何梦腾,潘浩文,邓洪兴,许兴时,宋怀波

2026, 46(2): 113-127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.001

摘要 ( 67 )

PDF (2209KB) ( 38 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

羊只体尺参数是评估其生长发育状况和经济价值的重要指标.本研究针对单侧点云局部方向估计不稳定的问题,提出了一种基于多尺度方向一致性的羊只点云体尺测量方法.首先在3个尺度下计算局部主方向,并根据特征值各向异性进行置信度加权融合,随后结合区域生长算法完成个体点云分割.针对测量点定位偏差和腿部干扰问题,提出一种基于区域约束与曲率分析的体尺测量方法.该方法通过腹线最低点识别羊只前后腿位置并划分4个区域,采用Alpha Shapes算法提取目标轮廓,结合曲率分析定位测量点,并通过分割腿部来消除深度测量干扰.实验结果表明,多尺度融合方法的平均交并比为92.99%,较最佳单尺度方案提升了2.16个百分点.从成功分割的样本中筛选21只点云完整的羊只,对其体斜长、体高、胸深、腹深和十字部高5项体尺参数进行测量,结果显示去除腿部后,胸深和腹深的测量误差分别降低了61.0%和50.2%,5项体尺参数的平均绝对误差为2.11 cm,平均相对误差为4.85%,满足实际生产中的精度要求.

基于导航变量权重自适应的推料机器人局部路径规划方法

颜铭宏,高德华,李茂强,马永龙,马驰,张文恺,田世玉,冉碗情

2026, 46(2): 128-141. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.002

摘要 ( 45 )

PDF (2754KB) ( 13 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了控制机器人对导航路径的跟踪,实现无轨精准推料,本文提出一种基于导航变量权重自适应控制算法的局部路径规划方法.通过对牛栏横向距离和目标航点航向偏差进行跟踪权重分配,降低对全局定位的依赖,实现机器人以固定横向距离进行推料作业,并遵循全局路径;同时,规划器监测驱动电机的功率,并通过调整保持距离以调节角速度与横向距离,达到适应不同日粮厚度的目的.实验结果表明,全局定位误差在±100 cm内时,本文提出的方法可实现对牛栏的横向距离保持精度在2 cm以内,解决了极端日粮载荷条件下机器人自适应路径调整问题,有效应对饲喂通道复杂场景下机器人导航控制问题.

基于XFEM沥青道路多裂纹扩展研究

邵谦,冯震,费海亮,王星月,张佳辉

2026, 46(2): 142-150. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.003

摘要 ( 36 )

PDF (1282KB) ( 6 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为探讨沥青道路反射裂缝疲劳扩展对邻近裂纹的影响,本文基于ABAQUS软件构建了含多个初始裂纹的道路结构二维模型,借助软件中的扩展有限元法(extended finite element method,XFEM)对模型施加车辆-温缩耦合荷载,分析在不同长度、不同间距下裂纹在疲劳扩展过程中的动态响应,同时探讨车辆荷载在耦合荷载中的作用.结果表明:道路中预设裂纹长度越长,与疲劳扩展裂缝的间距越小,疲劳扩展对裂纹开裂的促进作用越显著;车辆荷载促进疲劳裂缝的扩展,并促使裂缝的动态疲劳开裂模式由张开型向剪切型转变.

三线近距并行盾构隧道施工地表竖向位移

程姿洋,丁嘉浩,王加辉,张佳旭,杨平,丁程

2026, 46(2): 151-159. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.004

摘要 ( 44 )

PDF (1821KB) ( 8 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对三线盾构隧道并行施工风险,依托某市地铁8号线工程,采用“先中线后两边”的三线施工顺序.通过现场实测分析三线并行盾构施工引起的地表竖向位移变化规律,研究土仓压力、刀盘扭矩等掘进参数对地表竖向位移的影响.结果表明:三线施工引起的地表沉降在纵向上先隆起至最大值,然后沉降,最终趋于稳定;横向上中线隧道轴线处沉降最大,向两侧递减;土仓压力、注浆量和注浆压力对地表沉降影响显著,将土仓压力控制在0.18~0.21 MPa、注浆压力控制在0.20~0.24 MPa、注浆量控制在理论间隙的1.5~1.8倍时,可有效控制地表沉降;土仓压力、刀盘扭矩均与盾构总推力呈正相关,但土仓压力与刀盘扭矩之间无直接关联,注浆量与注浆压力呈正相关.

