设施园艺电驱移动平台轮毂电机设计及其磁-热耦合性能

针对设施园艺作业场景下电驱移动平台的低速大扭矩牵引作业需求,该研究设计了一种减速内转子轴向磁通轮毂电机,建立电机的电磁有限元模型并分析其电磁和损耗特性。考虑到绕组电阻率受温度变化影响,构建基于热网络法的轮毂电机磁-热耦合改进模型。与台架试验结果相比,基于改进模型获得的转矩预测值较传统模型的精度提高了5.33%,验证了模型的正确性。利用改进模型分析了温度和相电流对电机转矩特性的影响,仿真结果表明,输出转矩随电机温度增加而降低;在0～20 A,电机平均输出转矩与相电流呈线性关系。试验结果表明,轮毂电机功率随转速增加而增大,峰值功率可达4.59 kW,而转矩基本保持恒定;在转速450～900 r/min、转矩300～600 N·m时,电机效率高达93.2%。研究结果可为轴向磁通电机初步设计与多场耦合影响下电机性能分析提供思路。     

干旱区绿洲城市城市化与生态环境耦合——以乌鲁木齐为例

本文以乌鲁木齐为例,利用灰色关联方法,对干旱区绿洲城市的城市化进程和生态环境响应的耦合关系进行评价与分析,在乌鲁木齐城市化对生态环境的影响过程中,空间城市化对生态环境的作用最为明显,社会城市化和经济城市化对生态环境的作用相对小一些,而人口城市化对生态环境的关联度仅为0.59,对于干旱区绿洲城市来说人口对于生态环境的影响最小;生态环境对城市化的束缚作用主要表现为大气、水、土环境产生不同程度的胁迫效应,资源能源、生态条件对于城市化的制约和限制作用最为明显,生态环境综合治理对于城市化进程起着很大的促进作用,生态环境污染对于干旱区绿洲城市的胁迫作用相对较小。最后得出结论:乌鲁木齐市城市化与生态环境的耦合目前正处于缓慢变化阶段,属于逐步磨合型。     

不同熔化速率下的电渣重熔过程数值模拟分析

电渣重熔能提高钢锭的质量,从而满足特种行业的需要,其过程伴随着复杂的物理现象,存在着磁流体流动、传热和传质以及电化学等多方面的影响。通过耦合电磁以及流动和温度方程对电渣重熔过程的三维瞬态进行了数学模拟,研究了熔化速率对重熔过程的影响。结果表明：电流密度、焦耳热和电磁力都随着熔化速率的增大而增大,当熔化速率由14.4 kg/h增加到27.0kg/h,电流密度、焦耳热和电磁力最大值的增大比例超过100%。随着熔化速率的增大,温度最大值有小幅的增加,而且速度最大值的增大幅度接近50%;金属熔池深度则由27 mm增大到38 mm,不利于保证铸坯的质量。     

COUPLING ANALYSIS METHOD FOR INTERACTION BETWEEN FOUNDATION WITH CAVERN AND FRAME STRUCTURE

In this paper,the interaction between foundation withcavern and frame structure is studied by the coupling methods of BEMand FEM.On the interface between the foundation and structure,thecoupling analysis needs to satisfy both the condition of displacementcompatibility and force equilibrum.A calculating program for two-dim-ensional problem is worked out in the computer,SIEMENS 7570C.Twoengineering examples are calculated and the results are compared withthose obtained by the comventional simplified method and with the observedresults from the engieering structures.It indicates that it is necessaryfor the weak rock foundation with shallow cavern,in the buried depth,to take the interaction into account.     

车-液耦合响应下液罐车稳定性控制仿真

为了提高液罐车行驶安全性、减少液罐车侧翻、失稳所带来的危害,对于液罐车在转向或换道时车-液耦合动态响应对整车稳定性的影响进行了研究。联合液体纳维斯托克斯和流动控制方程,应用计算流体动力学软件ANSYS/Fluent建立并求解液体晃动模型,通过结合液体晃动模型和三自由度液罐车刚体模型获得液罐车车-液耦合动力学模型,分析有无控制策略情况下,液体晃动对液罐车横向稳定性的影响。仿真结果表明:提出的模糊差动制动控制策略能够有效提高车辆抗侧翻能力,减少罐车运输过程中交通事故的发生,对液罐车运输有指导意义。     

