借助数学模型突破截交线与相贯线的教学难点

为适应数控自动化机械操作的需要,改革传统机械制图教材;增加截交线、相贯线及其展开方程的介绍;力求提高学生的操作技能.     

综合体相贯线与复杂形体截交线的投影画法

在"机械制图"的课程学习及工程应用中,常见的形体多数具有立体被切割或两立体相交而形成截交线或相贯线,尤其是碰到综合相贯体相贯线与复杂形体截交线的投影画法,不知道从何下手,如何解题,笔者通过两个例题分别介绍了复杂形体相贯线与截交线的画图方法与步骤,仅供参考。     

深圳水库污水截排工程规模的选择

在如何选定污水截排工程的截排规模上，分析了套用市政排水截流倍数或选取某频率洪峰流量来确定截排流量的方法的不足，结合水库水质以面源污染为主的特征，采用综合选择方法——即推求典型年降雨所形成的全年逐时径流过程和全年径流量，计算各截排流量下的截排水量，通过水库水质模型，根据各截排流量对应未截排水量所携带的入库污染负荷量，建立截排流量与水库水质的关系，最终选定符合水库水质标准的截排流量为工程规模。     

PRO/E软件在机械制图中的应用

阐述了PRO/E软件在《画法几何及其机械制图》中平面与立体表面的交线、两立体表面的交线、组合体的视图教学中的运用,充分利用PRO/E软件对这些实体进行建模,从而激发学生产生联想,思考问题,提高学生的空间思维和几何抽象能力,提高学生的学习兴趣,提高教学质量,达到良好的教学效果。     

枝上柑橘果实深度球截线识别方法

针对柑橘果、叶、枝对象具有球体、片体和细柱体不同的三维几何特征,提出一种识别柑橘果实的深度球截线方法。首先提出了球形果实特征提取的深度球截线方法的基本原理和关键参数,进而分别针对枝上果、叶孤立和贴碰区域提出了孤立果实的特征提取算法和贴碰果实的特征提取算法,得到了复杂枝环境下的深度数据处理与果实识别策略,并综合根据Intel Real Sense F200型深度传感器参数、柑橘果实尺寸、近景探测范围、数据预处理与特征提取需要完成了深度球截线方法的参数确定。大量室内试验结果表明,深度球截线方法对孤立果实提取的平均成功率为97.8%,贴碰区域内果实提取的平均成功率为76%,而复杂枝环境的果实提取综合成功率为63.8%。该深度球截线的识别方法仅利用有限的深度数据点,在保证原始数据精度的同时降低了运算量和果实特征提取复杂性,能有效应对果叶遮挡问题,实现对贴碰果叶的有效区分,对柑橘果实具有良好的适应性,为采摘机器人在复杂环境下的果实识别与定位提供了新的技术思路。     

基于儒可夫斯基变换的轴流叶片翼型设计

为了改善轴流泵叶片翼型的水力性能,创新这类叶片的设计理论,给出了一种新颖的翼型骨线计算方法.以代表平面图形复变量的儒可夫斯基变换为基础,阐述了轴流翼型和叶片设计计算的原理与方法.通过复变量的定量计算,介绍了由偶极子、点涡和平面均匀流3种势流叠加后的复杂流动所产生的偏心圆的几何特性、流动特性及圆周上驻点的位置,讨论了以儒可夫斯基变换所得到的圆弧的几何性质和绕流动力特征,在此基础上,根据平面有势流动绕流变换曲线环量的不变性和变换前后复平面上无穷远来流速度大小和方向的不变性,给出了确定最终所得翼型骨线的方位及形态的应用性方法和步骤.导出的轴流式叶片翼型骨线计算的基本原理与方式,与升力法、奇点分布法、流线法等传统的叶片翼型设计准则有完全不同的理论基础和实施过程,易于设计人员在设计实践中应用,可为轴流叶片设计人员提供一种翼型设计新方法.     

弃渣场与大桥工程对防洪影响的计

采用控制体积法与SIMPLE算法对一般曲线坐标系下的水流控制方程进行离散求解,建立了一般曲线坐标系平面二维水流数学模型。并用来对大岗山水电站下游弃渣场与永久大桥工程建设后遭遇百年一遇洪水时的防洪影响进行了数值模拟。结果表明：工程修建后最大壅水高度为0.91m,位置在桥前200m。流速最大增加值为4.3m/s,出现在桥下游130m处。     

深圳市河流水质改善思路分析

通过对深圳市治河历程的回顾,对沿河点截污进行深入的分析,并依据实际工程的运行管理,总结分析其存在的优缺点。在此基础上,对目前深圳市河道治理过程中沿河截污的尝试进行了剖析,分析点截污的优点及不足,并通过实际工程效果印证沿河截污系统在深圳市河流治理中的可行性。     

