太阳系天体相对地球某点的波动式螺线运动(Ⅱ)——太阳系七大行星相对地球某点的螺线运动方程推导及模拟分析

为研究太阳系天体相对地球某点的运动规律,在太阳系天体相对地球某点的波动式螺线运动(I)中推导出太阳和月球对地球赤道某点和纬度某点的波动式螺线运动轨迹方程,并进行了计算机模拟与分析的基础上,推导出太阳系七大行星对地球赤道某点和纬度某点的波动式螺线运动轨迹方程,并分别进行了计算机模拟与分析.结果表明,太阳系七大行星相对于地球某点的运动轨迹为与幅值与角度相关的波动式螺线,向x轴方向等速传播,并且在两种坐标轴下的运动规律与太阳、月亮类似.并且:1在双波动坐标轴下分析,水星运动轨迹在yz平面上的投影出现重波;2金星运动轨迹在yz平面上的投影疏密度与其余星球相反;3在波动-螺面坐标轴下分析,天王星和海王星螺线与太阳的最相近.     

吊篮一鸭嘴式移栽机栽植器运动轨迹分析

针对秧苗难立苗问题,以吊篮一鸭嘴式移栽机为例,建立了栽植器的运动方程,推导出特征参数λ的值。根据零速投苗原理,当λ=l时,能够保证秧苗的直立度。在ADAMS软件中建立了仿真模型,并对其进行了运动模拟,模拟结果表明,吊篮在前进方向存在零速点,其运动轨迹是一条近似摆线,符合λ=1时的情况,实现了零速投苗。     

土壤水分运动方程与参数研究进展

概括了非饱和土壤水分运动方程的研究进展以及为预报非饱和土壤水分运动获得土壤水分运动参数的方法,并提出土壤水分运动研究将以计算机模型、数值模拟、自动测定装置等工具为发展趋势。     

摘脱割台脱出物运动方程数学模型

建立了割前脱联合收割机摘脱割台脱出物籽粒运动方程数学模型。为在计算机上描述籽粒的运动轨迹,并进一步建立籽粒的落粒分布规律模型典定了基础。     

基于对数螺线方程的秸秆粉碎机锤片设计及应用参数确定

锤片式秸秆粉碎机是目前应用较为广泛的一种秸秆粉碎机型,针对传统锤片工作时受力不均、波动较大进而影响秸秆粉碎效率及锤片的使用寿命等问题,根据对数螺线方程原理,确定了锤片刃线方程及其参数,利用Solidworks建立对数螺线方程曲线刃线锤片的三维实体模型,设计出一种新型的秸秆粉碎机锤片,通过试验表明,等滑切角锤片与普通矩形锤片相比,粉碎玉米秸秆时单位产量的能耗量明显减少,且当滑切角为45°时仅为0.2 kw/h,具有显著的优势,随着玉米秸秆含水率的下降,电能消耗减少;当锤片为45°滑切角,秸秆含水率为20%,锤片末端线速度为70 m/s时,单位产量的能耗量最低。     

微重力模拟育种平台运动轨迹的规划研究

在三维空间气浮式模拟微重力育种平台装置的设计中,为了达到控制育种装置的空间运动姿态的目的,就要通过对育种平台运动轨迹进行规划来推导出其运动控制方程,实现电机伺服系统在三自由度上的联动问题,以及气缸在垂直方向上的伸缩位移量问题。这两者协调运动才能使平台按照预先设定的椭圆形轨迹运动。     

紫色土水分一维水平运动的数值模拟

在不同条件下,土壤水分运动模型方程参数的取值和方程的解法不同.在室内对3种紫色土水分一维水平运动进行了模拟,并采用隐式差分格式分解Richards土壤水分一维水平运动的基本方程.模拟计算程序用Fortran语言编写,模拟出的土壤水分分布结果与实测值吻合较好;3种紫色土的累积入渗量(I)、入渗率(f)与湿润峰(Xf)的关系符合Philip数学模型;试验测得的数据还能较好地拟合3种土壤水分特征曲线模型,其中以指数式和幂函数式的模拟较好.所以研究认为运用Philip数学模型能较好的表达紫色土水分运动的基本规律.     

