摘要：玉米地膜污染治理中,玉米根茬较大、根系中大量气生根与地膜穿插在一起,致使玉米地膜回收较为困难,该文设计采用圆盘式起茬机构将玉米根茬起出,进行地膜回收,可有效解决玉米大根茬影响地膜回收的问题。但在双圆盘起茬过程中,田间地面不平引起的随机激励和圆盘刀等激励产生的振动频率接近起茬机构固有频率时,将引起共振加速,影响整机结构动态特性与可靠性。采用振动测试与模态分析方法,分析起茬机构田间振动特性,避免机构的共振影响起茬工作。首先,进行模态分析,提取机构固有频率与振型;其次,通过整机田间动态信号测试,进行动态数据采集分析,每个测点的振动响应进行快速傅里叶变换的频谱分析,测点位置的主要振动频率为19.53 Hz,与模态分析的一阶固有频率38.176 Hz相差较大,不在同一频率范围内,机构不会产生共振现象发生。根据胡克定律在一定的比例极限范围内应力与应变成线性比例关系,对田间动态数据进行计算得到机构的受力情况,计算受力最大处的测点4应力为227.94 MPa,小于普通炭钢的屈服强度为235 MPa,满足强度要求。该研究可避免起茬装置的共振发生,可为农机装备的振动特性分析与强度设计提供参考。

摘要：针对新疆地区农田大面积使用地膜,耕层残膜碎片化严重、残膜分离困难,耕层残膜回收问题亟待解决的现状,该文设计研发了链筛式耕层残膜回收机。链筛式残膜回收机由挖掘铲、清障机构、传动机构、偏心轮、连杆机构、链齿机构、脱膜辊、振动机构、机架和膜箱组成。根据设计计算和试验确定机结构参数,其中偏心轮偏心距为40 mm,用ADAMS对该机振动机构进行运动仿真并分析其运动特性,确定运动特征值K(ω2×LOA/g)范围为2.66≤K≤4.02。借助Box-Benhn Ken的中心组合设计方法分析回收机工作参数对回收率的影响效应并作试验设计,选取前进速度、入土深度和输送链驱动轮转速为影响因子进行三因素三水平一次回归正交试验,17组试验的平均回收率为83.34%。在DESIGN EXPERT中使用响应曲面法分析各因素对回收率影响效应并对回归模型的参数进行优化,优化后最优参数值组合为前进速度1.317 m/s、入土深度117.066 mm、输送链驱动轮转速65.106 r/min,当振动机构振幅79.1 mm、偏心轮转速255 r/min时,最优参数组合的田间试验结果为85.07%,振动机构参数设定满足要求,工作性能满足耕层残膜回收的要求。该机适用于新疆地区以及北方多数干旱、半干旱和半湿润农业区的耕层残膜回收,将链齿机构同振动机构分级结合实现耕层残膜回收,链筛型回收方式为耕层残膜回收机的研发提供了新思路。

摘要：随着化石燃料的日益枯竭,人类社会对能源的需求在不断增长。为了平衡能量应用需求并提升能量使用效率,开发高效能量转换材料与电化学储能材料成为当前研究的重要课题。导电聚合物基电极材料面临着相应储能器件能量密度、功率密度、循环性能不高的挑战,需进行结构改性提高电导率、改善界面性质。鉴于共轭高分子的电子结构、光学及电化学性质由共轭链骨架结构决定,对导电共轭聚合物进行结构修饰以提升其电荷传输性能和载流子迁移率,进而设计合成新型高迁移率导电聚合物基共轭聚合物是提高相应器件特性的关键所在。已有研究大多借助复杂的结构设计来实现提升迁移率,设计合成了结构简单,有助提升电荷迁移的新型窄带隙聚联苯胺基共轭聚合物聚物。通过光谱学及电化学方法对材料结构与性能进行了表征分析。采用核磁共振氢谱、红外光谱,X射线粉末衍射对单体及聚合物进行了结构表征,通过紫外光谱、紫外可见漫反射、循环伏安、计时电位、交流阻抗对其进行了光学及电化学性能测试。结果表明,成功制得具有预期结构的共轭聚合物,所得聚合物结晶性较佳,光学带隙E^(opt)_(g)为1.85 eV,HOMO及LUMO能级分别为-5.44和-3.59 eV,前者高于,后者则低于大部分文献值,呈现可同时促进p-型和n-型掺杂的结构特性,具备增强材料容纳电荷能力的性能优势。聚合物储能特性受化学结构、晶体结构及微观形貌综合影响。改善材料微观结构特性有助于提升其电子电导率,但层状致密块体形貌特征又使其离子电导率受限。电化学性能测试结果显示,聚合物具有一定电化学活性,具有较小的电荷转移阻抗,具备基本满足使离子顺利扩散的条件,0.05 A·g^(-1)时的放电比电容达256.6 F·g^(-1)。研究结果表明,制得的联苯胺基窄带隙共轭聚合物在光电转换、储能及微型电子器件中有广阔的应用前景。

