高速电磁阀电磁力近似模型的构建与分析

为提高高速电磁阀动态响应速度,采用近似模型方法,以建立电磁阀多物理场零维近似耦合模型,实现其性能高效预测及优化。首先创建了柴油机电控单体泵高速电磁阀电磁力有限元计算模型,并通过与试验对比验证了模型的精度。结合面中心复合设计、嵌套中心复合设计、最优拉丁超立方设计与二次多项式响应面模型、Kriging模型、径向基函数模型,构建了18组电磁力近似模型。分析了不同样本点集大小、试验设计方法及近似方法对近似模型精度的影响。得出近似模型的精度随着样本点集的增大并非呈现单调递增的关系;而最优拉丁超立方试验设计与Kriging模型、径向基函数模型具有良好的适应性。构建高速电磁阀工作气隙、驱动电流、线圈匝数、副磁极半径、衔铁厚度、衔铁半径等关键参数的电磁力近似模型最佳方案是最优拉丁方试验设计与Kriging模型的组合,样本点集大小为二次多项式响应面模型所需最少样本点数的1.5倍,模型复相关系数、平均绝对误差、均方根误差值分别为0.97、0.06、0.09。该研究为高速电磁阀多物理场零维近似耦合模型的建立及其优化提供了参考。     

基于响应面法的电磁阀响应时间优化

为了缩短喷雾植保用电磁阀的响应时间,提高变量喷雾的精准性,该文引入响应面法优化改进型脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制参数。试验采用Box-Behnken设计方法,选取电磁阀驱动电压(10、12和14 V)、PWM延迟时间(15、40和65 ms)及PWM占空比(5%,15%和25%)作为考察因素,以电磁阀开启响应时间、电磁阀闭合响应时间和电磁阀响应时间为响应值,获取了关于3个响应值的二次多项回归模型,并对其进行了验证。经响应面法分析得出,在参数优化区间内,使电磁阀响应时间最短的参数条件为电磁阀驱动电压12 V、PWM延迟时间15 ms以及PWM占空比5%,与试验测量结果差异极小。与普通PWM控制方式相比,使用改进型PWM控制信号并优化控制参数可有效缩短电磁阀响应时间。该研究为合理选择PWM控制参数提供了参考。     

喷雾参数与飘移相关性分析

飘移是评价液体农药喷洒质量的重要指标。在影响喷雾飘移的因素中，喷头类型、喷头的大小(流量)和风速都有重要影响。分析它们对飘移的影响对于合理选择喷头和喷雾条件有重要意义。该文在试验的基础上，应用数学建模方法分析不同喷雾参数与飘移量之间的相关关系，并通过回归分析，确定它们对飘移量的作用程度，从而分离主要参数，为参数优化提供依据。研究结果说明，喷头类型、喷头大小和风速都对飘移有显著的影响，但作用强度不同，由强到弱依次为风速、喷头类型和大小。     

贵州省水土流失与社会经济相关性分析

贵州喀斯特生态脆弱,水土流失和贫穷形势严峻,探究水土流失与社会经济的关系,对当地生态环境改善和社会经济可持续发展意义重大。以水土流失数据和社会经济数据作为主要信息源,选取人口、经济发展、土地利用和城市发展4个方面的社会经济指标,利用ArcGIS和GeoDa软件,对水土流失及各指标因子进行空间相关性检验,再建立经典线性回归模型、空间滞后模型和空间误差模型,并对三个模型进行对比分析。结论如下:（1）空间分析结果显示,水土流失的空间自相关性较强,水田和旱地对水土流失影响不一致;（2）三个模型对比,空间滞后模型的拟合度最优,解释能力最强。     

基于低速困油模型的外啮合齿轮泵高速困油特性分析

为了更好地预测高速下外啮合齿轮泵的困油程度,以及高速离心作用对困油的影响。在现有研究成果的基础上,简述了困油压力仿真的静、动态模型。利用龙格-库塔法的迭代运算,获得高速下困油压力和齿轮副振动在一个困油周期内的动态仿真结果,且就困油压力与泵齿轮副动力学特性的耦合性进行了分析。结果表明,高速下泵的困油压力比较严重;困油压力越大,齿轮副的振动越剧烈;高速离心作用对困油压力的缓解效果明显;齿侧间隙和卸荷槽的共同作用能使困油压力大幅降低;高速下应尽量通过卸荷槽结构的创新设计来降低困油压力和减缓振动。该研究为下一步高速下外啮合齿轮泵的开发提供理论指导。     