低温与氮耦合对水稻内源激素含量的影响

【目的】探究不同耐冷氮高效水稻材料内源激素代谢特点,以阐明氮营养对提高水稻耐冷性的调节机理。【方法】以水稻近等基因系耐冷氮高效I16和冷敏氮低效I67为材料,采用水培试验,研究人工气候室模拟低温胁迫与4个氮肥水平(10,20,40和60 mg/L)耦合对水稻根、叶中内源激素吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)含量的影响及其互作效应。【结果】随水稻生育进程,根和叶中IAA、CTK、GA含量呈先升高后降低的趋势,在开花期达到峰值,ABA含量在成熟期达峰值。水稻根和叶中IAA、CTK、GA含量随施氮水平增加而升高,ABA则相反;在相同施氮水平下,低温抑制IAA、CTK、GA合成,促进ABA升高,4种激素含量呈现I16高于I67,叶高于根。低温与中氮耦合对水稻根和叶中IAA、CTK、GA的调控为正效应,低温与高氮耦合调控ABA为负效应,中氮可使水稻维持较高内源激素含量,这是增强水稻耐冷性的内在机理之一。【结论】在低温和氮肥耦合下,维持根叶中较高的IAA、CTK、GA、ABA含量,以及施氮对根、叶激素耦合效应的差异,是引起水稻耐冷性和氮素利用效率差异的重要生理调节因素。     

西北旱区大豆玉米复合种植联合播种机的设计与试验

针对西北旱区大豆玉米复合种植机具短缺、机械化程度低等问题,设计西北旱区大豆玉米复合种植联合播种机。该机由旋耕装置、起垄装置、覆土装置、施肥装置、播种装置及机架等组成,能够实现旋耕、起垄、施肥、双幅覆膜覆土、镇压及播种等多个作业过程。对播种机关键部件进行设计与分析,利用离散元模型对覆土过程进行模拟仿真,分析覆土过程中膜边膜上覆土均匀性;采用DEM-MBD对大豆玉米播种装置耦合仿真,分析大豆玉米播种装置播种均匀性。仿真结果表明：1）土壤因跳跃和泼撒而落到垄面的颗粒数≤1.3%;2）播种装置对大豆和玉米种子挤压力≤10 N,土壤颗粒对鸭嘴的阻力≤50 N。田间试验结果表明：玉米播种装置播种合格率、漏播率和重播率分别为95.63%、1.65%和2.72%,大豆播种装置播种合格率、漏播率和重播率分别为91.24%、0%和8.76%,机组作业期间运行稳定,具有良好的作业效果,满足大豆玉米带状复合种植需求。     

西北地区生态保护与经济高质量发展耦合研究

【目的】构建西北地区生态保护与经济高质量发展综合评价指标体系,测度西北地区“生态-经济”系统耦合协调水平,为促进“生态-经济”系统及其要素协同共进提供对策建议。【方法】基于西北5省区2008—2020年的面板数据,运用熵值法与耦合协调度模型测算西北地区“生态-经济”系统耦合协调水平,利用聚类分析将西北地区“生态-经济”系统耦合程度划分为6个等级。【结果】西北地区“生态-经济”系统耦合协调度时序特征在考察期内稳定增长,协调水平逐步由轻度失调、低水平协调向优质协调过渡。空间特征表现在“生态-经济”系统耦合协调度呈现出陕西>甘肃>新疆>青海>宁夏的特征,西北5省区于2016—2020年间均达到并保持在V类基本协调水平,其中陕西于2020年率先进入Ⅵ类优质协调水平,宁夏和青海“生态-经济”系统耦合协调度波动增长。【结论】西北地区内部存在较强的空间异质性,应从内源创新、消费升级与政府推动3个方面完善西北地区“生态-经济”系统及其要素协同发展机制。     

液力偶合器部分充液流场数值模拟与特性计

利用CFD平台的滑动网格法与混合模型模拟液力偶合器流场的瞬态流动,得到偶合器内部速度与压力分布.总结了不同充液率下流场结构的变化及两相分布情况.基于速度、压力数值解计算了液力偶合器叶轮转矩,并计算出不同充液率下液力偶合器的原始特性.将性能预测结果与实验进行了对比分析,结果表明,数值模拟计算结果与实验结果吻合较好,基本反映了流道内部流动的基本特征.     

添加剂湍流减阻流动的传热特性数值计算

采用雷诺应力模型和Cross粘度方程,对二维轴对称圆管内湍流流动的聚丙烯酰胺稀溶液（PAM）的流场和温度场进行了数值模拟.在数值计算结果的基础上,系统研究了流速对减阻流体的减阻性能和传热特性的影响.结果表明,减阻流体的减阻率和传热降低率随流速的增大逐渐增大到渐进值,而且传热降低率恒大于减阻率.减阻流体柯尔本（Colburn）因子与摩擦系数的对比结果表明柯尔本比拟,特别是在较低流动雷诺数下有较大偏差.