轮胎非稳态侧偏特性半经验模型

在轮胎非稳态侧偏特性理论模型的基础上,提出了一种半经验模型。经过试验验证,在相关的低频范围内,理论值与试验值吻合较好。与理论模型相比,该模型结构简单,模型参数较少,便于在车辆动力学仿真中应用。     

轮胎结构参数对非稳态侧偏频率特性的影响

以考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型为基础,分析了轮胎结构参数对轮胎非稳态侧偏频率特性的影响,并进一步分析了轮胎结构参数对车辆摆振的影响。     

轮胎侧偏特性在时变载荷条件下的试验设计

分析了时变载荷下轮胎侧偏特性的试验原理,利用低速平板式轮胎试验台,设计并实现了时变载荷下轮胎侧偏特性的试验,同时测量出不同载荷下的轮胎滚动阻力系数和轮胎垂直变形,可为轮胎特性的建模、仿真与分析等提供试验数据     

基于“弦”胎体理论的轮胎转偏模型

根据基于“弦”胎体理论的轮胎非稳态侧偏模型和不同侧向输入时传递函数间的相互关系,得出轮胎非稳态转偏模型。将模型中Ｅ０函数展开为Ｔａｙｌｏｒ级数形式,通过有效地截取其部分项,推导出基于“弦”胎体理论的轮胎稳态转偏模型。最后还将无量纲的非稳态转偏模型简化为有理分式的一般形式。所得模型可用于拖拉机和汽车的动力学分析和转向性能研究。     

轴流转桨式水轮机转轮进口前流场的数值分析

采用数值计算的方法,基于Navier-Stokes方程κ-ε紊流模型,研究了轴流转桨式水轮机内部的流动特性。通过分析水流自活动导叶出口到转轮进口的轴向速度,以及速度矩在不同工况下的分布规律,说明活动导叶开度不同时流道转弯对转轮叶片进口速度分布产生一定的影响：其中小流量工况时,流道转弯对轴向速度起到改变其分布规律的作用,对速度矩起增加的作用,在大流量工况时流道转弯对轴向速度起平衡作用,对速度矩起到减小的作用。这些研究对转轮进口处的位置确定,提供了参考,达到优化叶片提高水轮机效率的作用。     

TRMM偏最小二乘降尺度降水模型在新疆不同地貌的适应性

高分辨率降水数据有利于客观描述区域降水时空分异特征,也可为区域生态和水文等过程高精度模拟提供重要参数。该研究旨在研究采用偏最小二乘法降尺度方法提高热带降雨测量卫星（Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM）数据空间分辨率用于新疆不同地貌区降水量估算的可行性。基于多源遥感数据和气象站点数据,引入相对湿度、NDVI、地形和经纬度等地理环境因子,构建偏最小二乘法降尺度模型,使遥感数据的空间分辨率由0.25°×0.25°（27.5 km×27.5 km）提高至250 m× 250 m,模拟对比降尺度前后降水量估算精度差异,并探讨新疆降水时空分布特征及其对地形地貌的响应规律。结果表明：1）相比TRMM原始数值,由偏最小二乘法降尺度模型修正后的降水量与气象站点数值的拟合度显著提高,其决定系数（R2）由0.74提高到0.85,均方根误差降低了0.26 mm,较好解决了原始数据低值高估和高值低估等问题;用乌鲁木齐河流域不同海拔高度和地形地貌区站点实测值验证该模型,发现修正后的所有站点其精度均有提高（R2从0.06～0.91提高到0.39～0.95,均方根误差从0.20～0.44 mm降低到0.18～0.40 mm）,表明了该模型在不同海拔和地形地貌区降水分异刻画的可靠性及大尺度推广的可行性。2）研究期内各地形地貌区的年降水量排序为中高山、极高山、高山、低山、中山、平原、盆地;中高山及以上山区降水集中发生在6－9月,低海拔山区及平原区的降水较多发生在5－8月,但年内降水量分配较均匀。新疆降水呈“北多南少”的空间分布格局特征,各山体（山群）均存在2个较明显的降水峰值区,但各山体绝对高度和规模不同,以致峰值区的海拔也不尽相同。研究结果可为气象站点稀缺区域的降水数据提供有益补充。     

无轴螺旋连续热解装置上的生物质热解特性

连续热解是一种高效的生物质能转化技术,无轴螺旋式连续热解装置不仅可减轻送料部件的质量,而且为热解挥发性产物的排出提供了有效空间,是极具发展前景的连续热解装置。为了解无轴螺旋式生物质连续热解特性,该文在无轴螺旋连续热解装置上,开展了以稻壳、花生壳和木薯茎秆为生物质原料的热解试验,分析了3种生物质在不同热解温度下的三态产物分布特性、热解气体组分变化规律及热解炭的组织结构和表面形貌特征。结果表明:炭产率随热解温度升高逐渐下降,气体产率逐渐上升,液体产率先上升再下降,在450℃时达到最大,产物分布特性与其他热解反应器的一致;不同原料炭产率由高到低依次为:稻壳花生壳木薯茎秆,液体产率由高到低依次为:稻壳花生壳木薯茎秆,气体产率与液体产率相反。热解气体组分受温度影响较大,热解温度升高,可燃气体组分含量不断上升,不可燃气体组分含量不断下降,不同原料对气体组分含量影响较小。热解炭的工业分析结果与原料的工业分析结果存在相关性,热解温度升高,热解炭中挥发分含量逐渐下降,固定碳及灰分含量增加,木薯茎秆炭的挥发分含量最高,花生壳炭的固定碳含量最高,稻壳炭的灰分含量最高;低温热解炭的表面官能团较为丰富,随热解温度升高官能团种类逐渐减少;原料自身结构特性对热解炭的表面形貌影响较大,随着热解温度升高,生物质原料的表面结构不断被破坏,热解炭表面出现孔隙结构,花生壳炭与木薯茎秆炭表面孔隙结构比稻壳炭更为发达。     

