拖拉机电液耦合转向试验平台设计与硬件在环试验

针对电液耦合转向方案转向特性尚不明晰、转向数据采集和记录困难等问题，提出一种硬件在环拖拉机电液耦合转向试验平台设计方案。平台参数设计过程主要考虑功率损耗，为了满足电液耦合转向系统的性能要求，进行精度设计与量程设计。通过总体参数设计，得到电动助力、液压助力和阻力加载系统的参数计算模型，并基于AMESim建立电液耦合转向系统的控制与机械模型仿真进行了参数优化。通过基于dSPACE以及PXI的硬件在环控制方案，进行了各类转向工况试验验证，验证结果表明：阻力加载模拟系统能根据不同的地面条件、行驶工况等参数实现动态加载，响应速度和控制精度均能实现田间阻力模拟要求；电液助力转向系统能够产生较好的平滑助力，具有良好的转向路感；控制系统能与各传感器硬件协同配合，使拖拉机电液耦合转向试验平台具有良好的响应特性，能够真实还原拖拉机转向过程。     

基于多阶段预报分布的贝叶斯多变量均值向量监控模型

考虑了一类具有多个时间点重置执行价格的欧式熊市（或牛市）重置权证定价.应用鞅定价方法和多维正态分布函数，得到了该类权证价格的显示解和Δ对冲策略，推广了Gray和Whaley的单时点重置权证定价模型.     

Can soil moisture deficit be used to forecast when soils are at high risk of damage owing to grazing animals?

A potentially significant cause of damage to grassland soils is compaction of unsaturated soil and poaching of saturated or nearly saturated soil by animal hooves. Damage is caused when an applied stress is in excess of the bearing strength of the soil and results in a loss of soil structure, macroporosity and air or water conductivity. Severely damaged soils can cause reduced grassland productivity and make grazing management very difficult for the farmer. The actual amount of soil damage that can occur during grazing is dependent on the grass cover which acts as a protecting layer, the soil water content and the characteristics of the grazing animal (weight and hoof size). Assuming that the farmer is knowledgeable about the characteristics of the grazing animal and grass cover, it would be very useful for short‐term operational farm planning to be able to predict when soil water contents were likely to be in a critical range with respect to potential hoof damage. In this study soil moisture deficits (SMDs) which can be derived from meteorological forecasts are evaluated for predicting when soil water conditions are likely to lead to hoof damage. Two contrasting Irish grassland soils were analysed using a Hounsfield servo‐mechanical vertical testing machine to simulate static (285.4 N) and dynamic (571 N) hoof loads on the soil over a range of estimated SMDs (0, 5, 10 and 20 mm). The deficits were analysed with respect to the soil volumetric water content, compression (displacement) and change in dry bulk density. The SMDs imposed in the laboratory were similar to those under field conditions and thus the methods used in this study are applicable elsewhere. The change in dry bulk density following loading (0.2–0.7 g/cm³) was linearly related to SMD (R² ranged from 0.90 to 0.99), leading to the conclusion that a forecast of SMD can be used to predict when grassland soils are likely to be at risk of damage from grazing.     

聚脲喷枪混合室的设计和FLUENT仿真分析

为提高聚脲喷涂喷枪的混合效果，基于撞击流理论设计了一种新型聚脲喷涂喷枪的混合室。混合室采用两级撞击混合，分别采用两组T型和两组Y型对撞混合形式。利用SolidWorks设计混合室的结构模型后，利用FLUENT软件，采用冷、热水在混合室内撞击混合、对流传热的方法进行仿真模拟，并且计算了流体在混合室内的微观混合时间。结果表明:合理增加撞击流混合室的混合级数和采用多组T型、Y型对撞混合形式可增益混合效果；撞击流混合室的主要混合区是在撞击区；流体在喷枪内停留的总时间约为5.71 ms，满足具有反应迅速这一特性的材料的混合要求；微观混合时间小于1 ms，混合效果优异。      

叶片开缝对单叶片泵径向力的影响

为了改善单叶片泵的运行特性,降低径向受力不均匀性,采用数值计算与试验相结合的方法分析了单叶片离心泵径向力的动态特性.研究了3个不同流量工况(0.6Q_d,1.0Q_d和1.4Q_d)下径向力的变化规律,结果表明,单叶片离心泵叶轮叶片工作面与背面所受压差是径向力产生的主要原因,并在小流量工况下径向力达到最值.通过对试验与数值模拟结果的分析对比,提出了平衡单叶片泵径向力的新方法-叶片开缝,并在叶片包角方向上选取3个不同位置(0°,90°和270°)布置宽度为1.0 mm的缝隙,分析了不同开缝位置对径向力及泵外特性的影响情况.结果表明:当在叶片尾缘开缝时,对泵的外特性影响较小,并可以较大降低单叶片离心泵叶片工作面和背面的压差,减小叶轮径向受力情况,提高单叶片泵的可靠性和使用寿命.     

