振动式精密排种器排种速度仿真与分析

根据水稻工厂化育秧精密播种的需要,提出了一种振动式精密排种器的设计研究,它具有播种精度高、播种性能稳定等特点,但是其结构较复杂,尤其是气动振动系统,影响其排种性能的因素比较多,依靠传统经验设计和试验分析等方法均存在不足.为快速、准确地获得设计参数,本文在三维实体建模基础上,应用Adams软件建立了排种器仿真模型,同时对排种速度进行运动学仿真和分析.仿真结果表明,在不同输入气体压强下,单粒种子在振动盘上的排种速度仿真结果与试验测试结果基本一致,证实所建立的排种器仿真模型是实用的,研究成果将为排种器的虚拟样机及参数优化设计奠定了基础.     

精播排种器及排种理论研究进展

精密播种是中耕作物播种机发展的主要趋势，其关键部件──排种器的研究现已取得较大进展。本文全面分析了精播排种器的技术性能现状以及提高充种频率的技术措施，并综述分析了排种器试验研究技术及排种理论研究的进展和存在的问题。     

组合内窝孔玉米精密排种器型孔的研究

提出并研制了一种具有阶梯形内窝定量孔的玉米精密排种器－－组合内窝孔玉米精密排种器。通过试验研究可知，只要适当地选择充真和阶梯形内窝定量孔的形状和尺寸，该排种器可对不同品种的玉米种子在不分级的情况下达到精播要求。     

逆式动力吸振器的机电模拟实验

对传统的动力吸振器加以发展，研制出新型逆式动力吸振器。研究了阻尼对逆式动力吸振器幅频特性的影响。并应用机电模拟方法进行了电模拟实验，所得结果与理论分析结果吻合较好，依据理论分析和机电模拟结果试制了逆式动力吸振器样机模型。     

吹吸式排油烟装置的实验研究

通过建立实验模型,寻求影响油烟控制的各种因素：排气扇的最佳安装高度、吹吸风量的最佳组合和最小控制风速等,并通过调节吹风角度,优化流场,达到最佳控制效果,从而提出较为理想的排油烟新方式。     

交替换岗式大豆小区育种排种器优化设计与试验

针对大豆小区育种清换种复杂的问题,设计了交替换岗大豆小区育种排种器。采用双排种盘交替作业完成清换种作业,采用离散元软件模拟了不同结构尺寸的排种器的投种、清种工作过程,以排种盘转速、下限角度、种箱宽度为试验因素,以单粒率、多粒率、空粒率为试验指标,采用3因素5水平二次回归正交旋转组合设计试验方法进行试验。试验结果表明：对单粒率,排种盘转速、下限角度、种箱宽度影响为极显著（P<0.01）;对多粒率,排种盘转速、下限角度影响为极显著（P<0.01）,种箱宽度为显著（P<0.05）;对空粒率,排种盘转速、下限角度、种箱宽度影响为极显著（P<0.01）。当排种盘转速为45 r/min时,种箱宽度在9～15 mm,下限角度在92°～140°之间,可获得合格指数大于90%,重播指数小于5%,漏播指数小于5%。在最优组合参数下,制作排种器并进行田间试验,结果表明：仿真结果与理论结果基本吻合,该排种器清换种简洁高效,种子无残留,有效解决了清换种复杂的问题。     

组合内窝孔玉米精密排种器型孔的研究

提出并研制了一种具有阶梯形内窝定量孔的玉米精密排种器———组合内窝孔玉米精密排种器。通过试验研究可知 ,只要适当地选择充填孔和阶梯形内窝定量孔的形状和尺寸 ,该排种器可对不同品种的玉米种子在不分级的情况下达到精播要求。     

心墙水力劈裂的颗粒流模拟

心墙坝的水力劈裂问题是非连续介质中的非连续变形问题,还牵涉到渗流与土骨架的流固耦合等.基于连续介质理论的有限元法在对水力劈裂问题的模拟分析上有一定的局限性.对于心墙土这种离散材料,采用颗粒流模拟其水力劈裂问题是一种值得深入研究的方法.运用PFC(颗粒流)程序模拟研究水力劈裂的典型物理试验,模拟结果显示,采用颗粒流研究水力劈裂问题是可行的.对均质试样、非均质试样、均质(含软弱带)试样分别进行模拟分析,对比结果表明:均质试样不会发生水力劈裂现象,非均质(含有软弱带)试样发生水力劈裂的可能性最大.对非均质(含软弱带)试样发生水力劈裂的全过程的模拟分析结果初步认为,水力劈裂破坏的力学机理是张拉破坏.     

空气滤清器流动过程仿真与试验分析

为探明滤纸的材质、尺寸和摺数等各因素对空气滤清器性能的影响规律,以及各因素相互间的耦合作用机制.应用计算流体力学方法对空气滤清器内部流场进行仿真计算,并对仿真模型进行试验验证,试验结果和仿真结果相吻合.采用滤纸夹角作为滤芯结构无量纲参数,评价滤芯结构变化对空气流动、滤清效率及滤清寿命等性能参数的影响.研究结果表明对于星型摺状空气滤清器,流动阻力在滤纸夹角小于3°时增长迅速,滤纸夹角大于5°后无明显变化,滤纸有效过滤面积在滤纸夹角小于3°后急剧减小导致过滤精度降低,滤纸容灰量在滤纸夹角大于4°后迅速增加导致滤清寿命缩短.以仿真与试验结果为基础,提出空气滤芯结构设计参数推荐范围,滤纸夹角应介于3～4°.     

