配方中的进一步应用,研究了PNIMMO与4种典型固体推进剂组分(RDX、HMX、AP及Al)之间的表界面作用。利用接触角测量仪测定了各组分与不同溶剂的接触角,进而得到了各组分的表面张力,在此基础上计算了PNIMMO与典型固体推进剂组分的界面张力和黏附功,并推测了其作用机理。结果表明:PNIMMO的表面张力较小,易于在推进剂组分表面铺展。PNIMMO与推进剂组分间的界面张力大小顺序为:γ_(SL)(PNIMMO-AP)>γ_(SL)(PNIMMO-Al)>γ_(SL)(PNIMMO-RDX)>γ_(SL)(PNIMMO-HMX)。PNIMMO与推进剂组分间的黏附功大小顺序为:W_(a)(PNIMMO-AP)>W_(a)(PNIMMO-RDX)>W_(a)(PNIMMO-HMX)>W_(a)(PNIMMO-Al)。PNIMMO与HMX粘结作用最强,与Al粘结作用最弱。与传统粘合剂HTPB相比,PNIMMO有利于改善推进剂的力学性能和流变性能。

微波吸波材料在太赫兹、红外段反射谱测量研究

吸波材料是外形隐身技术的有效补充技术,电磁波进入到吸波材料内部后,应该被迅速地最大限度的衰减掉,因此,在设计吸波材料的电磁参数时,一方面要考虑阻抗匹配,使电磁波最大限度地进入到材料内部,另一方面,要确保进入到材料内部的电磁波尽可能被全部衰减掉。对吸波材料来说,也就是材料要有较大的介电常数虚部和磁导率的虚部,它们会引起电磁波能量的衰减。传统的吸波材料主要针对于微波,随着技术的发展,太赫兹雷达已投入使用,传统的微波吸波材料能否对太赫兹频段、乃至红外段有效衰减,以及这些吸波材料在太赫兹频段的评估成为了有必要研究和探讨的问题。分别基于矢量网络分析仪的微波暗室测量系统、太赫兹时域光谱测量系统、以及傅里叶变换光谱系统对2种微波段吸波材料板开展深入测量研究,在微波段反射率测量基础上,拓展到太赫兹、红外波段,测量了这些材料1 GHz~180 THz的雷达吸波材料反射率。测量结果表明,随着频率的升高,吸波材料表面形态、粗糙度对反射率形成了一定的影响,并针对这种影响在太赫兹、红外波段进一步开展了吸波材料反射特性随角度的变化的研究;为了弄清吸波材料在太赫兹、红外频段的吸波原理,将吸波涂层从金属衬板上剥离后进行了测量,获得了该吸波涂层2~180 THz的反射率、透射率,并基于Kamers-Kronig关系计算了该复合吸波材料等效的介电参数,测试结果证明,微波波段的吸波材料在太赫兹、远红外频段仍具备一定的吸波能力,太赫兹、红外不足以穿透该吸波材料的反射涂层到达金属衬板,其吸收主要来自反射吸收和吸波材料表面的散射。

不同被毛颜色成年斯布牦牛生长性能比较及分子育种潜力分析

斯布牦牛作为我国青藏高原重要牦牛资源,其种质资源特性挖掘与遗传改良提升对西藏牦牛产业提质增效具有重要意义。本研究旨在通过挖掘不同被毛颜色斯布牦牛类群成年阶段生长性能特点,明确重要经济性状相关联候选标记的优势基因型分布,评估斯布牦牛分子育种潜力。结果显示:5~7岁龄黑色斯布牦牛的管围及体高指标均极显著(P <0.01)高于棕色类群,群体组间体重及体斜长差异不显著(P> 0.05)。然而,棕色牦牛各年段的成年体重均值略优于黑色群体。另外,5个分布于ACSL1、MyoD1及TMEM18基因的已知与牦牛生长和泌乳等经济性状相关的标记在两个斯布牦牛类群中均存在较高比例的优势基因型,特别是TMEM18_C4447T和MyoD1_C1710T位点。两个斯布牦牛群体内各位点均未显著偏离哈代温伯格平衡(P> 0.05),表明斯布牦牛群体在历史上尚未经历强烈的关于经济性状的人工选择。本研究明确了不同被毛颜色斯布牦牛成年生长特性,解析了一系列经济性状相关遗传标记在斯布牦牛种群内的育种潜力,为探索斯布牦牛适时出栏技术及提升斯布牦牛选育进程提供了理论参考。

斯布牦牛线粒体D_Loop区域遗传多样性研究

作为我国西藏重要的牦牛国家遗传资源代表性品种,斯布牦牛对藏区畜牧业经济发展具有不可替代价值。本研究旨在利用线粒体D_Loop区域遗传变异评估不同被毛颜色的斯布牦牛类群遗传多样性。结果显示:在全部152个个体内的768 bp长度的D_Loop区域中,共发现57个多态位点,构建获得51个D_Loop单倍型,单倍型多样性(Hd)分布为0.893(黑色)~0.944(棕色),全部单倍型归属于两大系统发育分支,有12个D_Loop单倍型为两群体间共享单倍型。两群体Tajima'D和Fu's D参数均为不显著(P>0.05)且群体间遗传分歧不显著(F_(ST)=0.00409,P>0.05)。总体而言,斯布牦牛群体母系遗传多样性丰富,种群近期历史上未出现群体扩张,不同被毛颜色斯布牦牛遗传背景无显著差异。该研究对进一步明确斯布牦牛种群关系及群体遗传多样性保护提供数据支撑。

强直性脊柱炎椎骨去松质骨化截骨术后钛棒有限元分析

目的通过对去松质骨化(VCD)截骨术后强直性脊柱炎患者胸椎(T)_(11)~骶骨(S)节段钛棒应力变化分析,为术前钛棒选择、改进提供参考。方法将VCD截骨术后强直性脊柱炎患者连续扫描的断层影像原始数据以DICOM格式导入Mimics 21.0软件,分别重建T_(11)~S、螺钉和钛棒,导入到3-Matic建立初步几何模型,进行去噪、铺面、平滑等处理,完善后的模型导入Hypermesh10软件进行网格划分,对材料进行属性赋值后导入ANSYS 19.2中显示有限元模型,设定边界和载荷条件,测量螺钉与钛棒连接处应力值。结果在中立位、前屈、侧向弯曲、轴向旋转工况下,钛棒在上端椎(T_(11))应力最大,顶椎(L_(3))应力最小;在后伸工况下,钛棒在下端椎(L_(5))应力最大。结论在上、下端椎可考虑增粗钛棒直径,增强钛棒硬度,或改为双棒。

机器学习在肺癌诊断中的研究和应用

肺癌是一种严重危害人类健康的恶行肿瘤,以其高发病率和高死亡率闻名[1]。如何快速准确地诊断肺癌是肺癌预防和治疗的一大挑战,对人类的生命健康具有重要意义。论文将机器学习方法中的支持向量机(SVM)、随机森林(RF)与XGBoost模型进行比较分析。通过模型评估指标中的准确率、召回率、f1值、精确度和ROC曲线对比分析,证明了支持向量机在线性核函数下能较好地预测肺癌,准确率可以达到95.18%。同时发现随机森林与XGBoost模型的各项性能评估指标在SMOTE算法均衡化后的数据集上均有较高的提升,其准确率可以达到89.16%和90.36%。在保证准确率的前提下,随机森林和XGBoost较之支持向量机可以更快地得到预测结果,在辅助诊断肺癌中也是很好的模型选择。