秸秆纤维EPS缓冲包装材料性能的研究

根据植物秸秆纤维聚苯乙烯缓冲材料静态压缩实验数据,研究了材料的缓冲性能,并考虑植物秸秆纤维的影响,对Sherwood Frost本构关系框架进行了扩充,建立了非线性本构关系模型,并利用实验数据成功识别模型参数。此种描述植物纤维类材料非线性力学行为的方法,为进一步研究和开发植物纤维聚苯乙烯材料提供了理论基础。     

铝合金6061-T6高速切削物理仿真材料本构模型

在分离式Hopkinson压杆实验(SHPB)和准静态压缩实验装置上对铝合金6061-T6进行了高温(20～ 500℃)高应变率(达104/s)下的动、静态力学性能实验,在获得应变强化、应变率强化和热软化效应曲线的基础上,修正了经典的JC(Johnson-Cook)方程,并在仿真模型中验证了所得MJC方程的有效性.研究表明:铝合金6061-T6材料流变应力随应变和应变率的升高而升高,随变形温度升高而降低;提出的JC修正方程较JC方程具有更高的本构关系描述精度;所获得的铝合金6061-T6材料本构方程,为该材料高速切削物理仿真提供了精确的 动、静态材料模型参数.     

适于板料激光冲击成形的弹塑性本构模型

基于几种经典的弹塑性本构模型理论,利用ABAQUS软件对TA2板料进行了激光冲击的仿真研究,并做了冲击试验。比较试验和仿真结果,以期找到板料在激光冲击的高应变率情况下,表征材料力学性能的本构模型。结果表明,硬化行为和应变率效应对板料激光冲击下变形有比较显著的影响,基于Johnson-Cook本构模型的仿真结果与试验结果最为接近。     

基于Hoek-Brown准则的岩石拉-拉剪破坏有限元模拟方法研究

岩石的拉伸、拉伸剪切破坏是工程中常见的破坏类型,基于Hoek-Brown准则研究提出一种模拟岩石拉伸、拉剪破坏的有限元计算方法。首先,结合岩石室内试验数据分析,Hoek-Brown准则可以很好地描述岩石拉伸、拉剪的力学性质。同时,鉴于岩石拉伸、拉剪破坏大都表现出脆性破坏的特征,可采用脆塑性本构模型近似模拟这种变形破坏。接着,推导给出Hoek-Brown准则的脆塑性本构模型有限元实现过程,将其嵌入有限元计算软件ABAQUS中。然后,对室内试验进行有限元模拟,模拟曲线与试验数据拟合良好,证明Hoek-Brown准则的脆塑性本构模型可以正确反映岩石拉伸、拉剪等破坏特征。最后,将所建模型应用于某输水隧洞工程,针对特征断面分析仅采用管片衬砌的可行性,为工程的衬砌设计提供指导。     

堆石料邓肯张模型的参数敏感性与

近些年,面板堆石坝在我国水电建设中是重点选择的坝型,有关研究方兴未艾。堆石料的本构模型是面板堆石坝计算分析的重要基础。各种本构模型中,参数均需试验所得,增加了工作难度。由于邓肯模型的广泛应用,目前已积累了相当多的试验资料,本文在此基础上对邓肯张E-B模型的参数进行敏感性与统计分析,得出了邓肯张模型各参数与空隙率、密度的关系式,从而不需试验即可充分了解模型参数的变化趋势与数值范围。     

不同本构模型下高心墙堆石坝应力变形对比分析

采用邓肯E-υ线性和非线性模型、邓肯E-B线性和非线性模型、成都科大K-G模型、Mohr-Coulomb模型,结合某高心墙堆石坝,进行二维静力有限元应力变形分析.通过模拟坝体的施工和蓄水过程,研究双江口高心墙堆石坝在不同本构模型下坝体和心墙应力变形特性与差异,探讨不同本构模型在高堆石坝数值模拟中的适用性.     

