摘要：针对传统膜上播种机具作业存在的撕膜、挑膜、穴孔错位等问题,通过应用转动导杆机构与正弦机构进行串联,结合强排播种机构、直插播种装置及排种系统,设计了基于近等速机构的玉米全膜双垄沟直插式电动穴播机,并对其关键部件结构参数进行了设计。田间试验表明,通过近等速补偿机构与放大机构相配合,对直插播种装置进行控制、协调,实现了成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,穴孔布置及播种作业运动轨迹合理;强排播种机构能够实现成穴器扎入覆膜种床后的准确开启投种、快速闭合,可有效缓解膜下播种多粒、空穴与成穴器堵塞问题。作业机田间播种性能试验指标均达到了国家相关作业质量评价技术规范要求,与一代样机作业性能相比有较大改进与提升,符合玉米全膜覆盖双垄沟播的农艺技术要求。

摘要：该文基于Zig Bee无线传感器网络技术,设计了一种节能型水产养殖环境监测系统,用于实时监测水的温度、p H值、溶解氧浓度和浊度等参数。系统采用CC2530为核心处理器设计无线传感器节点;运用开源的Z-stack协议栈开发了节点应用程序,提高了系统的稳定性和可靠性;使用9 V锂电池为无线传感器节点供电,实现了系统的无线化;采用C/S和B/S混合编程模式开发了简单直观的本地用户监测界面和远程监测网站,实现了系统的本地监测和远程监测;采用分时、分区供电的方式和数据融合技术延长了节点的生存时间。该文介绍了系统软硬件设计方法,并重点阐述了软件和硬件的节能策略。实验室测试表明,采用方案4(传感器不一直工作,数据全部发送),节点数据采集周期为10 min,节点能正常工作94 d,实际系统上线时,节点数据采集周期为30 min,节点预计能正常工作280 d左右;运用节能策略后,节点寿命延长了1倍。在甘肃省某虹鳟鱼养殖基地进行了实地测试,路由节点剩余能量约占总能量的47%,终端节点剩余能量约占总能量的33%,路由节点能量消耗较快,距离汇聚节点最近的16号路由节点的寿命预估只有134 d。结果表明该系统具有功耗低、运行稳定、网络寿命长等优点,能实现水产养殖环境的实时监测,具有很好的市场前景和推广价值。

摘要：为了准确表征新月形内齿轮泵的内部流动特性,该研究根据静压支撑油膜理论及牛顿摩擦定理构建了该型齿轮泵内部泄漏数学模型及黏性摩擦损失数学模型,依据齿轮泵结构特点以及实际流动特征建立了基于两相流及动网格技术的CFD仿真模型,模拟分析了齿轮泵内部含气油液的流动特性,并与理论计算结果进行对比,最后进行试验验证。结果表明:在1/3周期内的瞬时体积流量与瞬时输入功率曲线均呈现连续周期性变化,2条曲线都有4个脉动;由于理论分析无法全面考虑油液实际流动过程而导致总泄漏量的理论值与仿真值相差60.11%,总黏性摩擦功率损失的理论值与仿真值相差66.67%;静态区域中流线相互平行,质点流动呈现层流状态,而在运动区域中却呈现完全湍流形态;压差流沿着新月形隔板内外两侧壁面以超过12 m/s的速度逆时针运动,而剪切流沿着外齿轮及内齿圈外壁同样以超过12 m/s的速度顺时针运动,在完全密封的齿间出现不同尺度的旋涡,旋涡中心的液体脱落现象使得其中的流体速度为0。在啮合齿面油膜的密封作用下,间隙最小处出现断流,啮合区的最大泄漏量为0.16 L/min;试验与仿真的容积效率相差1.33个百分点,偏差率为1.36%;试验与仿真总效率相差1.39个百分点,偏差率为1.73%。该研究获得了新月形内齿轮泵流动特性精确数学模型,验证了数值计算模型的适用性及仿真结果的准确性,可为完善齿轮泵设计理论与内流场特征分析提供参考。

