摘要:为使免耕播种机在秸秆覆盖地作业时自动保证播种深度的一致性和稳定性，设计了一种主动作用式播种深度自动控制系统。采用聚偏二氟乙烯（Polyvinylidence fluoride，PVDF）压电薄膜传感器将免耕播种机限深轮的胎面形变量转换为电压信号，信号处理电路对传感器产生的信号放大滤波,提取信号峰值，系统根据峰值信号实时监测播种单体对地表的压力，控制信号形成电路在压力不足时发出控制信号，控制安装在播种机机架与播种单体四连杆间的空气弹簧产生推力，使播种单体能够产生对地表的压力，从而保证播种深度的一致性。试验结果表明，所设计的主动作用式播种深度自动控制系统能够精确控制开沟深度，仿形性能可靠，作业速度为5~8km/h时，播深合格率达到90%，作业速度大于8km/h时，播深合格率明显高于被动作用式播种深度控制装置。

摘要:针对采棉机作业速度影响采棉效率的问题，提出基于模糊PID控制技术的采棉机作业速度实时调整算法，建立行走速度调节模型，实现采棉机作业速度最优控制。该算法通过实时获取棉花在线流量，经采棉输入负荷梯度堵塞条件约束，并将模糊算法和常规PID控制相结合，应用模糊规则和推理方法对PID参数进行在线整定，实时调节行走速度，实现作业速度最优控制。借助基于FPGA的硬件控制器在4MZ—5型采棉机上进行了试验研究。试验表明：所提出的算法可以根据棉花在线流量当量大小实时调整作业速度，提高了采棉机作业效率；有效避免了因采棉量过大造成的输棉管堵塞故障，提高了采棉机智能化水平。

摘要:基于微小尺度荷电喷雾燃烧系统，进行了组合电场下乙醇的荷电雾化实验，得出了稳定的锥—射流雾化模式，并基于该模式，进行了理论分析计算。借助直角坐标系与极坐标的关系，采用椭圆积分的方法，求解出组合电场下射流区的场强分布。研究结果表明：环形电极在射流区产生的场强在喷嘴中心处产生的电场强度最大，环形电极圆心处的场强为0V/m，当其他条件相同时，场强随着半锥角的增大而增大。环形电极的半径远大于喷嘴半径，极距较小，环形电极在射流区产生的场强与喷嘴电极所产生的场强相比可以忽略。在球坐标系φ为0°~49.3°范围内，射流区的电场强度电场分布是轴对称的极不均匀的场强，喷嘴中心处值较小，周围场强较高，利于雾滴荷电，改变环形电极电压参数，对射流区的场强分布没有影响，但对雾化区的场强起到了明显增强作用。

摘要:为研究小流量下离心泵的空化特性，采用ANSYS CFX 14.5，基于k—ε湍流模型和Rayleigh—Plesset空化模型，以3种叶片数叶轮的IS50—65—160型离心泵为研究对象，对其内部空化流动分别进行了数值模拟。为了提高数值计算准确性，进行了网格无关性分析，且从泵空化性能、叶轮所受扭矩及轴向力分析了叶片数对泵小流量下空化特性的影响规律。研究结果表明：当叶片数从4增加至8时，离心泵扬程增加，但其效率变化较复杂。小流量工况下，随着空化系数降低，各叶片数叶轮扭矩与泵扬程均不同步地发生陡降，且出现相似地匍匐下降规律；当扬程下降3%后，各叶轮所受轴向力的大小几乎恒定；单个叶片流道的空泡体积出现突增，明显较其他叶片流道大，各叶片流道空泡分布极不对称。研究发现，离心泵扬程及扭矩匍匐下降特性很可能与不对称叶片空化相关。

摘要:为了研究螺旋离心泵内部流体流动机理，通过对螺旋离心泵改造和透明化处理，应用PIV测试技术，取螺旋离心泵轴截面和径向截面分阶段获得各截面上速度变化，进而得到各个截面上的流动信息，揭示螺旋离心泵内部流动状态。结果表明：整个轴向截面中，物理参量扰动大于径向截面，尤其在叶轮流道的轴截面，有明显的涡旋出现。在深入蜗壳的叶轮流道中，涡旋数量明显增加，这是因为该区域的流体方向在叶轮旋转和蜗壳使其变化过程中，同时受力分配促进了这种变化；在径向截面上，能明显看到速度方向和流线沿一个方向旋转，同时，流体均有由中心向外运动的趋势，这是叶轮螺旋段螺旋推进作用后又一个重要组成部分离心段的离心力作用决定的，叶轮的螺旋段螺旋推进作用和离心段的能量转换相互配合，构成了螺旋离心泵工作的过程。

摘要:为研究多级离心泵导叶内的流动损失，基于DES数值模拟方法，对某型多级离心泵进行瞬态模拟，并利用试验验证了数值方法的可靠性。在此基础上，通过分析样机流场模拟结果提出导叶内损失的3种机理：漩涡、环流和碰撞。为减少导叶内损失，运用叶轮设计方法重新设计了反导叶，并对过渡段进行光滑改进。模拟结果显示改进反导叶和过渡段均能改善泵内的流场，泵效率分别提高2.4%和1.7%；耦合优化后导叶内的速度矢量和流线均未显示漩涡，环流和碰撞大大降低，泵效率提高2.9%。

摘要:为了研究可调后置导叶对轴流泵装置水力性能的影响，基于雷诺时均方程和RNG k—ε湍流模型计算了各工况时7种调节角的后置导叶泵装置的水力性能，分析了不同调节角时后置导叶的翼型绕流速度矢量，构建了可调后置导叶对泵装置能量性能影响的BP-ANN预测模型，并通过理论计算结合数值模拟验证了预测模型的有效性。结果表明：当后置导叶调节角沿顺时针方向增大时，轴流泵装置的高效区向大流量方向偏移；沿逆时针方向增大时，泵装置的高效区向小流量方向偏移。通过调节后置导叶可达到改善导叶体内部流态，减弱甚至消除导叶片进口冲角及尾部脱流等不良流态的目的，从而提高泵装置的水力效率。建立的BP-ANN预测模型具有比较高的预测精度，预测精度在1%以内，可满足实际工程预测要求。

