基于非参数雨流外推法的车架载荷谱与疲劳寿命分析

针对农用机械工况复杂,受力多变,对结构件寿命影响很大的问题,以蔬菜田间作业动力机械车架为研究对象,对车架载荷谱及疲劳寿命情况进行研究。采用有限元分析方法,对车架进行应力分析并选取测点;采取建立由应变片、应变调理仪、信号采集仪等组成的应力载荷测试系统进行载荷测试试验,测得犁地和路面行驶2种典型工况下应力时间历程;拟用傅里叶变换频率检验和离散自函数平稳性分析方法,确定信号符合随机载荷信号特征;采用数据处理方法消除信号干扰因素。对测得应力载荷数据进行非参数雨流外推,基于外推结果编制车架应力载荷谱并进行疲劳寿命预测研究。结果表明:损伤值最大的测点寿命预估结果为1.043×1013 h,满足使用要求,该方法适用于农业机械结构载荷谱编制及疲劳寿命预测,可为农业机械结构载荷谱编制及疲劳寿命预估提供参考。     

峰值法载荷谱编制与计算机程序

本文详细讨论了峰值法载荷谱编制步骤,提出了不同工况合成时,均值的等效原则,以及最大载荷的计算方法,并编制了编谱全过程的计算机程序。     

双参数载荷谱编制研究

针对农业机械工作载荷的随机性,应用概率论与数理统计原理,分析了双参数载荷谱编制时由载荷变程均值联合密度函数生成常用程序载荷谱的方法;针对农业机械作业工况的多样性,导出了多工况载荷谱合成扩展以及最大载荷推断的通用公式;应用等损伤理论,导出了由载荷累积频次曲线生成阶梯程序载荷谱时各级载荷频次计算的通用公式。     

非参数密度估计法比较分析及应用

针对资源调查的数据分析中密度估计问题,比较各种非参数密度估计的推断方法的优劣,在此基础上对非参数核估计方法中不同带宽对模型的光滑程度影响进行分析,结合Bootstrap方法从误差估计的角度出发讨论了带宽选择的最优化原则,利用matlab软件编程进行模拟试验,从实践角度说明各种方法优劣,选择不同的3种带宽h1=0.3,h2=1.3,h3=2.3对农村生态投资损益数据进行分析比较,并得到最优带宽为h=0.67,得到准确的密度估计.经假设检验表明:本研究方法有效,克服了自然资源调查中数据分布类型常常是事先未知的问题.     

HMT动态特性加载载荷研究

本文在对拖拉机工作过程中的驱动轮载荷的分析,得到其随机载荷的统计特征;对实测驱动轮载荷 进行参数识别,建立了五参数功事谱模型;采用傅里叶逆变换方法处理驱动轮载荷功率谱密度函数,得到随机载 荷的时域表达,在对驱动轮载荷结构分析的基础上,进行驱动轮载荷的离散化,指出其在试验台架上的实现方 法。     

基于ANSYS二次开发的海管浮拖法强度分析程序

针对海洋工程中海底管道漂浮拖运的施工方法,基于ANSYS的语言图形界面设计语言UIDL和参数化设计语言APDL,编制海洋管道浮拖法数据输入对话框,并进行参数化建模,开发管道浮拖强度分析专用模块程序.建立了海洋管道浮拖过程的分析模型,对浮筒配置、浮拖载荷、支撑条件及拖轮约束等进行分析.通过主菜单和对话框的设计和命令流的编...     

拖拉机动态载荷加载平台设计与试验

拖拉机作业性能及其可靠性直接影响农业生产效率.针对室内固定试验台结构庞大、成本高、移动负荷车功能单一等问题,设计了一种适用于中小型拖拉机的动态载荷加载平台.该平台可根据拖拉机试验国家标准,完成包括PTO功率、牵引功率和提升能力在内的多项加载试验,还可实现基于不同农机具、土壤条件、作业工况等田间作业载荷谱的动态加载试验,...     

非参数核密度估计在阔叶红松天然林直径分布研究中的应用

应用非参数核密度估计理论和方法,对位于辽宁东部山区的阔叶红松林标准地的红松进行直径结构模拟,并与正态分布、威布尔分布进行了比较.结果表明,核密度估计方法在模拟直径分布方面明显优于后者.当威布尔和正态分布函数能够很好拟合林分直径分布时,核密度估计方法也能对该林分进行拟合,并且拟合精度要优于它们;在威布尔和正态分布函数不能拟舍林分时,核密度估计方法仍能很好的拟合该林分,并能取得很好的效果.     

