摘要：铁路基础结构设施长期遭受车辆荷载以及外在环境因素影响,沿线的轨道扣件容易产生弹条丢失、偏移、损坏等问题,严重威胁轨道线路的安全运营.针对目前依赖人工目测和采样抽检等主观性强的检修方式所导致的检测效率低、漏检率高以及在边缘设备上无法实时检测的问题,提出一种基于YOLOv8s的轻量化轨道扣件状态检测模型FTEL-YOLO,旨在提高检测准确率和实时性.首先,参考FasterNet-Block的思想设计C2f-Faster模块以减小模型参数量;然后,为解决网络轻量化导致的模型检测精度下降的问题,在空间金字塔池化(Spatial Pyramid Pooling Fast,SPPF)模块之后引入三元注意力机制(Triplet Attention),并引用EIoU作为边界框回归损失函数来提升对复杂背景下轨道扣件不同状态的特征提取能力;最后,对改进后的模型进行基于层自适应幅度的剪枝(Layer-Adaptive Magnitude-based Pruning,LAMP)操作,进一步压缩模型以减小冗余,提高其在边缘设备上的应用能力.实验结果表明:改进后的模型FTEL-YOLO检测精度仅损失0.3%,但计算量、参数量和模型大小分别下降63.1%、65.6%和66.2%,在保持准确性的同时实现了轻量化.

摘要：针对当前温室生产中传统能源系统能源利用率低、环境污染严重、运行费用高等问题,该研究设计了一种耦合太阳能与空气能利用的可再生能源系统,考虑设备季节性利用制定了4种不同的运行策略,并在典型日与全年两种维度上与传统系统进行了热力、环境、经济方面的对比分析。结果表明,典型日内系统一次能源节约率、二氧化碳减排率、运行费用节约率分别为24.67%、23.22%、17.04%。全年维度内策略1、2、3、4对应的一次能源节约率分别为60.23%、70.43%、70.53%、63.69%,二氧化碳减排率分别为222.90%、266.35%、269.56%、223.00%,运行费用节约率分别为227.12%、272.38%、302.56%、239.81%,投资回收期分别为2.51、2.35、2.21、2.09 a。该研究揭示了系统全年、典型日运行中的能量特性,证明了可再生能源系统在农业方面应用的可行性、优越性,与此同时也发现空气源热泵的运行时间长短及时刻差异是影响系统综合性能的重要因素,为面向温室的可再生能源系统的发展提供思路与参考。

摘要：为深入探究在非均匀热流密度条件下不同操作参数对脉动热管传热特性的影响,进而拓宽脉动热管使用场景,设计并搭建了一种非均匀热流密度下脉动热管传热性能的测试装置。该装置包括脉动热管主体装置、加热装置、冷却水循环装置、数据测量采集装置、充注工质及抽真空装置。之后进行了实验稳定性测试,保证实验结果的可靠性。在充液率为50%和70%的情况下,选用乙醇、HFE-7100两种工质,分别进行了加热功率为40~140 W、无量纲热差为0~0.56的实验测试,对脉动热管的传热性能、蒸发段温度及内部压力波动特性进行实验研究。结果表明:均匀热流密度下,当加热功率较小时HFE-7100工质表现出更低的运行热阻;随着加热功率的增加,乙醇和HFE-7100工质在50%和70%充液率下运行热阻逐渐接近。非均匀热流密度下,随着无量纲热差的增加,脉动热管表现出低于和接近均匀热流密度下的运行热阻,且高充液率的脉动热管在启动和运行时,能够表现出更好的稳定性及传热性能。在非均匀热流密度下,70%充液率的脉动热管装置存在一个无量纲热差临界值0.33,大于该值后,管内不同热流密度侧气液相工质能够较快地打破平衡,改善管内循环流动状态,并降低运行热阻。乙醇工质在均匀热流密度加热时,高充液率下管内存在大量长液塞,容易出现工质流动停滞现象。非均匀热流密度加热时,由于装置加热段存在高热流密度侧,使得不同弯头的管内工质移动方向具有一致性,减少内部流体流动过程中的停滞和反向,从而可以在一定无量纲范围内提升脉动热管装置的传热性能。