三维非结构混合网格高超声速流场并行计算

在非结构混合网格上对三维高超声速化学非平衡粘性绕流进行了基于PC-Cluster的分布式并行数值模拟.本采用区域分裂思想,研究了三维非结构混合网格区域自动分解技术,并以此为基础对高超声速化学非平衡绕流进行了并行数值计算.控制方程为多组分N-S方程,空间离散采用有限体积格心格式,时间推进为显式Runge-Kutta格式.化学非平衡动力学模型为七组元带电离反应模型,对化学反应源项进行了点隐式处理,温度场的计算采用牛顿迭代法.在PC-Cluster上对三维双椭球模型的高超声速绕流流场进行了基于区域分解技术的并行数值模拟,所得数值结果与参考献中的结果作了对比验证。     

刚体平面复合运动的动力学分析

本文从质点运动微分方程,推出相对运动为绕定轴转动,牵连运动兼有平动和转动的刚体动力学方程,并给出了方程的一般解法。     

紫色土水分一维水平运动的数值模拟

在不同条件下,土壤水分运动模型方程参数的取值和方程的解法不同。在室内对3种紫色土水分一维水平运动进行了模拟,并采用隐式差分格式分解Richards土壤水分一维水平运动的基本方程。模拟计算程序用Fortran语言编写．模拟出的土壤水分分布结果与实测值吻合较好;3种紫色土的累积入渗量（I）、入渗率（f）与湿润峰（Xf）的关系符合Philip数学模型;试验测得的数据还能较好地拟合3种土壤水分特征曲线模型,其中以指数式和幂函数式的模拟较好。所以研究认为运用Philip数学模型能较好的表达紫色土水分运动的基本规律。     

测定立木材积的改进形点法

为了测定立木的材积,该文应用孔兹干曲线方程建立了表达整株树干形状的连续干曲线方程组和树干材积的精准区分求积式.据此,推导出立木的改进形点法求积式.为了克服对形点的观测困难,该文又提出了形点高的推定式,便于发挥外业调查的工作效率.以精准区分求积式所求材积为真值,中央断面区分求积法、改进前的立木形点法和改进形点法分别与其进行比较,理论与实验证明,改进形点法测定立木材积的过程简便易行,具有更高的准确度、通用性和实用性.      

水平旋转式搂草机曲面轨迹控制导向槽从动件运动规律设计

针对水平旋转式搂草机曲面轨迹控制导向槽从动件复杂的运动特征,采用理论结合实际的方法,对从动件的运动规律进行设计。通过对从动件运动轨迹曲线类型的探讨,推导出了从动件运动规律的轨迹方程;利用MATLAB软件绘制从动件运动规律线图;对样机进行试制,并进行田间试验。结果表明,研制的水平旋转式搂草机样机搂得的草条均匀整齐、翻转合格率为93.5%、漏搂率为2.2%,作业质量满足行业标准要求。     

运动波理论及其在黄土坡面径流过程模拟中的应用

从运动波理论的基本方程入手,分析坡面产流机制,推导出某一时刻坡面上任一点的运动波方程的理论解析解.根据对坡面径流过程的分析,将坡面径流过程分成涌水阶段,平稳阶段和消退阶段,分别各阶段推导出了运动波方程理论解析解的求解公式.最后用模型去拟合实测径流过程,求取各次降雨的参数值~i0,a和m,对理论公式进行修正,建立了~i0,a,t_a,T_c,t_h的预测模型.如果已知坡面基本状况、坡度、降雨强度及前期土壤含水量,利用本文提出的模型即可预测单次暴雨下坡面末端径流动态过程.     