摘要:针对350QW 1500—16—90型排污泵，运用CFD软件ANSYS CFX对采用不等扬程水力设计方法2种方案和传统等扬程水力设计方法1种方案在不同工况下泵内部流动进行模拟分析，做出性能预测，并选取最优方案进行试验。研究结果表明：采用不等扬程水力设计方法可以减小叶轮工作面低压区和回流，从而使泵有均匀的叶片出口静压及流速分布；利用CFD技术所获得的扬程、效率的预测曲线和试验所得到的性能曲线变化规律一致，无马鞍区，无过载现象发生，满足设计要求，表明数值模拟较准确，对高比转数排污泵设计有一定指导意义；随着流量的增加，扬程曲线斜率绝对值增加，泵的最高效率点出现在1699.93m3/h时，最高效率为80.256%，最高效率点向大流量偏移，大流量区域效率曲线平缓，0.9Q~1.3Q为高效率区，符合排污泵在大流量工况下运行的工作特性。

摘要:建立了包括混流式水轮机转轮上冠和顶盖间的空腔、泄水孔以及转轮前密封间隙流道中的水体模型在内的全流道几何模型，通过三维数值模拟，研究了主流道内速度和压力分布以及空腔、泄水孔和密封间隙内的流动特征，揭示了混流式水轮机上部空腔压力与泄漏水量随不同密封间隙尺寸、不同泄水孔直径和数目的变化规律。根据数值模拟结果，最终确定水轮机泄水孔数目为6个，直径为40mm，间隙宽度为1mm，该模型额定工况下流量为5109m3/h，间隙泄漏水量占机组流量的0.3%，水轮机效率为86.75%，与试验测试结果基本一致，表明所研究的间隙流计算方法可为水轮机泄水孔直径、数目以及密封间隙等细部结构尺寸的权衡确定提供参考依据。

摘要:抽水蓄能电站的安全稳定运行与水泵水轮机反S特性直接相关。在电站甩负荷工况下，时有发生调速器事故，导致水泵水轮机导叶拒动，使机组进入飞逸工况。而由于水泵水轮机的反S特性会使得机组参数不能像常规水轮机一样快速收敛，甚至出现振荡的现象，导致事故进一步扩大。针对布置有下游调压室的抽水蓄能电站，采用线性化处理方法获得了水泵水轮机反S特性曲线的传递函数，并建立了流道—水轮机—发电机耦合的常微分数学模型，并进一步推导了水泵水轮机飞逸工况稳定性的判别条件。结果表明飞逸振荡的现象由多种因素共同决定，其中水泵水轮机飞逸点的曲线斜率为关键因素。利用已建立的物理模型平台，对这些影响因素进行了分析，并验证了所得的理论分析结论。

摘要:海豚特殊的皮肤结构具有减阻功能，模仿其结构，设计了一种具有实际工程应用价值的仿生耦合功能表面，将其应用到离心式水泵的叶轮表面，进行水泵增效试验研究。研究结果表明:这种仿生耦合功能表面可提高离心式水泵效率3%及以上；仿生耦合功能表面面层材料的硬度对水泵的效率影响显著。分析认为其增效机制主要在于:表面面层材料与基底材料仿生结构的耦合变形降低了叶轮流道壁面的摩擦力及吸收流体介质对叶轮进、出口湍动能的方式实现对流体介质的控制，从而降低离心泵水力损失，实现增效。

摘要:以内蒙古河套灌区1982—2012年长系列农业净引水量和年降水量资料为基础，运用均值分析、方差分析、相关分析、时间序列分析和生存分析等数理统计学方法，并结合内蒙古河套灌区农业种植发展进程，分析了河套灌区多年农业净引水量变化趋势与影响因素，得出年降水量(超过211.76mm时,即丰水年)和节水工程改造分别独立地与农业净引水量呈明显负相关关系的结论。运用时间序列法预测了2013、2014和2015年河套灌区的农业净引水量分别为44.5、44.18和43.86亿m3；同时运用生存分析法预测了在灌区现有节水改造规模条件下，河套灌区农业净引水量区间为35~55亿m3，平均为45亿m3。

摘要:为探明半干旱地区苹果幼树水肥精准管理模式，研究了苹果幼树生理特性和水分生产率对不同水肥的响应机制，试验设置4个灌水水平，其灌水上下限分别为田间持水率的75%~85%（W1）、65%~75%（W2）、55%~65%（W3）、45%~55%（W4）和3个施肥水平（N—P2O5—K2O），即高肥：0.6—0.6—0.2g/kg干土（F1）、中肥：0.4—0.4—0.2g/kg干土（F2）、低肥：0.2—0.2—0.2g/kg干土（F3）。结果表明：苹果叶片相对含水率和饱和含水率以及叶绿素SPAD值均可以反映土壤水分的亏缺状况；叶片脯氨酸含量最高和最低分别为F1W4和F3W1处理（F1W4比F3W1增加440.8%），丙二醛含量最高和最低分别为F3W4和F1W1处理（F3W4 比F1W1增加167%）；叶片水分利用效率（WUE）最大值出现在F2W2处理，与F1W1相比，其净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs分别减小了18.8%、29.1%、23.2%，但WUE却增加了14.2%；水分生产率（CWP）最大值也基本上出现在F2W2处理，与F1W1相比，虽然其干物质质量减少了5.2%，但耗水量却减少了16.4%，CWP增加了13.4%；叶片水分利用效率在一定程度上能够反映其水分生产率，F2W2处理为节水、节肥的最佳水肥耦合模式。

