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摘要:為實現(xiàn)玉米免耕精播作業(yè)質量實時監(jiān)控，設計了基于反射式紅外光電感應的播種機排種監(jiān)測系統(tǒng)。以紅外發(fā)射二極管、光電二極管為信號發(fā)射、接收端的監(jiān)測探頭，并通過對監(jiān)測盲區(qū)評估計算，優(yōu)化了探頭結構及安裝參數(shù)。為提高監(jiān)測系統(tǒng)對多塵作業(yè)環(huán)境的適應性，設計了以旋轉式透明防塵罩為核心的自清潔除塵裝置，可保護探頭免受塵土侵蝕。開發(fā)了集種粒信號拾取、車速采集、防塵電機控制和報警顯示等功能的硬件電路，研究了以落種時差為關鍵參數(shù)的測算方法，實現(xiàn)對播種量、重播、漏播等性能指標的判定。播種監(jiān)測系統(tǒng)臺架試驗結果表明，系統(tǒng)對播種總量、漏播量、重播量的監(jiān)測精度分別為98.5%、95.1%、85.6%；模擬灰塵粘附工況，系統(tǒng)對播種總量監(jiān)測精度達98.1%，具備良好的抗塵效果。該系統(tǒng)滿足免耕精量播種機排種質量實時監(jiān)測要求，有助于提升機具作業(yè)性能。

摘要:針對現(xiàn)有中小農(nóng)戶大棚蔬菜穴盤栽培手工播種生產(chǎn)率低、勞動強度大等問題，以及國外大型播種機不適合我國中小規(guī)模種植經(jīng)營戶需求的現(xiàn)狀，設計了一種應用于大棚栽培的穴盤自動化便攜式播種機。該播種機一端可折疊，折疊后尺寸為500mm×500mm×750mm，攜帶方便；播種機采用多功能集成化設計，將傳統(tǒng)的穴盤打孔、播種集成于一體，通過激光傳感器檢測穴盤凹口位置，準確地實現(xiàn)了穴盤基質的自動打孔和播種。經(jīng)油菜種子和黃瓜種子試驗表明，當孔徑處于0.6~1.2mm時，選擇真空度為8kPa，吸附效果較好；若選用0.6mm孔徑氣吸吸頭，當油菜種子氣吸真空度超過6.2kPa，以及黃瓜種子真空度超過8.3kPa時，吸附成功率達到90%以上。經(jīng)正交試驗，發(fā)現(xiàn)油菜種子和黃瓜種子在孔徑為0.6mm，真空度為10kPa時吸附效果最好。與手工播種相比，播種機播種效率是手工播種效率12.9倍，較好地實現(xiàn)了蔬菜種子的穴盤播種。

摘要:淹沒條件下噴嘴出口存在外界靜壓，引射管的截面和入流壓力對環(huán)空射流過程中的吸氣性能和能量耗散都有顯著的影響。為能更好地對淹沒條件下環(huán)空射流噴嘴進行調控，采用數(shù)值模擬與試驗驗證的方法分析了不同截面比和入流壓力對噴頭吸氣量和氣液比的影響，并從流場、能量耗散以及渦流強度3方面對這些影響進行了研究。結果表明：低截面比下，隨著入流壓力的提高，吸氣量和氣液比都隨之提高；高截面比下，隨著入流壓力的提高，吸氣量提高而氣液比則先增加后降低，這種工況下氣液比存在最大值。隨著截面比的提高，吸氣量增加而氣液比則降低；不同入流壓力下低截面比對氣液比存在高可控性；不同截面比下高引射流入流壓力對氣液比存在高可控性。相同的湍動能增量下，不同截面比的湍流耗散率的增量遠大于不同入流壓力的湍流耗散率增量，能量耗散更大。這些特性與不同入流壓力時引射流與槽內水壓差以及不同截面時引射流對噴嘴的封閉作用有關。

摘要:為了深入研究軸流泵葉頂區(qū)云狀空化非定常脫落過程，應用二次開發(fā)技術將基于密度修正的RNG k-ε湍流模型的濾波器模型(Density correction method filter based model, DCMFBM))嵌入商業(yè)軟件ANSYS CFX中進行數(shù)值模擬，并將模擬的結果與高速攝影試驗作對比。數(shù)值模擬結果表明，DCMFBM模型能夠成功地預測葉頂區(qū)云狀空化尾緣空穴的周期性脫落過程，與試驗值吻合較好。隨著葉片的轉動，脫落的空穴向相鄰葉片的壓力面運動，運動過程中的破裂消失不僅影響了相鄰葉片壓力面載荷分布，同時會影響自身葉片吸力面載荷分布；由于輪轂與葉片的相互作用，形成了從輪轂到輪緣的徑向射流，徑向射流在運動到靠近葉頂區(qū)時，會沖擊葉頂區(qū)空穴表面，造成葉頂區(qū)空穴的脫落，同時徑向射流最終被葉頂泄漏渦吸收。

摘要:為了探討在導葉出口剩余環(huán)量影響下軸伸式出水流道的水力性能，對不同水力模型及不同葉片安放角下的后置軸伸式泵裝置采用全結構化網(wǎng)格進行了數(shù)值模擬計算，并與實驗結果對比驗證模擬結果的可信度。對軸伸式出水流道的水力性能進行了分析，發(fā)現(xiàn)軸伸出水流道內部流態(tài)受導葉出口剩余環(huán)量的影響較大，尤其是對小流量工況。水力損失系數(shù)不再是某一常數(shù)，而是受流態(tài)分布相關的一變量。通過對比不同葉片安放角及不同比轉數(shù)葉輪的出水流道進口斷面平均渦角與水力損失系數(shù)關系發(fā)現(xiàn)，軸伸式出水流道的水力損失系數(shù)與進口斷面的平均渦角存在一最優(yōu)值，本次模擬計算下2副葉輪的最優(yōu)平均渦角4°~5.3°下的水力損失系數(shù)為1.62×10-4m·s/L。通過分析靜壓與總壓沿流線方向的變化趨勢明確了小流量工況下環(huán)量是引起水力損失的原因，而在大流量工況下流量是引起水力損失的主要原因。

摘要:基于兩相流顆粒軌道模型和Tabakoff磨損模型，對某型號單吸泵進行數(shù)值模擬得到不同泥沙條件和不同入口條件下顆粒運動軌跡和磨損規(guī)律。不同泥沙條件共設定7組方案，即顆粒質量分數(shù)為10%時，顆粒粒徑分別為0.01、0.05、0.1、0.5mm，以及顆粒粒徑為0.5mm時，顆粒入口質量分數(shù)分別為2%、5%、8%、10%。結果表明，離心泵葉輪的磨損主要分布在葉片工作面和后蓋板；粒徑增大，顆粒向葉片工作面進口邊的運動速度增加，形成點狀的沖擊式磨損；粒徑減小時，在葉片工作面靠近出口邊處逐漸形成條狀的擦傷式磨損；顆粒質量分數(shù)對磨損率影響十分顯著，而對磨損形態(tài)和位置沒有影響；顆粒在入口分布的均勻度越大，葉輪內磨損形態(tài)的分散程度及磨損位置的軸對稱性越明顯。

