3-RRPaR并联机构刚体动力学建模与分析

针对一种具有冗余结构的3-RRPaR并联机构,根据拉格朗日乘子法建立动力学模型,进而对冗余并联机构进行动力学分析。首先,分析了3-RRPaR并联机构的结构特征,确定了冗余结构的结构构型;然后,利用闭环矢量法建立并联机构的逆运动学模型,利用拉格朗日乘子法建立并联机构的动力学模型;最后,利用Matlab分别对并联机构空载和加载时的动力学方程进行数值求解,绘制了动力学响应曲线,根据拉格朗日乘子与约束力矩的关系求解出驱动杆的驱动力矩,将计算结果与ADAMS虚拟仿真结果进行对比分析,验证了动力学建模方法的正确性。结果表明,动平台加载后,驱动杆的驱动力矩也随之增大,但其数值变化规律与空载时基本相同。本研究为该并联机构的动力学控制和机构性能研究奠定了基础,也为其他结构冗余并联机构的刚体动力学建模提供了方法和思路。     

不同播期和灌水条件下冬小麦生物量变化与产量模拟

为了阐明播期和灌水对冬小麦生物量积累动态特征的影响并实现不同播期与灌水条件下的产量模拟,在吴桥实验站2年（2017—2019年）播期水分大田试验基础上,结合2011—2017年播期水分文献资料,采用“小麦钟”模型发育指数来定量模拟冬小麦的发育期,以Logistic模型定量模拟不同播期和水分处理对地上部生物量积累动态的影响,并建立冬小麦生物量模型,进而构建冬小麦产量模型。结果表明,播期通过影响冬小麦生长旺盛期来影响生物量积累;播期推迟,冬小麦生长旺盛期缩短而使生物量减小。不同水分处理造成的地上部最大生物量的差异主要由生物量的最大积累速率决定,生物量最大积累速率随灌水量的增大呈先增加后下降趋势。基于冬前积温和生长季供水量建立冬小麦生物量与产量模型,冬小麦地上部生物量实测值和模拟值的均方根误差（RMSE）和归一化均方根误差（NRMSE）分别为1980.2kg/hm2和15.7%,产量实测值和模拟值的RMSE和NRMSE分别为839.7kg/hm2和10.6%。基于发育指数的Logistic模型能较好地模拟冬小麦的生物量积累,对不同播期与灌水条件下的产量具有较好的预测效果。足墒播种条件下,冬小麦适宜冬前积温为200~600℃·d,生长季适宜供水量为200~450mm。该研究为华北地区合理调控播期灌水措施提供了科学依据,为不同播期与灌水条件下冬小麦产量预测提供了思路。     

冗余驱动的三平动并联机构性能分析与优化

提出一种冗余驱动的三平动并联机构。利用李群理论和修正的Grübler-Kutzbach公式对机构的输出自由度进行了分析。建立机构的位置方程,得到位置逆解和正解表达式,分析机构的运动部分解耦特性。推导机构的雅可比矩阵,并进行奇异分析。分析机构的工作空间。采用螺旋理论和虚功原理,建立机构的动力学模型,得到驱动力的优化分配,驱动力理论分析与仿真计算结果最大偏差为0.6%。建立机构的运动学评价指标和动力学评价指标,并研究尺度参数与机构性能间的映射关系。基于性能图谱对机构的尺度参数进行优化,提高其综合性能。     

草方格铺设机器人多体动力学仿真与试

采用Pro/E和ADAMS软件相结合的方法,建立了草方格铺设机器人动力学模型,同时探讨了二者联合建模仿真的一般步骤.模型添加必要的边界条件后,对纵向压轮和横向插刀正常动作时的草方格铺设机器人振动状态进行了仿真.通过仿真,得到了牵引车、纵向铺设机构、横向铺设机构、纵向压轮和横向插刀质心的位移、速度以及加速度曲线.分析了这些曲线出现波动的原因,为进一步的优化提供了数据.通过试验,得到实际状态下的试验曲线,并与仿真曲线进行对照,证实了草方格铺设机器人仿真模型和仿真结果的合理性和可靠性.     

温室整体性能模糊综合评判方法及软件实现

为解决温室整体性能评价受多因素影响以及不可能完全定量化评价等问题,分析归纳了影响温室整体性能的因素,提出了温室整体性能评价的指标体系.采用模糊数学方法,建立了温室整体性能评价的二级模糊综合评判数学模型,并开发了相应的计算机软件来实现整个评价过程,使该方法科学合理、简便实用.     