摘要:为明确半干旱黄土丘陵区不同年龄无灌溉旱作矮化修剪密植枣林的根系分布范围与其土壤水分的空间关系，利用根钻法测定枣林株间不同深度的根系分布、枣树主干就近位置的根系量，并采用土钻取土和中子仪定位测定结合了解不同年龄的枣林10m深度的土壤水分。结果表明：随着树龄增加，1、3、5、12a枣树根系最大深度年平均增值在减小，12a枣林垂直根系达520cm。枣树株间100cm处向下的根系深度较浅，枣林的垂直根系最大和最小值之差先增加后减小，12a枣林垂直根系之差只有180cm。研究区枣树株间水平根系在枣林3a时开始交汇，枣树水平根系延伸无法确定，所得到的水平方向根系实际是枣林多株树汇集的根系。枣林垂直根系对土壤水分的垂直变化作用显著，但矮化修剪密植枣林株间根系深度差异并没有造成土壤水分因此而波动。随着枣树树龄的增加根系深度和土壤水分干层均增加，0~2m土层的土壤水分年内变化幅度也增加，而且根层范围的土壤水分随着树龄增加在降低，但是土壤干层深度稍大于测得的根系深度。

摘要:在河套灌区进行不同覆盖措施秋浇田间冻融试验，研究其对盐渍土壤冻融特性及秋浇灌水质量的影响，试验设5个处理，分别为秸秆覆盖量0.9kg/m2（F0.9）、秸秆覆盖量0.6kg/m2（F0.6）、玉米整秆覆盖（YZ）、地膜覆盖（DM）、未覆盖（CK）。研究表明：覆盖秋浇后，不同地面覆盖的输热能力对地层的热响应有着不同的影响，不同覆盖影响了土壤冻结融化推进过程，改变了土壤冻结深度对气温负积温的响应关系，通过初步确定冻结期冻土深度与负积温变化的定量关系，可用气温负积温来判断和预测冻结期内土壤冻结深度的变化。从冻融期结束后春玉米播期的土壤水、盐、热3方面综合考虑不同地面覆盖对秋浇灌水质量的影响，各覆盖处理均较CK显著提高了春玉米播期0~10、0~40和0~120cm的土壤储水量，但覆盖使得土层0~20cm土壤含水率偏高，不利于春玉米播种及出苗。覆盖处理均较CK显著降低了表层0~10cm及耕层0~40cm土壤含盐量，整秆覆盖YZ的控盐效果最好。地膜覆盖下春玉米的适宜播期较CK提前了7d，而秸秆覆盖较CK延后了6~7d。覆盖措施显著提高了玉米的出苗率，处理YZ与F0.9出苗率显著高于F0.6和DM。

摘要:选取都安气象站5年（2008—2012年）的逐日气象数据，包括日最高气温、最低气温、平均风速、日照时数以及相对湿度5个气象要素的不同组合作为输入，并以FAO—56 Penman—Monteith法（FAO P—M）的计算结果作为标准值，采用基因表达式编程算法(GEP)及径向基函数网络算法(RBFNN)对参考作物腾发量ETo进行模拟计算，并将模拟结果与Hargreaves模型的计算结果进行比较，用决定系数R2和均方根误差RMSE作为评价指标。结果表明，GEP模型能够捕捉到ETo的变化，具有较强的适用性，与FAO P—M公式的计算值有很高的一致性。引入关键气象因子（气温和相对湿度）后，模型的决定系数R2达到0.914，均方根误差RMSE为0.240mm/d。在相同输入情况下GEP模型计算精度高于RBFNN模型和Hargreaves模型，并建立了可以替代Hargreaves模型的GEP模型及缺少相对湿度RH时的GEP模型。结果表明，在缺乏相关气象因子时，可以利用GEP模型模拟ETo。

摘要:依据土壤水动力学理论，结合负压灌溉条件下土壤水分运动特征，建立了土壤水分入渗模型。利用HYDRUS—2D对所建模型求解，并模拟在负压地下灌溉下，水分在土壤垂直剖面随时间的入渗变化规律。将模拟结果与试验测量结果进行对比验证，结果表明，两者相对误差为2%~4%，所建模型可以有效描述负压地下灌溉条件下土壤水分入渗规律。利用该模型模拟研究了不同灌水器半径（8、10、12cm）和不同土质（北京地区土壤和基质）下土壤水分的入渗情况。结果表明：灌水器半径是影响土壤水分入渗的显著性因素。灌水器半径越大，水分入渗速率越快。灌水器尺寸对入渗起始时的入渗延迟有较大影响，灌水器半径越大，延迟越小。土壤水分入渗速率与灌水器半径呈正相关。

摘要:采用3S技术相结合的方法，在陕西省泾惠渠灌区研究了土壤热特性参数区域尺度的空间变异性，结果表明：土壤热容量、热扩散率及土壤导热率在该区域尺度下属于中等变异，土壤热扩散率和导热率的空间异质性较强，而土壤热容量的空间异质性相对土壤热扩散率和导热率表现较弱，三者均具有较强的空间依赖性。土壤热容量、热扩散率及土壤导热率的最优拟合模型分别为指数、球型、高斯模型，推荐三者的采样间距分别为2.67、3.68、2.7km，推荐该区域范围内土壤热特性参数空间变异采样间距的最优值为3km。在描述土壤热特性参数空间变异特征的基础上，建立利用土壤物理基本参数拟合土壤热特性参数的简单公式，并验证了此方法的适用性，决定系数R2达0.80以上，利用此方法能够实现土壤热特性参数的空间变异特征在复杂程度上的定量化。

摘要:采用田间试验，对不同保水剂用量条件下冬小麦碳吸收、碳排放、碳成本、碳效率及碳净汇等进行了研究。结果表明：农业生产过程中虽然保水剂和各种农资投入会产生一定的碳足迹，但其同时促进了作物生长，提高了作物的干物质量，从而显著提高碳吸收，降低碳成本，提高碳效率和碳净汇。各处理中60kg/hm2保水剂用量的碳成本最低，较对照减少了25.6%，而其碳效率和碳净汇最大，较对照分别提高了35.3%和30.6%。施用保水剂提高了冬小麦的水分利用效率，且以60kg/hm2保水剂用量效果最佳。相关性分析表明水分利用效率与碳吸收、碳效率和碳净汇呈显著正相关，而与碳成本呈极显著负相关。

