单旋翼电动无人机对莲雾及荔枝树喷雾效果的试验

为了初步探究单旋翼电动无人机对莲雾与荔枝果树航空喷施的雾滴沉积效果,论证航空作业方式的可行性。针对2种果树设计了包含4个独立作业架次的喷施验证试验,研究了HB-Y-15L与DN-18N单旋翼电动无人机以常规作业参数对莲雾与荔枝果树进行往复式喷施作业时,对应果树冠层各层正反面采样区域的雾滴沉积分布情况。结果表明：在0.3～1.5 m/s的微风条件下,当2种型号的单旋翼电动无人机分别以距果树冠层顶部1 m的飞行高度、2 m/s的飞行速度对莲雾与荔枝果树进行往复式航空喷施作业时,机型对于莲雾、荔枝果树垂直各层采样区域的雾滴沉积水平的影响并不是很显著;经对比分析,HB-Y-15L型无人机喷施雾滴在莲雾树树冠各层间的雾滴穿透性（18.69%）较佳,DN-18N型无人机喷施雾滴在荔枝树树冠各层间的雾滴穿透性（21.25%）较佳;但2种机型在莲雾、荔枝果树各层正反面采样区域测得的雾滴分布均匀性值普遍处于50%以上水平,最高值高达210.06%,均表现出了较差的雾滴分布均匀性,果树沉积均匀性方面研究亟需加强;同时,在未来进行莲雾、荔枝果树航空喷施作业时,为了保证最佳的喷施有效沉积量,建议无人机配套使用喷雾角为80°的小喷雾角度的喷头。该研究结果初步揭示了单旋翼电动无人机应用在莲雾与荔枝果树上的喷施效果,可为合理喷施农药、提升农药利用率提供参考,对进一步推动莲雾、荔枝果树飞防作业普及具有重要的指导意义。     

A comparison of uniaxial and triaxial accelerometers for the assessment of physical activity in dogs

The present study compares the outputs of uniaxial accelerometer (UA) and triaxial accelerometer (TA) to determine whether UAs can be used instead of TAs in estimating physical activity (PA) in domestic dogs (N = 79). The PA of the dogs was measured simultaneously by a UA and a TA attached to regular collars under 3 different conditions: unstructured activity in the kennels (kennel activity); and 2 structured on-lead activities of different intensities on a designated pathway (walking and trotting). The study finds that UA consistently detected significantly more steps. Kennel activity showed the largest differences between the accelerometers, and trotting showed the least. Dogs in the heaviest body weight category showed the best correlation between the devices and the least differences between the accelerometers across the 3 activities. The limits of agreement were wide in all activities. Significantly higher agreements were associated with lower step counts in kennel activity and higher step counts in walking and trotting. The results show that these 2 types of accelerometers cannot be used interchangeably. Confounding factors, such as body weight, must be considered in future analysis of accelerometer outputs and selection of devices for different contexts. Optimal interpretation of objectively measured PA is paramount in supporting future dog fitness, health, and welfare studies.     

Quasi -static Mechanical Properties of SFRC under Uni -axial Compression

Using WAW-2000 a multifunction servo-controlled testing machine,uniaxial quasi-static compression experiments for the steel fiber reinforced concrete(SFRC) were conducted with three strain rates.The volume fraction(V_f)of SFRC ranged from 0% to 3%,and the matrix was C50 concrete.The whole stress-strain curves of matrix and SFRC were obtained,and the results showed that with the increase of V_f,the compressive strength increased slowly,while the toughness increase quickly.With the increase of the strain rate,the strength of SFRC increased,but the toughness decreased,and the more the Vf,the less decreasing of the toughness.The results also showed that the elastic modulus and Poisson's ratio of SFRC were not sensitive material parameters,and with the increase of V_f,the former raised slightly and the latter decreased a little,respectively.A well suited numerical expression of the compressive stress-strain curve applicable to SFRC was put forward.     

岩样单轴抗压强度区间估计分析

基于岩石单轴抗压强度为正态分布随机变量,利用数理统计理论对岩样单轴抗压强度置信区间、置信度等问题进行了系统的分析研究,整理并推导出了岩样单轴抗压强度"区间估计指标"的理论计算公式,并分析了岩样单轴抗压强度样本均值、样本标准差、总体均值置信区间、总体标准差置信区间等与岩样数量之间的关系,最后利用前人试验数据进行了验证应用与分析。结果表明:现有"单值点指标"方法给出的数据"信息不足",导致不同试验条件下得到的各组试验数据之间的横向比较的可靠性得不到保证,而"区间估计指标"可克服其不足,且在岩样数量较小时仍可使用,只是其置信度会较低(置信区间宽度会较大);当岩样数量较小时,样本标准差的波动性比样本均值的波动性约高一个数量级,样本标准差的随机性与离散性更大且达到收敛稳定所需的岩样数量也更大;岩样单轴抗压强度的"区间估计指标"置信区间、置信度等与岩样数量、岩样非均质性、岩样强度分布的随机性等有关。     