Specific dynamic action in two body size groups of the southern catfish (<Emphasis Type="Italic">Silurus meridionalis</Emphasis>) fed diets differing in carbohydrate and lipid contents

Specific dynamic action (SDA), the energy costs associated with meal digestion and assimilation, is generally affected by body size and food composition. We assessed the postprandial metabolic response and calculated SDA in two size groups of the southern catfish (Silurus meridionalis), each fed one of two diets, high lipid or high carbohydrate, at a meal size of 4% the body mass. Using a continuous-flow respirometer, we determined the oxygen consumption rate at 2-h intervals until the postprandial oxygen consumption rate returned to the prefeeding level. None of the parameters (resting metabolic rate, Rpeak, factorial ratio, time-to-peak, duration, energy expended on SDA, or SDA coefficient) were significantly affected by diet nor was there an interaction between diet and body mass. Rpeak and energy expended on SDA for the whole fish body were significantly higher in the larger fish than the smaller one in both dietary treatments, whereas no significant effect of body size was found in mass specific values. Factorial ratio (range 3.41 to 3.60), peak time (range 9.6 to 12.7 h), SDA coefficient (range 9.36 to 10.36%), and SDA duration (range 62.0 to 71.0 h) did not significantly differ between body size groups. These results suggest that in S. meridionalis the percentage of assimilated energy allocated to SDA may be independent of the body mass.     

大型矩形水工渡槽动力分析

针对大型矩形渡槽的动力特性和动力响应问题,建立了流固耦合(FSI)系统的位移-压力(ui,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程;基于FSI系统的(ui,p)格式建立槽体-水体-槽墩-基础-地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,并用隐式-显式积分算法计算了4种水深、2种强震作用下大型渡槽的动力响应。计算结果表明,基于FSI的(ui,p)格式,考虑到槽体与水体的相互作用,简化了计算模型,提高了计算精度,同时也得出不同水深、不同激励下渡槽结构动力特性和动力响应的变化规律等结论,可为大型渡槽及同类工程动力设计提供参考。     

不同动态水压模式下迷宫流道内颗粒物运动特性研究

采用PTV技术,观测三角函数、三角、台阶、矩形波形动态水压模式下迷宫流道内颗粒物的运动情况,分析不同动态水压模式下迷宫流道内单个颗粒物运动轨迹、运动速度及流体流场,揭示动态水压抗堵塞机理。结果表明:相对于三角、台阶及矩形波形动态水压模式,三角函数波形动态水压模式下颗粒物滞留滞止区内的时间最短,颗粒物的沉积概率最小,水流对颗粒物的输移能力最大;三角函数波形动态水压模式下流道内产生的水流波动效应不断冲击流道滞止区内存在的低速漩涡,加剧了滞止区水流紊动,进入滞止区的颗粒物随水流不断运动,并对滞留甚至沉积在滞止区内的颗粒物发生强烈冲击,使得颗粒物离底悬浮,返回主流区,并迅速通过流道,增大了水流对颗粒物的输移能力,增强了流道的抗堵塞性能。     

基于表驱动的动态数据上报管理系统研究

近年来,信息管理系统广泛应用于各个领域,由于大多研发者只着眼于设计开发自己所需求的应用系统,由此产生一系列问题:各领域内系统整体开发效率低下,系统的扩展性和通用性差,造成了资源的大量浪费。本文针对于数据填报及统计类系统领域,设计并实现包含数据访问构件、数据校验构件、空缺数据填补构件和统计结果查询输出构件在内的可复用软件——基于表驱动的动态数据上报管理系统(DDTMS),以解决信息管理系统中数据填报及统计类系统的共性问题。将DDTMS应用到中国林业生态资源环境承载力:数据投放器和中国生态安全指数系统中,试验表明:该可复用软件具有良好的通用性,极大提高了系统开发效率,改善了系统的扩展性,表现出良好的实用性和稳定性。     

鲜食枣树体根部矿质元素含量的年动态变化

为了研究枣树根系年生长周期内矿质元素含量变化的情况,提高枣园的栽培管理技术,为科学合理的施肥提供一定的科学依据。对‘大白铃枣’、‘大瓜枣’、‘梨枣’、‘苹果枣’、‘晋矮3号’果实生长发育时期根系氮、磷、钾、钙、镁含量的变化规律进行研究。结果表明:植株生长初期,根系开始活动,活力不高,植株主要依靠体内贮藏营养物质来提供生长发育所需矿质元素,各枣品种大多数矿质元素的含量有不同程度地减少;植株生长中期通过根系从土壤中吸收大量矿质元素供新器官发育,根系中矿质元素变化较为复杂;在植株生长后期,大多数矿质元素均出现不同程度地增加并趋于稳定,开始为冬季休眠进行营养物质的贮藏。