摘要：在横磁通风力发电机的设计与测试研究中,高质量的输出电压对风电机组背靠背变流器的可靠运行具有重要的影响作用。该文将正交设计、支持向量机非线性回归分析以及粒子群智能优化算法相结合,提出了一种以输出电压谐波最小为优化目标的横磁通发电机优化设计方法。首先,在基于标量磁位求解的三维有限元模型基础上,确定对发电机空载反电势敏感度较高的设计参数作为优化变量;其次,通过正交试验建立参数样本空间,并运用最小二乘支持向量机实现电机电磁模型的非线性回归建模,为电机优化所需的大规模迭代运算提供高效的计算模型;最后利用粒子群算法良好的全局优化特性进行寻优操作。通过一台1.5kW聚磁式横磁通永磁同步发电机设计,优化方案的空载输出电压谐波含量为14.36%,比初始方案有所降低,证明了建模和优化方案的正确性和工程实用价值。

摘要：应用Plackett-Burman试验设计并结合玉米全膜双垄沟穴播机工作原理分析获得的8个初始参数(放大机构比例、近等速机构传动比、成穴器开启位移、成穴器角度、曲柄转速、机器前进速度、主动杆转速、成穴器播深)进行筛选,得到作业机曲柄转速、机器前进速度以及主动杆转速对穴孔错位率、采光面机械破损率影响显著。在通过最陡爬坡试验确定显著性参数最优值区间的基础上,根据Box-Behnken试验结果分别建立了穴孔错位率、采光面机械破损率与显著性参数的二阶回归模型,探究单一因素及交互因素对不同响应值的影响效应,并结合OptimizationNumerical计算方法对直插式穴播机工作参数进行优化与田间试验验证。试验结果表明:样机作业性能在符合国家标准要求前提下,各显著性参数对其穴孔错位率的影响主次顺序为机器前进速度、曲柄转速、主动杆转速;对采光面机械破损率的影响贡献由大到小为机器前进速度、主动杆转速、曲柄转速。优化所得的样机最佳工作参数条件为:机器前进速度为0.52 m/s、曲柄转速为72 r/min、主动杆转速为140 r/min。同时在此条件下,样机田间验证试验的穴孔错位率均值为1.23%,采光面机械破损率均值为9.56%,较优化前穴孔错位率(1.56%~5.87%)、采光面机械破损率(10.63%~73.37%)有明显的下降,表明在优化工作参数条件下作业机能够实现零速投种,基本无穴孔错位与撕膜、挑膜现象出现,能够有效避免对采光面地膜的机械损伤,表明建立的回归模型是可靠的。

摘要：为了建立能同时反映成层地基土横观各向同性和非饱和特性的本构模型,通过理论分析和系统的室内试验,对横观各向同性非饱和土的力学特性和本构模型做了深入系统的研究。首先,以非饱和土力学和弹塑性理论为基础,建立了横观各向同性非饱和土的增量非线性本构模型;其次,进行了多种应力路径的非饱和土三轴试验,揭示了横观各向同性非饱和土的力学特性与水量变化特性;再次,分析研究了模型参数随应力状态的变化规律,提出了相应的数学表达式;最后,通过不同条件的非饱和土试验,初步验证了本文所建立本构模型的合理性。研究成果可为天然成层地基和大面积填土工程设计提供科学依据和理论支持,丰富和发展非饱和土的本构模型。

摘要：针对传统马铃薯联合播种机播深合格率较低、膜际覆土质量差等问题,结合西北旱作区马铃薯机械化覆膜播种特点及甘肃省河西走廊马铃薯机械种植要求,设计了一种具有仿形播种能力的集旋耕、施肥、起垄、播种、覆膜和膜际覆土的马铃薯播种联合作业机。为降低地轮行走过程中对播种深度的影响,利用连杆原理分析确定了开沟器安装于仿形架的位置;为借助EDEM软件优化链勺结构参数,进行了二因素三水平的仿真试验,当链勺最大直径为77 mm,深度为25.5 mm时,取种性能较优;为提高抛扬式膜际覆土装置的覆土质量,通过土壤相对运动计算确定了覆土量;为提高抛扬叶轮的碎土性能,通过计算得叶轮半径为230 mm,起土铲后端高度为70 mm,叶轮回转角速度为4 rad/s。马铃薯联合播种机田间试验结果表明,当作业速度为0.69 m/s时,抛扬覆土式马铃薯联合播种机的合格指数为88.6%,漏种指数为5.3%,重播指数为6.1%,种植深度合格率为90.4%,种薯间距合格指数为89.4%,试验指标符合农业行业标准要求。膜际覆土倾角为65.3°,满足甘肃省河西走廊马铃薯种植覆膜要求。