复合纳米填料对聚脲材料电气绝缘性能的提升及工程应用

汪帆,王阳,贾铮,陆俊俊,刘同宝,钱苗旺,李北军

2026, 46(2): 160-172. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.005

摘要 ( 39 )

PDF (1810KB) ( 7 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为应对因鸟害导致的输电线路故障日益增加的问题,提出在输电线路导线侧(高压侧)采用喷涂聚脲弹性体复合材料进行局部绝缘增强的方法,以提高线路绝缘性能.针对聚脲弹性体材料的性能优化,本文通过引入MgO、SiO₂、CaO 3种填料粒子改性聚脲固化体系,并采用正交实验研究不同填料对聚脲材料综合性能的影响.实验结果表明,纳米粒子可有效改善材料的微观结构缺陷,提升其交流击穿强度.特别是当MgO、SiO₂、CaO的掺量(质量分数)分别为4%、0.5%、4%时,聚脲材料的综合性能最佳,其交流击穿强度提高了13.42%,热导率提升了12.05%.

贝莱斯芽孢杆菌BvN7产表面活性剂的鉴定及特性

宋雨轩,周沁雯,王睿,余维初,孙文秀

2026, 46(2): 173-181. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.006

摘要 ( 46 )

PDF (1261KB) ( 16 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为进一步探究微生物代谢产物在原油开采中的应用,本研究以油污土壤样品中分离获得的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)BvN7为研究对象,对其产生的表面活性剂进行了鉴定和特性研究.通过薄层层析、亚甲基蓝法和溴酚蓝法鉴定其表面活性剂为阴离子脂肽类.采用傅里叶变换红外光谱和液相质谱联用分析表明,表面活性剂主要成分为环状脂肽伊枯草菌素(iturin)和表面活性素(surfactin),含量比约为1∶25.表面活性剂特性和稳定性分析结果表明,其临界胶束浓度为30 mg/L,可降低水的表面张力至26.51 mN/m,在pH 5~11、温度-20~100 ℃、盐度0%~10%内都保持较好的乳化性能及表面活性.岩心驱替实验表明,生物表面活性剂可提高原油采收率达15.95%.本研究为微生物采油技术在低渗透油田的应用提供了理论基础和实践依据.

枯草芽孢杆菌Z-14防治黄瓜枯萎病的作用效果及对根际微生态的影响

安旭彤,魏梦瑶,岳昭汝,邢舒雨,张林姿,张倩,张冬冬

2026, 46(2): 182-193. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.007

摘要 ( 44 )

PDF (1934KB) ( 14 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

黄瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌黄瓜专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum,FOC)侵染植株根或茎并寄生于维管束导致的土传病害.本研究利用前期筛选的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Z-14进行盆栽实验,检测其对黄瓜枯萎病的防治效果及对黄瓜根际理化性质、酶活性、微生物数量和真菌多样性的影响.结果表明,Z-14菌株能在黄瓜根部有效定殖,对黄瓜枯萎病的防治效果达到56.7%.同时Z-14菌株显著缓解了FOC对黄瓜植株的生长抑制作用,使得株高、株质量、根长、根质量均显著增加.Z-14菌株促进了根际纤维素酶、过氧化氢酶活性,增加了基质中全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷含量,塑造了一个更有利于植物吸收利用的根际营养环境.施用Z-14菌剂后,芽孢杆菌、木霉等有益菌丰度显著增加,致病镰刀菌丰度降低.真菌群落多样性分析显示,共同施加Z-14菌株和FOC增加了真菌群落的Shannon指数;单独或者联合施加Z-14菌株和FOC对真菌群落Beta多样性都具有显著影响,Z-14菌株的加入可消除FOC对真菌群落的影响.综上所述,枯草芽孢杆菌Z-14通过影响根际酶活性、养分含量和微生物群落结构,不仅高效控制了黄瓜枯萎病,而且显著促进了植株生长,具有良好的防病促生应用前景.