重塑Q3黄土K0三轴蠕变特性的试验研究

[目的]研究陕西省延安地区重塑Q_3黄土高填方工程的后期沉降变形特性,为高填方工程的设计、施工提供一定的技术和理论支撑。[方法]通过改进K0三轴蠕变仪,对所取黄土进行了不同压实度、不同含水量、不同竖向应力下的室内土的静止侧压力系数K_0三轴固结排水蠕变试验。[结果]重塑Q_3黄土具有明显的蠕变特性,在低应力条件下,呈现出典型的衰减蠕变;在K_0条件下,随着含水量增大、竖向应力的增大,压实度的减小,蠕变呈增强趋势,蠕变变形量增大;在低水平应力的条件下,土体所受侧向应力与竖向应力成线性关系。[结论]建立了重塑Q_3黄土关于竖向应力的自定义蠕变模型,通过试验数据拟合获得了模型参数,所建模型能很好地描述延安地区重塑Q_3黄土的蠕变特性。     

油菜茎秆切割力影响因素试验

为了减少油菜联合收割机割台切割力,降低油菜切割损失,该文针对切割油菜茎秆切割力的主要影响因素切割方式、茎秆切割位置、切割刀片形式和切割速度在自制切割试验台上进行了单因素和多因素切割力测试试验。单因素试验结果表明：锯齿形刀的切割力比光刀的切割力要小;切割方式以滑切最省力;切割速度和切割位置对切割力影响最大,表现为切割速度越大,茎秆位置离地面高度越高,其切割力越小。多因素试验表明：在油菜茎秆离地高度400 mm处,采用锯齿形刀片滑切时切割力最小。研究结果为设计工作效益高、性能可靠的切割机构提供了理论依据。     

滑剪组合式甘蔗根切装置的设计与试验

针对甘蔗切割过程中存在的宿根破头率高的问题,该研究通过分析甘蔗茎秆与刀具之间的相互作用关系,设计了一种基于“滑切+剪切”相组合的甘蔗根切装置,旨在提高根切作业质量。首先,通过分析传统圆盘式根切器的无支撑切割与滑剪组合式根切器的有支撑切割的作用原理,表明有支撑切割可以有效降低茎秆的弯曲阻力和惯性力,因此一定程度上阻止了茎秆产生较大的变形,有效保证了茎秆的切割质量,而滑切可有效降低切割阻力。并通过建立茎秆的根切受力模型,对根切器关键零部件的参数进行确定,采用等滑切角式刀片曲线进行滑切作业,滑切角和刀片刃口角分别为40°和45°。基于 ANSYS/ Workbench对根切器进行了静力学分析及模态分析,得到刀具的屈服强度为450～650 MPa,大于刀具所受最大应力102 MPa,最大变形量为4.94×10⁻⁵ m,满足使用性能要求。切割电机和喂入电机对应的激振频率分别为 0~6.667 Hz 和 0~11.667 Hz,模态分析结果表明两电机的激振频率远小于根切器的一阶固有频率（60.89 Hz）,因此不会引起共振现象,能够保障室内试验的顺利进行。搭建了可调刀盘转速、喂入速度及切割倾角的根切试验台,台架单因素试验结果表明当切割倾角、刀盘转速和喂入速度分别在10°～15°、140～220 r/min、1.1～1.7 m/s时,综合评价值较小,切割质量较优。正交试验方差分析结果表明各因素对综合评价值y均有显著影响;正交试验极差分析表明当切割倾角为15°,刀盘转速180r/min,喂入速度为1.4m/s时为最佳试验水平。经试验验证,此时综合评价值为0.256和0.298,切割质量较优。参考DG/T 117-2021 甘蔗收获机械试验方法对甘蔗破头率进行检验,剪切合格率高达90.4%,破头率降低至10%以下,滑剪组合式甘蔗根切器作业质量满足行业要求。该研究可为新型甘蔗根切器的设计与研制提供理论参考。     

