基于节曲线凸性判别的行星轮系移栽机构解析

为了建立非圆齿轮凸性与理想移栽轨迹之间的直接联系,使行星轮系移栽机构更好地满足作业要求,提出一种基于非圆齿轮节曲线凸性指标的不等速行星轮系机构参数求解方法。根据给定的运动轨迹,建立全局坐标系;将轮系简化为二杆二自由度开链机构（2R机构）,建立基于移栽轨迹的机构运动求解模型,提出非圆齿轮节曲线凸性判定指标,确立轮系中心位置变化范围即解析区域。根据运动学原理,由二杆二自由度开链机构复演理想移栽轨迹,求解轮系传动比,建立不等速传动比计算与分配模型,得到杆长、杆长比、轮系传动比、非圆齿轮节曲线凸性值等移栽机构参数,建立可以形成给定移栽轨迹的移栽机构参数信息图。避免了调试非圆齿轮节曲线的盲目性、优化机构尺寸和结构设计中双臂干涉等问题,为设计可形成特定轨迹的轮系机构提供参考。对几种常见移栽轨迹进行计算分析,以“鹰嘴形”水稻钵苗移栽轨迹为例进行非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机构的设计仿真与样机试验,仿真轨迹、试验轨迹与给定理想轨迹基本一致,验证了计算模型的正确性与设计机构的可行性。     

基于SolidWorks内曲线马达设计与精确绘制

本文阐述了液压系统中内曲线径向柱塞液压马达的突出优点和实际应用领域。通过利用西安卓士博液压工程有限责任公司的内曲线马达进行工作原理、运动学精确分析,对内曲线精准计算得到其曲线方程,利用CAXA与SolidWorks精确绘制内曲线的完整形状,为内曲线液压马达的设计以及绘制提供了有力依据和具体途径。     

风机串联性能试验节流器设计

设计了一套用于测试风机串联工作时风机之间的气流特性的节流装置,通过试验验证,并绘制出不同阻力挡板在同种流量变化下的性能曲线,流经该装置的气流紊流现象较弱,测量位数值稳定,便于数据采集。为进一步研究风机串联工作时,风机之间的气流特性提供了必要的准备。     

三角网格曲面高精度刀轨快速生成算法

提出一种三角网格曲面刀轨生成算法,该算法引入R*-tree索引结构并对其进行改进,建立三角网格曲面的三维空间索引结构,快速获取局部型面参考数据并分析其微分几何性质,基于局部型面1阶连续约束条件,采用抛物线逼近网格边界,实现三角网格曲面精度补偿,对网格边界曲线与刀轨截面求交获取刀位数据,对其排序生成刀轨,实例表明该算法数据适应性强,生成数控加工刀轨精度高,算法运行速度快。     

土壤水汽吸附曲线的模拟及其滞后效应

准确模拟土壤水汽吸附曲线对于研究土壤与水分子之间的相互作用机理及预测土壤中挥发性有机气体的运移有重要意义。选择了中国不同地区七种典型土壤,评价了GuggenheimAnderson-deBoer(GAB)模型对水汽吸附和解吸曲线的模拟效果,并就水汽吸附行为的影响因素、水分子与土壤颗粒的相互作用机制进行了讨论。结果表明,对于七种供试土壤的水汽吸附和解吸曲线,GAB模型均方根误差小于0.000 7,决定系数大于0.995。相比土壤水汽解吸附过程,水汽吸附过程土壤的单层吸附水含量较低,而纯液态和单层吸附的水分子自由焓差较高。水汽吸附与解吸附过程中土壤单层水含量和滞后指数与有机碳含量呈极显著的正相关关系,而与黏粒含量的相关性受矿物类型的影响。     

生物炭对粉黏壤土水力参数及胀缩性的影响

该文选取2种粒径（细炭0.013～0.048 mm、粗炭0.3～0.7 mm）的生物炭,以2种质量百分比（3%、6%）施入一种粉黏壤土,通过测定不同粒径生物炭及施加比例下土壤的水分特征曲线、饱和水力传导度、收缩性及饱和膨胀率,研究生物炭对粉黏壤土水力参数及胀缩性的影响。结果表明,2种粒径及添加比例的生物炭均降低了粉黏壤土的持水能力。但4种添加生物炭处理相互之间持水能力差异不显著。生物炭可降低粉黏壤土中极微孔隙和中大孔隙的比例,提高微孔隙和小孔隙所占的比例。生物炭的添加降低了该粉黏壤土的饱和含水率和凋萎系数。细炭对粉黏壤土的田间持水率没有显著影响,粗炭降低了粉黏壤土的田间持水率。两种粒径的生物炭均可提高粉黏壤土的有效含水率,并降低离心失水过程中土壤的收缩,在这2方面细炭的影响效果比粗炭显著;细炭的添加对粉黏壤土饱和膨胀率没有显著影响,粗炭则降低了粉黏壤土的饱和膨胀率。2种粒径生物炭的添加均降低了该粉黏壤土的饱和水力传导度。3%和6%的添加比例在大部分研究指标中未表现出明显差异。该研究可为生物炭在土壤环境修复应用方面提供一定的理论指导。     