摘要:設計了針對泵腔和平衡腔的液體壓力測試裝置，采用同一塊壓力傳感器測量不同測點壓力的方法，對不同直徑平衡孔前、后泵腔和平衡腔的液體壓力進行了測試及分析。試驗發(fā)現(xiàn)，對這種前后密封環(huán)直徑相同的葉輪，在密封環(huán)正常時密封環(huán)以上的前、后泵腔液體壓力分布是不同的,且后泵腔液體壓力普遍較前泵腔液體壓力高。基于有、無液體泄漏泵腔液體壓力曲線的分析，引入了泵腔液體壓力損失系數(shù)，提出了設計工況有液體泄漏泵腔液體壓力計算公式及其壓力損失系數(shù)的具體確定方法。并用2臺離心泵泵腔液體壓力測試結果，驗證了設計工況有液體泄漏泵腔液體壓力計算公式具有較高的可信度。比較分析了設計工況平衡腔液體壓力的理論計算結果和試驗結果，驗證了設計工況平衡腔液體壓力數(shù)學模型能準確地預測出平衡腔液體壓力，并從控制平衡腔液體泄漏量減少其液體壓力及軸向力的角度，提出試驗泵的平衡孔直徑在6~8mm較為合適。

摘要:從國內外溝蝕概念對比、溝蝕發(fā)生臨界模型、溝蝕過程影響因素、溝蝕預報模型、溝蝕研究方法與技術等方面綜合評述了近60年國內外溝蝕過程研究進展。提出了今后需要加強研究的重點領域，包括：溝蝕監(jiān)測方法的標準化和規(guī)范化研究；溝蝕過程中溝溯源侵蝕、溝壁崩塌和溝底下切過程的定量表達；淺溝和切溝侵蝕的泥沙搬運能力量化及泥沙輸移連續(xù)方程；包含淺溝侵蝕的坡面侵蝕預報模型和包含溝蝕的流域侵蝕預報模型；溝蝕防治技術研究。

摘要:在常溫常壓下，利用空氣介質阻擋放電形成低溫等離子體，使游離態(tài)氮、氧化合形成氮氧化物，再通過吸收裝置實現(xiàn)大氣固氮，輔助農(nóng)業(yè)氮肥生產(chǎn)。在前期研究放電時間、頻率、電壓峰峰值對固氮效率影響的基礎上，以介質材料、介質厚度、放電間隙、電壓峰峰值為試驗因素展開進一步研究，并采用氮氧化物氣體質量濃度為檢測指標，以排除吸收系統(tǒng)誤差。正交試驗結果表明，介質材料對氮氧化物氣體質量濃度影響最大；石英材料、介質厚度5mm、放電間隙2mm、電壓峰峰值30kV為試驗最優(yōu)水平。在試驗最優(yōu)水平下，放電持續(xù)5min，氮氧化物氣體質量濃度可達1004.20mg/m，產(chǎn)出/能耗比為2.21g/(kW·h)。

摘要:基于顆粒動力學理論的歐拉-拉格朗日固液多相湍流模型，針對灌水器迷宮流道內水沙運動進行了CFD-DEM耦合數(shù)值模擬研究，分析了迷宮流道內流體流場、單個沙粒的軌跡線、速度和沙粒群的運動規(guī)律、分布特性等。結果表明：沙粒在流道深度中心面附近分布較多，靠近邊壁較少，隨著流道深度減小，流道內沙粒的體積濃度成倍上升。流道深度越小，流道深度（Z方向上）水流運動速度越小，隨著沙粒Z方向上運動速度增大，沙粒群穿過中心面次數(shù)越多，撞擊邊壁的次數(shù)越多，流道深度0.6mm的撞擊邊壁次數(shù)是1.4mm的7.01倍，邊壁撞擊次數(shù)的增加使沙粒高頻率改變原有運動方向，增加了沙粒之間，沙粒與壁面之間的碰撞，該運動情況降低了沙粒運動速度，減少了動能，不利于沙粒通過迷宮流道，增加了堵塞幾率。該方法可分析大量沙粒個體和群體運動，以及群體分布情況，從微觀角度了解迷宮流道內沙粒運動，是迷宮流道結構設計的有效手段之一。

摘要:為實現(xiàn)番茄的優(yōu)質生產(chǎn)及水資源高效利用，探求不同生育階段土壤含水率與番茄果實維生素C含量之間的關系。以番茄苗期、始花結果期、果實生長初期、膨大期和品質形成期5個階段的土壤含水率為試驗因素，每個因素設5個水平，采取五元二次通用旋轉組合設計，進行盆栽試驗。建立維生素C含量與不同階段土壤含水率的數(shù)學模型，分析因子主效應、單因子效應及兩因素的耦合效應，并對模型模擬尋優(yōu)。結果表明，品質形成期土壤含水率對番茄果實維生素C含量的影響最大，苗期次之，始花結果期最小?？刂破渌A段土壤水分為（70%~80%）θf時，果實維生素C含量隨苗期、始花結果期土壤含水率變化不大（變異系數(shù)分別為2.46%、3.08%）；隨果實生長初期、膨大期和品質形成期土壤含水率呈拋物線變化，且影響程度依次增大(變異系數(shù)分別為5.79%、8.09%、17.25%)，且這3個階段土壤含水率分別為（67.79%~77.79%）θf、（65.58%~75.58%）θf、（68.86%~78.86%）θf時，維生素C含量有最大值，分別為24.10、24.21、24.10mg/（100g）。耦合效應表明，苗期與始花結果期和果實生長初期、始花結果期與膨大期、膨大期與品質形成期土壤含水率對番茄果實維生素C含量的交互作用均呈正效應；苗期與膨大期和品質形成期、始花結果期與果實生長初期和品質形成期、果實生長初期與膨大期和品質形成期土壤含水率間的交互作用均呈負效應。在5個階段土壤含水率分別為（50%~60%）θf、（90%~100%）θf、（50%~60%）θf、（80%~90%）θf、（70%~80%）θf 時，番茄果實維生素C含量達最高30.10mg/（100g），但不利于產(chǎn)量的形成。當5個階段土壤含水率分別為（90%~99.9%）θf、（90%~99.8%）θf、（90%~99.6%）θf、（74.0%~81.8%）θf、（74.3%~82.5%）θf時，可以同時獲得較高的番茄單株產(chǎn)量（996.75~1037.99g）和維生素C含量（25.40~26.02mg/(100g)）。

摘要:為探討間接地下滴灌及導水裝置埋深（灌溉深度）對南疆極端干旱區(qū)矮化密植紅棗根系生長分布特征及產(chǎn)量、水分利用率的影響，試驗設間接地下滴灌（ISDI）3個導水裝置埋深水平，分別為20、27、35cm，以地表滴灌（DI）為對照，共4個處理，經(jīng)過2~4a的田間試驗后，采用環(huán)狀壕溝分層挖掘法對以棗樹樹干為中心，半徑為1m的90°扇形區(qū)域內0~100cm土層進行根系取樣。結果表明，相對于DI，ISDI下各根系分布較均勻，生長方向基本向下延伸；ISDI顯著增加了根徑小于5mm根系根長密度，細根（根徑小于2mm）是DI的3倍，但減少了根徑大于5mm根系根長密度，相對增加了20~40cm土層根系根長占總根長的比率；垂直方向上隨著灌溉深度的增加表層根系根長密度相對減少，深層相對增加；水平方向上各處理根系根長密度基本呈現(xiàn)隨著與樹干水平距離的增加而減小的趨勢，但在0~20cm土層減小的幅度較大，在20~40cm土層其減小的幅度較小；隨著灌溉技術由DI到ISDI及灌溉深度的增加，細根分布基本呈現(xiàn)出由“寬淺型”向“深根型”發(fā)展的趨勢。相對DI，ISDI具有較好的節(jié)水增產(chǎn)效果，提高產(chǎn)量及灌溉水生產(chǎn)率最大達20%。建議幼齡期南疆密植棗樹的導水裝置埋深為27~35cm。研究為極端干旱區(qū)棗樹適宜灌溉技術的選擇及其技術要素的制定提供依據(jù)。

