水田土壤圆锥指数测量间距合适值的确定研究

采用静载式水田土壤承压仪对不同地区水田土壤进行试验,经分析计算,求得水田土壤圆锥指数测量间距的合适值,可在保证较高的数值精度前提下减少测量采样的工作量,以准确描述不同田块的土壤强度。     

土壤圆锥指数的关联维数

通过对土壤圆锥指数的时空变异序列重新构造ｍ维相空间Ｒ＾ｍ，根据关联函数的定义，计算出土壤圆锥指数的关联维数，其结果将为进一步认识土壤特性的混沌现象提供新的概念和途径。     

沼泽地土壤圆锥指数和剪切强度的试验研究

采用ＳＹ－１水田静载承压仪和ＤＴＣ－３６土壤动态三轴测试仪测取了大庆沼泽地区两种典型土壤的圆锥指数和剪切强度,建立了圆锥指数与贯人深度关系的数学模型,分析了含水量对剪切强度的影响及该地区车辆通过性差的原因,为研制开发适于该地区行驶的新型车辆提供了依据。     

应用电流法测量土壤圆锥指数

圆锥指数仪是农业上用于测量土壤压实度的专用设备。基于机/电能量守恒原理,定量分析了测量过程中直流电动机输出功率与锥杆作用力之间的能量传递关系,提出了一种根据电动机电流来测量土壤圆锥指数的方法。试验结果证实了该方法的可行性。     

电动电测圆锥仪

系统地阐述了测量圆锥指数ＣＩ用的圆锥仪在国内外的发展概况。在工兵圆锥仪和电测圆锥，剪切仪第一代样机的基础上，研制了一种用微型电动机作动力的自动化程度较高的高精度电测圆锥仪。该仪器能现场打印出与深度Ｚ相对应的土壤的ＣＩ值，整个测试深度内土壤的平均ＣＩ值及Ｚ－ＣＩ曲线。着重介绍了该仪器的组成，性能及技术特点。通过试验证明，该仪器测试可靠，精度高，操作方便。     

滚珠丝杠传动的土壤圆锥指数仪设计

设计了一种应用滚珠丝杠传动、直流电动机驱动的恒速(30 mm/s)土壤圆锥指数测量装置.将电动机驱动滚珠丝杠传动方式应用于土壤参数测量装置,具有较高的运行控制精度和机械传动效率.在机电一体化设计方面,研制的专用微控制器既负责协调土壤坚实度信息与纵向行进深度动态信息的实时获取和运行状态监控,又同时与GPS模块和PDA连接.充分利用PDA提供的软硬件资源,可实现农田数据的大容量存储和智能化信息处理.田间试验表明,该仪器具有较高的可靠性和实用性.     

水田土壤承压模型的建立与试验

针对不同种类水田土壤承压模型的差异性等问题,提出一种武汉黄棕壤水田土壤承压模型的建立方法。依据黄棕壤水田土壤力学特性设计了3种面积不同的测板,基于光滑粒子流体动力学(SPH)算法构建了测板-水田分层土壤SPH动力学模型,研究了测板的贯入深度与时间、承压力之间的关系,并进行了田间试验。结果表明:测板面积S=9.95cm 2的模拟贯入土壤结果与田间试验结果高度吻合,表明该仿真方法对建立水田土壤承压模型可行,能客观反映出黄棕壤水田土壤的承压特性。     

基于SPH法的土壤承压测板研究

测板是水田土壤承压特性测量设备监测土壤特性的特有装置,其设计参数对测量范围和准确度具有很大影响.为此,设计了一种水田土壤承压特性测量设备,采用光滑粒子流体动力学(SPH)算法构建了导轨-水田分层土壤SPH动力学模型,并在此基础上对面积相同、形状不同的4种测板在土壤作业过程中的作用进行了分析.研究结果表明:各种测板的水田...     

基于圆锥指数评估车辆机动性能综述

我国未来陆军转型的目标为全域机动作战,这要求陆军装备在各种不同的土壤条件下具有良好的机动性能,并且要对土壤的强度进行快速的评估。而美军广泛使用的圆锥指数能够快速地获得土壤的强度值。本文回顾了美军应用圆锥指数判断车辆机动性能的发展过程,对于我未来陆军装备的设计及使用具有参考价值。     

基于嵌入式力学传感器的圆锥指数仪设计与试验

为消除在测量过程中因圆锥杆受被测材料摩擦力所产生的测量误差,改进了圆锥指数仪设计,将微型力学传感器嵌入到圆锥杆下端,实现了对土壤和青贮玉米饲料压实度的精确测量.试验结果表明,测量2种土壤压实度过程中,原有圆锥指数测量方法因圆锥杆受摩擦力作用所产生的测量误差可忽略不计.而在青贮玉米饲料压实度测量过程中,2种不同紧实度样本中圆锥杆受摩擦力约占压力传感器测量值32.56％和34.05％,当圆锥头不受阻力时,嵌入式力学传感器测量值为零,而压力传感器测量值约为110 N和280 N,表明原有测量结果存在较大误差.     