系统动力学模型在吉林省水资源承载力的仿真应用

水资源短缺和水环境污染作为水资源危机的主要内容,在吉林省社会经济发展过程中广泛存在。对此,从人口、经济、生态、水资源和水环境等5个子系统,建立吉林省水资源承载力系统动力学模型,通过设计现状延续型、节约水量型、环境保护型、综合协调型4种情景,模拟2016-2025年吉林省水资源承载力。结果显示:现状延续型在水量和水质两要素均最差,为最劣方案;节水水量型和环境保护型分别在缓解水资源供需压力和改善水环境质量上有所建树,为非劣方案;综合协调型在水量和水质两要素均表现优异,为最优方案;2025年4种方案的水资源承载力排序为综合协调型>环境保护型>节约水量型>现状延续型。     

基于MCMC模拟的MGPD模型及其在地质灾害风险度量中的应用

基于马尔科夫链蒙特卡洛(简记为MCMC)模拟的参数贝叶斯估计,对改进的广义帕累托分布(简记为MGPD)模型进行了优化,并利用该模型得到了地质灾害损失的在险损失值(简记为VaR)和条件损失值(简记为CVaR).以湖南娄底市地质灾害损失数据进行实证分析及模型适应性检验,结果表明:优化后的模型不仅具有很好的极值数据描述能力,而且具有较强的适用性.     

流固耦合方法对气携旋流分离的数值模拟

指出了气携式液液旋流器是港区小型化、船载化洗舱、压仓含油废水预处理的关键设备.采用流固耦合数值模拟方法再现压缩机进气、油水旋流与设备本体的整体气浮—旋流—分离耦合计算模型 ,对其核心部件微孔旋流套管的构型、孔径、内外压差及腔内流场分布进行了三维数值模拟 ,得到了微孔旋流腔内汽、水、油三相的流场分布 ,合理确定了注气腔气—水平衡分压、溢流比和微孔孔径 ,并模拟了压缩机、潜水泵正常工况下进气、进水、出水、油污溢流的流量、流速波动范围 ,为该设备的一体化构型设计和加工选材提供了参考数据.     

卧式泵站直管式出水流道型线变化水力性能数值模拟

基于不可压缩流体的连续性方程和雷诺时均N-S方程,采用CFD技术对卧式泵站直管式出水流道进行数值模拟计算,通过改变出水流道型线,分析出水流道内部流动特性及水力损失影响。研究表明,出水流道当断面形状设计为圆变方,在平面方向和立面方向均逐渐扩大的形式时,流道内流态最好;将进水流道断面在平面方向设计为先扩散后平直,而在立面方向均匀扩大的形式时,流态较好;而将断面在立面与平面方向均设计成先扩散后平直时,出水流道流态最差。     

外来豚草属植物在不同环境约束下的入侵能力

通过温室控制试验,探讨生境变化对豚草生长的影响,以及与豚草入侵能力的关系;使用智能光照培养箱模拟不同海拔梯度的温度条件,探讨低温对豚草幼苗生长的影响;通过人工去叶的方式模拟天敌昆虫采食对豚草的生物控制效果。研究结果表明:豚草与丛枝菌根真菌共生增强了其适应不同土壤环境的能力。丛枝菌根真菌通过增加豚草的比叶面积,提高了豚草的资源获取能力,此作用在土壤有效氮含量低时更加明显,丛枝菌根真菌对豚草适应低氮生境有着重要意义。由于海拔升高导致环境温度降低,豚草幼苗的株高显著减少(P0.01),生物量在22.5~15.1℃差异显著(P0.01),15.1~9.4℃差异不显著,低温导致豚草幼苗生长缓慢,可能是限制豚草向北京周边高海拔地区扩散的重要环境因子之一。去叶处理对豚草的分枝数没有显著影响。去叶显著降低了豚草的生物量(P0.05),而在对照和碳素添加(1650 g·m-2)处理中对生物量没有显著影响。去叶后,剩余叶片的叶绿素测定值升高,豚草通过补偿生长增加了剩余叶片中的叶绿素含量以维持必需的光合作用。据此推测,由于豚草具有较强的再生能力,8月份之前如果天敌采食没有达到一定强度,则不会形成有效控制。