摘要：甘蔗入土切割可以有效降低根切破头率,由于西南丘陵山地蔗田凹凸不平,现有甘蔗收获机难以控制刀盘进行入土切割作业,导致甘蔗机收产生大量根切破头。针对以上问题,本文利用自行研制的甘蔗入土切割试验台,基于角度传感器、切割压力传感器,设计了一种多传感器数据融合的入土切割控制系统,开发了基于PID算法的刀盘高度控制策略,运用Matlab/Simulink构建系统仿真模型。仿真结果表明,入土切割控制系统的稳定时间为0.67 s,超调量为8.6%。为验证入土切割控制系统的作业效果,以前进速度、地面波长和地面振幅为试验因素模拟蔗田路面,进行了台架试验。试验结果表明,当前进速度为1 km/h、地面波长为1 m、地面振幅为4 cm时,最小平均入土切割深度误差为3.26 mm。当前进速度为3 km/h、地面波长为1 m、地面振幅为12 cm时,最大平均入土切割深度误差为8.87 mm,刀盘可以保持入土切割。研究可为入土切割控制系统的开发提供数据支撑和理论依据。

摘要：以红黏土为对象,通过室内单元体并结合填埋场现场原位试验,从建设施工和建成后长期服役两个不同时间尺度对土质覆盖层水力参数开展了5 a的跟踪监测;分析对比了从实验室到现场、从建设施工到建成长期服役水力参数的劣化衰减规律。结果表明:(1)5 a长期服役中,无植被红黏土覆盖层入渗系数从10^(-7)cm/s增大到10^(-3)cm/s,增大4个数量级;有植被条件入渗系数从10^(-7)cm/s增大到10^(-6)cm/s,增大1个数量级。(2)自然气候长期服役覆盖层中大孔隙逐渐增多,降雨雨强过大(如暴雨)导致土质覆盖层防渗能力和储水能力下降。工程设计中应根据当地降雨参数进行适当放大调整。(3)自然气候下经历反复吸、脱湿滞回循环,土质覆盖层的储水能力与降雨前土层吸湿起点(或初始吸力)和吸湿路径有关。采用室内吸湿起点初始吸力-1500 kPa的主吸湿曲线设计偏于保守,结果相对安全。

摘要：以再生粗骨料取代率、试件尺寸为变化参数,设计并制作了45个再生骨料混凝土试件。通过直剪试验,观察了不同尺寸下再生骨料混凝土的破坏形态,分析了取代率和试件尺寸对再生骨料混凝土直剪性能和损伤本构的影响情况,建立了不同尺寸下再生骨料混凝土的损伤本构模型。结果表明:峰值变形、延性系数均具有明显的尺寸效应,普通混凝土损伤发展速度变慢,再生骨料混凝土损伤发展变快;随取代率的增加,峰值变形先减小后增大,延性系数先增大后减小,损伤发展规律与取代率不成线性关系。采用的本构模型能较好地反映不同尺寸再生骨料混凝土的剪切荷载–变形关系以及损伤演化过程。

摘要：反相绕组法是抑制Boost变换器传导共模噪声的有效方法,但影响反相绕组法噪声抑制能力的因素很多,机理复杂,目前尚缺乏明确的反相绕组法优化设计的方法。针对大匝比反相绕组法,通过对共模噪声抑制机理的深入分析,建立大匝比反相绕组法的插入损耗数学模型。基于插入损耗数学模型,明确补偿电容、漏感、反相绕组匝数是影响大匝比反相绕组法噪声抑制能力的关键因素。在此基础上,提出基于低频段共模噪声抑制效果最优原则的大匝比反相绕组法的设计方法。通过优选补偿电容、减小漏感、增大反相绕组等效匝比与漏感比值的方法,可扩大有效频段带宽,极大改善大匝比反相绕组法共模噪声抑制能力。实验结果表明,提出的大匝比反相绕组法可有效抑制Boost电路传导共模噪声。

摘要：大地电磁勘探方法由于其成本低、施工简单、探测深度广等优点,广泛应用于矿产资源普查、油气勘探和深部构造研究等领域.如何提高大规模三维大地电磁数值模拟的精度和效率一直是研究热点.本文基于空间-波数域方法,实现了基于Lorenz规范的空间-波数域三维大地电磁数值模拟.基于二次场计算原理,引入Lorenz规范,将Maxwell方程组转化为关于二次场矢量位的亥姆霍兹方程;利用水平方向二维傅里叶变换,将空间域三维偏微分方程转换为多个波数下相互独立的常微分方程,方程采用二次插值有限单元法计算,得到定带宽线性方程组,方程计算量小、并行性好,采用追赶法求解,提高了算法效率;引入压缩算子,用迭代法逐次逼近真实解.充分利用了空间-波数域方法数值精度高、内存需求少、效率高的特点.设计棱柱体模型验证了算法的正确性、分析了算法的收敛性,说明算法对不同频率、不同电导率对比度模型均具有很好的适应性.利用Dublin(DTM1)模型进行三维大地电磁数值模拟,结果表明:在满足精度要求的前提下,空间-波数域算法比空间域算法占用内存少、耗时短;相比基于Coulomb规范的空间-波数域算法,基于Lorenz规范的空间-波数域方法耗时更短、占用内存更少,效率提高至少3倍以上,体现了新方法的优势.

