基于超静定方程的橡胶材料本构模型参数识别

由于橡胶材料具有非线性和大变形特性,使得描述橡胶力学特性的本构模型参数的确定比较烦琐和困难。为了提高橡胶本构模型参数识别的准确性,基于超静定方程求解原理推导出一种新的识别方法。以某橡胶衬套为例,识别的参数应用于有限元分析,对比试验数据,结果表明该识别方法可以准确识别橡胶材料参数,并且精度相对于最小二乘法有了明显改善,显示了超静定识别法的有效性和可靠性。     

玉米秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性质及玉米产量的影响

为研究玉米秸秆还田及配施腐熟剂对土壤理化性质和玉米产量的影响。在博乐市小营盘镇玉米种植区设置了3个处理的田间试验,测定土壤理化性质及土壤酶活性,并调查玉米产量。结果表明,玉米秸秆还田能增加玉米产量,增加土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾,提高土壤酶活性,降低土壤容重。尤其以秸秆还田配施有机物料腐熟剂效果显著。     

不同密度与沼肥用量对玉米产量及效益的影响

为研究玉米在不同种植密度下,沼肥(液)不同用量对玉米生长和产量形成的影响,开展3个种植密度3种沼肥施用量试验。结果表明,玉米在A_1、A_2密度下,玉米产量随沼肥(液)施用量的增加而增加,但在A_3密度下,沼肥(液)施用量越大玉米产量反而降低,产量与经济效益表现最优的是A_2B_3、A_1B_3处理,即当玉米群体密度分别为5069株/667m~2,4535株/667m~2,沼肥用量为1111.7kg/667m~2。     

基于改进欧拉算法的双吸离心泵泥沙磨损特性研究

固液两相流算法对双吸离心泵泥沙磨损模拟精度有直接影响。采用改进的固液两相流欧拉算法,考虑了相间阻力和泥沙扩散系数两方面因素,对典型悬移质泥沙粒径条件下的双吸离心泵流场进行了数值计算。研究发现,叶片表面湍流强度在头部和尾部较大,可达6%~10%;叶片头部和尾部的颗粒动态尺度大于中部。由湍流强度和颗粒动态尺度组成的湍动尺度效应,在叶片头部和尾部表现强烈,湍动尺度效应使固液相间阻力增大,更有利于颗粒的扩散,避免了颗粒聚集,对大颗粒的作用强于小颗粒。湍动尺度效应导致叶片表面固相体积分数分布范围减小,大颗粒的变化值大于小颗粒,叶片头部和尾部的改变值大于中部,叶片表面的严重磨损部位为叶片工作面尾部的块状磨损区,这比采用传统算法得到的带状磨损区和偏磨区计算结果,更符合离心泵实际磨损情况,考虑湍动尺度效应后得到的磨损率也有所增大。在此基础上,提出了双吸离心泵叶片水力设计和表面喷涂防护原则,为提高双吸离心泵抵抗泥沙磨损能力奠定了基础。     

基于生物催化法的食品熏蒸剂环氧乙烷制备

为了探索一种反应条件温和、方法简单的食品熏蒸剂环氧乙烷制备方法,采用甲基弯菌IMV 3011(Methylosinus trichosporium IMV 3011)细胞作为生物催化剂,催化乙烯的环氧化反应生成环氧乙烷,确定了反应条件。结果表明:反应器中气相的组成为氧气50%、乙烯20%、氮气30%(体积分数),30℃、150 r/min振荡反应8 h,采用固定化形式催化剂,环氧乙烷生成量为34μmol/mg,利用甲烷培养对其循环再生,再生8次催化剂中甲烷单加氧酶(MMO)活力仍保留89%,环氧乙烷物质的量为3.4 nmol。     

温室作业机具室内定位方法研究

针对农机具在温室大棚内的定位、作业轨迹跟踪及作业面积核算需求,提出一种基于多源数据融合理论的温室机具室内定位优化算法。首先根据惯性导航测量技术预估被测目标定位初值,再利用无线RSSI测距技术使用加权质心算法获得定位测量结果,利用卡尔曼滤波算法进行定位信息最优化计算,以消除基于单一测量技术存在数据漂移、测试信号受遮挡、电磁干扰造成的误差,获得准确的定位信息,进而实现作业轨迹的实时跟踪以及作业面积的有效核算。在Matlab仿真分析中,首先建立定位算法评价指标以便于定位效果评估,通过仿真计算得出:基于多源数据融合的优化定位算法的定位精度及稳定性均优于单一无线RSSI室内定位算法。温室大棚田间试验的实际测试结果表明,室内定位精度不大于0.125 m,定位误差小于0.4%,能够较好地满足温室内作业机具的定位及作业轨迹实时获取与监测的需求。     