摘要：海上风机系统一阶横向自振频率的精确求解是风机振动分析的关键之一。基于Timoshenko梁理论,采用多段等效的方式模拟风机塔筒的连续变截面特性,并考虑土体的分层特点,建立风机系统横向振动方程,通过相邻连接段的位移、转角、弯矩和剪力之间的连续关系,推导出风机系统横向自振频率的半解析解,并与风机实测频率进行对比,验证了本方法的精确性与有效性。同时考虑风机前期设计及运营期间由于风机尺寸、土体参数可能出现的参数变化,对风机尺寸及土层要素进行了参数分析。分析表明:风机系统的横向振动频率受塔筒高度及变截面特性、土体模量、海床平面高度变化、桩径与桩长影响较大,受连接段高度的影响较小。

摘要：温度是影响锂离子电池安全性及电化学性能的重要因素。设计高效的电池热管理系统对锂离子电池进行温度控制,是确保电池安全性、提升电化学性能的关键。构建了基于液冷的圆柱形锂离子电池组热管理模型,采用数值模拟的方法分析了冷却工质入口流速、电池冷却面积等系统参数以及电池径向热阻等电池自身参数对系统冷却性能的影响。结果表明:冷却工质流速增大,在提高电池冷却性能的同时也会导致系统压降大幅提高而降低系统经济性;通过增加冷却块数目或者冷却块高度的方式均可以提高电池冷却面积,前者效果更优;在相同冷却面积下,采用高度较小而数量较多的冷却块,能够实现多点冷却,从而提高电池模组温度均匀性;锂离子电池散热性能由电池内部导热热阻主导,提高电池径向热导率能够显著降低电池最高温度并提高其温度均匀性。因此,电池热管理系统的设计,必须综合考虑冷却系统参数、电池热物性参数以及电池运行情况,以确保电池组及热管理系统安全、高效、稳定运行。

摘要：针对多扩展目标跟踪优化中的传感器管理问题,本文基于随机有限集(RFS)提出一种基于加权最优子模式分配(W-OSPA)距离的传感器管理方法.首先,在部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP)理论框架下,给出基于逆威沙特椭圆分布假设的多扩展目标跟踪传感器管理的基本方法.其次,利用W-OSPA距离求解多扩展目标后验分布的离差,以离差最小化获得最优化的多扩展目标状态估计设计传感器管理策略.最后,通过推导给出的离差数值求解方法进行最优传感器管理方案的决策.仿真实验基于OSPA距离评价验证了所提传感器管理方法相对于其他算法对多扩展目标的质心运动状态和椭圆形状都有更好的估计效果.

摘要：为了研究旋转机械的滚动轴承在复杂工况下从时变性强、微弱信号中提取特征信息的性能,提出了基于SIR多级残差连接密集网络的轴承故障诊断方法.首先,设计SIR模块,该模块将对输入的数据特征通道赋予不同的权重并拓宽网络的宽度,提取更加重要、更加丰富的特征信息;其次,设计多级残差连接密集网络自适应提取轴承振动信号中的有效特征;最后,构建softmax分类器实现故障分类.通过与多种方法进行对比,实验结果表明,该方法在变噪声、变负荷和变工况下都能够更加准确地检测出故障,对复杂的工况环境更具有鲁棒性和泛化能力.