摘要：针对传统经验公式法已不能适应复杂爆破施工环境条件下预报爆破地震动峰值,甚至完全失效的情况,探讨人工神经网络方法在爆破地震动峰值预报中的应用,建立爆破地震动峰值预报人工神经网络模型,并用C语言编制计算程序。在地下隧道爆破地震动强度测试基础上,应用获得爆破测试结果,进行地下隧道爆破地震动峰值速度的人工神经网络预报。通过垂向、水平径向、水平切向爆破地震动峰值速度实测值对人工神经网络进行训练,进而预报爆破地震动峰值速度,并对实测值和预报值进行对比和误差分析。预报值与实测值符合较好,证实人工神经网络能有效预报爆破地震动峰值。

摘要：为了推广应用农业灌区智能节水灌溉系统,提高农业生产效率,降低资源浪费和促进农业可持续发展。通过理论加案例分析法研究基于物联网的智能节水灌溉系统设计和应用。以景电灌区条山农场灌区为例,探讨了采用传感器和设备实时感知农田环境数据,借助神经网络智能预测系统进行数据处理,设计灵活的节水系统架构等技术理论,涵盖系统架构设计,智能节水系统主程序设计,灌溉监控系统设计和实施精准化智能节水灌溉等应用路径。结果表明,在景电灌区条山农场灌区的实际应用中,基于物联网的智能节水灌溉系统单次灌水节水率达到了15%~20%,灌溉666.67hm^(2)土地节水7.5万~10万m^(3),为农民带来了显著的经济效益。在高效应用智能节水灌溉系统的路径中,强调了做好数据采集与传输,加强智能处理与方案设计,实施精准化智能节水灌溉等关键步骤。结果表明,基于物联网的智能节水灌溉系统在提高农业生产效率、经济效益和资源利用效率方面的作用显著,智能节水灌溉系统的高效应用为农业提供了现代化的灌溉管理手段,应持续推广和优化。

摘要：为研究多锚点桩加固滑坡地段隧道衬砌的动态响应特性,探讨多锚点桩的优化抗震性能和隧道衬砌的动态损伤演化机制。提出采用消能弹簧作为锚头减震优化装置开展一系列振动台试验,测试得到不同概率水平地震作用下多锚点桩和隧道衬砌的加速度及动应变数据信息。通过对隧道衬砌加速度和动应变时域特性分析,阐明了隧道衬砌的动力响应特征和损伤演化规律。基于多锚点桩峰值加速度(PPA)和隧道衬砌典型测点峰值动应变(PTS)、塑性效应系数(PEC)响应数据,揭示隧道衬砌的动态损伤演化机制。结果表明:(1)在不同幅值的地震波加载作用下,隧道衬砌表现出由局域向全域损伤演化的空间连续效应,隧道衬砌加速度放大系数(M_(PTA))表现出未优化侧反响突出的分布特征;(2)限于多锚点桩是否优化和地震波加载效应影响,隧道衬砌的损伤部位和损伤模式存在区域性差异,仰拱和拱顶易成为隧道抗震设计的薄弱区;(3)基于PEC变化态势从塑性变形特征角度阐明了隧道衬砌的地震累计损伤灾变演化过程;(4)以消能弹簧作为减震装置的多锚点桩在一定程度上削弱了桩身地震波能量,但在地震惯性力往复作用过程中易产生相比普通多锚点桩更大的动态响应。