摘要：混凝土重力坝是桂西大型铝土排泥库的主要坝型,本文建立了考虑坝库作用的排泥库混凝土坝地震动力响应计算模型,采用ADINA有限元软件对比分析了排泥库坝库作用模型与附加质量模型动力计算结果,并揭示了尾矿泥浆含水量和排放量对混凝土坝动力响应的影响规律.结果表明,采用坝库作用模型计算得到的排泥库混凝土坝加速度和位移峰值较附加质量模型要小,更接近实际地震作用情况;上游坝面加速度和位移峰值均沿坝面高程方向增加,最大值出现在坝顶;坝顶位移峰值随尾矿泥浆含水量下降呈近似线性规律减小,含水量在80%~120%范围内下降时,峰值降幅约为含水量处于120%~200%时的2倍;坝体加速度和位移峰值随尾矿泥浆排放量增加而增大,当尾矿泥浆堆排高度大于0.8倍坝高时,坝顶位移峰值增幅变大.研究成果可为类似排泥库混凝土坝动力稳定性分析提供技术支持.

摘要：定日镜作为典型的风敏感结构,设计中必须考虑其动力特性和风致响应。选用大涡模拟(large eddy simulation,LES)和分离涡模拟(detached eddy simulation,DES),结合一种新的湍流脉动流场产生方法(discretizing and synthesizing random flow generation,DSRFG)模拟风场的湍流边界条件,计算得到了0°风向角下0°、30°、60°镜面仰角下定日镜的流场分布和风荷载时程数据。建立了定日镜整体结构的有限元模型,进行了定日镜整体结构在不同镜面仰角下的风致响应分析。结果表明,通过与风洞试验结果对比,LES和DES能较好地预测出顺风向等效风荷载,但LES的结果更接近试验值;随着仰角增大,定日镜下部的共振峰值能量逐渐减小,上部的共振峰值能量逐渐增大;定日镜下部的最不利工况为仰角0°时,风振系数为3.1,中上部的最不利工况发生在仰角为60°时,风振系数分别为2.0、3.4;LES和DES能较好地模拟出流场中的紊流与涡旋,且随着仰角增大,尾流区变得狭长。结合风洞试验,为定日镜以及相似结构的数值模拟以及抗风设计提供了参考。

摘要：为解决瞬变流泄漏检测法应用于工程实践所面临的瞬变流激发困难、强度难以控制、需要阀门流阻特性等技术难题,借鉴空气罐这一水锤防护设备,基于高压气体膨胀、驱使下侧水体进入待检测管道、制造流量突变、激励瞬变流的流体动力学特征,设计了一种新型瞬变流激发器,并提出了以该设备为核心的管道系统泄漏检测法.通过数理分析构建了系统及激发器的理论模型,给出了数值求解算法.针对具体算例设计了瞬变流激发器,研究了所提出方法的检漏性能.结果表明,激发器所激励的瞬变流是低强度的,可以通过改变初始气体压力来控制压力幅值;提出的瞬变流泄漏检测法能够较为准确地辨识管道的泄漏信息.

摘要：针对甘蔗横向种植对落种质量要求高的问题,基于有效落种空间形成条件,设计了一种组合式甘蔗横向种植开沟器,主要由防漏犁、旋耕部件和开沟犁构成。通过分析落种运动与土壤运动规律,确定影响落种效果的因素以及各关键部件的结构参数。以旋耕转速、工作深度和前进速度为试验因素,以有效落种深度、旋耕功耗和开沟阻力为试验指标开展田间正交试验,探究作业参数对开沟器性能的影响规律。试验结果表明,工作深度对有效落种深度、旋耕功耗和开沟阻力有极显著影响;旋耕转速对旋耕功耗有极显著影响;前进速度对旋耕功耗有显著性影响。使用较优作业参数组合进行验证性试验的结果表明,在旋耕转速为200 r/min、工作深度为30 cm和前进速度为1.20 m/s时,有效落种深度为29.9 cm,落种深度稳定性系数为97.6%,覆土厚度为8.8 cm,浮土厚度为3.4 cm,旋耕功耗为34.0 kW,单侧开沟阻力为14.1 kN,开沟器性能指标满足甘蔗横向种植的落种要求。

摘要：为研究山地吊脚框架结构底部不等高嵌固特性所导致的扭转效应,采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法分析吊脚柱截面相同情况下柱长比β(吊脚层短柱与长柱长度的比值)对于结构弹性阶段扭转效应的影响。结果表明:在吊脚柱截面相同情况下,随柱长比的减小,吊脚结构的抗侧刚度、抗扭刚度及其所受的扭矩逐渐增大,扭转角先增大后减小,且在柱长比为0.5~0.667时达到峰值;短柱因扭转引起的非受力方向剪力随柱长比的减小而增大。整体结构的扭转变形和构件的扭转效应随柱长比变化规律不同,宜分开考虑,整体结构的扭转变形在柱长比大于扭转角达到峰值时的柱长比β_(t)时,可基于现行规范通过扭转位移比进行判断;柱长比小于扭转角达到峰值时的柱长比时,宜用扭转角作为结构扭转指标。构件的扭转效应随柱长比减小而增大,在柱长比小于β_(t)时,扭转在短柱端产生的附加内力不能忽略,短柱处于双向剪力快速增加的弯剪扭复杂受力状态,设计中应给予关注。