分层土壤溶质运移的特征有限元数值模型

应用特征有限元法对一维非饱和分层土壤水分入渗方程及溶质运移方程进行离散化，得到了其特征有限元数值模型．所得数值模型形式简单、计算用时少、精度高，符合实际工作要求。     

非均匀土壤中溶质运移的数值模拟

给出了非均匀土壤中考虑水动力弥散尺度效应的一维溶质运移两区模型。在初始浓度为零，半无限一维空间内常数浓度边界条件和常数通量边界条件下，采用特征有限无法对模型进行离散，得到了适合非均匀土境中考虑水动力弥散尺度效应的一维溶质运移数值模型并作了数值计算。计算所产生的误差较小，符合实际工作的要求。     

纤维对多孔沥青混凝土增效行为研究

基于多孔沥青混凝土黏弹性特征和纤维材料特性,从细观角度提出纤维、多孔沥青混凝土组成的两相复合材料的数值分析方法,得到纤维对多孔沥青混凝土路用性能增效的数值模型。并以聚丙烯腈(PAN)纤维增强多孔沥青混凝土OGFC-13为对象,研究纤维掺入量、纤维长度、温度对多孔沥青混凝土路用性能的影响。通过不同纤维掺入量、纤维长度和温度下的多孔纤维沥青混凝土车辙试验,验证数值模型的合理性。结果表明:多孔纤维沥青混凝土数值模型可以较好地表征纤维对多孔沥青混凝土的增效行为特征,且与试验结果相符性较高;在试验范围内,OGFC-13中PAN纤维的最佳掺入量和长度分别为0.3%~0.4%、9 mm。     

特定区域地理标志白酒特征识别技术研究

为了有效识别特定区域地理标志白酒的不同香型特征，研究特定区域地理标志白酒特征识别技术，依据气相色谱-质谱技术检测原理，选取不同香型的特定区域地理标志白酒为研究对象，通过选取气相色谱-质谱仪器型号和色谱纯、分析纯等试剂，设置色谱柱与质谱条件，对白酒样本进行萃取处理，再使用气相色谱-质谱仪器获取不同香型白酒成分含量，以该成分含量作为数据基础，将其输入到模式识别算法模型内，利用该模型输出白酒特征识别结果。实验结果表明：该方法识别特定区域地理标志白酒特征的贡献率数值均高于98%，具备良好的可靠性；依据白酒的紫外可见光谱的吸光度曲线，可有效识别白酒的不同香型特征，具备良好的应用性。     

三维正交织物织造过程模拟及其微观几何结构预测

为获得更为精确的织物模型，以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要，针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设，从而导致织物微结构特征缺失的问题，基于数字单元法理论，在纤维尺度提出一种织物织造过程动态仿真方法。该方法建立了织机关键部件的几何模型，由织造矩阵控制开口运动，通过计算纤维间的相互作用力，模拟织机五大运动，得到4个处于不同织造时期的单胞组成的三维正交织物数值模型。研究结果表明：织物单胞的微观几何结构受相邻单胞的影响，在织造过程中发生变化；最上层和最下层纬纱的应力高于中间层纬纱；模型较为准确地描述了纱线的卷曲、路径和横截面形状等织物的主要特征。     

基于异构集成学习的棉纱纱疵定量分析方法

为解决当前棉纱纱疵定量分析方法精度低、可靠性差的问题，提出一种基于异构集成学习的纱疵定量分析方法。首先，建立基于电容传感器的纱疵检测二维动态仿真模型，分析纱疵尺寸对纱疵信号的影响规律。其次，针对非平稳、非线性的纱疵信号难处理以及纱疵量化特征不明显的问题，采用时域分析方法，提取纱疵信号的时域参数作为纱疵定量分析特征，针对传统阈值和数值分析方法对纱疵定量精度低的问题，以支持向量机回归算法和径向基神经网络算法组成初级学习器，集成梯度提升决策树为元学习器，建立用于纱疵定量分析的异构集成学习算法模型。实验结果表明，本文方法比其它单模型回归拟合方法的检测准确率提升约10%,验证了本文方法对纱疵定量分析结果的可靠性。     