单向压缩砂土试样应变局部化带测量及影响因素分析

【目的】研究各因素对单向压缩砂土试样应变局部化测量结果的影响,为岩土材料与剪切带相关问题的研究提供参考。【方法】利用基于牛顿-拉斐逊迭代及粒子群优化算法的数字图像相关方法,在单向压缩及应力控制加载条件下,对砂土试样的位移场和应变场进行观测,对直接计算得到的与通过对位移场微分得到的应变场的差异进行了比较,研究了子区尺寸及测点间距对计算结果的影响。【结果】欲得到分散性小的应变场结果,测点间距的取值应接近于子区尺寸;为了捕捉到清晰的应变局部化带,建议计算相邻图片的应变增量;随着载荷的增加,位移梯度带及应变局部化带的宽度有下降趋势;在压应力方向上,剪切带具有压应变局部化现象,而在垂直于压应力方向上,剪切带具有拉应变局部化现象;在宏观剪切裂纹出现之前,应变局部化带的宽度为3～5mm,与水平方向的夹角为48°～55°。【结论】测点布置过少会对应变局部化带的宽度及倾角的计算带来不利影响,子区过大虽能提高应变场的准确性,但也会高估应变局部化带的宽度。     

土壤试样单轴压缩试验与离散元法模拟对比研究

土壤是典型的松散介质,利用粘连的颗粒离散元模型模拟土壤聚团的行成及破裂一直是散体力学的热点之一。本研究详细描述了利用带粘连的颗粒离散元模型制备土壤聚团的方法,利用粘连颗粒离散元模型对土样单轴压缩试验进行数值模拟分析,将模拟结果与试验结果进行对比分析。结果表明:试验与模拟得到的压缩曲线走势吻合,均呈拟线性上升,达到峰值后光滑下降;试验和模拟得到的土壤压缩时的强度极限分别为21.5和24 kPa,模拟值高于试验值11.6%。     

基于单轴密闭压缩试验的草炭离散元参数标定

为了提升穴盘播种过程中草炭装盘、压穴、覆料的仿真准确性,基于草炭的物料特性,选择Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion（EEPA）模型在EDEM软件中建立草炭离散元仿真模型,通过单轴密闭压缩和虚拟仿真试验对草炭参数进行标定。通过物理试验测得草炭密度、粒径分布和接触参数,应用Plackett-Burman Design和最陡爬坡试验设计显著性分析试验,发现草炭间恢复系数、静摩擦因数、草炭切向刚度因子和剪切模量影响显著。应用Central Composite Design试验建立响应值与4个显著性参数的二次多项式回归模型,以单轴密闭压缩20%、50%轴向应变对应的轴向压力3.83、91.45N为目标值对显著性参数进行寻优,得到最优组合为：草炭间恢复系数0.202、草炭间静摩擦因数0.595、切向刚度因子0.667、草炭剪切模量0.613MPa。最后将该参数组合下的仿真值与实测值进行对比验证,在轴向应变范围20%~50%内实测值与仿真值的平均误差约为8.08%。相对误差在轴向应变40%左右达到最大值,为15.34%。结果表明基于响应面法标定的EEPA模型参数可用于离散元仿真研究。     

四元数在杏果定向输送过程中的应用与研究

针对单轴对称水果杏子在输送过程中的运动,以刚体动力学为基础,建立欧拉动力学方程,通过四元数转换,得到一组关于角速度与四元数的方程组;然后运用MatLab[1]对其运动状态进行仿真,得到运动轨迹,通过正交试验来验证四元数在单轴对称水果输送过程中的正确性。MatLab仿真结果表明,在施加微小力矩情况下,杏子在定向过程中绕固定轴转动。正交实验得到的最优组合为:高速、宽口、大横径。由杏子在输送过程中的运动状态以及正交试验的对比,有效地证明了四元数在单轴水果输送过程中的可行性,为杏子的切分提供必要的理论依据。     

闪云斜长花岗岩的单轴抗压强度

从三峡工程岩石力学试验报告中整理出闪云斜长花岗岩微新状态的单轴抗压强度数据，时间跨度自1956年4月至1999年5月。通过统计分析，提出在给定试件形态、给定测试条件情况下测试稳定性的概念，并由此提出一个疑问——研究尺寸效应常用的经验公式法有无瑕疵。