三支决策在提取对象结构信息中的应用

毛华,于俊萍,刘川,杜宝苍,袁晓垒

2026, 46(2): 194-203. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.008

摘要 ( 51 )

PDF (539KB) ( 14 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对现有三支概念的研究中,仅考虑对象与属性之间关系所产生的知识内容,却忽略了对象之间的结构信息所产生的知识内容问题,本文将经典的形式概念分析理论与图论相结合,得到对象之间结构信息的图表示,将此表示与三支决策理论有机融合,产生新的知识表述——三支全局概念和三支局部概念.通过搭建这2种知识的提取平台——伪双布尔代数,在此平台上实现获取三支全局(局部)概念的方法,并通过与一些已有相关方法的对比,体现出本方法的优势.在由对象导出的三支概念的基础上,挖掘出蕴含对象之间结构信息的知识,丰富了三支概念知识体系,为利用三支决策理论挖掘概念知识提供了一种新思路.

基于深度学习的混凝土桥梁表面裂缝识别算法

袁正学,陈琛,林昆朋,许宝峰,郭一鹏

2026, 46(2): 204-214. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.009

摘要 ( 60 )

PDF (1416KB) ( 18 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对传统桥梁裂缝检测方法中存在的识别精度低、检测速度慢等问题,提出了一种基于深度学习的混凝土桥梁表面裂缝识别算法.在该算法中,首先设计了一种基于Ghost卷积的特征编码器,在提升裂缝识别精度的同时,大大减小了网络的参数量;其次,提出了一种基于SimAM增强的轻量化多尺度特征提取模块,有效减少裂缝识别过程中复杂背景干扰(蜂窝、麻面、噪音、手写标记)造成的错检和漏检问题,并提升了网络对于不同尺度裂缝的特征提取能力;最后,采用参数可学习的DUpsampling代替特征解码模块中的传统线性插值上采样操作,以输出更加精确的像素预测结果.实验结果表明,本文提出桥梁裂缝识别算法的精度指标mPA和mIoU分别为81.54%和86.77%,相较于DeepLabv3+、Unet、Segformer、Swin-Unet等4种常用裂缝识别算法具有明显的提升.此外,本文模型的图像处理速度FPS为43.91 f/s,模型大小仅为46.9 MB,很好地满足移动设备实时检测的指标要求,适用于桥梁裂缝的智能化、高精度、快速识别.

基于改进时延神经网络的水轮机异常声纹检测算法

尹宁,王小伟,魏鹏程,周九道,施琳长弘,廖勇

2026, 46(2): 215-224. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2026.02.010

摘要 ( 40 )

PDF (1139KB) ( 8 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了解决现有水轮机异常检测技术参数量较大的问题,本文提出了一种基于改进时延神经网络的水轮机异常检测算法.首先将实时采集到的水轮机的音频数据进行基本的信号处理,然后计算Fbank特征,将其作为模型的输入数据,使用简单无参数注意力模块(simple parameter-free attention module,SimAM)优化后的ECAPA-TDNN(emphasized channel attention, propagation and aggregation in TDNN)算法对其进行训练,得到输出特征向量,然后对样本数据采用同样的处理方式,最终得到实时数据和样本数据的输出特征向量,然后计算对应的欧几里得相似度,并依据初始设定的相似度阈值来判断是否异常,如有异常,则与样本集中的典型异常状态进行比较,用于对实时监测到的异常状态进行分类.与主流的卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)、ResNet以及单独的ECAPA-TDNN等模型的对比结果可知,本文所建立的模型在参数量、算法准确率和等误率性能上均存在较大的优势和提升,参数量为19.7 M,模型准确率达到99.12%,模型等误率低至0.9%,可以很好地满足水轮机异常检测的需求.

当期目录