摘要:以西昌市邛海盆地为研究区域，随机均匀布点采集386个耕作层土壤样点，分析化验土壤理化性质，运用地统计学方法和GIS技术研究邛海盆地表层土壤氮素含量的空间变异特征，利用方差分析、缓冲区分析和回归分析定量分析区域内土壤氮素空间变异的影响因素。研究结果表明，研究区表层土壤全氮和速效氮含量分别为（1.85±0.51）g/kg和（138.5±47.7）mg/kg，属较丰富水平，变异系数分别为27.52%和32.24%，属中等差异强度；土壤全氮和速效氮具有中等程度的空间相关性，空间变异均以随机变异为主，具有各向异性特征，在西北—东南方向上空间变异相对剧烈；研究区土壤全氮和速效氮含量总体上呈条带状或斑块状分布特征，高值区主要位于西昌市的东南郊区，并以此高值中心向南、向东和向北3个方向逐步递减，低值区主要出现在邛海北面近湖岸地带。影响因素分析结果表明，土地利用方式、土壤母质、土壤质地、土壤pH值、城镇、河流、邛海湖对土壤全氮和速效氮空间变异具有显著影响，而道路对土壤氮素空间变异影响不显著。

摘要:采用室内试验，用平均粒径约2cm的砾石，在长4m、宽15cm、高50cm的水槽内堆积厚为5cm的砾石层，在坡度为4°、8°、12°和流量为3、6、12L/min条件下，距离电解质脉冲发生器0.3、0.6、0.9、1.2、1.5m处放置探针，测量电导率变化过程，计算水流的最大流速、优势流速和平均流速，并用染色剂示踪法对比砾石层中水流的最大测量流速。结果表明，试验所用各工况，流量对流速的影响不显著，坡度增大，流速明显增大。试验条件下，水流的优势流速变化范围为0.031~0.070m/s，优势流速与最大流速的比值稳定，在0.81~0.83之间。平均流速与优势流速的比值随坡长的增加逐渐增大，增长的速率逐渐减小并趋于稳定。平均流速与最大流速的比值在0.68~0.78之间，并随距离的增加稍有增大。

摘要:通过室内模拟降雨试验，研究降雨强度和地形因子（坡度和坡长）对黑土区坡面土壤侵蚀过程的影响。试验处理包括2个降雨强度（50、100mm/h），2个坡度（5°、10°），2个坡长（5、10m）。结果表明：不同试验处理条件下，当降雨强度由50mm/h增加到100mm/h，坡面径流量增加1.4~12.4倍；当坡长由5m增加到10m，坡面径流量增加0.1~3.1倍；坡度对坡面径流量的影响较复杂，受降雨强度和坡长的综合影响。降雨强度、坡度和坡长皆对坡面侵蚀量有重要影响。当降雨强度由50mm/h增加到100mm/h时，坡面侵蚀量增加4.2倍；当坡度由5°增加到10°时，侵蚀量增加0.4倍；当坡长由5m增加到10m时，侵蚀量增加0.5倍，表明降雨强度增加对黑土区坡面侵蚀量影响最大。而当降雨强度、坡度和坡长均增大时，坡面侵蚀量增加18.0倍，说明这3个因素交互作用对坡面侵蚀的影响远大于各因素的单独影响或2个因素交互作用的影响。坡面径流量与降雨强度的关系最密切，其次是降雨强度—坡长交互作用和降雨强度—坡度—坡长交互作用；坡面侵蚀量与降雨强度—坡度—坡长交互作用的相关关系最显著，其次是降雨强度和降雨强度—坡长交互作用。分别建立了坡面径流量和侵蚀量与降雨强度、坡度和坡长的经验关系式。

摘要:提出了一种室内土壤入渗试验装置，可以直接观测入渗过程中水分在环内土壤中的运动过程。详细描述了该装置的构成、工作原理和试验方法与过程。该装置由可以拆分的土槽和入渗环及可以透视的有机玻璃板组成。将入渗环打击进入土槽内土壤后，用钢板将环内的土壤沿径向切分成两半，移去其中一个半环及其中的土壤。用有机玻璃板封闭和固定另一半环内的土壤，用于进行土壤水分入渗过程的可视化试验，观察环式入渗仪内的水分运动过程。用采自北京的粉壤土进行入渗过程试验，同时根据水量平衡原理计算得到土壤入渗性能曲线。剖切面的湿润过程直观地显示了入渗环内水分的入渗过程存在优先流，不仅影响初始入渗过程，而且对整个入渗过程均产生影响。根据土壤湿润体所指示的土壤入渗特征将整个入渗过程划分为3个阶段: 初始入渗阶段、过渡阶段和稳渗阶段。

摘要:为克服传统地形分类方法中仅依据单一指标（如高程）的缺点，以钟祥市土壤有机质空间分布为例，综合由30m精度数字高程模型生成的地形因子，依据其在不同地形条件下的层次组合规律构建地形分类规则，精确地划分为13种典型地形单元，并运用普通克里金法对不同地形单元内的土壤样本插值，获得相应区域的土壤有机质空间分布。通过组合各地形范围下的结果，以获取蕴含地形因素影响的有机质空间分布。研究发现，地形起伏较大的地形单元的预测精度与全局预测结果精度相似度达0.75，而地势平缓区域内的预测精度大幅度提升，比全局预测结果精度提升了16.39%，因此基于地形单元的空间预测可以精确有效地获取土壤有机质空间特征。利用地形分区获取较高精度的有机质空间分布，进一步探讨了有机质地统计学研究中地形的协同影响。

摘要:选取河南省北部、中部和南部典型研究样区，将空间粒度方法引入并应用于地表水体多样性的研究中。在总结前人研究水体多样性测度方法的基础上，提出新的方法——空间分布长度指数（MSHDLI），并在1km×1km网格尺度下研究MSHDLI、水网密度（RD）和空间分布面积指数（MSHDAI）的粒度效应、相关性和相关系数的粒度响应、尺度效应关系及回归模型。结果表明：随着粒度的增加，MSHDLI、RD和MSHDAI的粒度响应曲线均为下降型；MSHDLI与RD和MSHDAI有显著的相关关系，平均相关系数r分别为0.997和0.878（P<0.01），且MSHDLI与RD、MSHDAI相关系数的粒度效应属于显著正相关关系；MSHDLI与RD的拟合度函数均是对数函数，MSHDLI与MSHDAI的拟合度函数均是多项式函数；由三者的多元线性回归模型可知MSHDLI与RD、MSHDAI线性相关且对它们的解释程度达到95%以上。MSHDLI可以将RD描述水资源广度和MSHDAI描述水资源空间分布离散性的优势结合起来。

