韩宇
- 作品数：27 被引量：155H指数：8
- 供职机构：中国农业大学水利与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程航空宇航科学技术文化科学更多>>
- 基于机器学习的含植被水流流速分布研究被引量：2
- 2020年
- 引入机器学习的方法,对含植被渠道断面流速分布进行预测,分析水流与植被的相互作用机理。基于变量间的物理关系,得到机器学习模型的输入、输出项,结合非淹没刚性植被模型试验数据,并利用BP神经网络、RBF神经网络、支持向量回归SVR和随机森林RF四种机器学习方法对预处理后的数据集进行学习和建模。最后,通过模糊意见集中决策方法中的Borda数,对四种模型进行综合评价。结果表明:机器学习模型可以根据具体数据进行自适应建模,具有良好的工程应用前景;机器学习模拟结果与试验测量结果吻合较好,说明机器学习方法可有效预测含植被水流流速分布结构;其中BP神经网络的整体性能最好,综合使用4种模型的计算值可提高结果精度。
- 韩宇刘家备穆同刘晓东唐良川
- 关键词：流速分布模型试验
- 防浪林不同林木布置模式对河道水流结构的影响被引量：2
- 2021年
- 针对真实防浪林中水体流动特征研究难度较大的问题,通过在防浪明渠中布置非淹没刚性植被模拟防浪林.基于试验与数值模拟相结合的方法,研究了不同来流条件下交错形式布置和平行形式布置这两种不同形式防浪林的阻力特征.通过设计植被阻力测量装置,对不同植被布置形式下植被对水流造成的阻力进行了直接的测量.研究结果表明:植被后涡旋的尺度越大,测力计显示的植被后水流阻力越大,并初步建立了不同来流条件下流量与采样斑块上植被对水流阻力所产生的影响的定量关系模型.结果显示,交错形式布置的防浪林对水流的阻力比平行形式布置的防浪林更大,且随着来流流量的增加,交错形式布置的防浪林消能效果更好.
- 王远明韩宇韩宇杨学春王立海苏安双
- 关键词：防浪林布置形式流速分布
- 基于SPH模型的滑坡涌浪数值模拟
- 基于SPH方法模拟二维滑坡涌浪过程,并对自由表面变化和波浪爬高进行了分析,并将数值分析结果与试验数据进行比较验证.
- 高文文邱流潮韩宇郭丰华
- 关键词：滑坡涌浪波浪爬高
- 翼柱型量水槽水力特性分析与对比被引量：4
- 2019年
- 【目的】为探究翼柱型量水槽在自由出流和淹没出流时的量水性能。【方法】试验观测10种流量条件下,量水槽进口到出口13个测流断面的水位,对自由出流和淹没出流两种工况下的水面线、佛汝德数、测流精度等水力参数进行分析与对比。【结果】自由出流状态下在断面11到断面12之间形成了临界流,流量在0.044 m^3/s以下时没有产生临界流从而得到了U形渠道翼柱型量水槽的最小工作流量。翼柱型量水槽过槽流量与上游水深具有良好的相关关系,通过拟合得到了自由出流和淹没出流状态下的流量公式,其中自由出流状态下最大误差为-2.54%,淹没出流下为6.50%,二者平均误差均小于0.3%,满足现行渠道量水规范的误差要求。本文拟合的淹没出流流量公式最大淹没度高达0.958,适用范围较大。此外,U形渠道翼柱型量水槽具有较大的自由出流范围,临界淹没度可达0.890。【结论】经试验确定临界流断面位于距进口约为量水槽4倍翼高处。翼柱型量水槽可满足小比降既成渠道的测流要求,进一步解决了量水槽流量公式在淹没出流情况下测流误差较大的问题。
- 刘鸿涛牛炎于明舟韩宇
- 关键词：淹没出流水力性能
- 基于深度学习的无人机遥感生态灌区杂草分类被引量：25
- 2018年
- 为了更好地推进生态灌区建设,对灌区内杂草进行检测、控制,提出一种基于卷积神经网络的杂草分类和密度测算方法.通过无人机低空拍摄采集3种杂草(藜草、葎草、苍耳)和3种作物(小麦、花生、玉米)作为数据集,经过裁剪、灰度化等前期处理,并通过旋转方式扩充数据集,最后收集17 115张训练样本和750张测试样本,然后将训练集输送给卷积神经网络,采用Softmax回归,实现6类植物的分类.为降低网络参数,文中试验了100×100和300×300不同分辨率图像对识别精度的影响,分类结果表明300×300分辨率时识别率最高可达到95.6%.另外为实现针对特定杂草的防控,提出了一种检测单一杂草密度的方法,可实现对灌区内各种杂草的精确监控,为后期杂草防控的精准施药提供依据,对实现高效、绿色、安全的现代农业具有重要理论意义和实用价值.
