WRF模式辐射方案对极端低温天气预报的影响

利用WRF模式和GFS资料对北疆的两次强寒潮天气过程进行了回报,分析了WRF模式不同辐射参数化方案对极端低温天气预报的影响.结果表明:WRF模式不同的辐射方案,尤其是长波辐射方案对极端低温天气预报的影响较大.Earth Held-Suarez forcing与Dudhia、Goddard组合方案预报的气温更接近实况.但是Earth Held-Suarez forcing方案没有考虑微物理过程之间的相互作用,没有考虑云量和温室气体对辐射的影响,比较适用于冬季.从辐射平衡的角度来看,该方案在预报43.5°～50°N的气温时,误差比较小.     

利用RZWQM-ERES模拟华北平原农田土壤水分动态及其对作物产量的影响

农业系统模型是农业生产多元目标优化管理的重要工具,但由于系统模型过程复杂,参数众多,校正和验证工作一直是模型研究的重点和难点。本文对RZWQM (Root Zone Water Quality Model)与CERES (Crop Environment Resource Synthesis)的结合模型RZWQM-CERES模拟土壤水分及作物产量进行了参数优化和验证,结果表明,RZWQM-CERES在禹城站和栾城站模拟不同灌溉处理土壤贮水量与测定值呈相似的变化趋势,均方根差(RMSE)分别为2.38~2.70 cm及3.49~3.73 cm;作物产量模拟结果与实测值对土壤水分的响应趋势一致(R² = 0.83^***,n = 22),其中在禹城站模拟小麦和玉米产量的RMSE分别为550 kg hm^-2和580 kg hm^-2,栾城站模拟小麦产量的RMSE为670 kg hm^-2。以上结果表明RZWQM-CERES可作为华北平原模拟和分析土壤水分对作物产量影响的有效工具。本文初步建立了一套适合华北平原作物生产的模型参数,为利用RZWQM-CERES建立农田水分优化调控策略奠定了基础,并探讨了模型评价过程中应注意的问题。     

离心泵叶轮的参数化设计

对离心泵叶轮优化设计存在的问题进行了详细的阐述,离心泵叶轮优化设计的主要困难在于复杂的内流道形状及其与泵水力性能间复杂的隐式关系,对基于NURBS的曲面设计方法、基于自由曲面变形方法及偏微分方程方法3种离心泵叶轮参数化设计方法的研究进行了详细的介绍．为了减少计算量,采用偏微分方程方法对离心泵叶片几何形状进行参数化控制,参数化控制偏微分方程的边界条件,假定方程中的控制参数a(u,v)为常量1,采用响应面方法对泵叶轮进行优化设计,根据试验及模拟结果进行二阶多项式响应面回归,分析发现二阶多项式响应关系不能反映离心泵叶轮设计目标与控制变量间的复杂的非线性关系．为此,在此基础上提出采用偏微分方程构建设计目标的偏微分超曲面响应,数值求解多维空间上偏微分方程的边值问题,进行优化分析得到最优设计．优化设计实例计算结果表明提出的理论及方法是合理的．     

离心泵叶轮的参数化设计

对离心泵叶轮优化设计存在的问题进行了详细的阐述,离心泵叶轮优化设计的主要困难在于复杂的内流道形状及其与泵水力性能间复杂的隐式关系,对基于NURBS的曲面设计方法、基于自由曲面变形方法及偏微分方程方法 3种离心泵叶轮参数化设计方法的研究进行了详细的介绍.为了减少计算量,采用偏微分方程方法对离心泵叶片几何形状进行参数化控制,参数化控制偏微分方程的边界条件,假定方程中的控制参数a（u,v）为常量1,采用响应面方法对泵叶轮进行优化设计,根据试验及模拟结果进行二阶多项式响应面回归,分析发现二阶多项式响应关系不能反映离心泵叶轮设计目标与控制变量间的复杂的非线性关系.为此,在此基础上提出采用偏微分方程构建设计目标的偏微分超曲面响应,数值求解多维空间上偏微分方程的边值问题,进行优化分析得到最优设计.优化设计实例计算结果表明提出的理论及方法是合理的.     

