基于SPH方法的果园螺旋开沟器功耗分析

以一种果园立式螺旋开沟器为对象,土壤模型采用ANSYS切削仿真中最常用的MAT147材料模型,在动力学仿真软件LS-DYNA中计算开沟器在切削土壤过程中的能量变化,对得到的能量曲线求导得到功率曲线.结果表明,在基于SPH方法的土壤模型中,当刀具全部切入土壤中之后,开沟功率曲线在较小的范围内波动;保持刀具转速n和刀具参数不变,前进速度和平均功率满足斜率为2.7245的线性方程;在土壤模型有效条件下,土壤模型屈服表面推测参数Ah对于稳定切削时平均功率的影响不大;在Ah=2.59×10~(-6)、vy=0.5m/s的条件下,稳定切削平均功率为2.1611kW.     

基于ANSYS／LS_DYNA的螺旋刀具土壤切削的数值模拟

选择黄棕壤为土壤类型,观察螺旋刀具对土壤的破坏过程,建立了螺旋刀具的实体模型和MAT147(MAT FHWA_SOIL)的土壤材料模型;借助有限元ANSYS/LS_DYNA(显式非线性动力分析有限元软件)模块,构建了螺旋刀具切削土壤的有限元模型,并进行螺旋刀具切削土壤过程的三维动力学仿真,得出了开沟机螺旋刀具切削土壤功耗的大小和螺旋叶片的等效应力(von Mises stress)的变化规律及其力学特性.     

碎土机刀片碎土过程仿真与分析

良好的苗土是实现水稻高产的必备条件,为了改善苗土碎土质量,提高碎土机碎土效率,降低碎土机能耗和刀片的磨损,提出一种新的碎土机刀具部件模型,并利用离散元软件EDEM对碎土机的碎土过程进行模拟,计算破碎过程中新旧刀片受到的阻力和能量的损耗。结果表明,新型刀片以25°的切削前角,5°的切削后角对土壤进行切削时,受到的法向力和总阻力都远小于传统刀片受到的力;破碎相同质量的土壤,其能量损耗远低于传统刀片的能量损耗;并且新型刀片对土壤施加垂直于前刀面的力,推动土块沿此方向运动,实际破碎过程中将土壤击飞并与筒壁碰撞破碎,提高了破碎率。研究结果可为碎土机、碎土筛土机的设计、计算、改进等提供指导。     

木塑复合材料铣削加工表面粗糙度及其预测模型的研究

在木塑复合材料（WPC）的加工过程中,加工精度低、切削表面质量差等问题时有发生,而切削力和切削温度对刀具的寿命和加工表面质量有着非常重要的影响。采用硬质合金单齿柄铣刀对木塑复合材料进行铣削试验,研究主轴转速、进给速度、切削深度等切削参数对切削力、切削温度、加工表面粗糙度的影响。在试验数据的基础上,采用BP神经网络建立了WPC加工表面粗糙度的预测模型。结果表明,随着主轴转速增大,WPC的切削力减小,切削温度增大,表面粗糙度减小;随着进给速度增大,WPC的切削力增大,切削温度减小,表面粗糙度增大;随着铣削深度增加,WPC的切削力增大,切削温度增大,表面粗糙度逐渐增大。建立的预测模型具有较高的精度,能够用于WPC铣削加工表面粗糙度的预测,为提高WPC加工表面质量、刀具使用寿命提供了理论和实践指导。     

人造板切削加工刀具离子氮化处理

对表面离子氮化处理后的人造板切削加工刀具与未经处理的刀具进行切削性能的对比实验。得出离子氮化处理工艺能够有效地提高人造板切削刀具的耐用度。降低刀具切削刃的磨损；降低人造板生产加工的成本，提高劳生产效率和经济效益。     

氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能

分析氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能,为氟涂层刀具在木材切削加工领域应用提供理论指导。利用CNC加工中心分别进行未涂层刀具和氟涂层刀具铣削饰面刨花板试验,采用工具显微镜和扫描电镜拍摄刀具前后刀面的磨损形貌,采用超景深三维显微镜对饰面刨花板的切削加工表面进行粗糙度测量,研究氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能。结果表明,在相同的铣削长度条件下,氟涂层刀具铣削饰面刨花板的后刀面磨损带宽度显著低于未涂层刀具的后刀面磨损带宽度,且随着铣削长度的逐渐增加,未涂层刀具磨损带宽度增加急剧,而涂层刀具磨损带宽度增大缓慢;氟涂层刀具主要为磨料磨损,可以有效减少胶黏剂和刨花颗粒产生的黏结磨损,且降低崩刃现象;在相同的铣削长度条件下,氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削表面粗糙度值明显低于未涂层刀具铣削饰面刨花板的切削表面粗糙度值,且铣削饰面刨花板的刨花层可显著减少表面毛刺和凹坑,且饰面耐磨层崩边较少。因此,氟涂层刀具铣削饰面刨花板可以有效降低刀具磨损,提高饰面刨花板切削表面质量。     

土壤直角切削的有限元仿真

为减少耕作阻力,优化耕整机具结构与性能,基于ANSYS/L-SDYNA利用修正的Drucker-Prager塑性模型、用Lagrange和ALE相结合的方法,以粘性土壤为对象开展了直线刃口刀具对其直角切削的有限元数值模拟,得到了土壤的滑移破坏变形状况、刀具应力分布和切削阻力变化.同时对该土壤开展了室内土槽试验,研究显示有限元仿真结果与试验结果基本一致.     

PCD刀具微细切削加工研究

对PCD刀具微细切削加工刃下区的弹性应力、弹性位移和弹塑性分界线方程进行了推导，利用PCD刀具进行微细切削无氧铜和硬铝的实验，并对工件表面进行了SEM分析，指出侧向塑流和纵向塑流是影响工件表面粗糙度的主要因素，通过对后刀面熨压作用的分析，提出了PCD刀具后刀面刃磨方向应平行于刀具刃口的建议。     

基于偏最小二乘回归方法的木工刀具磨损分析与建模1）

对在不同切削条件下木材切削加工过程木工刀具磨损的多组试验数据,采用PLSR方法,根据变量重要性指标分析和因子载荷分析,从7个变量及其组合中筛选出了5个用于建模的自变量,以刀具磨损量作为因变量,建立了对所选自变量（切削速度 vc、切削路径lc、切削深度ae、刀具后角α以及刃磨角β等）的PLSR模型;采用建模数据覆盖的切削条件下的试验数据和建模数据未覆盖的切削条件下的试验数据,分别对模型进行了验证。结果表明,采用PLSR方法选择的自变量是合理的,所建立的木工刀具磨损的回归模型可以较满意地计算出不同切削条件下木工刀具的磨损量。     

基于偏最小二乘回归方法的木工刀具磨损分析与建模

对在不同切削条件下木材切削加工过程木工刀具磨损的多组试验数据,采用PLSR方法,根据变量重要性指标分析和因子载荷分析,从7个变量及其组合中筛选出了5个用于建模的自变量,以刀具磨损量作为因变量,建立了对所选自变量(切削速度vc、切削路径lc、切削深度ae、刀具后角α以及刃磨角β等)的PLSR模型;采用建模数据覆盖的切削条件下的试验数据和建模数据未覆盖的切削条件下的试验数据,分别对模型进行了验证。结果表明,采用PLSR方法选择的自变量是合理的,所建立的木工刀具磨损的回归模型可以较满意地计算出不同切削条件下木工刀具的磨损量。     

秸秆不同覆盖方式在控制根层盐化中的作用

本试验主要研究了作物秸杆表面覆盖、垂直覆盖（混施）和隔层对土壤水盐运动的影响。研究结果表明：表面覆盖秸析可明显地抑制土壤蒸发，保持土壤水分，提高入渗淋盐效果，防止耕层积盐，是盐碱地管理中值得推广应用的农艺措施。秸秆隔层能有效地阻隔水盐上行，防止耕层盐化，在高水位盐渍化区可采用此种方法。但该法会使隔层上部土壤蒸发缺水，应配合覆盖保墒措施。     