摘要:利用自制小型蒸滲儀系統(tǒng)在江蘇省昆山市試驗研究基地測定了2015年水稻生育期稻田蒸散量和土壤蒸發(fā)量，分析了節(jié)水灌溉稻田蒸散量、水稻蒸騰量和土壤蒸發(fā)量在水稻生育各期的日變化規(guī)律和稻季逐日變化趨勢及分配特征，分別討論了不同時間尺度上蒸騰量和蒸發(fā)量與凈輻射（Rn）、葉面積指數(shù)（LAI）、飽和水汽壓差（D）、空氣溫度（Ta）、風速（V）和表層土壤含水率（W）的相關關系。結果表明，節(jié)水灌溉稻田蒸散量（ET）與水稻蒸騰量（T）均呈明顯的倒“U”型單峰變化趨勢，變化規(guī)律也基本保持一致。土壤蒸發(fā)量（E）在水稻生育前期也呈倒“U”型單峰變化，之后沒有明顯的日變化特征。夜間蒸騰量正負波動，水汽凝結對蒸滲儀的測量產(chǎn)生了不可忽視的影響。水稻生育期的T與ET逐日變化趨勢及波動狀況也都基本一致，總體上為先增加后減小，高峰期出現(xiàn)在分蘗后期。以分蘗后期為界，之前稻田蒸散以蒸發(fā)為主，之后以蒸騰為主。從水稻移栽到乳熟，E/ET從接近1逐漸減小至0.19，黃熟期略有增加。在小時和日時間尺度上，影響節(jié)水灌溉稻田蒸騰量與蒸發(fā)量的主要因素不完全相同，影響程度也不相同。Rn和LAI分別是小時和日尺度上水稻蒸騰量最主要的影響因素，而LAI和D則分別是兩尺度上土壤蒸發(fā)量最主要的影響因素。在所有因素中，LAI對兩時間尺度蒸騰量和蒸發(fā)量均有顯著影響（α<0.001）。尺度差異的分析對田間水分管理及水轉化研究都有重要的現(xiàn)實意義。

摘要:運用坡面徑流沖刷試驗，結合土壤侵蝕過程WEPP模型，研究了黃土丘陵區(qū)賴草和紫花苜蓿生長季土壤細溝可蝕性的季節(jié)變化特征及其影響因素。結果表明，賴草地的土壤細溝可蝕性在整個生長季呈現(xiàn)出先升高后降低再升高的不明顯的季節(jié)變化趨勢（p＞0.05），紫花苜蓿地土壤細溝可蝕性在整個生長季呈現(xiàn)出先降低后趨于穩(wěn)定再降低的明顯的季節(jié)變化趨勢（p＜0.05）。賴草地和紫花苜蓿地土壤細溝可蝕性生長季的變化主要受到土壤硬化過程、水穩(wěn)性團聚體（大于0.25mm）和草地根系生長的影響。賴草和紫花苜蓿地的土壤細溝可蝕性隨著土壤粘結力、容重、水穩(wěn)性團聚體和草地根系密度的增加呈指數(shù)函數(shù)形式降低。利用土壤容重和根系密度可以很好地模擬賴草地和紫花苜蓿地土壤細溝可蝕性的季節(jié)變化（R≥0.86，NSE≥0.85）。為黃土高原地區(qū)植被恢復過程中的水土保持效益分析及措施優(yōu)化配置提供理論基礎和數(shù)據(jù)支撐。

摘要:不同降雨-徑流格局下的土壤侵蝕響應是土壤侵蝕規(guī)律研究中的基本關系之一，以黃土丘陵溝壑區(qū)典型小流域岔巴溝的一級支溝蛇家溝為例，分析了不同洪水類型驅動下的小流域侵蝕輸沙過程。以蛇家溝水文站1961—1969年記錄的45次洪水事件為數(shù)據(jù)基礎，選取洪水歷時、次洪水徑流深和洪峰流量作為洪水徑流過程的特征指標，運用K均值聚類和判別分析相結合的方法，將全部洪水事件劃分為3種類型。其中，A型洪水具有短歷時、小徑流、低變率和中洪峰的特點，是最為普遍的類型。B型洪水具有中歷時、中徑流、中變率和小洪峰的特點，發(fā)生頻率居中。C型洪水具有長歷時、大徑流、高變率、大洪峰的特點，發(fā)生頻率最低。洪水歷時是決定洪水類型的主要因素。不同洪水類型下的輸沙模數(shù)、平均含沙量及最大含沙量由大到小依次分別為：C、B、A；C、A、B；C、A、B；但其差異并不顯著（P＞0.1）。蛇家溝小流域的水沙關系趨于穩(wěn)定，徑流含沙量的變化可用流量的對數(shù)函數(shù)進行描述。在徑流量保持一致的情況下，不同洪水類型驅動下的輸沙模數(shù)相對大?。ˋ∶B∶C）為1∶0.93∶1.22。當洪水歷時延長1.7倍時，其增沙作用達到極大值，輸沙模數(shù)最大增幅為22%。研究結果可為流域洪水類型劃分、全面科學評估徑流調控及利用的水土保持效益提供有益參考。

摘要:為揭示黃土丘陵區(qū)退耕還林土壤固碳過程及其變化機制，采用物理分組法探討了安塞紙坊溝退耕15~45a刺槐與檸條林地土壤砂粒、粉粒、黏粒截存有機碳的效應與速率。結果表明，對比坡耕地，兩種退耕林地土壤顆粒結合碳含量均隨退耕年限延長顯著增加，并且表層0~10cm土壤增幅最高，10~60cm各土層增幅基本接近。退耕15~45a期間，刺槐與檸條林0~20cm土層均以粉粒碳密度增速最高，分別達0.21、0.11Mg/(hm·a)，砂粒碳和黏粒碳增速相近，平均分別為0.13、0.06Mg/(hm·a)。同樣的變化發(fā)生在0~60cm土層，但各顆粒碳密度增速為0~20cm土層的1.6~2.5倍。按此增速到退耕45a時檸條林地砂粒碳、粉粒碳、黏粒碳相比坡耕地分別增大了2.6、1.1、0.8倍，刺槐林地則分別增大了8.3、2.2、2.8倍，并且對總有機碳累積貢獻的平均比率為：砂粒碳(23%)等于黏粒碳(26%)且均小于粉粒碳(51%)。此外碳庫管理指數(shù)比碳庫活度與土壤總有機碳庫變化有更顯著的線性相關性。綜上分析，該區(qū)域退耕刺槐林比檸條林土壤有更強的固碳效應，兩種林地均以粉粒碳為主要固碳組分，以砂粒碳周轉速率最快。