四轮独立驱动电动拖拉机牵引作业转矩分配研究

[目的]为使四轮驱动电动拖拉机在牵引作业工况下能够获得更好的牵引性能,提出轮边电机式独立驱动方案,驱动轮转矩实时可控。[方法]采用力矩平衡的方法,对牵引作业工况下的四轮独立驱动拖拉机进行动力学分析,得到前、后轮垂向载荷转移随挂钩阻力矩变化的关系。基于驱动轮的地面附着性能,以载荷比为转矩分配依据,建立前、后轮转矩分配比基于挂钩阻力矩变化的Matlab/Simulink仿真计算模型。根据参数计算,匹配合适部件,搭建了四轮独立驱动电动拖拉机试验台架。根据仿真结果在台架上通过Lab VIEW编程测控实现转矩分配随牵引阻力矩变化而变化。[结果]牵引作业时,前、后驱动轮垂向载荷发生改变,重心后移,驱动轮的地面附着能力改变。基于载荷比转矩分配最多可以比均匀分配提高800 N·m的有效驱动力矩。[结论]采用驱动轮力矩平衡的方法,以车轮垂向载荷为转矩分配依据,得到牵引作业下前、后驱动轮的转矩分配与挂钩阻力矩的关系。按照规律对转矩合理分配,提高拖拉机的牵引性能和能量利用效率。     

对林分结构模拟中窗宽确定方法的研究

应用非参数核密度估计理论和方法,对林分结构进行模拟中,一个必须解决的问题就是窗宽的确定,这也是非参数核密度估计在实际应用中的核心问题,它直接影响模拟精度。文中给出了５种确定窗宽的办法即最小积分均方误差法、极大似然法、卡方检验法、正态分布法、经验公式法,基本上能够满足林业需要,文章最后,给出了利用卡方检验法对从吉林省汪青林业局抽取的１３块天然林样地数据进行最优窗宽的求解的例子。     

拖拉机作业负荷仿真装置

为将拖拉机作业机组室内仿真控制研究中模拟的作业阻力转化为拖拉机作业负荷，设计了一种拖拉机作业负荷仿真装置，由拖拉机动力输出轴、万向节传动轴、增速箱和电涡流测功机、模拟犁架和液压加载器几部分组成。试验结果表明，阻力模拟加载系统中牵引力和电涡流测功机产生的制动转矩变化规律与耕深阶跃信号变化规律相同。测功机产生的制动转矩实测值与设定值变化趋势一致。该装置能在计算机控制下实现拖拉机作业负荷的实时模拟和对机组进行各种加载试验研究。     

多普勒雷达资料在南京地区一次暴雨临近预报中的应用

利用降水和非降水回波反射率三维结构特征对雷达数据进行质量控制,以去除非降水回波的影响;并利用扩展的TREc方法外推回波运动场,采用适合的z—I关系得到小时降水量,以地面雨量计测值作为标准对预报效果进行评估。实例分析表明,质量控制后的雷达资料精度有所提高,采用多种调整方法和插值手段可获得高精度的雷达回波移动风场;外推小时降水量与实况有较好的相关性。相关系数达O．6737,但因未考虑雷达回波生消发展的影响,降水精度逐渐降低。     

基于CLUE-S的香溪河土地利用变化预测与总磷污染负荷分析

本研究旨在比较不同土地利用数量预测方法的适用性,并结合空间分布预测模型对香溪河流域未来的土地利用进行预测,以期为该区域的土地利用规划提供决策支持,有效控制总磷污染负荷的产生。结合土地利用数量预测的3种算法(线性外推法、马尔科夫链模型以及遗传算法)与空间预测模型CLUE-S(Conversion of land use and its effect at small regional extent),对流域内的土地利用变化进行预测,通过输出系数法对流域内的总磷污染负荷进行估算。结果表明,基于线性外推与马尔科夫链两种无约束预测模型,2020年流域内林地面积将比2010年减少约1%,绝大多数林地转变为水田与旱地,且大多发生在流域中部坡度较平缓区域。而基于存在自然社会经济约束条件的遗传算法优化情景下,水田面积减少1060 hm2、旱地面积减少3370 hm2,其面积主要转化为林地,且大多发生在流域高海拔、较陡峭的北部区域。基于输出系数法分析得到的流域内总磷污染负荷在线性外推与马尔科夫链预测情景下相比于2010年均有所增加,分别增加11 000 kg和8000 kg,而在遗传算法情景下,总磷负荷相比于2010年减少约24 000kg。空间分布上,在线性外推与马尔科夫链情景下增加的负荷主要位于流域中部区域,而在遗传算法情景下流域北部区域总磷负荷减少量最为明显。研究结果表明,遗传算法在土地利用优化预测方面表现优异,结合CLUE-S模型,可以对未来土地利用规划起到一定的支持作用,有效控制非点源污染负荷的产生。     