摘要：随着数字技术的发展,瞬态信号对射电天文观测的影响越来越大,围绕瞬态信号测量需求,开展实时电磁环境监测技术研究与工程应用极其必要.首先,本文依托射电天文台址实际测量需求,给出了电磁环境监测系统硬件构架设计方案.其次,依据信号分析仪参数配置与测量时间、测量不确定度的关系,给出了实时电磁环境监测测量时间配置方法;并采用数据压缩、多线程并行处理、环形缓存区设计等技术方法实现高速数据传输,提高了测量系统的可靠性.最后,开发了系统测量软件及基于Web的频谱监视软件,实现电磁环境实时测量与监视,应用于QTT(QiTai Radio Telescope)台址,为台址瞬态信号特征分析与干扰缓解策略的制定提供数据支撑.

摘要：针对风电机组滚动轴承振动信号具有强噪声、非高斯、非线性及非平稳的特性,导致滚动轴承故障状态及故障位置难以确定的问题,提出了基于二值双谱和模糊聚类的风力发电机组滚动轴承故障诊断方法。首先,对振动信号进行双谱分析,获得其二值双谱特征;其次,以基于目标函数的模糊聚类方法,构造各类故障的目标模板;最后,按照最邻近准则设计分类器,以目标模板与测试样本之间的距离测度作为模式分类依据,对风电机组滚动轴承的故障位置进行判断。实验结果表明,该方法能有效诊断故障状态及故障位置,其诊断准确性高、稳定性好、计算量小、速度快,且以距离测度为故障判决依据,使诊断结果易于理解和解释、便于检验。

摘要：提出了热变形精确分析理论与一种仿真方法以保证热误差影响下机械零件的最佳配合。从微观分子力学理论出发,在充分考虑材料属性、温度以及形体边界约束对热变形影响的基础上,提出了热力转换热变形分析理论,将零件热变形问题等效为力变形问题。针对一组铝制空心圆柱体零件进行了热变形测量实验,给出了基于ANSYS Workbench仿真环境的热力转换热变形仿真方法,并对比分析了实验结果与仿真结果。结果显示:铝制空心圆柱体零件受高温变形时,不同内外径尺寸的空心圆柱体其热膨胀系数是不相同的;外圆径向热膨胀系数大约是内圆径向热膨胀系数的2倍;基于热力转换理论的仿真结果与实验结果吻合较好,吻合度达到98%以上,验证了热力转换热变形分析理论的合理性和有效性。提出的方法弥补了ANSYS Workbench传统热分析完全忽略形体边界约束影响零件热变形的缺陷,为后期热鲁棒性结构设计提供了重要参考。

摘要：近红外(NIR)发光材料因具有生物组织穿透力强和光散射弱的独特优势在生物成像领域具有广泛应用的潜力通过增强分子内电荷转移策略设计合成了具有供体-受体(D-A)结构的二氟化硼β-二酮配合物(TPA-BF_(2)-CN).TPA-BF_(2)-CN具有溶剂依赖发光特性,在稀溶液和固态下均具有较好的发光效率,分别为11.1%和5.9%,荧光发射波长最大峰值达760 nm,处于NIR范围;具有力致荧光变色性质,研磨前后发射波长可红移107 nm;还表现出双发射荧光现象,两个发射峰分别位于400 nm的蓝光区和760 nm的NIR区,其中NIR区的起止发射波长范围为690~850 nm.相比于单通道荧光分子更具有避免环境因素干扰的优势.细胞成像研究表明,TPA-BF_(2)-CN对HeLa细胞相容性良好,并且在整个HeLa细胞质区域中可观察到近红外发射信号.因此,TPA-BF_(2)-CN可作为一种活细胞成像荧光剂.