定期冲洗式沉沙池截沙率应用研究

通过定期冲洗式沉沙池截沙率计算进行分析及应用,得出了沉沙池泥沙截沙率与沉降率的两种计算结果相差很小。结果说明这种方法可以用于实际工程计算,对以后沉沙池设计有一定的参考价值。     

城市初期雨水截排规模分析方法探讨

随着城市化进程的日益深化,人口增长及工商业发展带来的环境压力也日益增大。污染通过降雨被冲入河道,特别是降雨的初期雨水量,掺杂了大量的地表污染物,使河道水质发黑、发臭。为还城市一个美丽的水环境,恢复城市河道的水生态环境,对城市初期雨水量进行截排是重要的出路之一,但截排规模、效率与投资之间的矛盾一直是困扰我们的主要问题。通过几个对初期雨水截排工程的尝试,初步总结出一套对城市初期雨水量的分析经验。这对指导以后的城市初期雨水截排工程的设计具有重要参考价值。     

泵站流道断面流场的可视化

讨论了断面流场三维可视化的内容,以及实现网格图形的显示方式和实现的过程;讨论了流道出口断面的等速线表达及色彩表达问题。流道出口断面主要为轴向流速,可简化为二维标量场的问题。二维标量场的可视化实现常用等速线来处理,即用等值线的抽取算法来实现;编制了流道出口断面等速线图的处理程序。在AutoCAD环境下,利用ObjectARX开发平台较好地实现了流道三断面流场分布的三维显示;同时用等速线及OpenGL色彩处理功能展示了流道出口断面流场的特性。     

基于NX/Open的车身结构断面设计方法

在车身开发过程中,断面设计是关键环节,需要进行大量的断面修改与调整工作。为提高断面设计效率与质量,提出建立成熟标杆车结构主断面数据库,并将简化数据利用向量表示法实现断面线表示,然后提出断面设计评价方案,最后基于NX/Open开发工具以成熟标杆车断面进行验证。实例表明,该方法可实现快速设计车身结构断面与细节修改,提高车身设计效率和质量。     

U形渠道的水力特性及水力计算

U形渠道断面水力和结构性能优越,是渠道输水工程中较常采用的断面形式之一,水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式。提出了U形渠道水力最佳断面的设计方法,并给出了确定U形渠道水力最佳断面底弧半径的计算公式。导出了U形渠道正常水深、临界水深水力计算的迭代公式,并给出了判别水深范围的界限流量计算公式。     

牧草压缩过程应力松弛试验研究及压缩活塞的力学分析

应力松弛是牧草压缩过程中显著的流变学特性。研究压缩室不同截面下的应力松弛特性,可为牧草压捆机的压缩频率的确定提供理论依据。为此,以高密度压捆机为试验装置,以羊草为试验材料,分别以360mm×4 4 0 mm、3 6 0 mm×4 5 0 mm、3 6 0 mm×4 6 0 mm这3种压缩室截面进行试验,获得了压缩室不同截面下应力松弛特性。试验表明:在不同截面下开始应力松弛的前3s应力松弛明显,在3s之后应力随时间的推移而松弛放慢,超过10s应力松弛速率趋于水平,从尽可能使草片有较充分应力松弛和保证较高的生产率的综合角度出发,在实际牧草压缩生产中将压缩频率选在3~10s之间较合理。在试验的基础上,对压捆机压缩活塞进行力学分析,寻找出了压缩活塞工作过程中最容易变形的部位,为压捆机压缩活塞的设计及结构强度校核等提供了依据。     

新型超声波方形量水槽测流误差试验研究

为提高新型超声波方形量水槽在非淹没出流条件下的测流量精度,加强新型超声波方形量水槽在明渠量测水中的适应性,进而推进灌区信息化建设,在超声波方形量水槽前后加设水力收缩段,并引入水力学公式辅助测流,最后与三角堰进行流量误差对比试验研究.研究结果表明:无收缩段的方形量水槽在淹没出流条件下测流误差低于8％;有收缩段方形量水槽在...     