降雨径流对江淮丘陵区农业流域磷素输出影响研究

选择位于安徽省滁州市城西水库上游的花山流域作为代表性流域,研究江淮丘陵区降雨径流对流域磷素输出的影响。2013—2015三个水文年高频次水量水质同步观测结果表明,流域出口断面径流总磷浓度和输出负荷与降雨、径流变化基本同步。研究期间49%和24%的水样总磷浓度超过地表水环境质量标准(GB 3838—2002)Ⅲ和Ⅴ类标准,水样超标主要发生在汛期雨洪过程。花山流域单位面积年总磷输出负荷分别为0.72、0.91 kg·hm~(-2)·a~(-1)和3.86 kg·hm~(-2)·a~(-1)。汛期和夏季总磷输出负荷占全年的比例分别为94%和80%。梅雨期间或台风雨期间单日磷素输出负荷最大值可达全年负荷的12%～18%。2013年和2015年梅雨时期总磷输出负荷占全年输出负荷约60%;2014年梅雨期总磷负荷输出比例仅占全年负荷的11%,受台风"麦德姆"影响,一次台风雨过程磷素输出负荷占全年负荷的22%。花山流域全年10%的时间内发生的5～10次雨洪过程中,约30%的直接径流输出的总磷负荷约占全年总负荷的50%。流域出口断面TP输出负荷主要受流量影响,建立了基于日平均流量的TP输出负荷预测模型。梅雨和台风雨形成的暴雨径流是江淮丘陵区花山流域磷素负荷输出的主要驱动因子。     

WLAN中一种基于负载平衡的AP切换机制

针对高密度大流量的无线局域网,提出了一种快速可靠的平衡负载的AP切换机制,采用中心结构,即当某无线接入点(AP)的负载超过阈值时,由该AP强制触发切换．综合利用其邻接AP的负载信息和无线终端(MH)接收的邻接AP的信噪比(SNR),计算ISL函数,以选择需要切换的MH及其目标AP．实验表明:与IEEE 802．11协议相比,整个系统的吞吐量提高了50%左右,部分MH的吞吐量提高了2倍多,而且媒体接入的延迟也大大减小．     

剪式座椅和前桥空气悬架匹配对拖拉机振动特性的影响

以常发CF700型拖拉机为研究对象,基于MATLAB/SIMULINK为研究平台,选用布置空气弹簧的剪式座椅悬架和前桥空气悬架,建立拖拉机系统的四自由度平面振动模型。通过仿真分析得到,拖拉机机身质心垂向加速度均方根值、俯仰角方向加速度均方根值、座椅垂向加速度均方根值以及前轮胎动载荷均方根值较无悬架拖拉机系统分别下降了16.92%、36.82%、32.71%和20.57%。在GB/T 10910-2004规定的100 m较平滑跑道上对样机进行振动测试并与同等条件下的仿真结果对比,结果表明平均误差率为11.37%,在可接受的范围内,仿真结果可以真实反映拖拉机的振动趋势。     

池塘养殖污染负荷核算方法研究及比较分析

为科学、准确和定量地分析池塘养殖水管理过程及污染负荷,实现水产养殖的控污减排,对现有污染负荷核算方法进行调研,对其进行了适应性评价和实例计算,并在此基础上对化学分析法进行了优化改进。结果表明:不同方法下污染负荷核算结果为污染负荷率法竹内俊朗法物料平衡法排污系数法化学分析法;基于物质守恒的3种方法计算结果远高于化学分析法和排污系数法,表明池塘底泥对养殖期间所产生的污染负荷贡献较大;改进化学分析法计算结果显示饵料是池塘养殖中产生污染的主要来源,在试验池塘养殖生产中底泥在TN排污中占比约60%,TP占比高达85%左右。研究表明,池塘水管理及底泥对污染负荷核算结果影响较大,且改进化学分析法可定量反映池塘养殖总产污量及水体和底泥排放分别对外界环境产生的影响。     

农机具中的力学

通过对扁担、拖拉机中的转向轴和离合器轴等农机具结构的分析,得出其中所蕴含的力学原理,并对其受力情况进一步分析,证明农机具结构的合理性,同时说明材料力学为农机具设计提供了理论基础和计算方法。