摘要:在北京郊區(qū)開展了3a（2008—2010年）的田間試驗，在前茬蔬菜3種施肥處理（CK，不施肥；N1，施N 380kg/hm；N2，施N 260kg/hm）的基礎上，在夏季休閑期分別在N1和N2處理上增設了甜玉米種植處理，即N1C和N2C，以探討填閑作物種植對京郊設施菜地夏季敞棚期氮素淋失的阻控作用。利用田間系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)對土壤-作物系統(tǒng)水氮管理模型WHCNS進行了校驗，并對設施菜地夏季休閑期土壤水氮平衡及氮素淋洗進行了模擬分析。結果表明，休閑處理的水分消耗項主要是蒸發(fā)和滲漏，而填閑處理的水分消耗項主要是蒸騰和滲漏，各處理水分滲漏量由大到小依次為：CK、N1、N2、N1C、N2C，甜玉米的種植提高了土壤水分的上行通量，減少了近42%的水分滲漏量。休閑處理的水分平衡均值為正，而填閑處理的水分平衡為負，說明甜玉米的種植消耗了土體儲存的水分。硝態(tài)氮淋洗量由大到小依次為：N1、N2、CK、N1C、N2C，填閑處理的氮素淋洗量范圍為1.3~50.9kg/hm，遠低于施肥處理的59.2~273.6kg/hm，甚至低于不施肥處理的38.6~151.6kg/hm，N1C和N2C處理的氮素淋洗量分別比N1和N2處理降低80%和85%。因此，在夏季選擇深根系的甜玉米作為填閑作物，對硝態(tài)氮的淋洗有明顯的阻控作用，是降低土壤硝態(tài)氮淋失風險最直接有效的措施之一。

摘要:選取20°北京典型褐土坡面徑流小區(qū)為試驗對象，基于野外人工模擬降雨試驗和有無雨滴打擊作用對坡面侵蝕的影響，研究了坡面土壤團粒組成及其變化特征，揭示了坡面侵蝕過程中泥沙團粒的分離和輸移規(guī)律。試驗處理包括3種代表性降雨強度（35、65、100mm/h）和3種植被蓋度（0%、30%、80%）。結果表明，消除雨滴打擊作用后，坡面侵蝕特征變化明顯，坡面含沙量和土壤分離率分別減少25.91%~31.15%和35.10%~41.20%，坡面侵蝕泥沙團粒中值粒徑均小于雨滴擊濺坡面。通過侵蝕泥沙有效粒徑分布和最終粒徑分布的比值（E/U）分析泥沙團粒的粒徑分選特征，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)流初始階段粗砂、細砂、細粉粒和粘粒多以團聚體形式存在，而粗粉砂以初級粒子形式存在；隨著降雨歷時延長，侵蝕泥沙各粒級的分離程度增加，泥沙顆粒逐步分解為初級粒子。坡面侵蝕泥沙分離規(guī)律表明，泥沙團粒結構變化與坡面水動力學特征密切相關，土壤團聚體分形維數(shù)（D）與時間（T）呈冪函數(shù)關系。坡面產(chǎn)流前雨滴擊濺對土壤分離有重要作用，其對土壤分離貢獻率為28.09%，而無雨滴打擊坡面土壤團聚體分形維數(shù)增量是有雨滴打擊增量的48.43%。在該區(qū)坡地泥沙顆粒輸移過程中，穩(wěn)定性較差的砂粒被分解為細小顆粒，粗粉砂多以初級粒子形式存在，對坡面侵蝕泥沙顆粒分離過程具有重要影響，而粘粒在侵蝕坡面則逐漸富集。

摘要:坡面細溝侵蝕速率和水動力學參數(shù)在坡面細溝發(fā)育過程中存在明顯的時空變化?；陂g歇性人工模擬降雨和三維激光掃描技術提取的高精度DEM，分析了黃土坡面細溝發(fā)育不同主導過程中細溝侵蝕和水動力學參數(shù)的時空分布規(guī)律。結果表明，細溝侵蝕速率和總侵蝕速率的最大值出現(xiàn)在以細溝溝底下切侵蝕為主的細溝發(fā)育活躍期，最小值出現(xiàn)在以溝頭溯源侵蝕為主的細溝發(fā)育初期。細溝侵蝕速率與總侵蝕速率隨降雨歷時的變化皆呈先上升后趨于穩(wěn)定，并在一定范圍內波動的變化趨勢，且總侵蝕速率早于細溝侵蝕速率達到穩(wěn)定。細溝侵蝕量隨單位斜坡長呈先上升后下降的拋物線形式分布，細溝侵蝕速率的最大值出現(xiàn)在坡面中下部。90mm/h降雨強度下徑流剪切力、徑流功率和單位徑流功率分別是60mm/h降雨強度下的1.3、1.1、1.4倍。細溝間水流和細溝流的水動力學參數(shù)隨降雨歷時的增加呈不同的變化趨勢。兩種降雨強度下，徑流剪切力、徑流功率和單位徑流功率隨單位坡長的分布均呈波動上升趨勢。單寬細溝侵蝕量與水動力學參數(shù)之間呈線性正相關關系，細溝發(fā)育初期坡面侵蝕發(fā)生的臨界徑流剪切力、臨界徑流功率和臨界單位徑流功率最大。

摘要:通過計算標準化降水指數(shù)和標準化降水蒸散指數(shù)且借助Mann-Kendall檢驗分析陜北吳起縣1957—2014年的降水和氣溫，并與研究區(qū)土壤含水率進行回歸分析，旨在明確陜北吳起縣氣候特征及其與土壤含水率的關系。結果表明：① 1957—2014年吳起縣降水年際差異明顯且季節(jié)變化趨勢不同，平均以11.17mm/(10a)的幅度減少；四季氣溫均顯著或極顯著升高，年均氣溫以0.01℃/(10a)的幅度升高。降水和氣溫的變化均具突變現(xiàn)象，突變開始年份分別為1972年前后及1991年。②兩指數(shù)均能較準確反映陜北吳起縣氣候特征，1957—2014年間吳起縣干濕年交替出現(xiàn)，主要濕潤期出現(xiàn)在20世紀60年代。干旱年和濕潤年的年份相當，均遠少于正常年份，但吳起縣仍處于變干旱的趨勢中，且干旱程度加重。③研究區(qū)6—10月份各坡向坡面0～1m深度土壤含水率與月尺度的兩指數(shù)均有很高的相關性，存在二次函數(shù)關系。

摘要:針對內蒙古四子王旗農(nóng)牧交錯區(qū)的荒漠化草地，用移動式風蝕風洞及相關配套設備對20%蓋度退化草地、40%蓋度帶狀檸條修復草地和60%蓋度冰草修復草地進行原位測試，研究它們的近地表風沙運動規(guī)律，探索檸條帶狀配置修復和冰草噴播修復草地土壤抗風蝕的作用機理和防護效果，從而為農(nóng)牧交錯區(qū)荒漠化草地的風蝕防治提供技術依據(jù)。研究結果表明，在同一風速下，草地的粗糙度由大到小依次為檸條修復草地、冰草修復草地和退化草地，其中，檸條修復草地的粗糙度平均值為2.46cm，分別是冰草修復草地和退化草地平均粗糙度的1.95和2.76倍；隨著距地表高度的降低，3種草地風速均呈現(xiàn)減小趨勢，當風洞中心風速為9m/s時，檸條修復草地、冰草修復草地和退化草地地表在8cm處的風速較之64cm處的風速分別降低82.23%、66.67%和61.11%。冰草修復草地與退化草地的輸沙率曲線都是隨高度增加呈指數(shù)函數(shù)形式單調遞減，冰草修復草地的曲線衰減更快，而檸條修復草地的輸沙率最小，其輸沙率在距地表約檸條帶頂部的30cm處出現(xiàn)極大值，在檸條帶頂部以上的輸沙率才會按指數(shù)規(guī)律遞減。因此，帶狀配置檸條修復草地對風沙流的阻礙和改變作用差異顯著，在低覆蓋度下仍達到較好的抗風蝕效果。