- 王术波韩宇陈建潘越曹毅孟灏
- 关键词：生态灌区无人机卷积神经网络
- 不同降雨强度和下垫面条件对黑土区坡面产流产沙的影响被引量：7
- 2020年
- 为了优选合适的东北黑土区堤防坡面侵蚀防控技术,基于人工模拟降雨的方法研究了不同降雨强度和下垫面条件下坡面的产流产沙特征,利用三维激光扫描仪对降雨后的坡面侵蚀形态进行监测,分析坡面土壤的侵蚀情况。结果表明,降雨强度增大,坡面的初始产流时间提前,产流率随降雨历时波动更加显著。在不同降雨强度下,植被措施使平均产流率降低7.4%~20.4%,在裸地上施加PAM(聚丙烯酰胺)使平均产流率增大6.8%~25.9%。随降雨强度增大,下垫面L1(裸地)和下垫面L2(均匀撒施5 g/m 2 PAM的裸地)的产沙率随降雨历时波动更加显著,其产沙率变化规律可以用幂函数进行描述。下垫面L1的总产沙量相比下垫面L2增幅明显,在裸坡上施加PAM能够减少总产沙量,起到固土效果。草地坡面在降雨过程中未出现产沙情况,裸地坡面的侵蚀形态主要表现为溅蚀和片蚀特征,施加PAM使得侵蚀严重区域的面积相较裸地减小了21.5%,能够起到一定侵蚀控制的效果。总体来看,草地坡面的保水固土效果要优于裸地坡面。在坡面上施加PAM使得土壤入渗能力减弱,但能减少侵蚀产沙,在实际工程中有应用价值。
- 励其其刘鸿涛孟岩韩宇陈建邱流潮
- 关键词：坡面侵蚀降雨强度产流产沙
- 基于鱼类交互行为的鱼类集群规则
- 2023年
- 生物或者物体由于集群属性形成的群体行为常见于自然界中,群体行为研究有助于人类深入地了解自然界,并为智能集群控制提供理论指导。鱼群个体交互作用可以促使相邻鱼体共享信息,从而提高鱼类洄游成功率。本研究在自主搭建的仿生态鱼道下进行鱼类上溯行为实验,通过设置半圆形障碍物营造低湍动流场,开展鱼类个体及鱼群上溯实验。基于YOLOv5算法捕获不同流速条件下鱼群高精度鱼类运动轨迹,结合数模计算结果获取水力指标。跟踪鱼类在实验区域中的被动游泳行为,统计每种交互行为的特征参数。结合行为发生位置的水力指标,综合得出鱼类上溯全程运动策略与感知流场之间的响应关系。通过对鱼类交互行为、流场偏好度、边壁影响的分析,基于最小势能原理建立鱼群二维集群规则模型。本研究结果对解构鱼类在特定洄游场景中的动态上溯过程具有一定帮助,为流场中鱼类行为模式的刻画奠定了基础,为鲤科鱼类的交互运动提供了量化指标体系,可应用于鱼类游泳能力测试、上溯行为解构等具体行为场景,并为未来无人机集群编队设计和控制提供启发与帮助。
- 周易陈建韩宇张悦贾凤聪
- 关键词：仿生算法圆柱绕流
- 虚实结合的无人机控制实验课程教学设计与实践被引量：8
- 2022年
- 以融合机械、控制、计算机等多个学科知识的无人系统及农业无人机领域为教学背景,考虑到Python编程对于本科生结合工程应用在编程训练中的重要性,中国农业大学工学院机械电子工程专业针对本科生开设无人机控制实验专业选修课。该课程以兴趣为引导,注重学生实践能力和创新能力的培养,实验内容以虚实结合为原则,从无人机虚拟仿真控制飞行和编程实现无人机真实飞行两个方面进行课程设计,课程内容循序渐进,难度适中。课程考评注重学生的课堂参与度,主要包括课堂表现、实验演示和课程论文3个方面。该课程对提升本科生的科技创新能力起到了引导作用。
- 陈建杜楠楠曹毅韩宇
- 关键词：虚实结合编队控制
- PAM对寒区粉壤土堤防护坡产流产沙特征的影响被引量：5
- 2020年
- 为研究解决寒区粉壤土堤防背水坡面的水土流失问题,基于室外模拟降雨试验,研究第二松花江流域粉壤土堤防坡面施加聚丙烯酰胺(PAM)后在不同坡度和下垫面条件下对坡面侵蚀特征的影响。试验包括4个坡度(10°,15°,20°,25°)和5种PAM浓度(0,2,3,4,5 g/m 2)。结果表明:降雨强度和下垫面条件相同时,坡度从10°增大至25°,坡面平均产流率先增大后减小,产沙率随坡度增大而增大。降雨强度和坡度相同时,聚丙烯酰胺浓度2 g/m 2增大至5 g/m 2,平均产流率相较于0 g/m 2降低了10.6%~20%;平均产沙率随浓度的增大而减小。将坡度和浓度的平均产沙率进行拟合,得出产沙率与坡度呈现正相关性,与浓度呈现负相关性。0 g/m 2坡面的侵蚀形态主要表现为溅蚀和面蚀特征,施加PAM使得坡面侵蚀严重区域面积相较于0 g/m 2减小54.57%,起到了一定控制侵蚀的效果。可见,在坡面上施加一定量的聚丙烯酰胺可以使土壤水分入渗能力增强,减少侵蚀产沙,在实际工程中具有运用的价值。
- 刘鸿涛李起龙韩宇韩宇励其其龙昱帆
- 关键词：坡面侵蚀产流产沙
- 基于MPS方法的自密实混凝土流动数值模拟被引量：7
- 2020年
- 采用三维移动粒子半隐式(MPS)法来分析和预测自密实混凝土(SCC)的流动性,对L形箱试验进行数值模拟,对比分析了数值模拟与试验中SCC的流动形态和流动时间.在此基础上,研究了L形箱试验和V形漏斗试验中塑性黏度对SCC流动性的影响,并建立了SCC密度和塑性黏度与V形漏斗试验下落时间的关系.结果表明:使用基于Bingham流变模型的MPS方法可以较好地模拟SCC的流动特性,且精度较高;MPS方法可以对SCC在施工过程中的流动时间和流动形态进行模拟预测,结合流变参数分析可以为SCC工程的设计和施工实践提供参考依据.
- 李敬军田雷邱流潮韩宇
- 关键词：自密实混凝土数值模拟MPS