R2CROSS方法在南方中小型河道生态流量计算中的适用性和优化讨论

为研究R2CROSS法在南方小型河流生态流量计算中的适用性,分析了R2CROSS方法中湿周率参数的适用条件、典型断面的选择,以及其他水力参数的合理取舍,并提出优化建议。对于R2CROSS方法中的湿周参数,鉴于该方法中对浅滩式河流临界状态的假定前提,在受人类改造影响较大的河道断面中,湿周率参数适宜作为评价因素而非计算因素考虑;对于平均水深和平均流速两个参数,在逐一分析不同水力参数之间的关系的基础上,提出一种参数取值的优化方法:通过推求水深和流速间的量化关系建立了h 23~u曲线,配合同步约束区间,可以较为方便和快速的确定R2CROSS法中平均水深、平均流速参数的合适取值,并从多个断面中选择出适合生态系统水力条件的典型断面。     

农业综合开发项目灌排水渠道水力断面有关参数的确定与探讨

无论是中低产田改造项目还是山区小流域治理项目的施工设计阶段,均不可避免的涉及到灌排水渠道的纵横断面设计,而灌排水渠道横断面设计则主要通过渠道水力断面计算确定水力最佳断面结构型式,并分析如何由已确定的水力最佳断面相关参数进一步确定实用经济断面构型式。工程设计中渠道断面结构型式多样,用到的参考资料涉及范围广,因此．有必要对渠道水力断面公式在农业综合开发项目中的设计与应用进行归纳和探索。     

基于CFD的巴歇尔槽进口连接段结构优化与水动力学特性分析

【目的】探究巴歇尔槽上游进口连接段最优形式。【方法】采用SolidWorks建模软件对不同进口连接段形式(内接圆弧过渡段、外接圆弧过渡段、直面过渡段、无过渡段)建立物理模型,利用ANSYS18.0软件对模型进行网格划分与数值模拟,运用Tecplot后处理软件,在自由出流情况下,分析不同进口连接段形式对水头损失、水面线、测流误差、流速及压强的变化情况,得出输水效率最高的连接段形式。【结果】采取进口连接段过渡的巴歇尔槽相比无连接段过渡的水流流线更平缓;无连接段过渡的巴歇尔槽局部水头损失最大、内接圆弧过渡段形式巴歇尔槽局部水头损失最小。巴歇尔槽测流精度相对误差随着来流流量的增大而减小;当来流流量为0.01 m³/s时,4种设计方案测流误差分别为:16.3、15.9、15.4、17.7;当来流流量为0.2 m³/s时,4种设计方案测流误差分别为:6、5.9、5.2、5.5。4种设计方案中,直面过渡段形式巴歇尔槽测流精度最高;巴歇尔槽纵剖面速度、压强云图变化梯度明显,流速最大处位于喉道段、静水压强最大处位于上游雍水段。湍动能云图数值最大处位于气相所分布的区域,气相相较于液相具有更强的流动性,分子间的能量交换更加剧烈,内能消耗更大。【结论】测流工作应该在来流流量较大时完成、进口连接段加以衬砌,防止因静水压强导致巴歇尔槽形变而产生测流误差。     

泄洪闸胸墙压坡段的数值模拟

采用RNG k-ε紊流数值模型对具有不同坡度的胸墙压坡段的泄洪闸出口水流进行了三维数值模拟.通过数值模拟计算得到了具有4种不同坡度的泄洪闸胸墙压坡段的流线、流速和压力,并对比分析了胸墙压坡段坡度变化对泄洪闸泄流能力、水流脱壁情况、负压分布区域的影响情况.研究结果表明:随着胸墙压坡段坡度的增大,虽然闸口的泄流能力减弱,但是出口水流的脱空长度和脱空高度变小,也即增大胸墙压坡段的坡度使得出口水流的脱壁现象减弱直至消失;胸墙压坡段内的负压最值及负压的分布区域均随着坡度的增大而变小.在泄洪闸胸墙底缘压坡段的设计过程中要避免平坡式链接,可通过合理的方式比选出适用于自身工程的压坡坡度,有利于提高消力池的消能效率,避免压坡段的空化空蚀,从而增强了工程的安全性.研究方法和结果对类似工程的优化设计及安全运行具有一定的指导意义.     

锥台形液压锥阀过流面积CFD可视化计算

针对液压插装阀的主阀都采用平底断面,但在计算流量时却采用按完整锥面锥阀导出的过流面积计算公式,从而造成非常大的计算误差、不能准确指导设计的问题,采用CFD流场可视化仿真对锥台形锥阀的出流特性进行了研究。通过分析阀内流场参数分布特征,判断锥阀过流断面位置,提出了转折开口度的概念。得出锥台形锥阀的阀芯在大行程范围移动时过流断面面积变化存在关键的转折点,不同行程范围不同内外流流动状况过流断面位置不同,相对应的面积计算公式也不同。采用新的面积计算公式,可以比较准确地计算锥台形锥阀的过流面积和通过阀的流量。同时,对比内外流流动状况的阀内流场特征,结合确立的过流断面,指出对于锥台形锥阀流动应考虑孔口节流损失和进出阀口局部损失的混合作用,内外流流动时进出阀口局部损失的不同是内外流流量特性不同的根源。