摘要:基于次降雨水文過程，確定了影響土壤平均入滲率（im）的多個因子；借助野外人工徑流場觀測資料，研究im與多個因子間定量關系，構建im估算模型。im與坡度之間呈二次拋物線關系，隨坡度增加呈先升后降的變化趨勢。im隨坡長、降雨強度的增加均呈線性增加規(guī)律，隨次降雨量增加呈指數(shù)增加趨勢，隨土壤顆粒分形維數(shù)增加呈線性降低規(guī)律。im與地表植被蓋度、前期土壤含水率之間均存在雙曲函數(shù)關系，隨二者遞增分別呈逐漸增加和降低規(guī)律?；谏鲜?個函數(shù)關系，采用多元非線性回歸法建立估算im的回歸模型，模型約72%的數(shù)據(jù)點相對誤差不超過10%。采用上述7個因子作為輸入?yún)?shù)，建立預測im的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型；通過灰色關聯(lián)度分析法確定了模型最優(yōu)訓練算法為Levenberg-Marquardt、隱含層神經(jīng)元結點最優(yōu)個數(shù)為15；模型約81%的數(shù)據(jù)點相對誤差不超過10%。

摘要:基于CSM-CERES-Wheat模型中Priestley-Taylor （PT）和FAO56 Penman-Monteith （PM）2種蒸發(fā)蒸騰量估算方法分別模擬了冬小麥2011—2012年和2012—2013年2個生長季的累積蒸發(fā)蒸騰量、日蒸發(fā)蒸騰量、土壤含水率、地上干物質以及籽粒產(chǎn)量，并對2種方法的模擬結果進行了評價和比較。對2種方法模擬的蒸發(fā)蒸騰量值與試驗區(qū)域內大型稱量式蒸滲儀的實測結果進行了比較，結果表明，基于PT和PM方法的CERES-Wheat模型均可以準確地模擬干旱-半干旱地區(qū)冬小麥的蒸發(fā)蒸騰量，累積蒸發(fā)蒸騰量和日蒸發(fā)蒸騰量的誤差分別小于5.4%和3.4%。同時，模型還可以模擬土壤水分動態(tài)情況，在0~20cm土層，CERES-Wheat模型的模擬值與實測值的標準化均方根誤差(RRMSEn)為39.38%，模擬結果較差，但20cm土層以下，2種方法的模擬值與實測值的RRMSEn均小于23.1%，且對40~60cm土層的模擬結果最好。CERES-Wheat模型基于PT和PM方法對冬小麥在2011—2012年和2012—2013年生長季地上生物量的模擬值與實測值的RRMSEn分別為13.57%和22.76%，產(chǎn)量的RRMSEn分別為11.80%和15.42%，模擬結果均較好。另外，CSM-CERES-Wheat模型基于PT方法模擬的蒸發(fā)蒸騰量小于基于PM方法的模擬值，而PT方法對土壤含水率的模擬結果高于PM方法的模擬結果，且PT方法對地上生物量以及產(chǎn)量的模擬結果高于PM方法，用2種方法模擬的成熟期地上生物量及產(chǎn)量的RRMSEn值均在25%以內。總之，CSM-CERES-Wheat模型采用2種方法對蒸發(fā)蒸騰量、土壤含水率及干物質和產(chǎn)量的模擬結果均較好，表明該模型在我國干旱-半干旱地區(qū)的應用性較好，可為該地區(qū)不同水分條件下冬小麥的生長情況提供理論支持。

摘要:為探討雞糞與化肥不同比例配施對蕓豆/玉米輪作土壤有機碳氧化穩(wěn)定性及碳庫管理指數(shù)的影響，通過2009—2014年大田試驗，研究了N100(尿素提供100%的氮)、M10N90(雞糞和尿素分別提供10%和90%的氮)、M30N70(雞糞和尿素分別提供30%和70%的氮)和M50N50(雞糞和尿素各提供50%的氮)等不同施肥處理對蕓豆/玉米輪作土壤有機碳(TOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)含量及有機碳氧化穩(wěn)定性與碳庫管理指數(shù)(CPMI)的影響。結果表明，M10N90、M30N70和M50N50處理的TOC含量分別比N100處理提高5.21%、12.74%和19.87%；M30N70處理的MBC、ROC含量和CPMI均最高，并顯著高于其他處理，其中ROC含量分別較N100、M10N90和M50N50處理提高54.03%、16.50%和10.43%，CPMI分別提高75.10、30.75和27.94；但M30N70處理的有機碳氧化穩(wěn)定系數(shù)顯著低于其他處理，并較N100處理下降35.95%。此外，該處理能顯著提高蕓豆產(chǎn)量，明顯改善品質，且影響效果明顯優(yōu)于其他處理。相關性分析表明，蕓豆產(chǎn)量、維生素C含量與MBC、ROC、有機碳氧化穩(wěn)定系數(shù)和CPMI之間有極顯著或顯著的相關性，各指標間具有緊密的內在聯(lián)系。綜合分析認為，在蕓豆/玉米輪作種植中配施雞糞措施有利于提高土壤質量，增強土壤供肥性能，并促進蕓豆的高產(chǎn)優(yōu)質生長，其中雞糞氮與尿素氮以3∶7比例搭配的作用效果最佳。

摘要:為探明生物炭對草甸黑土物理性質及雨后水分動態(tài)變化的影響，在大豆全生育期生長條件下，研究了東北黑土區(qū)草甸黑土5種生物炭添加量(0、25、50、75、100t/hm)下土壤物理性質（包括：土壤水分特征曲線、土壤含水率常數(shù)、土壤水分擴散率）和單次降雨土壤含水率變化特征，分析了生物炭對黑土區(qū)草甸黑土耕層土壤持水能力及雨后水分動態(tài)變化的影響。結果表明，施用生物炭能降低土壤殘余含水率，增加土壤飽和含水率和田間持水量，其中對殘余含水率的影響最顯著，100t/hm生物炭處理使殘余含水率最多降低27.6%；施用生物炭能明顯降低土壤水分擴散率，隨生物炭添加量的增加依次比對照組減少34.8%、37.5%、71.4%和58.9%；在單次降雨過程中，施用生物炭能減小土壤含水率的變化幅度，使土壤含水率在降雨之后更快地由迅速下降期進入緩慢下降期，并能明顯提高緩慢下降期對應的土壤含水率；施用生物炭可以提高大豆產(chǎn)量，以75t/hm生物炭處理最高。研究結果可為黑土區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源高效利用與保護提供理論依據(jù)。