水稻秸秆压块热值模型构建及其影响因子相关性分析

为建立水稻秸秆压块热值预测模型和高品质燃料压块挤压成型提供理论依据,该文以9JYK-2000A型环模式成型机生产的水稻秸秆压块作为试验样本,并以密度、含水率、挥发分为影响因素,以压块的低位热值和高位热值为试验指标进行试验研究。试验采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合设计试验方法,利用Design-Expert8.0.6软件回归分析法和响应面分析法,建立了3个因素对热值影响的数学模型,对所建立的数学模型进行了试验性验证,其误差范围小于5%。试验分析表明：各因素对低位热值的影响顺序依次是：密度＞含水率＞挥发分,对高位热值的影响顺序依次是：密度＞挥发分＞含水率;密度是1.39 g/cm3,含水率为13.68%,挥发份为0.76,可达最佳低位热值2849.45 kcal;最佳高位热值的模型指标为：密度为0.92 g/cm3,含水率为23.21%,挥发分为0.75,可达最佳高位热值4313.54 kcal。最佳综合热值模型的指标为：密度为1.18 g/cm3,含水率为11.78%,挥发分为0.78,水稻秸秆压块的低位热值为2830.48 kcal,高位热值为4488.05 kcal;密度为1.43 g/cm3,含水率为14.84%,挥发分为0.80,水稻秸秆压块的低位热值为2851.08 kcal,高位热值为4480.91 kcal。     

液压机械无级变速器全工况效率模型及功率损失分析

针对目前液压机械无级变速器（hydro-mechanical continuously variable transmission,HMT）效率模型研究中存在的效率组成不全面、局限于单一工况以及缺少功率损失分析等问题,该研究建立了考虑传动元件及附件功率损失的HMT全工况效率模型。首先建立HMT变量泵-定量马达的通用效率模型,根据效率试验数据辨识相关参数;然后建立HMT其他传动机构及附件的效率模型,将各部分效率模型组合得到完整的HMT效率模型。基于自主研发的HMT进行计算,得到全工况效率图和各组成机构的损失功率。搭建试验台,对HMT进行效率试验以验证模型的准确性,HM1段和HM2段在全工况下的效率平均绝对误差分别为0.0273和0.0261,相较于对比方法准确性提高了64.59%和55.46%。结合效率图和功率损失情况分析HMT效率特性和影响因素,结果表明：1）本文HMT效率主要受负载和液压单元排量比e影响,输入转速影响不显著;2）低负载下本文HMT效率主要影响因素为负载,高负载下为排量比;3）泵马达功率损失对HMT效率影响最大,e < 0时液压损失功率大,HMT效率低;e = 0时液压损失功率为0,HMT效率达到最高;4）齿轮和离合器的功率损失对HMT效率的影响不容忽略,考虑其他附件功率损失有利于提高模型计算精度。提高HMT效率的措施：1）尽量避免HMT长时间在功率循环工况下工作,在优先满足负载需求和保证发动机经济性前提下,推荐在纯机械点及其附近工作点作业;2）避免长时间低负载作业,应保持在高负载工况作业;3）选用高效率液压单元或通过改进参数提高液压单元传动效率;4）满足齿轮和离合器性能要求前提下改进参数,降低功率损失。     

基于正交多项式回归试验的籽粒去皮关键参数建模分析

该文以甘蓝型油菜籽为试验材料，进行了小粒径农作物籽粒的碾搓法去皮的多因素多水平正交多项式回归试验。以未去皮率（P₁）和粉末率(P₂)为观测指标，分析了去皮装置的动齿螺旋角(β)、齿节距(t)、动齿盘转速(ω)和动定齿盘间隙(δ)等重要结构参数与观测指标的关系，得出了两者之间的回归方程数学模型，为小粒径籽粒去皮装置的优化设计打下了基础。     

华北平原冬小麦品种演化过程中叶片光合作用模型关键参数的变化分析

CO2光合作用响应参数是作物生长模式的一个关键敏感参数。本文利用Licor-6200便携式光合作用测定仪,对华北平原不同年代冬小麦主要品种叶片光合作用进行了系统测定。在此基础上,建立了一个包含CO2直接影响的叶片光合作用简易模型。利用模型确定了新中国成立以来不同年代华北冬小麦主要品种光合作用中CO2响应参数μ值,并对其进行了初步分析。结果表明：新中国成立以来10个主要冬小麦品种CO2响应参数值变化在0.57-1.02,不同冬小麦品种CO2响应参数存在明显差异,但总体并没有明显时间变化趋势。统计结果表明CO2响应参数与初始量子效率及最大光合速率间相关并不显著,这为建立简易阶乘模型提供了实验支持,并为进一步建立适用于华北平原包含CO2影响因子的冬小麦生长模型奠定了基础。     

基于数值模拟的土壤水力参数对土壤水长程相关性的影响分析

为探究不同气候条件下土壤水力参数对土壤水长程相关性的影响,利用HYDRUS-1D模型,以湿润、半干旱和干旱气候区的气象数据为驱动,结合生成的砂土和黏壤土土壤水力参数集,模拟生成土壤水时间序列集;而后,利用去趋势波动分析法对生成的土壤水数据进行长程相关性分析.结果 表明:(1)土壤水标度指数(h)介于0.570～1.91...