农用多旋翼无人机作业能耗白盒模型构建与试验

为了减少因能量有限而导致无人机飞行时间有限的问题，研究农用无人机在飞行时的作业能耗是十分必要的。本研究以农用多旋翼无人机为研究对象，采用白盒建模的方法，依照动力系统各部件原理，构建了农用无人机的飞行总效率模型，再根据农用无人机的飞行特点，建立了一种针对农用无人机的作业能耗模型，并通过对农用无人机的速度、载荷和航程这3个动态参数分组试验得到的数据进行了验证。结果表明，模型具有较高的精度，最大平均误差约为6.582%,最大绝对误差中位数约为7.654%。最后对模型的各个参数进行分析，引入模型修正系数对模型进行修正，修正后的模型精度相比修正前的最大平均误差减少约3.092个百分点，误差中位数减少约3.612个百分点，修正后效果显著。本研究构建的理论模型可以用于农用无人机作业能耗的计算和预测，在规划无人机任务前就可以得到相应的作业能耗并进行优化，也可以适配不同控制器的其他旋翼机型，具有一定的应用价值。     

菜籽与菜籽仁的非线性粘弹塑性本构模型

在菜籽与菜籽仁流变试验的基础上,采用模型理论与经验模型相结合的方法建立菜籽与菜籽仁非线性粘弹塑性本构模型,并运用改进模拟退火计算方法对模型参数反演.结果表明,非线性粘弹塑本构模型能较好地模拟菜籽与菜籽仁流变特性.     

介电型电活性聚合物驱动器机电耦合特性

研究了介电型电活性聚合物(DEAP)的机电耦合特性,分析了电场作用下DEAP的受力情况,结合超弹性理论建立了DEAP的非线性机电耦合本构模型。对电场作用下圆形结构DEAP驱动器的变形行为进行建模研究,给出Yeoh形式的DEAP本构方程、平衡方程和边界条件。通过求解微分方程组得出DEAP驱动器薄膜中的主延伸率和主应力分布,同时分析了预拉伸率、驱动器主动区域面积及激励电压对驱动器变形的影响。利用试验研究了电激励下的圆形驱动器变形行为,试验结果与理论分析比较吻合,从而验证了本构模型的正确性。研究表明：预拉伸率取值为3～4比较合适。     

堆石料邓肯张模型的参数敏感性与统计分析

近些年,面板堆石坝在我国水电建设中是重点选择的坝型.有关研究方兴未艾.堆石料的本构模型是面板堆石坝计算分析的重要基础.各种本构模型中,参数均需试验所得,增加了工作难度.由于邓肯模型的广泛应用,目前已积累了相当多的试验资料,在此基础上对邓肯张E-B模型的参数进行敏感性与统计分析,得出了邓肯张模型各参数与空隙率、密度的关系式,从而不需试验即可充分了解模型参数的变化趋势与数值范围.     

基于三轴剪切试验的原状黄土结构性研究

利用常规三轴剪切试验对陕西杨凌原状黄土的结构性进行研究。基于邓肯-张双曲线模型,对邵生俊提出的结构性参数进行改造,这样就避免了计算时人工插值求参数的繁琐和不准确性,以及克服了该公式在ε1=0和ε1=15%时没有意义的缺点。然后以此改造后的结构性参数为基础分析围压和含水率对黄土结构性的影响。结果表明:非饱和原状黄土的结构性参数随应变增大先降低后趋于稳定。在相同的含水率下,围压越小,结构性参数越大;在相同的围压下,含水率越低,结构性参数越大。最后,在原状黄土的应力应变关系中引入结构性参数后该曲线表现出了较好的归一性,说明了此结构性参数的合理性和可靠性。     

砒砂岩重塑土力学特性及本构模型试验研究

为研究含水率和围压对砒砂岩重塑土力学特性的影响,采用TSZ-6A全自动静三轴仪进行三轴剪切试验.试验结果表明:随着围压的增大,土体抗剪强度逐渐变大;含水率越大,土体抗剪强度越小,并且两者都近似呈线性变化的趋势.以含水率、围压为影响因素,依据邓肯-张模型建立了砒砂岩重塑土的本构模型.应用该模型对不同含水率、围压下砒砂岩重塑土的应力-应变关系进行预测,预测结果与实测结果接近,表明以含水率、围压为参数建立的预测模型能较好地反映砒砂岩重塑土的本构关系.研究可为砒砂岩土在工程建设中的应用提供基础理论依据.     