受冲击扰动饱和粘质水田土壤流变特性研究

作者对我国三种典型的粘质水田土壤进行了试验,建立受扰动土壤的流变模型。分析了流变参数随扰动程度的变化情况。 通过对试验结果的分析,还得到其它一些结论。     

基于圆锥指数评估车辆机动性能综述

我国未来陆军转型的目标为全域机动作战,这要求陆军装备在各种不同的土壤条件下具有良好的机动性能,并且要对土壤的强度进行快速的评估。而美军广泛使用的圆锥指数能够快速地获得土壤的强度值。本文回顾了美军应用圆锥指数判断车辆机动性能的发展过程,对于我未来陆军装备的设计及使用具有参考价值。     

动载式水田土壤流变仪的研制

以四元件Burgers模型作为水田土壤的通用流变模型，通过将随时间随机增长的压力简化为时间的阶梯函数导出了动载条件下水田土壤的压力一下陷量一时间曲线，并提出了据此曲线用最优化理论计算土壤流变参数的方法；在此基础上，研制了一种基于虚拟仪器原理的动载式水田土壤流变仪。该种仪器可自动完成测量数据的采集、贮存及流变参数的计算。试验表明，该仪器所测的土壤流变参数与据静载下土壤的蠕变曲线计算的流变参数数值基本一致。     

基于遗传神经网络的水田下陷量的预测

分析了遗传算法GA（Genetic Algorithm)和人工神经网络ANN（Artifical Neural Network)的主要内容和各自的优缺点，给出了将遗传算法和人工神经网络有机结合的遗传神经网络，并提出了一种新型的预测水田土壤下陷量的方法。结果表明，遗传神经网络作为预测的一种有效方法是可行的。     

圆锥指数仪贯入沙土试验的离散元法模拟

利用离散元法对圆锥指数仪贯入沙土的试验进行了数值模拟研究.贯入试验与数值模拟结果所揭示的现象相吻合,即圆锥侧壁上的土壤摩擦阻力对总贯入阻力影响微小.离散元数值模拟结果显示,贯入圆锥锥尖部位的颗粒力链为强力链,颗粒的速度数值较大但方向杂乱,其他位置颗粒几乎静止;圆锥指数仪的贯入阻力随贯入深度增加而显著增大;土槽侧壁的正压...     

土壤阻力连续测试系统农田试验研究

土壤阻力连续测试系统可连续获取农田压实的土壤阻力信息。为研究土壤阻力连续测试系统测试土壤阻力指数(TRI)的适用性,安排了小区对比、大田对比和工作速度影响3个试验,进行了土壤阻力指数TRI值与土壤圆锥指数CI值对比分析。试验结果表明:在表征农田土壤压实程度上,TRI值与CI值具有一致性,即利用土壤阻力连续测量系统测取的TRI数据可以反应农田土壤的压实程度;土壤阻力连续测量系统采样连续、数据信息量大和采样效率高,适合于大面积农田土壤信息快速采集,有利于变耕深耕作技术的开展;在保证系统高效、安全和测试数据稳定的前提下,试验结果显示测试系统较理想的工作速度是1.0m/s。     

圆锥指数仪贯入沙土过程的三维离散元法模拟

在圆锥指数仪贯入沙土试验的基础上,建立了半圆柱形沙土料床的三维数值模型,利用离散元法对圆锥指数仪贯入沙土过程进行了模拟,讨论了圆锥指数的主要影响因素及其影响规律。研究结果表明:贯入圆锥的铅垂方向阻力、圆锥指数及半圆柱形料床侧壁的正压力均随着贯入深度的增加而增大,且形状窄、粒径大的料床圆锥指数明显大于形状宽、粒径小的料床;贯入后的大颗粒料床侧壁正压力明显大于小颗粒料床;当圆锥贯入速度大于0.2 m/s时,圆锥指数才明显增大,此时贯入过程已经对料床产生较强的冲击效应。最后,把贯入后的料床根据颗粒的位移划分为4个区域,可以直观地判断出贯入过程的影响范围,为实地测量土壤坚实度时取样点间距的选取提供了理论依据。