摘要：为探究地道风技术在中国西北严寒地区的应用潜力,该文以兰州某浅层地道风项目为研究对象,对其典型工况性能进行实测,分析不同工况下的换热性能与节能效果。结果表明,兰州地区-2.0 m浅层土壤夏季6—9月份平均温度17.7℃,冬季12—3月份平均温度4.5℃,6、7、12、1月份具有较强的换热潜力。兰州地道风系统夏季不易出现冷凝水,出口新风温度皆处于室内舒适温度范围内,无需进行二次降温;冬季地道风系统的出口温度和湿度曲线变化更为平缓。12、1月份使用地道风预热,热泵COP可提升28.1%~30.3%,降低能耗22.0%~23.3%。模拟结果表明地道风系统换热效率受地域与季节变化影响较小。

摘要：为研究苜蓿压扁调制机构工作参数对作业性能的影响,采用离散元模拟对基本参数进行优化。基于理论分析,以苜蓿压扁率和压扁损失率为考核指标,采用EDEM软件分别对喂入量、调制辊转速和调制辊间隙作单因素模拟试验,结合模拟试验结果,开展Box-Behnken三因素三水平响应曲面仿真试验研究并对回归模型进行多目标优化。结果表明,各因素对苜蓿压扁率、压扁损失率影响显著性由大到小分别为喂入量、调制辊间隙、调制辊转速和调制辊间隙、喂入量、调制辊转速;最佳工作参数组合为:喂入量2.9 kg·s^(-1)、调制辊转速694 r·min^(-1)和调制辊间隙3.7 mm,此时苜蓿压扁率为94.45%、压扁损失率为3.27%,将最优参数通过台架验证试验,测得试验结果与模型优化值相对误差小于3%。研究结果可为相关机具设计和优化提供数据参考和理论依据。

摘要：基于计算机辅助药物设计结合复杂网络分析的研究体系,分析敦煌大补脾汤防治胃癌的潜在作用机制,并通过功效分组探讨其组方规律的科学内涵。通过细胞实验研究大补脾汤冻干粉溶液对胃癌细胞增殖活性的影响;利用TCMSP、TCMID数据库收集大补脾汤化合物成分,Swiss Target Prediction预测化合物潜在作用靶标,DrugBank、GeneCards、TTD、DisGeNET收集胃癌的潜在作用靶标,通过STRING数据库分析潜在作用靶点的蛋白互作。DAVID数据库进行KEGG富集分析;根据功效特点将大补脾汤分为温中组(干姜)、益气组(人参、甘草、白术)、养阴组(麦冬、五味子)和降逆组(旋覆花)4个功效配伍组,利用Cytoscape分别构建“药味-潜在活性成分-关键靶点”网络,分析功效分组配伍规律的科学内涵;采用Schr?dinger软件进行核心成分和核心靶点的分子对接验证,并通过结合模式分析和结合自由能计算挖掘大补脾汤发挥防治胃癌作用的物质基础,通过分子动力学模拟从动力学角度分析核心成药性靶点与代表潜在化合物的相互结合模式。细胞实验证实大补脾汤冻干粉溶液能够下调AGS胃癌细胞线粒体膜电位,使细胞周期被阻滞在G_(0)/G_(1)期(P<0.05),抑制其增殖(P<0.05)。大补脾汤所含4个功效组富集的通路主要分布于机体能量代谢、炎症-免疫系统调节和周期-凋亡功能3个模块,各模块间通过共有靶标基因联结又各有侧重。分子对接结果显示,化合物甘草素、槲皮素、山柰酚、异鼠李素、麦冬高异黄酮A等可能是大补脾汤起效的多靶点成分;雌激素受体1、雄激素受体、ATP结合盒转运蛋白亚家族G2、表皮生长因子受体、糖原合酶激酶3β等靶点与各个潜在活性化合物之间的亲和力较好,可能是大补脾汤防治胃癌的潜在作用靶点,其中山柰酚与成药性靶点EGFR有较好结合能力,具有较好的结合稳定性。本研究基于计算机辅助药物设计结合复杂网络分析策略初步揭示了大补脾汤辅助防治胃癌的物质基础和分子机制,并探讨了大补脾汤不同功效组协同防治胃癌的科学内涵,为其临床应用提供化学生物信息学依据。