基于有限元方法的凸齿镇压器运动学和动力学分析

为探索凸齿镇压器在作业过程中的运动学和动力学特性,基于验证有效性后的有限元模型,求解了凸齿镇压器外缘点运动轨迹和速度以及加速度随时间的变化规律曲线。结果表明:轮缘点所在凸齿冲击土壤的行为并未在轮缘点竖直方向速度最大时完成;凸齿镇压器轮缘外一点的绝对运动轨迹呈波动状态的余摆线形式;凸齿镇压器轮缘点在接地位置有与前进方向相反的相对滑动。     

秸秆覆盖下土壤耕作非线性动态过程研究

[目的]本文旨在研究秸秆和土壤颗粒从固态到流态转变的非线性运动过程。[方法]推导建立土壤固态-流态转变非线性动态过程本构方程,基于离散单元法(DEM),模拟研究推土板在草颗粒影响下的阻力变化;搭建含秸秆耕作试验平台,建立7、13和19 mm 3种尺寸的秸秆离散元模型。[结果]由于耕作过程改变了其原有土壤的表面形态,耕作后的土壤孔隙比增加,犁后出现明显的浅沟;随着耕作的不断推进,部分颗粒会受到二次切割分离;牵引速度越大,圆盘犁面前缘隆起土颗粒越多,犁面前缘所受土壤的阻力越大,所需牵引力越大;7和19 mm秸秆向两侧位移明显,而13 mm秸秆沿犁面前缘位移明显,该尺寸秸秆与犁面发生二次接触,导致速度变化明显。[结论]耕作过程中秸秆与土壤破碎颗粒均发生复杂的非线性动态运动,物理力学性能发生不同变化,进而影响农机具的牵引功率。     

基于数值模拟的农用拖拉机舒适度研究

设计了一种农用拖拉机多悬架系统的动力学模型,利用数值模拟探究车轮与土壤作用、悬架系统阻尼参数等因素对拖拉机舒适度的影响。在前悬架锁死和解锁情况下,通过数值仿真和试验测定模型中驾驶座椅的加速度幅频响应函数。建立车轮与土壤作用有限元模型,探究不同胎面形状和凸耳数量分布与不同硬度的土壤作用时,土壤变形量和驾驶座椅加速度情况,研究前悬架、驾驶舱、座椅悬架系统的阻尼参数与座椅加速度的非线性关系。结果表明,拖拉机动力学仿真结果与试验测定结果相吻合;车轮胎面面积大、凸耳数量多、土壤较为松软的情况下,拖拉机舒适程度高;座椅的阻尼越大,驾驶舱的阻尼越大,座椅的垂直加速度越小,拖拉机的舒适程度越高;增加前悬挂阻尼可以提高驾驶舒适度,减少前悬架操作,提高拖拉机作业效率。     

体育地板抗冲击力模型的建立及关键接触点的力传递特性

利用仿真前处理软件(Hypermesh)和求解软件(LS-DYNA)联合模拟体育地板在冲击载荷作用下的冲击过程,完成体育地板抗冲击力模型的建立;对体育地板进行抗冲击试验,检验建立的抗冲击力模型准确性,分析体育地板关键接触点的力传递特性.结果表明:依据显示动力学算法理论分析、应用仿真前处理软件和求解软件联合仿真,可有效模拟体育地板受冲击过程;对比分析仿真与试验结果,证明抗冲击力模型精度误差满足相关标准要求;体育地板对冲击力的吸收效果明显,中间龙骨中心点与其减振器受冲击力最大,中间龙骨相邻中心点与其减振器受冲击力次之,中间龙骨边缘点与其减振器受冲击力最小.     

玉米秸秆矿化过程中氮素形态变化及模拟

[目的]针对安徽淮北地区砂浆黑土,研究不同温度、C/N比条件下,玉米秸秆矿化过程中氮素及其形态的变化。[方法]采用Stanford的间歇淋洗好气培养法。[结果]在通气和水分状况良好的情况下,在10～30℃的温度范围内,随着温度的升高玉米秸秆矿化氮素量增大。NH4+-N初始阶段矿化较快,随后缓慢减缓,NO3--N随矿化时间的延长是一个渐变的过程。温度对有机氮的矿化影响很大,低温抑制NO3--N矿化,C/N比越高抑制越强。在矿化初期,NH4+-N占有比例较高,随着矿化时间延长,NO3--N比例增加,C/N比、温度不影响变化趋势。从一级动力学模型结果看出,土壤矿化势(No)随温度的升高而增大,在同一温度条件下,加入作物秸秆量越大,C/N比越高,No值越大。而土壤氮素矿化速率Ko值和C/N比密切相关,在同一温度条件下,C/N比增大矿化速率降低。[结论]温度对有机氮的矿化影响很大,无机氮净矿化累积量均随矿化时间的延长而不断增加。一级动力学模型可以很好地拟合试验数据。     