BIM技术在Venlo温室设计中的应用分析

针对现行大型温室设计过程中普遍存在的设计工作流中信息不连贯、多平台重复建模、修改图纸工作量大且易出错以及预算工程量主要依靠人工提取等问题,提出一种基于BIM（Building Information Modeling）技术的大型温室设计方法和工作流。依托BIM技术在建筑领域的应用,有机结合高科技温室的设计工作需求,以Venlo温室为例,研究了设计阶段应用BIM技术的系统方法,明确了不同功能软件之间的信息交互模式,构建了基于BIM技术,以Revit为核心的Venlo温室设计、分析、出图和造价分析全体系工作流程,创建了基于中国温室技术特点的Venlo温室BIM族库。实现了从场地形体方案筛选、主体模型搭建、流场分析、结构分析、节点深化、各系统安装及综合检查、图纸明细表生成和效果图制作等全流程的BIM工作流体系搭建。研究结果表明,尽管BIM设计方法需在模型创建阶段投入相对较多时间,但分析工作可以基于BIM模型快速流畅进行,图纸可以借助软件在碰撞检查后快速创建,特别是在设计优化时可以快速地完成图纸的系统修改和完善,显著减少了重复绘图时间工作量,整体上可以较现行设计方法设计效率提升30%。将BIM技术应用在Venlo温室设计中,可以优化设计流程,加强对项目信息的管理和应用,提高项目设计效率和效益,对设施园艺产业的高质量发展有积极意义。     

车身反求工程中点云参数化的研究

随着汽车工业的发展,人们对车身光顺提出了更高的要求,在汽车车身反求过程中,点云的参数化将对光顺性起着重要的影响作用。针对这一问题,以往提出了很多方法,本文总结评述了已有的几种参数化方法,并对其中的一种方法利用VisualC 6.0进行了编程实现。最后结合车身数据点对本方法进行了检验,结果表明该算法稳定可靠,效率较高。     

基于土壤质地数据估算土壤保水性能Van Genuchten参数

The van Genuchten (vG) function is often used to describe the soil water retention curve (SWRC) of unsaturated soils and fractured rock. The objective of this study was to develop a method to determine the vG model parameter m from the fractal dimension. We compared two approaches previously proposed by van Genuchten and Lenhard et al. for estimating m from the pore size distribution index of the Brooks and Corey (BC) model. In both approaches we used a relationship between the pore size distribution index of the BC model and the fractal dimension of the SWRC. A dataset containing 75 samples from the UNSODA unsaturated soil hydraulic database was used to evaluate the two approaches. The statistical parameters showed that the approach by Lenhard et al. provided better estimates of the parameter m. Another dataset containing 72 samples from the literature was used to validate Lenhard’s approach in which the SWRC fractal dimension was estimated from the clay content. The estimated SWRC of the second dataset was compared with those obtained with the Rosetta model using sand, silt, and clay contents. Root mean square error values of the proposed fractal approach and Rosetta were 0.081 and 0.136, respectively, indicating that the proposed fractal approach performed better than the Rosetta model.     

小麦精密排种器特征造型及装配关联设计

利用三维特征造型软件Inventor对小麦精密排种器进行参数化特征造型和基于装配的关联设计，探讨了排种器三维建模过程中的技术要点和基于装配的关联设计技术关键，并动态模拟装配过程和关联产生二维工程图，提高了排种器改型设计和系列化设计的效率，确保了较高的设计精度。 同时为Inventor软件在其它机构设计过程中的应用提供了参考和借鉴。     

通用陆面模型CLM3.0在冬小麦-夏玉米农田的参数化方案改进——以海河平原的3个试验站为例

为了准确模拟冬小麦-夏玉米种植制度下的农田土壤墒情,本研究改进通用陆面模型CLM3.0的参数化方案,包括灌溉措施及作物种植制度参数化的加入、土壤厚度及土壤层的剖分修改、作物水文及土壤水文过程的一些参数化修改、考虑作物的株高变化等,在海河平原的3个农业观测试验站(东北旺、栾城、洪门)验证改进后的模型的适用性.结果表明:改进后的CLM3.0模型在冬小麦和夏玉米种植制度下的农田具有较好的适用性,可以抓住各层土壤湿度的变化,与改进前的模型相比,其土壤墒情模拟精度明显提高,2 m土体土壤湿度的均方根误差在东北旺、栾城和洪门试验站分别减少了45.2％、47.1％和51.5％.