物联网关键技术在设施农业中应用探讨

农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以便发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。而设施农业是现代化农业的具体体现和标志,可以获取农业生产高效率与高收益,因此将农业物联网应用到设施农业中,将突破以人力为中心、依赖于孤立机械的农业生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式。依据物联网架构设施农业物联网分为感知层、传输层和应用层3部分,分别对应信息感知技术、信息传输技术与信息应用技术。本文通过对国内外设施农业物联网技术最新进展的调研和分析,总结了设施农业物联网在信息感知技术、信息传输技术、信息应用技术以及大数据与设施农业物联网等方面的研究进展,并针对设施农业物联网技术的发展,分别从感知层、传输层、应用层等方面问题提出了建设性意见。     

逆作法中外加环箍套管控制立柱桩竖向抬升位移的设计与施工

在逆作法施工过程中,由于结构上部荷载不断增加,立柱桩会不断地发生沉降; 同时,由于上方土体不断开挖导致基坑土体产生隆起,带动立柱桩体上移,且越靠近基坑中部其抬升量越大(或沉降量越小).为控制在此种因素影响下立柱桩间的不均匀沉降,提出一种外加环箍套管法,即在立柱、立柱桩外侧加设环箍套管,且立柱、立柱桩与环箍套管间留有一定间隙,以此避免基坑土体回弹时摩擦力带动立柱、立柱桩上移.以立柱采用钢管混凝土柱、桩采用钢筋混凝土灌注桩为例,介绍了该方法的设计方法与施工技术,最后采用ANSYS软件分别对有无环箍套管的立柱桩(其他条件相同情况)进行了沉降量的模拟分析,以此验证了本文所提出方法的有效性.     

单角钢八地脚螺栓的受力分析及其塔脚板厚度设计

基于对单角钢八地脚螺栓塔脚板的数值仿真计算,分析了塔脚板的受力状态及传力机制,给出了塔脚板厚度的设计表达式。根据计算表达式设计了相应的实体塔脚板模型,并在室内开展了真型试验,真型试验结果表明所设计的塔脚板底板满足承载力要求,数值仿真计算结果与试验结果吻合较好,验证了塔脚板厚度计算表达式的合理性。相较于现行规范设计的塔脚板厚度,由本文提出的表达式而设计的塔脚板厚度能够降低约33%。     

基于灰关联的加工中心可用性需求重要度研究*

为快速、准确地响应加工中心用户的可用性需求,需要准确评估加工中心各组件对用户可用性需求的满足程度,从而有针对性地构建可用性保障机制。针对加工中心产品的用户可用性需求的特点,以及加工中心各组件间自相关关系,引入质量功能展开理论(Quality function deployment,QFD),建立可用性功能展开屋模型(Dynamic availability of the house,DHOA)。由于用户需求与加工中心各组件间的相关系数具有不确定性、呈区间数值的特点,采用区间灰关联分析与可用性功能展开融合方法,求解可用性功能展开模型的输出项,确定各组件对可用性需求重要度。以国产某型号加工中心为实例,验证该模型的合理性与有效性。     

基于CFD的双涡轮液力变矩器的改进研究

针对YJSW315双涡轮液力变矩器一级、二级涡轮进口流态较差等问题,利用CFD技术对其内部流场及其性能进行了数值计算分析,通过对泵轮叶片出口和一级涡轮数量和厚度的调整,得到了一种优化方案,提高了变矩器性能。改型后的变矩器的起动工况转矩比提高了0.357,两个涡轮都工作时的效率提高2%~4%。提出的研究方法和结论对液力变矩器的改进或研发具有一定的指导意义。     

基于AMESim和Simulink联合仿真的阀控马达神经元PID调速系统控制

为了研究阀控马达调速系统的控制性能,首先介绍了AMESim和Simulink联合仿真的技术,通过AMESim软件建立系统精确的模型,以PID作为控制器,应用神经网络控制理论解决传统PID参数调节困难的问题,并采用神经元PID控制器的改进算法,在Simulink中搭建基于S函数的控制系统仿真模型,最终对阀控马达调速系统进行控制。仿真结果表明:输入阶跃信号时系统的响应速度加快,超调减少,调节时间缩短;施加负载时,转速震荡减小,系统抗干扰能力提高;输入正弦信号时,幅值超调减小,相角滞后减小,跟随性能提高。     

球面螺旋槽动静压气体轴承稳态承载性能分析

建立了球面螺旋槽气体动静压轴承的微气膜有限元模型,应用CFD技术和流体动力学Fluent软件,研究了球面螺旋槽气体动静压轴承在稳态下的承载特性,得到了轴承在不同转速下的压力分布云图,进而揭示了在不同运行参数和结构参数下,轴承承载力及动静压耦合效应的变化规律。结果表明,选择合适的结构参数和运行参数,如槽宽比、槽深比、螺旋角、槽数、转速等,有助于提高轴承的承载性能。     

SR20飞机火花塞绝缘体开裂故障回视

某飞行学院的SR20飞机在运行中出现了多起火花塞陶瓷绝缘体开裂故障,统计的结果显示,该故障与发动机全功率时的贫油状态有关。对故障飞机FDR数据的分析结果表明,在SR20飞机上当全功率燃油流量低于16.5 GPH时火花塞陶瓷绝缘体开裂故障的发生率增加。进一步研究的结果显示,SR20飞机火花塞陶瓷绝缘体开裂的原因在于早燃引发的爆震,而CHT达到警戒值时及时减小发动机功率能够减小爆震的强度持续时间。避免火花塞陶瓷绝缘体开裂的方法是增大发动机全功率状态下的燃油流量,并且在大功率状态下及时监控发动机CHT非常重要。     

300 MW循环流化床锅炉两侧进风风室风压均布分析及优化

通过对某电厂300 MW循环流化床锅炉进行冷态动力场试验后发现,左右两侧人孔门附近流化效果极差,一次风量达到280 m3/h左右时,两侧位置才能达到临界流化状态,与设计值偏差较大,严重影响一次风入口布置在左右两侧的锅炉安全运行。通过调节不同位置风帽的小孔个数,调节压力分布,借助流化均匀性试验界定高压区及低压区,确定改造范围。通过理论分析,在不改动一次风入口前提下,通过技术手段增加风室中部风帽阻力,逐步实现风室两侧与中部风压均匀分布,解决了风室两侧死床、结焦等问题,提高了锅炉效率。     

介孔二氧化锡纳米材料的臭氧气敏性能

以葡萄糖缩合的碳球为模板,由SnCl₄水热反应制备介孔结构的二氧化锡纳米材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电镜等表征介孔材料的结构和形貌,发现制备的二氧化锡为四方晶系金红石结构,晶粒尺寸13.8 nm. 以二氧化锡为敏感材料制作气敏元件,并测试了气敏元件在100 ℃~420 ℃温度范围内的气敏性能. 结果表明在200 ℃时,介孔结构的二氧化锡气敏元件对体积分数为1×10^-4的臭氧的灵敏度为2 089,最低检测浓度低于3×10^-6（S=28）,气敏响应时间16 s,恢复时间40 s. 在此条件下,该气敏元件具有灵敏度高、检测浓度低、响应恢复快等优点,具有商业应用价值.