摘要:采用单重和多重分形方法分析晋西黄土丘陵沟壑区土壤粒径分布特征、不同土地利用类型对土壤粒径分形参数的影响以及分形参数与土壤粒径分布之间的关系。结果表明：黄土高原不同地区的土壤粒径分布不同，采用激光法测定的土壤粒径分布在粉粒域和砂粒域内，需要通过优化来重新确定粘粒域、粉粒域和砂粒域3个尺度域的界线。通过测定得出研究流域内土壤粒径分布在20~100μm 较为狭窄的范围内，呈现明显的非均匀性，需要采用多重分形来表述其分布特征。粉粒域维数Dsilt与粘粒和粉粒的体积分数呈极显著正相关关系（P＜0.01），而砂粒域维数Dsand与砂粒体积分数呈负相关关系且不显著，可以利用Dsilt预测土壤质地的变化和不同土地利用类型遭受侵蚀的程度。不同土地利用类型对土壤粘粒、粉粒、砂粒的体积分数以及粉粒域维数Dsilt、容量维数D0、信息维数D1和信息维数与容量维数的比值D1/D0有极显著影响（P＜0.01），对砂粒域维数Dsand有显著影响（P＜0.05），表明可用多重分形参数作为反映土地利用类型对土壤物理性质影响的指标。

摘要:提出了一种渗灌用粘土基微孔陶瓷的低成本制备工艺，通过对比不同制备工艺对粘土基微孔陶瓷的抗弯强度、线收缩率和开口孔隙率的影响规律，筛选出综合具有较高抗弯强度、较小线收缩率和较高开口孔隙率微孔陶瓷的最佳制备工艺。研究表明： 烧结温度及炉渣的掺量和粒径对粘土基微孔陶瓷的物相成分、抗弯强度、线收缩率、开口孔隙率和微观结构有较大影响。其中，烧结温度为1.075℃，炉渣掺量质量分数为10%~30%的粗颗粒粘土基微孔陶瓷具有9.0~11.0MPa的抗弯强度、3.8%~4.7%的线收缩率和36.8%~44.8%的开口孔隙率，是制备渗灌灌水器的理想材料。

摘要:设计了生物质高温蒸汽气化实验平台，主反应器为高温蒸汽发生系统和带有喉口的下吸式气化炉。利用该实验平台对木屑进行高温蒸汽气化研究，气化过程通入的蒸汽温度控制在600~1000℃。实验结果表明：高温蒸汽既是气化过程的气化剂又是部分热载体，能有效提高气化效率，并维持炉内温度场的稳定。实验条件下，气化气可燃组分体积分数达到77%以上，当蒸汽温度为（948±4）℃时，气化气中H2体积分数达到（51.83±0.12）%，气体热值为9.81MJ/m3，H2/CO组分比达到2.17，气化气可持续稳定燃烧，气化性能较为理想。

摘要:为了实现对青黄贮裹包饲料有氧变质的风险预测，针对破损青黄贮裹包饲料内部温度变化问题，以青黄贮黑麦草及青黄贮苜蓿为对象展开了研究。设计了特定的贯入仪，在不引入空气的情况下将温度传感器植入裹包饲料内，实现了监测裹包内特定位置温度变化的可操作化。采用两种方案分别对黑麦草裹包饲料与苜蓿裹包饲料内特定位置的温度进行监测，发现在裹包破损后，距离裹包破损口越近的饲料发生温升越早；对裹包内上部与下部相对应的温度检测值进行配对t检验，试验结果表明，破损裹包内与破损口距离相等但分处在裹包上部与下部对称的两点温升过程具有显著差异；分别对不同干物质含量的青黄贮苜蓿与黑麦草裹包饲料温升曲线进行对比，干物质含量较高的青黄贮裹包饲料较干物质含量低的温升快。制定了裹包内温度场分布数据的获取方案，并实现了温度场的可视化。

摘要:婴幼儿配方奶粉是非母乳喂养婴儿最重要的营养来源，我国婴幼儿配方奶粉市场需求巨大，但基础营养与加工技术研究起步较晚。本文从母乳营养需求、配方奶粉标准和奶粉基料研发等方面，详细介绍了婴幼儿配方奶粉的营养学研究进展；从干法与湿法等生产工艺对配方奶粉特性的影响方面论述了婴幼儿配方奶粉加工技术的研究进展；同时也讨论了婴幼儿奶粉中存在的危害风险，为我国婴幼儿配方奶粉在基料选择、生产技术和产业发展方面提供参考。

摘要:凝固工序是豆腐生产的关键工序，直接影响豆腐的品质和得率。凝固温度和凝固时间是影响凝固工序的2个关键因素。为了分析凝固温度和时间对豆浆凝固过程的影响，研究了豆浆在凝固过程中流变特性的在线检测方法,采用电阻抗图谱法和动态流变法检测豆浆在凝固过程中电特性和流变特性的变化，建立了不同凝固温度下电特性和流变特性的关系模型。结果表明，电阻抗图谱法和动态流变法均能分析豆浆的凝固过程，其过程由两段一级反应组成且符合连续一级反应模型；第1段反应速率随着温度的增加而增大，是第2段反应速率的10多倍；根据电阻率、弹性模量和黏性模量计算得到活化能分别为17.82、112.90、53.72kJ/mol，表明豆浆在凝固过程中流变特性的变化受温度的影响更大。电特性测量提供了豆浆在凝固过程中流变特性的在线检测方法。

摘要:为定量描述气单胞菌在不同介质间的转移及变化过程，基于单个细菌在每次转移过程中只能被转移到一个介质表面的假设，采用矩阵方式将气单胞菌的转移路径及被转移的可能性集中于一个二维的数据表格之中，并对不同场景下气单胞菌在不同介质表面的交叉污染水平进行分析。结果表明，采用矩阵方式不仅可用于探究交叉污染对细菌受体表面带菌量的变化，同时可定量分析细菌供体表面带菌量的变化，如在分割冷却猪肉前、后，猪肉中气单胞菌的带菌量平均值分别为3.02 lg CFU/g、1.82 lg CFU/g。对不同场景下各介质带菌量的量化结果证实：分割冷却猪肉后，若及时对被污染的案板、刀具等介质进行清洗或更换，可有效降低交叉污染水平并可预防二次交叉污染的发生。