用多元统计分析方法确定土壤肥力等级

应用多元统计分析方法，选择有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量为参评因素，对12套土壤养分和粮食产量数据进行了分析。分析结果表明，用多元统计分析方法可以确定土壤肥力等级，历史符合率在80％以上，为土壤肥力等级的划分提供了一种新的研究方法。     

北方淹育水稻土氮素肥力指标评价

对北方淹育水稻土中．四种有效氮、残留有机氮组分及土壤氮矿化位势在预测土壤供氮能力方面进行了综合性分析和探讨。结果表明，土壤氮矿化位势是预测淹育水稻土供氮能力最好的方法；在化学指标中，碱解扩散法较好，而碱性高锰酸钾法由于其速度快也是可采用的方法之一，并且，上述两种方法还可估测土壤中的氮矿化位势。     

吸水剂对土壤某些物理特性影响的初步研究

用压力膜法测定了Igetagel P等吸水剂加入土壤后,土壤含水量和土壤水吸力的关系。结果表明,加入吸水剂后土壤持水能力大大提高,有效水含量和单位水吸力梯度下释水的量也大为增加。此外,还研究了这类土壤的其它物理特性。结论部分简要讨论了吸水剂在造林中的潜在用途。     

溧水县傅家边村土壤资源生产力评级研究

我国北亚热带低山丘陵地域广阔,土壤资源丰富,但如何对其生产力评级,做出开发潜力预测,具有重要的现实意义。现以深水县傅家边村为例的评级尝试,首先抓住了地形变化对水热再分配而导致的农业利用方向划分成水田、经果林旱地和森林地三大类。而后,在每种类型内部再按土壤分布的环境条件、植物根系支撑与舒展条件,土壤养分储量及供应强度,以及常年平均生物积累量等项目所存在的差异划分成不同级差。评级方法是采用累计积分分级,再用聚类分析法验证,以视两者的吻合性。试行结果表明两者基本一致。评级成果已在该村土壤资源综合开发的整体布局,农作物调整,合理配肥以及田间管理等方面得到初步应用,取得了良好的经济效益。     

两种土壤水分动态预测数值方法的应用

本文分别采用有限差分法（ＦＤＭ）和Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法（ＦＥＭ）求解非饱和土壤水分运动基本方程,采用ＦＯＲＴＲＡＮ７７语言编制了计算程序,并将计算程序对Ｗａｒｒｉｃｋ等试验状态下的土壤水分动态进行模拟对比,结果显示两程序具有较高精度,总体上ＦＥＭ和ＦＤＭ模拟结果均与试验值具有较好的一致性,但ＦＥＭ结果在湿润峰处较ＦＤＭ结果更接近试验值。表明这两种数值计算方法一般都能满足分析或预测土壤水分运动的要求。     

模糊数学方法在海涂调查中的应用——土壤养分等级的评定

应用模糊(Fuzzy)变换的原理对土壤养分作等级评定,比通常的评分法更为合理,更为精确。这种方法可为地区土壤养分图的绘制提供数量化描述手段。     

马拉硫磷、氰戊菊酯及其混剂对土壤微生物影响研究

采用密闭法对马拉硫磷及氰戊菊酯单独使用和混合使用对土壤微生物的影响进行了研究,并对其使用的安全性进行了评价。结果表明马拉硫磷及氰戊菊酯单独使用和混合使用对土壤微生物基本无影响,两单剂及其混剂对土壤微生物属低毒级或无实际危害级农药。     

土壤质量监测数据挖掘模型的可视化

在分析平行坐标技术、聚类可视化方法以及土壤质量监测数据自身特点的基础上,发现原有的聚类可视化方法用于土壤数据挖掘结果的不足,提出了平行坐标的聚类表示、等势线的聚类法和空间立方体聚类法的一套可视化模型,用于揭示土壤的污染等级.