大落差管道清管冲击的有限元分析

中缅天然气管道云南段沿线地形复杂,多处形成了大落差起伏,给清管作业带来极大的安全隐患。针对大落差管道受清管器剧烈冲击而引起应力集中及变形的问题进行研究,基于有限元法建立清管冲击模型,分析管道受冲击时的动力学特性及在不同内压、清管器速度、土壤性质影响下的受力规律。结果表明:大落差管道受清管器冲击时,冲击力随时间变化曲线呈脉冲型波动;管道内压对清管冲击载荷影响显著,管道最大应力随内压增大而增大;清管器速度对冲击载荷影响较小;土壤类型为软塑性时,管道最大应力及变形会显著增大,并出现管-土分离状况。研究结果可为解决起伏地势下大落差管道安全清管问题提供理论依据。     

土壤冻融过程中电导率特征分析及模拟

[目的]通过对土壤冻融过程中电导率特征分析及模拟,为季节性冻土条件下精细农业的发展提供指导作用。[方法]主要通过EM50采集的土壤温度、土壤湿度、土壤电导率数据,对土壤冻融过程中表层土壤电导率的变化特征进行了分析。[结果]土壤电导率并不是随土壤剖面深度的增加而增大,而是土壤剖面20 cm处的土壤电导率最大,并且在土壤融冻期土壤电导率随时间呈现增-减-增-减的变化趋势。通过建立BP神经网络模型对土壤电导率进行模拟预测,得出的土壤电导率模拟值与观测值拟合程度高。[结论]BP神经网络模型可以对土壤电导率的实际观测进行辅助和验证。     

水田株间立式除草装置除草机理与试验研究

为提高水田机械除草作业质量,以株间立式除草装置为研究载体,阐述主要结构及工作原理,分析压埋式除草机理,建立除草运动学与动力学模型。为提高除草部件作业性能,确定最佳工作参数,以除草弹齿旋转速度、机具前进速度及弹齿入土深度为试验因素,株间除草率及伤苗率为试验指标进行二次回归正交旋转组合设计试验,分析不同工作参数下除草性能规律,运用Design-Expert 6.0.10软件处理试验数据,建立因素与指标间数学模型以进一步优化。结果表明,除草弹齿旋转速度69.3 r·min~(-1),机具前进速度0.44 m·s~(-1),弹齿入土深度38 mm时,机具除草性能质量最优,除草率81.5%,伤苗率4.6%,满足机械除草农艺要求。     

干旱区土壤含水量光谱特征分析与反演

[目的]建立土壤含水量遥感监测模型。[方法]选取陕西省横山县作为研究区,以野外原位光谱测量数据和实验室内测得的土壤含水量为基础,进行高光谱数据处理,分析土壤含水量的光谱特征;对实测土壤光谱反射率进行倒数、对数、均方根及其一阶导数微分等光谱变化换,计算高光谱指数,并与土壤样本含水量进行相关性分析,筛选对土壤含水量敏感的光谱特征波段,利用多元线性回归分析建立土壤含水量监测模型。[结果]随着土壤含水量的增加,土壤光谱反射率呈减小趋势。土壤含水量与光谱指数的特征波段呈良好的线性关系,所有模型均通过了0.01水平的显著性检验。模型精度验证表明,预测值与实测含水量相关系数较高,特别是反射率倒数一阶微分模型,在0.01显著性水平下,相关系数为0.886。[结论]该研究建立的土壤含水量遥感反演模型可行有效,通过了有效性检验,在一定程度上可以用来反演研究区土壤含水量。     

酞酸酯污染对土壤脲酶与磷酸酶的动态影响

[目的]为酞酸酯类化合物污染土壤的生态毒理评价提供参考依据。[方法]采用室内模拟污染土壤,研究了邻苯二甲酸二(乙基-己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)两种酞酸酯类化合物对农田土壤脲酶与磷酸酶活性及其反应动力学参数的动态影响。[结果]较高土壤处理浓度的DBP与DEHP对脲酶和磷酸酶均表现明显的抑制效应,其抑制作用有随处理浓度的增加而加强,酶活性的恢复也受DBP与DEHP污染程度影响,此外脲酶活性受DBP与DEHP影响程度大于磷酸酶。高浓度的DEHP对土壤酶活性的影响较DBP有一定的滞后效应。对两种酶的K_m与V_(max)、以及V_(max)/K_m等动力学参数分析表明,随土壤污染程度增加,DBP与DEHP降低了酶促反应速率、酶与底物亲和力以及酶促反应初速度。[结论]2种酶活性变化能反映DBP与DEHP在土壤中的污染程度,但酶促反应动力学参数较酶活性变化更宜作为DBP与DEHP污染土壤的生态毒理评价指标。     

陕西省主要农作物病虫害计算机管理系统（SCDPM）

SCDPM是陕西省小麦、玉米、粟、棉花、油菜病虫害的计算机管理系统,是为植保推广人员设计的。当用户输入简单初始数据后,即可直接获得未来病虫为害程度和何时应采取的防治措施。共包括1个主程序15个子程序,占用15K,外加数据贮存。经过三年验证后,现已开始投入生产试用。     