中国省域化肥面源污染时空格局演变与分组预测

减少化肥面源污染的同时保持农业产值持续增长是实现农业产业生态化和农业高质量发展的必然要求。中国各省均制定并实施了化肥零增长行动计划,但进展和成效并不一致,并可能相互影响。论文运用化肥流失系数法对中国1997—2018年31个省(市、自治区)化肥面源污染排放强度进行核算,再运用空间自相关和热点分析对其进行时空格局演变分析,揭示化肥面源污染的时空演变规律,探讨区域间的相互影响。根据时空格局特征将全国分为热点区、冷点区和非热(冷)点区,在考虑相邻省份间空间异质性和相关性的条件下,分组模拟和预测化肥面源污染排放强度与人均农业产值间的环境库兹涅茨曲线(EKC)时间路径。结果表明:1)化肥面源污染排放强度省际差异较大,表现为空间正自相关,呈集聚模式。热点分析显示,化肥面源污染时空格局相对稳定,热点区主要集中在中南部,长江中下游地区尤其显著,黄淮海地区近年热点程度下降较明显;冷点区主要集中在西部地区和黑龙江。2)基于时空格局分组的环境库兹涅茨曲线(EKC)趋势模拟表明,各组均存在显著的非线性EKC关系但趋势和拐点差异明显,热点区为"倒U型",冷点区和非热(冷)点区为"倒N型",多数省份正处于曲线上升阶段且距拐点较远。3)产业结构的调整和转移促使区域间存在化肥面源污染空间溢出效应,要从整体上把握区域间的协同治理。根据研究结果,提出热点区应研发推广适用施肥设备,提高化肥利用率;冷点区应保护性耕作,增施有机肥;非热(冷)点区应合理调整农业产业结构,注重种养循环。区域间则应当通过生态补偿、排污权交易等方式实现协同治理。     

基于全株生物量和全株氮浓度的马铃薯氮临界浓度稀释模型的构建及验证

  【目的】  临界氮浓度稀释曲线的构建是作物氮素营养诊断的基础,然而其曲线参数可能受品种等因素影响。本研究的主要目的是构建滴灌条件下常见马铃薯品种临界氮浓度稀释曲线模型,并利用相应的氮素营养指数进行马铃薯氮素营养诊断。  【方法】  于2014—2016年分别进行了滴灌条件下3个马铃薯品种、不同施氮量的田间试验。在马铃薯苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期和收获期5个关键时期,进行地上部茎叶和地下部块茎取样,分别测定了生物量和氮浓度,根据公式计算出马铃薯全株生物量和全株氮浓度。根据全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型和相应的氮素营养指数。  【结果】  马铃薯地上部生物量和地上部氮浓度以及全株生物量和全株氮浓度都是随着生育时期的推进呈现出负幂函数关系,基于地上部生物量和地上部氮浓度建立的临界氮浓度稀释曲线决定系数平均为0.52,而以马铃薯全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释曲线决定系数平均为0.94,较前者提高了80%。以马铃薯全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型更为合理,且受品种影响较小,克新1号、夏坡地和荷兰14用同一个临界氮浓度稀释曲线的决定系数均达到0.95,表明构建的氮素营养模型可以进行不同品种的马铃薯氮素营养诊断。  【结论】  相对于传统籽粒型作物基于地上部生物量和地上部氮浓度建立临界氮浓度稀释模型,基于全株生物量和全株氮浓度建立的临界氮浓度稀释模型适用于不同品种马铃薯的营养诊断。在内蒙古滴灌生产条件下,马铃薯临界氮浓度稀释模型为Nc = 4.57W–0.41,基于该模型计算的马铃薯克新1号合理施氮量为N 170～180 kg/hm2、夏坡地合理施氮量为 190～200 kg/hm2、荷兰14合理施氮量为 215～225 kg/hm2。这些计算结果与试验结果的吻合度达到了0.95。     

端壁开缝改善轴流泵驼峰的机理

为了探索可有效抑制轴流泵特性曲线驼峰区的方法,该研究针对某轴流泵开展端壁沿轴向开缝的数值模拟研究,分析缝数目、缝长度和缝角度对轴流泵性能的影响规律,结合全通道非定常模拟揭示端壁开缝对轴流泵驼峰区的改善机理。研究结果表明,端壁开缝能够有效抑制轴流泵的驼峰现象,失速工况的扬程和效率分别提高了83.5%和8.13%。增加缝的数目和缝长可提高开缝抑制驼峰的能力,但缝过长会降低设计工况的效率,在一定范围内增加缝的径向倾角有利于驼峰区的改善,但不宜超过45°。在驼峰工况区,叶顶泄漏流呈旋涡状向叶轮进口方向发展,与来流共同作用堵塞叶顶通道,导致叶顶区域扬程突降。在叶片正背面压差作用下,缝内建立的喷射与抽吸的流动循环可使相对液流角在0.9倍相对叶高处以上部分明显降低,最大降幅62°,平均泄漏强度降低41.4%,叶顶中部附面层厚度降低18 mm,有效抑制由叶顶泄漏涡与主流相互作用造成的堵塞,并可削弱叶顶部位由叶顶泄漏涡等二次流诱发的压力脉动,是改善轴流泵驼峰区以及提升小流量工况效率的原因。端壁开缝具有改善轴流泵驼峰的巨大潜力。     

汞在泥炭上的吸附特征研究

采用批次法研究了汞在三江平原泥炭、吉林双阳泥炭上等温吸附特征及介质pH值、背景离子浓度的影响。实验结果表明:两种泥炭吸附等温线均同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,而与Langmuir方程的拟合效果更好; 在溶液汞浓度相同时,温度升高,泥炭对汞的吸附量降低;在相同的条件下,三江平原泥炭对汞的吸附量大于吉林双阳泥炭对汞的吸附量;两种泥炭对汞的吸附量受pH值的影响明显且都在pH 6.0左右具有最大的吸附量;在酸性条件下,吸附介质的pH值升高利于泥炭对汞的吸附;介质的离子浓度升高,可以使两种泥炭对汞的吸附量迅速降低。