摘要:為了促進氨氮吹脫回收工藝處理厭氧消化液的工程化應用，針對投堿量較大、吹脫時易產(chǎn)生泡沫和能耗較高等問題，設計了一套厭氧消化液氨氮吹脫回收整體處理工藝裝置。該整體處理裝置由高效預處理單元、pH值調節(jié)單元及氨氮吹脫與回收單元3個功能單元組成，采用了低耗逆流循環(huán)吹脫方法。完成設計后在京郊沼氣站進行了中試裝置示范搭建，并于2015年8月—11月中旬進行了現(xiàn)場中試試驗和工藝優(yōu)化。結果表明，投加22g/L生石灰時厭氧消化液pH值可達到運行要求值（10.5以上），并且在水溫和氣液比分別為（30.7±2.5）℃和960時，氨氮去除率可達（55.8±2.2）%。研究發(fā)現(xiàn)雖然投加石灰干粉具有簡便性，但是利用率較低，采用投加石灰漿的方法可以有效避免投加干粉的缺陷，可減少7.5g/L的投加量。同時研究發(fā)現(xiàn)不同廠商生石灰中有效氧化鈣的含量差別較大，提升厭氧消化液pH值的性能存在較大差異，并分析得出了不同溫度下的建議投堿量。該整體處理裝置在常溫和低氣液比（0～1000）條件下達到了相對穩(wěn)定的氨氮脫除效率，具有較好的應用推廣前景。

摘要:在一個2段式生物質熱解氣化裝置上考察了鈣基催化吸收劑對玉米秸稈制氫特性的影響，結果表明：CaO添加可原位吸收氣化過程中生成的CO2，強化制氫過程向生成更多H2的方向移動。當熱解氣化溫度為650℃、S/B為2、CaO/C摩爾比為1時，產(chǎn)氣中H2體積分數(shù)從28.7%上升至56.2%，H2產(chǎn)率則從64.3mL/g上升至195.8mL/g，而CO2體積分數(shù)由21.5%下降至1.1%。而且，CaO的CO2吸收強化性能與氣化溫度密切相關，在600~700℃范圍內，玉米秸稈熱解氣化可獲得很高的H2體積分數(shù)和較高的H2產(chǎn)率。以CaO吸收劑為載體進一步引入NiO活性組分，可降低產(chǎn)氣中小分子碳氫氣體，提高產(chǎn)氣中的H2體積分數(shù)和產(chǎn)率。在NiO負載量為10%時，產(chǎn)氣中H2體積分數(shù)可達63.7%，而H2產(chǎn)率對比添加CaO時則接近翻倍，達到了341.3mL/g。

摘要:針對目前連續(xù)式炭化設備的熱解溫度場難以梯級調控，不能滿足多種熱解溫度工藝試驗要求，采用分段式加熱技術，設計了5段獨立熱解炭化爐，并結合連續(xù)式輸送原理，集成生物炭循環(huán)水冷技術、熱解氣二次催化裂解技術和油氣二級冷凝分離技術等，研發(fā)了連續(xù)式分段熱解炭化設備。以粉碎的玉米秸稈為原料開展了熱解炭化試驗，結果表明，本炭化設備實現(xiàn)了連續(xù)炭化和分段加熱，當5段爐溫設為550℃、600℃、600℃、600℃、550℃時，生物炭得率29.97%，低位熱值26.21MJ/kg，固定碳含量55.63%，熱解后的油氣能較好地實現(xiàn)分離，達到了設計要求，實現(xiàn)了生物質的分段控溫加熱和連續(xù)熱解。

摘要:針對過熱蒸汽瞬時壓降膨化動力不明晰、膨化程度調控困難的問題，建立了片狀物料膨化動力通用數(shù)學模型，表明膨化的能量源自于物料內部過熱液體閃急蒸發(fā)做功和過熱蒸汽瞬時釋放做功2部分。由于不同含水率的待膨化樣品孔隙率不同，而且膨化前過蒸汽加熱過程中熱交換所產(chǎn)生的冷凝水質量也不同，從而膨化前樣品的孔隙率產(chǎn)生了不同的變化。因此，膨化度與物料的含水率、孔隙度有關，也與過熱蒸汽的狀態(tài)有關。以青蘋果片為試驗材料，結果表明待膨化樣品的孔隙率隨著含水率的增大而明顯減小。采用溫度和壓力分別為430～470K和0.1～0.5MPa、過熱蒸汽膨化含水率為15%～35%的青蘋果片，運用建立的膨化動力模型可有效地預測和評價膨化條件與膨化度的關系（R＞0.89）。增大蒸汽壓力，對冷凝水的影響不大，可增大過熱液體和過熱蒸汽做功，對提升膨化動力和膨化效果最明顯；升高過熱蒸汽溫度僅能提高過熱液體做功，但顯著增大的冷凝水量使得過熱蒸汽做功減小，對提高膨化動力及膨化效果不明顯；增加物料的含水率明顯地增大過熱液體做功，但是由于冷凝水量明顯增加而降低了過熱蒸汽做功，總體上表現(xiàn)為較大程度增大了膨化動力和膨化度。

摘要:研究了以辛烯基琥珀酸酯化淀粉為乳化劑、由超聲波技術制備的姜油納米乳液的微觀結構、流變性、抑菌特性及貯藏穩(wěn)定性。透射電子顯微鏡圖像顯示，姜油納米乳液的制備改善了姜油乳液的微觀結構。穩(wěn)態(tài)掃描結果表明，姜油納米乳液呈典型的剪切變稀流變行為，具有牛頓流體特征，頻率掃描結果表明其具有粘彈性。納米包埋體系對姜油的抗菌能力沒有顯著影響, PG Purity Gum 2000（PG）和Hi-Cap 100（HC）姜油納米乳液均有較好的抑菌能力。在4、25、55℃貯藏28d后，姜油納米乳液物理穩(wěn)定性良好，姜辣素的保留率在80%以上，5種主要揮發(fā)性風味物質中的α姜黃烯和α姜烯變化不顯著。PG姜油納米乳液貯藏穩(wěn)定性優(yōu)于HC姜油納米乳液。

摘要:通過熱重（TG）及微商熱重（DTG）法研究了6種常見植物油的熱氧化特性，分析了不同溫控程序對質量變化曲線的影響，通過微商熱重曲線確定了不同升溫速率下的氧化起始溫度（Ton）和氧化峰值溫度（Tp），結合Ozawa-Flynn-Wall等轉化率法對油脂的氧化動力學特性進行推導，并對油脂熱氧化特性與其甘油三酯組成與分布的相關性進行了分析。研究結果表明：隨著升溫速率的增加，Ton和Tp均隨之升高且Tp變化更為敏感；植物油的熱力學特性與其甘三酯組成間具有不同程度的相關性，其中，Ton及Ton處活化能與高飽和度甘三酯呈正相關而與高不飽和度甘三酯呈負相關，Tp及Tp處活化能與各組分間具有相似的關系但相關性略有減弱，具體相關性與甘油骨架上脂肪酸鏈的種類有關。熱重分析法所需樣品微量、操作快捷、靈敏度高，在油脂加工及質量檢測領域具有廣闊的應用前景。

摘要:為了了解不同類型蛋白質及其添加量對生鮮牛乳介電特性的影響規(guī)律，為牛乳蛋白質摻假提供新的檢測手段，采用同軸探頭技術測量了20~4500MHz范圍內乳清蛋白、大豆蛋白和三聚氰胺的蛋白質添加量（0～4.70%）對生鮮牛乳相對介電常數(shù)ε′和介質損耗因數(shù)ε″的影響規(guī)律，分析了不同類型蛋白質及其添加量對介電特性的影響機理。結果表明：在所測頻率范圍內，牛乳的ε′隨頻率的增加而減小，牛乳的ε″在2000MHz附近有最小值；當?shù)鞍踪|添加量相同時，添加大豆蛋白的牛乳具有最大的ε′，而添加三聚氰胺的牛乳具有最小的ε′；添加乳清和大豆蛋白的牛乳的ε′和ε″均隨蛋白質添加量的增加呈線性增大，但添加三聚氰胺的牛乳的ε′和ε″與蛋白質添加量之間的相關性不明顯。研究說明，不同類型的蛋白質及其添加量對牛乳介電特性的影響規(guī)律不同，這種差異使基于介電特性識別牛乳中不同類型的蛋白質及其添加量成為可能。