圆柱型超声电机驱动质点的运动分析与接触结构设计

针对目前圆柱型超声电机定、转子间相对滑动较大,导致电机效率低下等问题,推导了定子端面驱动质点的运动轨迹方程,并利用MATLAB软件对驱动质点的运动轨迹进行仿真分析;采用有限元法对本研究提出的柔性接触结构进行接触变形分析;对定子进行模态和谐响应分析。结果表明：定子端面驱动质点的运动轨迹为一椭圆,椭圆面与定子端面呈一定夹角;本研究提出的柔性接触结构能有效减少定、转子间的相对滑动。     

蒸发条件下蓄水坑灌法单坑土壤水分运动数值模拟及分析

通过室内试验与计算机数值模拟相结合的方法建立蒸发条件下土壤水分运动数学模型,采用交替方向隐式差分法进行求解,利用试验资料总结土壤蒸发率与表土（0～5 cm）含水率经验关系为对数曲线关系,并利用拟合关系式作为数学模型的边界条件。经验证,计算机数值模拟结果与实测结果吻合较好,表明利用该方法模拟蒸发条件下蓄水单坑土壤水分运动的问题是可行的。     

入渗条件下粉煤灰基质的水分运动特征及其模拟

为了研究确定Richards方程能否很好地描述粉煤灰水分运动特征,采用试验结果与软件模拟结果进行对比的方式获得Richards方程的描述效果.在试验阶段,对土柱模型分别进行不接地下水和接地下水两种情况下的水分运动模拟,获取粉煤灰的相关水力学参数;软件模拟阶段,利用Hydrus-1D软件来建立应用Rechards方程描述的粉煤灰水分运动模型.将两者的试验数据进行拟合对比后,发现当不接地下水时,Rechards方程能较好地描述粉煤灰的水分运动特征;但当接地下水时,应用Rechards方程对粉煤灰水分运动进行描述时会存在较大的偏差.     

蔬菜移栽机分插机构结构参数优化及运动特性分析

基于水稻插秧机的基础上改进的小型蔬菜移栽机,移栽的核心工作部件是采用曲柄摇杆的后插式分插机构,其性能决定移栽质量,通过理论分析,建立曲柄摇杆分插机构的运动模型,模拟了相对运动轨迹和绝对运动轨迹。运动VB软件获得运动轨迹,并进行参数优化,获得取苗角=13.2°,推苗角=68.08°,两角差值=55.50°。绝对运动轨迹高度达到300 mm,满足蔬菜移栽农艺要求,为蔬菜移栽设计提供理论依据。     

超声速化学反应流场迎风格式数值模拟及并行计算

基于有限体积迎风格式对超声速燃烧流场进行了的数值模拟.由于超声速燃烧流场绕流的复杂性,要求对多组分Euler/N-S方程求解的数值模拟方法应具有较高的计算精度及效率.本文引用辅助点方法建立了具有空间二阶精度的van Leer迎风矢通量分裂格式,并应用于超声速燃烧流场绕流的数值模拟.化学反应为氢气/空气十反应模型,采用考虑了化学反应特征时间的当地时间步长显式Runge-Kutta时间推进格式.对钝头体模型爆轰现象、后向台阶氢气喷射及二维内外流超声速燃烧流场模型进行了区域分裂技术的并行计算.计算结果与参考文献作了对比,得到了满意的结果.     

基于人机交互的虚拟仿真网球健身游戏设计

借鉴目前已有的虚拟仿真游戏及其他健身游戏,对网球健身游戏用到的相关运动捕捉、动作模拟、虚拟现实进行初步设计和描述.通过Stage运动捕捉系统获得训练者肢体运动、身体运动、挥拍力度、挥拍角度等运动数据,并将这些数据反映在虚拟角色模型上,同时将虚拟角色动作及网球运动轨迹反馈给对方训练者或计算机,来实现网球单机游戏或网球网络对战,从而达到让游戏者健身的目的.     

基于物理模型的渔网网衣动态模拟与可视化研究

为了在渔船模拟器中进行渔网的动态模拟，建立了渔网的数学模型，并进行其可视化研究。基于集中质量模型将渔网离散为通过无质量弹簧连接的质量点集合，根据牛顿第二定律建立了质量点的动力学方程，并考虑了均匀流对渔网运动的影响。为了进行渔网运动的实时模拟，利用隐式Newmark-β算法求解渔网的数学模型，增大了可进行稳定计算的时间步长。对一尼龙网片在水流中的运动进行了模拟，并利用OpenGL函数库开发了渔网的三维可视化程序，从而验证了该模型的合理性。