摘要:研究了25℃下芒果的吸附等温线，实验数据采用GAB模型进行非线性拟合，结果表明芒果的吸附等温线呈“J”型，其单分子层干基含水率为0.107g/g。芒果的状态图由冻结曲线、玻璃化转变温度曲线和最大冻结浓缩状态组成，其中冻结温度和玻璃化转变温度由差示扫描量热仪（DSC）测量得到。冻结温度和玻璃化转变温度的实验数据，分别采用Clausius—Clapeyron方程和Gordon—Taylor方程进行非线性拟合。实验结果显示，最大冻结浓缩状态时的固形物湿基质量分数为84%，在此状态下的玻璃化转变温度为-52.9℃。状态图的建立能够预测芒果贮藏过程的稳定性，并且能够提供最适干燥或冷冻加工条件。

摘要:研究了姜片在单位质量微波功率0.8、1.2、1.6W/g（干基）条件下的干燥过程，拟合分析了微波流态化干燥姜片的数学模型，认为Wang—Singh模型最适合描述微波干燥姜片的降水过程。通过核磁共振（NMR）技术研究了姜片干燥过程中水分的流动特点，发现干燥过程中自由水很快转变成不易流动的束缚水，整个干燥过程以干燥束缚水为主；在最后阶段束缚水降低到一定程度，结合水含量增加；微波流态化干燥过程中去水不均的现象没有完全消除。研究为控制微波干燥姜片的降水过程和工艺优化提供了理论依据。

摘要:针对移动环境的检测需要，设计了一套基于GPRS的远程检测无线电子鼻系统，主要包括气敏传感阵列、信号调理模块、微处理器模块、GPRS模块和远程测控系统5部分。对系统的远程通信性能进行测试，发现电子鼻数据发送周期在400ms以上时，系统的通信时延、传输速率和累计丢包率都能满足无线电子鼻检测的要求；利用本系统对采摘后的芒果实施检测研究，得到的香气响应特性曲线清晰、稳定；构建芒果贮藏天数的预测模型，结果发现，对照组逐步回归模型虽然整体预测效果不理想，但对第4和6天的芒果仍有一定的预测效果，而试验组逐步回归模型、对照组基于线性判别的支持向量机（LDA—SVM）模型和试验组LDA—SVM模型对芒果贮藏天数都具有较好的预测效果。

摘要:为研究引起苹果浓缩汁污染腐败的高渗酵母，采用YPD高渗培养基对陕西苹果汁加工厂的苹果浓缩汁中的高渗酵母进行分离纯化，并对分离菌株的耐糖能力进行了研究。对分离菌株菌落形态、细胞形态、生理生化特征进行了分析，并以26S rDNA 序列构建系统发育树，确定了7株分离菌的遗传学位置。进一步研究了分离株在苹果浓缩汁中的生长情况。除一株分离菌为热带假丝酵母（Candida tropicalis）外，其余分离株均为鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）。鲁氏接合酵母（Z. rouxii）能够在葡萄糖质量浓度为900g/L的培养基中生长，耐糖能力明显强于热带假丝酵母（C. tropicalis），并且鲁氏接合酵母（Z. rouxii）也能够在苹果浓缩汁中生长。结果表明：鲁氏接合酵母（Z. rouxii）会对苹果浓缩汁质量造成威胁，需要加强控制。

摘要:为探究土壤环境中无线地下传感器网络节点部署要求、信号传输及其应用环境的特性，分别以240、433和868MHz为载波频率，研究了无线信道下地上至地下、地下至地上和地下至地下3种通信方式中无线射频信号的传播特性和节点埋藏深度、水平节点间距离以及土壤含水率等影响因素之间的关系，获得了接收信号强度、误码率等数据，并进行了统计分析。试验结果表明，节点埋藏深度和土壤含水率对AG—UG和UG—AG通信中RSSI和BER影响的24种模型拟合优度，R2最大为0.997，最小为0.910。水平节点间距离和土壤含水率对UG—UG通信中RSSI和BER影响的12种模型拟合优度，R2最大为0.971，最小为0.866。此外，建立了433MHz频率下RSSI变化的三维曲面，可直观反映土壤环境下无线信号的传播特性，并采用SPSS软件对模型进行了验证。AG—UG和UG—AG通信中，拟合优度R2最小为0.954，最大为0.998，均方根误差RMSE在0.729～3.198dBm之间。UG—UG通信中，拟合优度R2最小为0.854，最大为0.960。均方根误差RMSE在3.238～6.553dBm之间。验证试验结果表明，该模型可以较好地预测不同条件通信中的接收信号强度，为土壤环境中无线地下传感器网络的部署和系统的建立提供了技术支持。

摘要:设计了一种水平放置管式结构的介电水分传感器测量系统，通过水平往复移动扫描，测量一定深度下水平剖面的土壤水分。水分传感器的测量原理为频域（FD）外缘场阻抗法，该系统实现了土壤水平剖面含水率的线扫描测量，其最大扫描长度为380cm。为了检验该测量系统的技术性能与可应用性，结合农田滴灌试验给出了2个点源激励下土壤入渗的应用测试案例。试验结果显示了不同质地土壤的入渗差异并记录了点源激励下土壤入渗过程的时间、空间三维数据。

摘要:以2014年两次在陕西省乾县田间采集的129个黄绵土土壤样本为研究对象，建立土壤含水率定量反演模型。在土壤风干过程中测量光谱反射率及含水率，分析土壤含水率与光谱反射率之间的关系，并利用一元线性及指数回归建立土壤含水率光谱预测模型。结果表明在400～1340、1460～1790、1960～2390nm波长范围内，与含水率相关性最大的反射率对应的波长分别为570、1460、1960nm；吸收深度最大的波长位于490、1460、1960nm。土壤光谱特征指标与含水率之间的线性相关关系优于指数相关关系。以特征波长1980nm（C1980）、1980nm的吸收深度（D1980）和1480nm的吸收深度（D1480）为自变量建立的线性模型为土壤含水率预测的最优模型，校正和验证的决定系数R2大于0.92，相对预测偏差（RPD）大于2.5，均方根误差（RMSE）小于2.5%。研究表明利用自然土样，在风干过程中进行土壤含水率光谱快速预测是完全可行的，从而为遥感实时、快速监测土壤水分含量及大面积土壤水分反演提供了参考。