摘要:慕薩萊思是極富傳統(tǒng)維吾爾族民族特色的飲品，釀酒酵母與乳酸菌的共存廣泛存在于其自然發(fā)酵過程中。采用5種乳酸菌分離培養(yǎng)基分別從2個慕薩萊思樣品中分離乳酸菌，并采用微量板半定量法對其生物膜形成能力進行檢測，再將其與5株分離自慕薩萊思的釀酒酵母進行混菌培養(yǎng)，探索釀酒酵母對乳酸菌生物膜形成能力的影響，然后模擬慕薩萊思自然發(fā)酵檢測混菌生物膜對釀酒酵母乙醇發(fā)酵的影響。結果表明：共從2個慕薩萊思樣品中分離獲得21株疑似乳酸菌，其中2株為生物膜形成強陽性菌株，經(jīng)鑒定分別為植物乳桿菌（T1-8）和戊糖片球菌（M1-6）；混菌培養(yǎng)后，釀酒酵母A對T1-8生物膜的形成有極顯著促進作用（p＜0.01），釀酒酵母B和D對T1-8生物膜的形成有顯著促進作用（p＜0.05）；混菌組合A+T1-8、B+T1-8、C+T1-8、D+T1-8、B+M1-6、C+M1-6及D+M1-6組能將相應的釀酒酵母乙醇產(chǎn)量提高近2倍或以上。

摘要:為實現(xiàn)蘋果葉片葉綠素含量的高光譜反演，分析了多種光譜參數(shù)與實測SPAD值的相關性，并將歸一化光譜參數(shù)值及SPAD值進行多項式回歸及支持向量回歸。其中以歸一化植被指數(shù)為變量的SVR（Support vector regression）反演模型在建模及模型檢驗中決定系數(shù)分別為0.7410、0.8914，均方根誤差分別為0.1332、0.1256，具有較高的精度及良好的預測能力。與多項式回歸相比，SVR具有更好的反演效果，可以作為葉綠素高光譜反演的優(yōu)選算法。

摘要:玉米器官三維模板資源庫的構建能夠為數(shù)字玉米技術體系的建立提供信息完整、具有高真實感的玉米器官三維模型。首先，對玉米植株進行結構單元劃分，然后，通過分析玉米各器官的形態(tài)結構特征，從三維數(shù)據(jù)獲取方式的角度制定玉米主要器官三維數(shù)據(jù)獲取規(guī)范，按該規(guī)范開展玉米主要器官三維數(shù)據(jù)獲取工作，并基于所獲取的實測數(shù)據(jù)進行器官幾何模型構建，最后，以所構建的玉米器官幾何模型為內容，以品種、器官和生育時期等作為關鍵字構建玉米器官三維模板資源庫。資源庫包含了具有農(nóng)學參數(shù)的多品種、多生育時期玉米器官幾何模型，其構建將有利于數(shù)字玉米在玉米行業(yè)的各方面發(fā)揮作用，也為其他植物的三維模板資源庫構建提供了參考。

摘要:為提高森林地上生物量估測精度，從建模因子和建模方法出發(fā)，提出了一種綜合考慮影像紋理特征、地形特征、光譜特征的粒子群優(yōu)化最小二乘支持向量機生物量估測方法。以松山自然保護區(qū)為研究區(qū)域，以資源三號遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，配合194塊調查樣地實測數(shù)據(jù)、森林資源二類調查數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，通過分析46個特征變量與森林地上生物量間的Pearson相關性，進行特征變量優(yōu)化提取，建立PSO-LSSVM模型并在Matlab 2014a上編程實現(xiàn)。以決定系數(shù)R 和均方根誤差RMSE為指標，對比分析了PSO-LSSVM和多元線性回歸地上生物量模型精度。研究結果表明：PSO-LSSVM模型在針葉林、闊葉林、灌木林3種類型中預測決定系數(shù)分別為0.867、0.853、0.842，比多元線性回歸模型分別提高了23.15%、19.13%、14.40%。PSO-LSSVM地上生物量模型具有良好的自學能力和自適應能力，它取代了傳統(tǒng)的遍歷優(yōu)化方法，在全局優(yōu)化及收斂速度方面具有較大優(yōu)勢，預測精度較高。

摘要:為了了解陜西關中地區(qū)2000—2013年耕地復種的時空變化特征，以250m 16d最大值合成的MODIS NDVI影像為數(shù)據(jù)源，使用Savitzky-Golay迭代濾波技術重構了農(nóng)作物NDVI曲線，應用二次差分法結合作物物候歷，提取了14a的復種指數(shù)。結果表明：關中地區(qū)復種指數(shù)空間上以西安市區(qū)為中心呈輻射狀遞減，一年兩熟制耕地主要分布于海拔600m以下的渭河階地，其他地區(qū)主要實行一年一熟制；2000—2013年總體呈下降趨勢，從2000年的156.4%下降到2013年的130%，在2005年前后，降幅分別為2%和15.7%，城鎮(zhèn)化進程和經(jīng)濟型農(nóng)業(yè)的推進是影響復種指數(shù)下降的主要因素；與統(tǒng)計資料相比，地市級尺度上平均相對誤差為0.3%~15.1%。像元尺度上驗證精度達到93.7%，研究結果能夠為區(qū)域農(nóng)業(yè)決策提供可靠的數(shù)據(jù)基礎。

摘要:針對循環(huán)水養(yǎng)殖游泳型魚類過程中的高效投喂難題進行了研究，以羅非魚為實驗對象，提出了一種基于改進動能模型的魚群攝食活動強度評估方法。該方法避免了魚群目標的前景提取和對魚群內個體的跟蹤，直接以由魚群攝食活動引起的水面反光區(qū)域變化特征為關鍵因素進行分析。首先，在HSV色彩空間下對水面反光區(qū)域進行分割、提取；其次，利用Lucas-Kanade光流、統(tǒng)計學方法以及信息熵對反光區(qū)域變化的不規(guī)律程度進行計算和分析；最后，結合反光區(qū)域的變化幅度信息實現(xiàn)對魚群攝食活動強度的評估。通過實驗結果對比分析可知，所提方法在單輪多次飽食投喂（間隔時間（40±2）s）下針對不同腸胃飽滿指數(shù)（20.35±10、150.61±10）的羅非魚均能較好地描述魚群攝食活動強度。