基于GIS的辽阳县耕地地力评价研究

采用综合指数法对辽阳县耕地地力进行评价。样点数共计4176个,在GIS支持下,将辽阳县土壤图、行政区划图、土地利用现状图进行叠加分析,确定评价单元6933个,采喟模糊评价、特尔斐法、层次分析法等,对土壤管理、耕层养分形状、耕层理化性状、剖面性状这4方面12个影响因子进行分析,并建立耕地地力评价体系及其模型。结果表明：全县耕地地力等级可分为5等,其中,一等地有7181．92hm2,二等地有28570．76hm2,三等地有41425．70hm2、四等地有14778．67hm2,五等地有4873．65hm2,分别占辽阳县耕地总面积的7．42％、29．51％、42．78％、15．26％和5．03％。     

玉米收获机脱粒滚筒的模态及强度分析——基于ABAQUS

脱粒滚筒是玉米收获机的重要零部件,对脱粒效果有着重要影响。为此,以脱粒滚筒为分析对象,应用Solid Works软件建立其三维模型,并导入到Hypermesh软件中进行网格划分,以Abaqus软件为求解器进行模态和静应力计算。分析结果表明:脱粒滚筒刚度薄弱位置出现在滚筒中间位置,后续若开发高性能样机,可以考虑在滚筒中间位置增设衬板,以提升滚筒刚度,从而为后续开发高工作性能脱粒滚筒提供了参考。     

基于应力特征的商用车前桥轻量化研究

以某型商用车前桥为研究对象,提出一种基于应力特征的轻量化研究方法。对前桥进行理论受力分析,从而确定有限元加载方式。建立前桥有限元模型,并对前桥典型工况进行静力学分析。结果表明,应力最大值低于材料屈服强度,因此存在轻量化空间;通过对前桥模态分析,证明了前桥动态特性的合理性。以前桥最大应力为约束进行拓扑优化,优化后模型在满足强度、刚度及模态要求下,减质3.4kg,实现轻量化。     

基于模糊PID控制的汽车底盘模拟测功机测控系统

分析并建立了汽车底盘测功机测控系统数学模型，引入模糊推理机制自整定PID参数的方法，对室内模拟汽车道路行驶阻力的过程进行改进，利用仿真对该系统的阶跃输入进行响应，并给出了某型汽车在试验台上加速试验的数据及数据分析。     

作物-水-盐的联合胁迫与响应模型的研究评估

将节水灌溉理论用于盐渍土和劣质水资源的利用 ,在论述土壤水盐联合胁迫过程对作物响应原理的基础上 ,对作物水盐响应模型 (MCRWS)的建模假定、建模方法及一些代表性模型的特征和应用效果进行了较系统评估 ;将 2 0世纪末期相关研究中学科前沿出现的新概念、新方法、对某些传统假设和理论提出的挑战作了重点介绍 ;并对今后有关 MCRWS的深入研究提出一些初步构想。     

河北省农户参与农业节水意愿影响因素分析

河北省是一个水资源短缺的省份,但是河北省的农用水资源利用效率非常低下.基于对河北省392个农户的调查数据,建立影响农户参与农业节水因素的logistic模型.研究表明,影响农户参与农业节水的因素由强到弱依次为受教育程度、家庭类型、地下水的变化情况、是否为村干部、有无外出工作经历、对农业政策的关注度、年龄、对农业节水的预期等;并据此提出了重视农村人力资本的建设、加强对农户的农业节水宣传、尊重农民意愿,不搞一刀切、加大对农业节水的支持力度等对策建议.     

石羊河流域地下水恢复的农业节水措施研究

对石羊河流域自然概况和水资源转化特征进行了详细描述;建立了石羊河流域水资源转化模型,用以反映全流域的供水、耗水状况及水资源转化利用过程;从不同方面设计农业节水方案,运用模型模拟出方案实施后地下水位的变化过程,进而分析节水措施对地下水恢复的效果。其研究结论为:按照当前农业发展速度及其对水资源的需求情况,中下游灌区的地下水位还将进一步下降;必须采取相应的农业节水措施,以减少中下游地区对地下水的过度开发利用;若灌溉水利用系数提高到0.8,复种面积减少50%及退耕4万hm2,则能较好地起到压缩农业用水规模和恢复地下水的效果。     

基于水分胁迫的植被生长模型的构建与应用

在广义水资源合理配置模型——WACM模型的基础上,根据植被生理原理构建了基于水分胁迫的植被生长模型,模型主要包括植被生长发育阶段模块、碳循环模块和水循环模块,适用于多种作物,是一个通用模型。使用文献资料对植被发育阶段的长短和植被干物质量、作物产量的变化范围进行验证,并且在徒骇马颊流域运用该模型模拟了水分胁迫条件下的多种植被的干物质量和作物产量,模拟结果比较理想。