基于离散元的秸秆-土壤复合体载荷传递研究

针对目前玉米秸秆-土壤混合介质下土壤应力传递特性不明确的问题,以黄淮海麦玉一年两熟区土壤为研究对象,借助离散元仿真软件EDEM中Hertz-Mindlin with JKR接触模型,建立了0、30%、40%、50%含量的秸秆-土壤混合介质离散元模型。以室内平板载荷试验为基础,对建立的秸秆-土壤混合模型进行离散元模拟仿真,通过控制加载板的施加力大小和作用时间记录不同加载状态下4种秸秆含量土壤颗粒的运动规律;同时,对土壤剖面进行分割,取土壤模型的3个不同深度土层,深度分别为40、90、140mm,进一步从仿真的角度揭示秸秆含量对土壤应力传递的影响。仿真结果表明：在秸秆-土壤混合介质中,秸秆通过减小土壤颗粒间接触面积来减小土壤间摩擦力以及改变土壤颗粒的运动方向等方式对土壤应力的传递起到阻碍作用;秸秆的添加会导致应力垂直传递减少,在40mm处各应力值比无秸秆时分别降低了21.7%、52.9%、67.2%;在同一施加力情况下,土壤应力随着作用时间的增加呈先降低后增加趋势,随秸秆含量的增加呈先增加后降低趋势。综合而言,适量的秸秆含量能够显著改善土壤的力学行为,当秸秆还田比例为10%～30%时土壤应...     

基于扦样机分样模块的仿真分析

以电动扦样机的分样模块为研究课题,分析了一款扦样机的机械结构,并对其分样模块进行仿真分析。主要研究内容为：(1)对扦样机的机械结构进行分析说明;(2)对关键零件进行强度校核,判断使用过程中是否有疲劳断裂的风险;(3)进行离散元分析,观察颗粒在机体内部的运动情况,判断颗粒是否能被搅拌均匀并按设计路径运动。     

单轴双螺旋带式饲料混合机的优化设计与试验

【目的】螺旋混合机具有混合效果更好、混合时间更短、结构紧凑、运转平稳、易于维护等优点,针对我国饲料混合机的发展需要及其混合机理的研究现状,对单轴双螺旋带式饲料混合机进行机理分析与参数优化。【方法】利用EDEM建立了不同结构参数的饲料混合机离散元仿真模型,以搅龙螺距、搅龙叶片宽度为试验因素,以秸秆混合系数、青贮混合系数为试验指标,设计二因素五水平的二次通用旋转回归组合试验,根据所建立的饲料混合系数回归模型得出试验因素对试验指标的影响情况。【结果】1）搅龙螺距、搅龙叶片宽度对秸秆混合系数的影响分别为显著（0.01﹤P﹤0.05）、极显著（P﹤0.01）;搅龙叶片宽度对青贮混合系数的影响为极显著（P﹤0.01）,搅龙螺距对青贮混合系数的影响为不显著（P﹥0.05）。2）在秸秆和青贮混合系数小于10%、制造成本最小的假设下,优化得到饲料混合机的最佳参数为搅龙叶片宽度10.5 mm,搅龙螺距662.5 mm。3）为验证优化分析结果的准确性,进行仿真验证试验,发现不同转速下的秸秆混合系数和青贮混合系数均小于10%。【结论】参数优化后的饲料混合机混合均匀性和混合效果更好,该研究可为单轴双螺旋带式饲料...     

张量分析在多极边界元法中的应用

目的 多极边界元法是一种新型的边界元数值算法,在此基础上建立科学的数学理论.方法 张量分析法,多极展开法,三维位势问题多极边界元法.结果得到且证明了三维位势问题多极边界元法核函数分解定理,完善了三维位势问题多极边界元法的数学理论.结论 建立了三维位势问题多极边界元法的一般理论,完善了三维位势问题多极边界元法的数学方法.     

基于casio fx4850P编程实现公路任意里程中边桩坐标正反算

采用Guass-legendre 5节点公式为线路中线的通用公式,在此基础上推导出了待求地面点与线路中线相对位置关系的公式。并采用切线支距法敷设回旋线公式将交点法测设的线路转为线元法。最后,进行工程实例计算,给出基于CASIOfx-4850P的计算器程序编写思路。     

藜麦秸秆接触物理参数测定与离散元仿真标定

探明藜麦秸秆的力学特性是进行藜麦相关机械研发与优化的前提。以藜麦秸秆为研究对象,借助离散元建模软件(Discrete Element Method,DEM)对藜麦秸秆进行离散元建模,并通过物理试验与虚拟试验相结合的方法对藜麦的粘结接触模型(Bonded Particle Model,BPM)进行了参数校核。结果表明：(1)以300 mm/min为加载速度,对含水率为59.61%的陇藜一号藜麦秸秆进行径向压缩试验时,最大临界载荷为173.67 N,抗压强度为0.116 MPa;(2)对bond粘结模型进行参数校核后,得到单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力临界切向应力及粘结半径分别为2e+09 N/m³, 1.5e+09 N/m³, 3e+07 Pa, 2e+07 Pa, 0.96 mm,此时离散元模型力学特性与藜麦秸秆相接近;(3)经过计算得到藜麦秸秆模型的抗压强度为0.120 MPa,与试验结果的相对误差为6.0%。试验结果验证了此参数组的准确性,也为藜麦秸秆的其他仿真试验提供参考。     

基于城市居民特性的温室气体减排支付意愿离散选择研究

基于消费者支付意愿的定量评价是建立我国温室气体减排框架、确定不同地区合理的减排责任和低碳经济发展政策的基础。整个选择过程是系统分量(支付属性)和随机分量(居民特性)共同作用的结果。以2014年成都、重庆、乌鲁木齐3个西部城市收集的意愿性数据为分析基础,借助Logistic离散选择回归模型系统分析影响居民温室气体减排支付意愿的影响因素。结果表明:乌鲁木齐城市居民支付意愿最高,成都次之,重庆最低。所处地域、年龄、受教育程度、年收入、职业、有无子女和支付动机7个变量对支付意愿影响显著。较之与多数完成式数据的研究相比,意愿性调查能更好地通过分析未选择者的约束因素,从而可更好分析居民对温室气体减排的认知和态度。