应用ABAQUS的织物热传递有限元分析

为拓展机织物热舒适性设计、评估和优化的思路,提供一种有效预测织物热阻的方法,基于织物的三维模型及传热学理论,对织物系统进行一维热传递的数值模拟,得到织物传热过程中的温度分布特征。利用显微图像及切片技术获取织物几何结构参数,建立平纹织物的几何模型,并与纱线周围静止空气装配,构成织物系统的三维模型,借助有限元分析软件ABAQUS,根据模拟环境设置边界条件与相互作用,计算模型的数值解。最后通过模拟皮肤散热的恒温平板实验,对数值模拟结果进行验证,结果显示：织物外表面温度的模拟值与实验值随时间变化的一致性较好,理论热阻值与实验热阻值相对误差为3.9％,二者吻合度较高。     

立锅装锅器装料的数值模拟

采用数值试验技术(CAT)对立锅用装锅器装料进行了数值试验，试验结果与实际情况比较符合。数值试验采用单元内颗粒源模型(PSI-CELL Model)．气相湍流采用K-ε方程．控制方程为涡量一流函数法方程，数值求解采用差分法。     

枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸的动力学研究

对枯草芽孢杆菌合成γ-聚谷氨酸的发酵动力学特性进行了研究,通过Logistic方程,提出了发酵过程中菌体生长、γ-聚谷氨酸合成、基质消耗的动力学模型。应用MATLAB数值应用软件对实验数据进行处理,得到了枯草芽孢杆菌分批发酵合成γ-聚谷氨酸的动力学模型参数。对实验数据与模型进行比较,结果表明模型与实验数据能较好地拟合,基本上反映了枯草芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征。     

枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸的动力学研究

对枯草芽孢杆菌合成γ-聚谷氨酸的发酵动力学特性进行了研究,通过Logistic方程,提出了发酵过程中菌体生长、γ-聚谷氨酸合成、基质消耗的动力学模型.应用MATLAB数值应用软件对实验数据进行处理,得到了枯草芽孢杆菌分批发酵合成γ-聚谷氨酸的动力学模型参数.对实验数据与模型进行比较,结果表明模型与实验数据能较好地拟合,基本上反映了枯草芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征.     

星载激光雷达转台结构分析与优化

根据激光雷达结构特点,建立其数学模型,并运用有限元理论,在大型有限元软件ANSYS平台上,对某星载激光雷达结构在空间环境下的静力特性进行了仿真分析,提出了建立有限元模型的方法及一般原则,解决了复杂结构在建模、计算和优化结果等方面的问题.     

可视化虚拟设计技术在压榨辊CAE分析中的应用

根据有限单元法理论,应用AUTOCAD建立了特征造型的纸机压榨辊实体模型,并应用ANSYS有限元分析软件,建立了该压榨辊的有限元模型,进行了精确的网格划分,确定了模型的约束和加载的位置及形式,对实际工况下的压榨辊进行了强度和刚度分析,确定出压榨辊工作过程中的最大应力部位及变形趋势,可为设计纸机压榨辊提供重要依据。     

平面连杆机构力学特性研究

以机构学原理为基础,分析了平面连杆机构的运动学特性。通过数字化建模与动态仿真技术,建立功能型曲柄—摇杆机构仿真模型,获得了运动学设计参数。利用Simulation模块动态载荷无缝输入方式定义有限元模型边界条件,方便快捷地实现了单个构件和不同组件的应力及形变分析,有效提高了静力学分析的精度与可靠性。利用模态分析,计算出了曲柄—摇杆机构在极限位置的固有频率与振型,并在ANSYS环境下实现了极限位置处的模态特性优化,机构的抗振性能明显提高,有效改进了曲柄—摇杆机构的动力学特性。     

织物结构参数对热传递性能影响的模拟分析

为方便快捷构建出接近三原组织织物真实结构的三维几何模型,应用图像处理技术对织物截面提取特征点,基于Newton插值公式拟合纱线中心线方程进而建立织物模型,而后在有限元软件中设置材料取向、定义边界条件,对三原组织织物的热传递性能进行数值模拟,通过实验验证了有限元方法及模型的有效性。之后预测了织物紧度对织物热传递性能的影响。结果表明:在相同织物紧度的条件下,平纹织物的热传递性能最好,其次是斜纹织物,最后是缎纹织物;在一定范围内,随着织物紧度的增加,织物的导热性能逐渐增加。     

YIELD BEHAVIOUR OF CRUMBLY ENGLISH CHEESES IN COMPRESSION

Compression measurements on samples of Cheddar, Cheshire and Leicester cheeses with an Instron Universal Testing Machine indicate the presence of a yield point characteristic of crumbly foods. The force and nominal strain at the yield point were studied as a function of deformation rate, temperature and pre-yield compression history. A recently proposed non-linear viscoelastic model with a single fracture element fits individual compression curves, but the model has little predictive capability.     