流域水文模型研究进展

流域水文模型是研究流域水文学和水资源管理的重要工具。介绍了系统理论模型、概念性模型和物理模型的应用发展情况和存在的不足。未来的主要研究热点将主要集中在:加强模型的物理基础分析、改进参数优选方法、完善模型结构、增强模拟真实性、增加分布式物理模型适用性;将3S、DEM和ANN等先进技术和工具应用到模型中,集成开发一体化的分布式水文模型,并与其他专业系统模型相耦合建立起模型库集成系统;把水文—气候—社会—经济—生态—环境等耦合成新型的模型系统,更好地满足模拟需要,更真实地反映实际情况,提高模型的精确度。     

基于物联网的室内环境监控系统的设计

针对EVaR (Expectile-based Value at Risk) 风险度量提出了基于GARCH类和SV波动率模型的EVaR风险度量计算方法，即EVaR计算的参数模型方法并基于模拟学生t分布时间序列数据,给出EVaR样本外预测的失败率检验方法：Kupiec失败率检验和动态分位数(DQ)检验法与采用CARE (Conditional Autoregressive Expectile)模型的EVaR计算方法进行了对比研究，结果表明基于GARCH类模型和SV模型相对于基于CARE模型有更优的EVaR预测效果.选取2004年1月5日到2009年12月30日的国内外五个股票市场指数数据，针对日对数收益率进行了EVaR风险度量的实证研究，得出在金融危机期间，基于参数模型的EVaR预测要比基于CARE模型的EVaR预测更接近市场实际风险.     

植物生长发育形态模拟技术的研究现状及发展趋势

植物的生长过程是植物的生理生态、其形态结构发育及环境三方交互作用的结果。以往的植物模型多是对植物生理生态过程的模拟，而对植物形态结构与环境的影响作了简化，影响了模型的精确性与适用范围。本文的重点就是概括了目前国内外已经发展的一些植物形态结构模拟的方法，并介绍了Open—L等模型以及集植物生理生态和形态结构于一体的结构-功能模型。最后，对本研究领域的发展趋势进行了概括与展望。     

关于城市形态模式的探讨

从广义和狭义的角度解释了城市形态的概念 ,将城市形态概括为 3种典型的模式 :宇宙模式、机器模式和有机体模式 ,并分别对 3种模式的内涵、特点和起源作了论述 ,最后从人与环境的角度评述了 3种模式 ,指出城市应该是一个有机体。     

Construction of Clonal Growth Models in Trifolium repens

The suitability of models for describing the clonal growth of Trifolium repens population was discussed. The results showed that deterministic models were inadequate for describing its clonal growth, but the diffusion models and the randomwalk models suited for the clonal growth characteristics of the population. And it was found that random-walk models were better than diffusion models for describing a population in an environment with rich natural resources, and the latter was better in a poor environment.     

农田碳汇管理措施对农业生产影响的评价

实施必要的农田碳汇管理措施在减缓并应对全球气候变化的影响中发挥着积极的作用。在这种背景下,采用经济学上的生产函数来评价碳汇管理措施对农业生产的影响成为当前国内外学术界研究的热点问题之一。在全球气候变化的背景下,作为中国粮食主产区之一的华北平原,其农业生产明显受到气候变化的影响。从某种程度上看,华北平原农业生产的进一步发展将直接受制于气候变化及其与减缓气候变化效应密切相关的实施农田碳汇管理措施所产生的综合影响。该文以华北平原为案例区试验并测算了碳汇管理措施对农业生产的影响。研究结论对区域水平实施碳汇管理措施以及在适应并应对气候变化影响的背景下,实现农业生产的发展具有指导价值。     

水电站调压塔功能的数学模型

数学模型方法是处理科学理论的一种经典方法,也是处理各类实际问题的一般方法.本例据水电站调压塔的功能,利用力学定律,构建微分方程数学模型,研究当调压塔出口水流速度变化时,调压塔的水位变化状况及各参数间的关系.     

“焦作模式”和“栾川模式”对我国旅游业发展的启示

政府支持,科学规划,因地制宜,大胆创新是"焦作模式"和"栾川模式"得以成功的经验。应通过完善旅游市场秩序,改革促销方式,推行"绿色营销",提高人员素质等途径发展我国的旅游业。     

淮南麻黄鸡生长曲线分析与拟合的研究

对淮南麻黄鸡１￣１８０日龄生长曲线进行了分析和非线性曲线拟合研究,结果表明,淮南麻黄鸡公、母鸡在６０日龄前生长曲线基本一致,之后公鸡则明显高于母鸡,且保持较长时间的快速生长状态,Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型和Ｇｏｍｐｅｒｔｚ模型均能很好地拟合淮南麻黄鸡公鸡的生长曲线（Ｒ＾２分别为０．９９８９和０．９９９８）和母鸡的生长曲线（Ｒ＾２分别为０．９９５１和０．９９８１）,但Ｇｏｍｐｅｒｔｚ模型在拟合度和预测体重