摘要:基于激光诱导叶绿素荧光光谱分析技术，提出了一种基于支持向量机理论的光能利用效率预测方法。同步采集黄瓜叶片的叶绿素荧光光谱、净光合速率和光合有效辐射，选取500~800nm波段的叶绿素荧光光谱作为研究对象，首先对原光谱进行SG—FDT预处理；其次对预处理的光谱采用PCA方法提取特征值，根据累计贡献率选取前10个主成分代替原光谱信息；最后通过支持向量机建立光能利用效率预测模型。通过对惩罚系数C和核函数参数g的大量测试，最终确定C为0.03125、g为1，并利用60个训练样本对模型进行训练。10个测试样本的预测结果表明，测试样本的平均误差为8.94%，具有很好的预测效果。

摘要:针对当前水产致病菌传统检测方法中存在目标菌分离难、检测时间长、自动化程度低等问题，提出了一种基于磁控分离的水产致病菌微流控检测方法。设计了具有自动进样、磁控分离以及电化学阻抗检测等一体化功能的微流控芯片，创建了检测系统实验平台，优化选择了系统阻抗检测频率、磁控力及目标菌捕获时间等参数，并以常见水产致病菌大肠杆菌O157:H7为例对检测性能指标进行了实验验证，结果表明，与精度较高的标准平板计数法相比，检测精度基本相同，但避免了人工培养，检测时间由48h减少为50min，具有较高的分离检测速度和检测自动化水平。

摘要:单独的轮胎魔术公式参数通常需要通过昂贵的试验设备和大量的试验数据才能够确定，之后这些参数在设计阶段将被应用于车辆模型来模拟车辆的操纵动力学行为。建立了包含定常统计特性噪声的汽车动力学模型，利用龙格—库塔方法模拟模型，引入辅助粒子滤波技术，通过二次加权操作，较好地实现了轮胎参数的估计，并最终代入动力学方程，实现了车辆侧向力等参数的估计。同时进行了场地试验。结果表明，辅助粒子滤波技术改善了标准粒子滤波算法的精度，验证了算法的有效性。

摘要:设计了一套快速压缩机试验台架，并进行了压缩性能试验。在分析液压缓冲、驱动压力等因素对快速压缩机试验台架性能的影响，并进行压缩性能优化后，快速压缩机压缩平均速度大于8m/s，燃烧缸内压缩温度的可控范围为650~1120K。使用DME-O2-N2混合气进行了快速压缩机的燃烧性能试验，观察到了混合气两阶段放热现象与两阶段着火延迟期。在不同的压缩比、压缩温度与压缩压力条件下，对DME-O2-N2混合气两阶段着火延迟期、总着火延迟期的变化规律进行了研究。试验结果表明：在相同初始压力下，随着燃烧缸内压缩温度与压缩压力的增加，DME-O2-N2混合气的第一阶段着火延迟期与总着火延迟期均缩短；在相同压缩温度下，燃烧缸内压缩压力的增加导致混合气第二阶段着火延迟期与总着火延迟期均缩短，混合气第一阶段着火延迟期略有缩短。

摘要:为了更加精确地辨识汽油机进气道油膜模型参数，从而更加精确地控制空燃比，在油膜动力学模型的基础上，考虑模型误差和随机误差，建立了油膜辨识方程。根据递推最小二乘算法得到油膜参数估计的加权矩阵表达式，利用马尔可夫估计得到该加权矩阵，进而得到油膜参数的最优估计。应用GT-power建立了发动机模型，在转速1000~3500r/min、节气门开度5%~75%变化时，分别利用提出的算法和最小二乘法对油膜参数进行了辨识，并与标定值进行了比较。结果表明，燃油沉积系数X在同一转速时，随着节气门开度的增大而减小，在同一节气门开度时，随着转速的增加而减小；油膜质量蒸发时间常数τ在同一转速时，随着节气门开度的增大而增加；在同一节气门开度时，随着转速的增加而减小。通过误差分析，表明所提出的方法比最小二乘算法的辨识结果精度更高。

摘要:提出了一种基于视觉测量的挖掘机工作装置姿态测量方法。使用工业相机获取工作装置侧视图像，采用鞍点检测方法快速捕捉工作臂上的人工靶标；将靶标间的固定几何尺寸关系作为约束条件筛选出靶标中的鞍点并计算相应工作臂的姿态角；通过预判靶标的运动范围以缩小图像检测区域，提高算法处理速度。试验表明，与挖掘机上原有的拉线传感器测量系统相比较，动臂和斗杆姿态角动态测量偏差分别小于1°和2°，处理每帧工作装置运动图像平均用时在100ms以内，验证了该方法对挖掘机工作装置姿态测量的可行性。

摘要:为了解决应力约束类桁架结构的尺寸优化多目标问题，提出一种多领域结构的多目标遗传算法应用于尺寸优化设计。利用个体之间欧氏距离信息，将种群划分为多个领域以形成多个小生境种群。该算法为每个个体提供一定数量的邻居个体，并规定只能同邻居个体进行交叉变异操作，通过实验分析了不同邻居规模对算法性能的影响。将新算法与其他经典算法在18个标准测试函数上进行了仿真分析，结果表明，所得到的Pareto前端分布更加均匀且更加逼近真实Pareto前端，具有良好的收敛性和多样性。将该算法应用于经典的25杆空间桁架结构优化的求解，获得Pareto前端更均匀，收敛性更好，相对于其他的优化算法具有更好的优化效果。该算法在程序设计、求解空间及其方法通用性等方面表现出良好的性能，并且简单、实用，更加适合于工程实际应用。