Stress relaxation characteristics of low-fat chicken sausages made in Argentina

Low-fat sausages were prepared with fresh chicken breast meat and formulated with different levels of added fat, whey protein concentrate, and hydrocolloids (xanthan and guar gums) to study the effect of composition on the stress relaxation behavior of the products. Stress relaxation experiments were conducted on precooked sausages at 25°C. Generalized Maxwell and empirical Peleg models were used to predict the stress relaxation behavior of the material. A model with seven maxwellian elements in parallel with a pure elastic element showed a very good agreement with experimental data. Results show that the proposed model satisfactorily fits the experimental data better than Peleg's model or Maxwell models with less elements. The relaxation time distribution functions were obtained. The characteristic relaxation time was shorter (2500s) for the formulations with no added fat which produced a less elastic product while the sausages with added fat showed longer characteristic relaxation time (5000s). The stress relaxation experiment differentiated the viscoelastic nature of different formulations due to reduction of fat content.     

Numerical simulation of pharyngeal bolus flow influenced by bolus viscosity and apparent slip

Pharyngeal bolus flow was simulated numerically using a finite element method. The bolus liquids were X-ray medium, glucose, and thickener solutions. For a low-viscosity bolus, the simulation showed a reasonable agreement of bolus velocity with X-ray measurements. The influence of bolus density on swallowing velocity was investigated numerically. Although a higher density resulted in a higher bolus velocity, the increase in velocity was modest. When the bolus viscosity was high, it was necessary to apply the slip boundary condition to obtain an agreement for bolus velocity between the simulation and X-ray measurements. The simulations also showed that the method of characteristic shear rate proposed by Zhu et al., Journal of Texture Studies, 2014, 45, 430–439 is effective for predicting the bolus velocity for shear-thinning fluids. In order to discuss the effect of saliva lubrication and the physical meaning of the characteristic shear rate, an immiscible two-layer flow of the core and wall layer was analyzed theoretically by analogy with mesopharyngeal bolus flow. The characteristic shear rate enabled us to correlate the macroscopic flow behavior and the viscosity of the core layer fluid. Lubrication due to the wall layer caused the apparent slip and enhanced the transfer of viscous core fluid. For viscous fluid that presented a large apparent slip in the two-layer model, the slip boundary condition was needed in the swallowing simulation. The numerical simulation and model flow analysis revealed the usefulness of characteristic shear rate and the importance of saliva-layer lubrication in swallowing.     

低黏度液体食品动态特性的数值模拟与实验

针对低黏度液体食品在管内流动的动态特性，提出了通过检测管道内不同位置处流体压力，由液体动态过程的压差值，判断低黏度液体食品黏度指标的办法。结合流体力学的相关理论，建立了实验装置的物理模型与数学模型，采用Flucnt软件对低黏度液体食品在管内的流动状态进行了有限元分析。搭建了实验平台，理论分析结果与实验结果一致，为低黏度液体食品的黏度动态测量提供了理论依据．并通过实验证实了检测方法的正确性与可行性。     

基于ICP-MS/MS分析矿物元素的江西茶叶产地溯源

目的 分析江西不同产区茶叶中矿物元素含量的差异,并结合多元统计方法分析矿物元素指纹特征,构建江西茶叶不同产地鉴别的判别模型。方法 采用电感耦合等离子体串联质谱法(ICP-MS/MS)对采集于3个江西代表县的150个茶叶样品中的15种矿物元素进行测定,获得其中的元素成分信息,结合主成分分析技术(PCA)和判别分析技术(DA),分析不同产地茶叶的特征元素变量,研究筛选元素特征指纹。结果 江西不同产地的茶叶中的常量元素、微量元素和重金属含量差异较大,可以成为指纹分析技术的有效产地溯源指标。主成分分析以提取特征值>1.0,可以将15个矿物元素提取2个主成分,总方差贡献率达63.00%,基本保留了原变量的大部分信息。以2个主成分为原始变量,建立判别典型函数,利用判别典型函数可以对三个不同产地的150个茶叶进行99.3%正确判别。结论 矿物元素指纹图谱可以用于江西茶叶的产地溯源判别,为今后江西各种知名茶叶品牌的原产地保护提供技术支撑。