摘要：基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究CDK1(细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶)/APC(后期促进复合物)系统振荡过程中,时间延迟对系统振荡动力学的影响.理论模型考虑CDK1-Plk1(Polo样蛋白质激酶)-APC通路中的时间延迟效应,研究发现,在不同时间延迟条件下,CDK1,Plk1和APC随时间演化呈现了周期性振荡特性,表明了细胞周期进程.随着时间延迟的增加,CDK1,Plk1和APC随时间演化的振荡周期变长、振幅增大,表明了时间延迟会改变体系的动力学特性.通过考察在高斯白噪声环境中的时间延迟效应,研究发现,噪声扰动明显地改变了CDK1随时间演化的动力学特性.在较小噪声环境中,CDK1/APC系统通过自调节时间延迟,改变振幅或振荡周期,重新自调控,使系统恢复稳定的周期性振荡.在较大噪声环境中,CDK1呈现了阻尼振荡模式.由此表明了较强的噪声,会使得CDK1/APC系统周期性振荡动力学出现较大改变,由于时间延迟,CDK1/APC振荡系统表现为从原有的周期性振荡转变为阻尼振荡,系统原有的振荡模式很难再恢复.理论结果进一步揭示了诸如非洲爪蟾胚胎等细胞周期过程中的时间延迟效应,可为设计调控细胞周期、阻断肿瘤转变的通路治疗方案提供理论依据.

摘要：土壤水运动过程是滴灌系统设计和运行管理的重要内容。该研究采用点源土壤入渗自动测量系统,利用计算机可控数码相机和图像识别技术测量滴灌地表湿润面积和土壤湿润体随时间的变化过程。采用正三棱形有机玻璃土箱,设计一系列点源滴灌室内试验,获得点源滴灌入渗过程随时间的变化过程。试验采用3个流量：2、4及8 L/h处理,每个处理设置了3个重复。用数码相机每4 min拍摄一次地表湿润面积,用于计算地表湿润面积随时间的变化过程。同时,在1、2、3、4、6、8、10、12、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180 min时刻,在贴在土箱侧面的透明胶片上,手工记录地表湿润面积和垂直湿润锋面随时间的变化过程。由测量系统根据记录的地表湿润面积随时间的变化过程自动计算得到土壤的入渗过程。通过入渗过程,计算得到滴头下地表土壤的湿润面积,由计算得到的土壤入渗率和计算得到土壤的湿润剖面,将计算结果与实测结果对比,检验测量的精度。结果表明,手工测量得到的地表湿润面积都略大于由土壤入渗自动测量系统计算得到的入渗率计算的地表湿润面积。由计算得到的入渗率预测的土壤入渗深度,略大于实测土壤入渗深度。计算得到前者的相对误差为2%-15%,后者的相对误差为1%-8%。说明土壤入渗自动测量系统,能够准确描述点源滴灌地表湿润过程及土壤入渗过程,并能预测不同流量下垂直入渗深度,测量方法可以为滴灌系统的设计提供相关参数。

摘要：分析Spark的作业执行机制,建立了执行效率模型和Shuffle过程模型,给出了分配适应度(AFD,allocation fitness degree)的定义,提出了算法的优化目标。根据模型的相关定义求解,设计了渐进填充分区映射算法(PFPM,progressive filling partitioning and mapping algorithm),通过扩展式分区和渐进填充映射,建立适应Reducer计算能力的数据分配方案,有效缩减Shuffle过程的同步延时,提高集群计算效率。实验表明该算法提高了Shuffle过程数据分配的合理性,优化了并行计算框架Spark的作业执行效率。