摘要:在分析蝙蝠算法性能基础上，将蝙蝠算法融入分解机制，提出了一种基于分解机制的多目标蝙蝠算法。为了进一步提高算法的多样性，将差分进化策略引入算法中。对14个具有复杂Pareto前沿的多目标优化问题(LZ—09系列和ZDT系列)测试不同邻域规模对算法性能的影响，结果表明新算法的邻域规模为20时性能最优；将其与MOEA/D—DE和NSGA—II算法进行对比分析，结果显示该算法的分布性、收敛性和多样性均优于另外两种算法。为了验证其求解含有约束问题的性能，将其应用于滑动轴承多目标优化设计问题中，获得的Pareto前沿分布均匀，表明算法具有工程实用性，是求解复杂高维多目标问题的有效方法。

摘要:提出了空间并联机构运动学分析的集几何表示和计算为一体的共形几何代数方法。以动平台上的坐标原点描述动平台的位置，以欧拉角描述动平台的姿态，给出了动平台上任意一点在定坐标系中位置的共形几何代数表达式，进而提出了一种建立空间并联机构运动学方程的数学建模方法。根据所建立的运动学方程，可进行空间并联机构的运动学正解和运动学反解分析。通过一种4-UPU空间并联机构运动学分析，进一步阐述了所提出的共形几何代数运动学分析方法，通过数值实例验证了所提出方法的正确性和有效性。

摘要:针对八杆机构四位置尺寸综合问题，提出了一种解域综合方法。首先根据给定4R开链的4个位置求解出满足要求的解曲线，并根据解曲线的可行区段建立解域。应用提出的八杆机构运动缺陷判断方法剔除解域中存在运动缺陷的机构，最后根据实际要求建立约束条件形成可行解域。设计者可以从可行解域中快速准确地挑选出满足要求的机构。解域综合方法有效地解决了八杆机构四位置尺寸综合问题，为八杆机构的综合及在现实中得到更广泛的应用提供了行之有效的新理论和方法。最后举例说明了八杆机构的四位置综合过程。

摘要:基于稀疏存储技术和直接稀疏求解器提出了一种有限元结构分析高效缩聚并行计算方法。该方法将缩聚过程转换为一系列线性方程组的求解过程，并通过直接稀疏求解器进行求解。它能够避免传统变带宽格式缩聚并行计算方法对带宽内大量零元素的存储和运算，从而大幅度节省内存空间和有效减少计算量。最后通过发动机曲轴的有限元数值仿真实验对算法的有效性进行了验证。结果表明：相对传统变带宽格式缩聚并行计算方法，稀疏存储格式缩聚并行计算方法能够大幅度节省内存空间和有效提高计算效率；各子区域规模越大，该方法对内存空间的节省和计算效率的提高效果就越明显。

摘要:在研究柔性作业车间多目标调度问题现状和不足的基础上，提出了包括最大完工时间、加工成本以及加工质量3个优化目标的多目标柔性作业车间调度模型；并针对上述模型，提出了基于近亲变异的改进非支配排序遗传算法（Non-dominated sorting genetic algorithm，NSGA-Ⅱ），该算法根据计算交叉染色体的血缘关系，确定子代个体的变异率，优化了NSGA-Ⅱ的变异策略，避免了算法的早熟问题；最后，针对实际案例，构建相应的调度模型和算法，计算结果证实了模型和算法的可行性和有效性。

摘要:针对n次λ-Bézier曲线造型中的复杂曲线难以用单一曲线来构造的问题，研究了该曲线光滑拼接时的连续性条件。通过分析λ-Bézier曲线的基函数及其端点性质，给出了相邻两段λ-Bézier曲线间C1、C2和G1、G2光滑拼接的充要条件；最后，给出了λ-Bézier曲线光滑拼接的具体步骤与几何造型实例，并分析了形状参数对拼接后曲线形状的影响规律。实例结果表明，所提方法不仅易实现且简单有效，在工程复杂曲面的构造与外形设计中将有一定的应用价值。

摘要:复杂曲面在制造中的广泛应用对曲面配准技术提出了新的要求，特别是不同区域精度存在差异的复杂曲面配准问题日益突出。为了稳健估计思想推广到不同区域精度存在差异的复杂曲面配准，给出了基于M-估计的一种稳健配准算法。该算法利用M估计子削弱复杂曲面低精度数据对配准结果的影响，但是这一模型目标函数是高度非线性的分段函数，求解效率不高。现有配准方法已能够迅速获得较好初始位置，因此利用Taylor展式线性逼近偏差函数，得到配准问题M-估计的线性化模型，提高了配准模型估计效率。每步迭代利用F-范数最小逼近旋转矩阵。对仿真数据和实测叶片数据进行试验，结果证明，对精度存在差异的复杂曲面所提算法比最近点迭代算法更加合理。

摘要:根据给定的并联机构末端执行器的任务要求，在其结构参数优化设计中，为保证各分支运动学传递性能相对均较优，利用离差的性质，定义了局域和全域运动（速度）、力及功率分配性能指标，以此反映各分支共同承担负载要求的能力。对于单驱动分支功率输出，探讨了速度和力两个可变的物理量对功率的作用大小，并定义了运动、力作用系数，以此对机构的工作空间进行了分析。最后以用作姿态调整部件的3-RPS空间并联机构为例，对上述指标进行了详细的求解，在改进的设计空间中叠加性能图谱，优化了机构的结构参数尺寸，同时求出了相应的工作空间。

摘要:基于钢材弯曲变形的特点，提出一种矩形截面的入口上热压板弯曲变形来调节入口角度的方法。在分析上热压板弯曲变形原理并推导曲率半径与拉弧高度几何关系的基础上，仿真计算上热压板弯曲强度，构建基于现场总线的分布式系统和人机交互控制系统，设计油缸位移梯度渐进算法并在国产连续平压机上实现控制。研究结果表明：入口上热压板弯曲变形满足弯曲强度要求，入口角度调节方法及控制算法能够实现油缸位移梯度变化的渐进性和入口角度调节的动态性；当入口曲率半径R为100000mm时，入口上热压板拉弧高度理论值与实际值最大偏差为0.4mm，横向实际值最大偏差为0.6mm，达到控制精度要求。