黑蒜非发酵法制备工艺与抗氧化活性研究

为了提高黑蒜的生产效率、降低黑蒜的生产成本,将蒸制工艺与烘制工艺相结合,设计并优化了一种非发酵黑蒜制备工艺。研究结果表明,非发酵黑蒜的最佳制备工艺参数为:蒸制温度127℃、蒸制时间70 min、烘制温度95℃、烘制时间6.5 h,在此工艺条件下制得的黑蒜总酚质量比为11.15 mg/g,含水率为27.41%,还原糖和总酸质量比分别为7.87 g/(100 g)和36.09 g/kg。在0.06~0.18 mg/m L质量浓度范围内,黑蒜的还原能力是维生素C的1.4倍以上,说明黑蒜具有很强的抗氧化活性。与发酵工艺相比,总酚等活性成分含量相近,但极显著地缩短了黑蒜的制备时间、提高了生产效率、降低能耗,为功能性蒜制品的开发利用提供了技术基础。     

基于流声耦合法的超低比转数离心泵空化特性研究

为研究离心泵不同空化状态下噪声特性的变化规律,以及空化的发展对水动力噪声的影响,首先以一台超低比转数离心泵为研究对象,搭建闭式试验台,基于泵产品测试系统及数据采集系统建立了离心泵空化噪声的试验测试系统,实现了泵性能参数和内场噪声信号的同步采集。其次,分别应用不同空化模型对模型泵空化性能曲线进行预测,并与试验值进行对比,选择合适的空化模型。在此基础上将整个空化过程划分为未空化阶段、空化初生阶段、特征空化阶段及严重空化阶段,结合声学边界元法将流场信息转化为声场信息,并通过比较各空化阶段噪声预测值与试验值相对误差,发现模拟信号与实际信号吻合度较高,充分验证了预测方法的可行性。最后,基于流声耦合法研究空化对内部声场的影响。研究发现:针对超低比转数离心泵空化,Zwart模型比Kunz模型具有更好的适用性。内场噪声信号随空化的发展变化规律比较复杂。在中低频段,由于空化对动静干涉的抑制作用,使得叶频及其倍频特征值离散分量声压级随空化的发展呈现逐渐下降趋势,而轴频分量呈现增大趋势;而高频宽频噪声随空化系数的降低呈现先缓慢减小、然后急剧上升的规律,逐渐将高频特征值分量淹没在宽频带中,高频段声压级的增高造成总声压级的升高。     

拨辊推送式马铃薯清选分选机设计与试验

针对现有马铃薯清选分选机的薯土分离效果差、伤薯率较高、工作效率低等问题,设计了一种拨辊推送式马铃薯清选分选机。对该机器的工作机理进行了阐述,确定了清选装置、分选装置的结构参数,分析了马铃薯在清选分选过程中的力学特性。选取机组的转速、上料量、机组提升角度作为试验因素,伤薯率、分选清洁率为试验性能指标进行正交试验,并对试验结果进行显著性分析。结果表明,各因素对伤薯率影响的主次因素顺序为:机组提升角度、机组转速和上料量;对分选清洁率的影响主次因素顺序为:上料量、机组转速和机组提升角度。按照以马铃薯的伤薯率较低,兼顾分选清洁率较高的原则,确定较优组合,即机组转速为145 r/min,上料量为20 t/h,机组提升角度为12°,并对该参数组合进行了验证试验,结果表明,在该条件下机器伤薯率为0.773%,分选清洁率为95.42%,符合基本作业要求。     

新疆吐鲁番地区‘无核白’葡萄水分和矿质元素周年吸收规律研究

为探究新疆吐鲁番地区‘无核白’葡萄水分和矿质元素的周年吸收规律,以4年生‘无核白’葡萄为试材,采用密闭式营养液循环供给系统栽培,避免了水分和矿质元素的流失,并设置低、中、高浓度(0.5、1.0和1.5倍标准配方浓度)的Hoagland营养液处理。在葡萄植株的生长发育过程中持续测定营养生长(新梢长度、新梢粗度、叶片面积)和生殖生长(果粒横径、果粒纵径、单果质量、可溶性固形物、可滴定酸)指标,检测和计算了不同发育阶段葡萄植株对水分和矿质元素的吸收量,并测定葡萄叶片和果实中矿质元素的含量变化。结果表明,中浓度营养液栽培的‘无核白’葡萄长势中庸,果实品质最佳,作为吐鲁番地区葡萄水分和矿质营养吸收量的参考依据,其生理需水量为每年4 149.5m~3·hm~(-2),矿质元素每公顷的吸收量分别为N 227.9 kg,P 22.9 kg,K 325.9 kg,Ca 341.8 kg,Mg 117.8 kg,Fe 1.9 kg,Mn 460.6 g,Cu 182.3 g,Zn 198.1 g,B 728.3 g。花后47~75 d,‘无核白’葡萄植株的水分和矿质元素吸收速率最大。叶片和果实中的矿质元素含量总体呈高浓度营养液处理中浓度营养液处理低浓度营养液处理的趋势。