双螺旋锥形混合器叶片结构对颗粒混合的影响

采用离散单元法（DEM）,通过数值模拟研究双螺旋锥形混合器的叶片结构对颗粒混合的影响. 研究主要考察螺径比（双螺旋叶片的螺距和螺旋直径的比例）以及螺旋直径比（较短螺杆和较长螺杆的螺旋叶片直径的比例）对混合器混合效率、设备功率、设备磨损等的影响. 结果表明,不同双螺旋锥形混合器的叶片结构对颗粒的混合、设备功率、设备磨损产生影响,但是总体而言,在不同叶片结构的混合器中,颗粒经过100 s的混合之后都能够达到完全混合状态. 当保持其他参数不变时,随着螺径比的增大,混合器混合效率基本一致,设备功率增大,而设备磨损减小;随着螺旋直径比的增大,混合器混合效率有所提升,设备功率增大,而设备磨损并没有显著的改变.     

基于离散元法的沥青混合料虚拟疲劳试验方法

为了从细观角度深入分析沥青混合料疲劳机理,运用离散元方法实现了沥青混合料小梁试件的虚拟疲劳试验。首先,根据概率理论,建立了由混合料三维体积级配至沥青混合料二维数字试件数量级配推导公式;接着,根据蒙特卡洛方法,编制了考虑集料不规则形状的沥青混合料二维数字试件生成程序,以此生成了沥青混合料二维数字试件;然后,结合离散元基本原理,提出了包括沥青混合料离散元模型的建立、离散单元的接触模式选择和疲劳失效判断标准在内的一整套沥青混合料虚拟疲劳试验方法;最后,进行了沥青混合料小梁疲劳试验,并与基于离散元方法的虚拟试验结果进行了比较分析。研究结果表明,虚拟试验结果与真实试验结果相差无几,所建立的虚拟疲劳试验方法可以作为沥青混合料疲劳性能分析的辅助手段。     

基于DEM-MFBD方法的有砟轨道路基不均匀沉降影响分析

针对有砟轨道路基不均匀沉降现象,开展有砟轨道结构整体变形分析。基于离散元—多柔性体动力学耦合方法(DEM-MFBD),建立了一种简化的2.5维有砟轨道耦合模型,并将其用于有砟轨道细观力学特性研究。基于此耦合模型特性,提出荷载及刚度折减方法,对不同路基沉降波长、幅值下有砟轨道结构整体受力变形进行计算分析,在此基础上研究路基不均匀沉降对轨枕空吊的影响规律。结果表明：路基沉降幅值和波长的增加均导致轨道不平顺明显增大,并促使道床应力集中位置外扩;钢轨沉降面积与路基沉降面积的比值(S₁/S₀)可以反映轨枕空吊情况;路基沉降幅值为10~15 mm时出现轨枕空吊,建议沉降限值不超过10 mm,以便工务部门控制轨枕空吊和轨道不平顺等病害。     

基于离散单元方法的多孔沥青混合料级配比选

应用离散单元方法结合PFC2D软件,对多孔沥青混合料的级配进行了评价,建立了细观尺度上的直观离散元数值模型,构建了粗细两种级配的PAC-13多孔沥青混合料骨架结构二维模型,进行了结构稳定性虚拟试验.仿真结果表明,相同空隙率条件下,PAC-13粗型级配的骨架结构比细型级配更稳定,结构承载力和抵抗局部变形的能力更佳.同时进...     

附面层吹吸气对跨音速叶栅气动性能影响的数值研究

文章数值模拟了某跨音速叶栅超音速区后附面层分别进行抽气和吹气对叶栅通道流道中超音速区位置、范围及压缩波强度的变化以及总压损失的影响。结果表明:抽气与吹气都能有效改善流道中附面层分离状况,但相比于吹气,抽气会使超音速区域向后大大扩展,使流场中出现激波,造成激波损失,从而导致整个流道中总压损失增加。这表明文中跨音速叶栅中使用抽气的方式消除附面层分离比吹气所造成的总压损失大。     

基于CFD模拟的阅览室空调方案优选

为了研究适合大空间、低层高建筑特点的空调方案,为室内人员营造良好的舒适环境,以某大学新校区图书馆阅览室为例,采用CFD方法模拟两种空调方案,即风机盘管加独立新风和吊柜机射流送风,分别得到两种空调方案下的室内温度场和速度场,通过分析得出最优的空调方案.结果表明,在相同的送风量和送风温度下,吊柜机射流送风与风机盘管加独立新风顶棚送风相比,不能使工作区域形成均匀而稳定的温度分布,无法满足生产工艺和人体舒适的要求.实例证明CFD模拟辅助选择空调方案的方法具有一定的可行性.     

商用厨房空气品质的控制

研究了商用厨房环境的空气品质,阐明了补风对排风罩性能的影响。应用CFD专业软件airpak2.0来模拟商用厨房的环境情况,并辅以实验验证,并揭示了热羽从烹饪区上升到排风罩的复杂流动情况。天花板顶部补风方式中,油烟容易从排风罩的上部溢入厨房大空间,而气幕式补风方式则从排风罩下部溢入大空间。综合比较两种补风方式,天花板顶部补风方式比气幕式补风对排风罩捕获能力的影响较小,这有助于实现商用厨房建筑的最优化通风设计。     

基于MSC．Marc的摩擦叠焊面接触问题数值模拟

选用刚性平冲头与弹性半空间的经典面接触模型为研究对象,通过解析解与MSC．Marc有限元数值模拟结果的比较,确定了偏斜网格以及3级有限元计算对已知接触区域面接触问题的可靠性。对于摩擦叠焊单元成形过程所涉及的基本弹性静力学面接触问题而言,接触面上的法向应力分布从中心向边缘以二次曲线的形式逐渐增大;金属棒直径、轴向外载荷对接触面上法向应力的分布情况影响较大,而径向间隙、不同材料组合对其的影响相对较小。