蒸煮工艺和化学成分对米饭应力松弛特性的影响

用4种工艺制作米饭,用质构仪测定米饭的应力松弛曲线,并分析米饭的主要化学成分,研究米饭的应力松弛参数与化学成分的关系,为米饭蒸煮工艺的优化和新型炊具的开发提供基础数据。结果表明,不同工艺蒸煮的米饭的应力松弛参数有较大的差异性,较低温度下蒸煮的米饭的硬度较大,较高温度下蒸煮米饭的黏性较大。米饭的平衡弹性系数E₀为15.754～89.323 Pa;衰减弹性系数E₁为34887.528～35213.051 Pa;松弛时间τ为0.130～0.179 s;松弛非线性指数n为0.019～0.054,黏度系数η为4538.085～6248.998 Pa·s。米饭为具有一定交联程度的黏弹性体,其松弛参数与米饭的化学成分有较大关系,蛋白质含量较高的米饭的E₀、τ和η较大;脂肪含量较高的米饭的E₀较小;直链淀粉含量较高的米饭的E₁和τ较小。建立的基于米饭的化学成分与米饭松弛参数的多元幂函数式方程具有较高的拟合精度。     

鸡肉-大米膨化食品双螺杆挤压工艺参数的优化研究

以鲜鸡肉和大米为原料,对双螺杆挤压工艺条件进行研究,以期开发出新型鸡肉挤压膨化休闲食品,提高鸡肉的附加值。试验采用可旋转中心组合设计,综合考查物料湿度(X₁)、机筒温度(X₂)和螺杆转速(X₃)三个变量对糊化率(Y)的影响。在此基础上由试验数据推导出描述糊化率的二次回归模型,并对变量进行响应面分析,得出最佳挤压工艺条件为：物料湿度35％、机筒温度123℃、螺杆转速220 r/min。     

玉米根茬铲切刀具的滑切刃曲线优化设计

为获得具有优良切割性能的刀具刃口曲线,采用理论建模和铲切试验相结合的方法,研究了玉米根茬铲切的过程.通过建立玉米根茬切割过程的动力学模型及能耗模型,揭示了最优滑切角与物料摩擦角之间的函数关系;根据玉米根体的结构特征将其划分为5区段,并由各区段物料的摩擦系数获取相应理论最优滑切角;根据切割刃与根茬切割位置的对应关系,设计出具有多级滑切角的刃口形式,并与具有固定滑切角的刃口实施了对比铲切试验.试验表明:多级滑切刃刀具的铲切性能最佳,铲切功耗为14.2 J.     

青藏高原风火山流域凝结水动态特征分析

采用微型蒸渗仪对青藏高原风火山流域不同退化高寒草甸凝结水进行了实地观测实验,根据观测数据分析了风火山流域凝结水的形成规律。研究结果表明,青藏高原风火山流域凝结水主要来源于两个方面,空气中的水汽,包气带向上迁移的水汽。其中来源于包气带的凝结水显著大于来源于空气的凝结水。凝结水基本发生在夜间20:00至次日8:00的时段内,并且在次日6:00-8:00之间凝结量最大,其形成深度主要集中在0-5cm土壤剖面范围内。该区凝结水量随着高寒草甸的退化表现为减小趋势,凝结水对于青藏高原高寒草甸生态系统平衡的维持具有十分重要的意义。     

挤压蒸煮大米啤酒辅料的糖化过程分析

为了合理地确定挤压蒸煮大米啤酒辅料的糖化工艺参数,通过挤压蒸煮大米不同糖化工艺的效果及传统蒸煮大米啤酒辅料糖化工艺的比较,分析了糖化过程。研究表明,两种大米啤酒辅料的糊化本质是相同的。不同的是,传统蒸煮大米啤酒辅料的双醪糖化工艺中的大米糊化过程中,包括了大米淀粉的糊化和液化过程;挤压蒸煮大米啤酒辅料仅完成了大米的糊化过程,其液化过程是在单醪糖化过程中完成。为此应调整挤压蒸煮大米的糖化工艺,充分发挥麦芽中的β-淀粉酶、α-淀粉酶及添加的耐高温α-淀粉酶的作用,使挤压蒸煮大米啤酒辅料的单醪糖化过程顺利进行,解决其糖化、过滤困难问题。     

天牛仿生大麻收割机切割刀片设计与试验

针对现有大麻收割机切割刀片存在切割阻力大、功耗高、割茬质量差的问题。运用仿生学原理,通过提取天牛上颚切割齿部位齿廓曲线,以天牛切割齿廓代替普通稻麦收割机刀片的三角形尖齿,设计了仿生切割刀片。利用双动刀切割装置测试平台,对收割期大麻茎秆进行了仿生刀片和普遍刀片单茎秆切割性能对比试验。试验表明,2种刀片的切割力-位移曲线都可分为挤压、切割和切割完毕3个阶段,其中仿生刀片具有切入能力强、切割茬口较平齐、切割质量好的优势。通过对2组切割试验数据进行均值统计和方差分析可知,仿生刀片和普通刀片单茎秆最大切割力和切割功耗平均值分别为442.6、478.1 N和2.16、2.35 J,仿生刀片和普通刀片相比,平均最大切割力和切割功耗分别降低7.4%和8.0%,表明仿生刀片较普通刀片具有更优的减阻降耗性能;方差分析表明刀片类型对单茎秆最大切割力影响极显著(P0.01),对单茎秆切割功耗影响显著(P0.05)。