摘要:為探索一種節(jié)能高效的日光溫室熱環(huán)境調控模式，以鞍II型日光溫室為原型制作試驗溫室模型并設計了相配套的日光溫室根區(qū)熱環(huán)境相變調控系統(tǒng)，包括相變集熱單元、潛熱儲存與交換單元、根溫調節(jié)單元、循環(huán)泵組和循環(huán)管路5部分，并制定出系統(tǒng)熱性能測試方案。通過對比試驗，研究系統(tǒng)在單路循環(huán)模式下運行對日光溫室模型室內空氣、栽培基質不同深度溫度的調節(jié)效果，以及對溫室模型中紫葉生菜幼苗生長指標的影響。結果表明，冬季運行條件下，系統(tǒng)可以有效蓄積太陽輻射熱，實現(xiàn)日光溫室的高效能量收集和熱環(huán)境調控，減少室內空氣溫度波動，提高基質根區(qū)溫度。典型晴天天氣測試時，試驗溫室20cm深度處基質平均溫度均高于對照溫室。此外，與對照溫室相比較，試驗溫室中生菜幼苗的株高、莖粗、單株葉面積、最大葉寬可分別提高13.4%、11.9%、79.1%、35.3%，表明試驗溫室內熱環(huán)境更利于紫葉生菜幼苗的生長。

摘要:為了回收懸架的振動能量，提出了一種彈簧-減振器-直線電機并聯(lián)的混合式懸架結構。針對直線電機饋能過程存在的死區(qū)現(xiàn)象，設計了DC/DC升壓電路，以傳統(tǒng)被動懸架耗散的能量為基準，得到了同一行駛工況下饋能效率的顯式表達，同時，為兼顧系統(tǒng)動力學性能，研究了減振器阻尼對饋能性能和隔振性能的影響規(guī)律，并通過折中設計確定了減振器最優(yōu)阻尼系數(shù)，建立了混合饋能懸架動力學模型，進行了其隔振性能和饋能性能的對比仿真分析。結果表明，混合饋能懸架可有效協(xié)調車輛饋能性和隔振性。最后，在仿真的基礎上，進行了混合饋能懸架的試驗研究，試驗結果與仿真結果基本吻合，驗證了仿真結果的正確性。

摘要:以善于沙地奔跑的鴕鳥的二趾足為仿生原型，利用工程仿生學原理，設計一種高通過性的仿生越沙鼓形輪面車輪。以與火星壤近似的松軟沙土為試驗材料，利用車輪-土壤土槽測試系統(tǒng)，以輪轍、掛鉤牽引力和沉陷量為試驗指標，對仿生鼓形輪面車輪和普通輪面車輪的通過性能進行了對比分析。結果表明，當滑轉率超過0.85時，普通鼓形輪面比仿生鼓形輪面輪轍的堆積現(xiàn)象明顯，并且出現(xiàn)明顯打滑空轉現(xiàn)象。在相同試驗條件下，當滑轉率小于0.42時，普通鼓形輪面車輪的掛鉤牽引力稍大于仿生鼓形輪面車輪，當滑轉率大于0.42時，仿生鼓形輪面車輪的掛鉤牽引力明顯大于普通鼓形輪面車輪。仿生鼓形輪面車輪和普通鼓形輪面車輪的最大掛鉤牽引力分別為11.6N和2.6N?；D率對于普通鼓形輪面車輪的沉陷量影響較小，沉陷量基本保持在約35mm，而隨著滑轉率的增大，仿生鼓形輪面車輪沉陷量呈現(xiàn)緩慢增大趨勢。

摘要:采用復合水平集和流體體積法并綜合考慮傳熱及接觸熱阻的作用建立了液滴碰撞傾斜壁面的數(shù)值模型，并驗證了模型的可靠性。通過分析計算，獲得了柴油液滴撞壁動力學形態(tài)的變化規(guī)律，揭示了液滴撞壁流動破碎機理，探索了液滴前、后鋪展系數(shù)和鋪展速度、總鋪展系數(shù)以及壁面平均熱流密度的碰撞速度效應規(guī)律。研究表明：液滴碰撞傾斜壁面射流和飛濺特征僅出現(xiàn)在前鋪展邊緣，且射流存在頸部破碎和根部破碎；液滴前鋪展邊緣射流區(qū)域內壓力梯度是射流形成、發(fā)展及其頸部、根部斷裂的主要原因；毛細波的作用是射流頸部和根部破碎的關鍵因素；碰撞速度越大，液滴的前、后鋪展系數(shù)和鋪展速度、總鋪展系數(shù)以及壁面平均熱流密度均越大；隨著碰撞速度的增加，液滴撞壁特性的碰撞速度效應逐漸減小。

摘要:云制造是一種智能化制造新模式，知識是支撐云制造服務系統(tǒng)運行的核心。但對知識云及其服務能力、影響因素和評估方法的研究尚不夠深入。在建立知識云能力整體特征評估體系基礎上，提出了一種基于云推理的量化評估方法。通過對知識能力評估指標的云化處理，采用知識能力云的期望和超熵對服務效能滿意度進行定量評價，并構建了知識能力服務效能評估云推理發(fā)生器，實現(xiàn)通過知識能力變化云描述服務滿意度的變化情況，為最大限度保障云制造系統(tǒng)知識資源與知識能力共享和按需使用提供智能化支持。實驗表明，該方法較好地實現(xiàn)了知識云能力的最大效能服務過程，對云制造環(huán)境下知識云能力服務效能綜合評估進行了有益的探索。

摘要:提出了一種電控線性轉板式流量調節(jié)閥（閥門通徑DN50），閥芯開口采用專門設計的形狀以實現(xiàn)開度與流量的線性關系，驅動系統(tǒng)采用減速步進電機以保證閥門開度的精度和重復性。采用面積割補法推導了閥芯曲線方程，設計了特殊的平面旋轉密封結構，并采用數(shù)值模擬和實驗驗證相結合的方法進行了驗證。理論計算和實驗結果均表明設計的閥門線性相關系數(shù)大于0.99，不同開度的重復性實驗表明，不同開度流量重復性優(yōu)于0.26%，驗證了該結構閥門的性能。

摘要:基于阻尼結構各層形變位移關系，推導了結構振動微分方程。構建了以阻尼比最大化為優(yōu)化目標，阻尼材料用量為約束，阻尼單元狀態(tài)為設計變量的拓撲優(yōu)化數(shù)學模型。為尋找結構優(yōu)化迭代方向，推導了模態(tài)阻尼比靈敏度。建立阻尼單元增刪準則，利用獨立網(wǎng)格濾波技術進行濾波處理，采用雙向漸進優(yōu)化算法對阻尼結構進行了拓撲優(yōu)化。按常規(guī)漸進法優(yōu)化后，1階、3階阻尼比增幅分別為54.51%、36.21%，而按雙向漸進優(yōu)化所得相應階次的模態(tài)阻尼比增幅則分別達76.69%、58.36%，且可有效改善阻尼結構優(yōu)化后的棋盤格現(xiàn)象。為驗證雙向漸進優(yōu)化算法拓撲優(yōu)化結果，對阻尼結構進行諧響應分析與仿真，結果表明：采用雙向漸進法優(yōu)化時，結構特定階次響應幅值更低，減振效果更佳。

摘要:以R141b制冷劑為基液，Al2O3為納米顆粒，采用兩步法制備了質量分數(shù)分別為0.2%、0.5%和0.8%的Al2O3-R141b納米制冷劑，并進行了納米制冷劑及R141b純制冷劑在水力直徑為1.33mm的矩形微通道內流動沸騰傳熱實驗。實驗工況范圍：飽和壓力為176kPa，入口過冷度為6~12℃，體積流量為20~50L/h，熱流密度為11.1~26.6kW/m。實驗結果與7個純工質傳熱模型、2個納米制冷劑傳熱模型進行比較評價。結果發(fā)現(xiàn)，在本實驗研究范圍內，純工質傳熱模型不適用于納米制冷劑傳熱系數(shù)的預測；Peng-Ding納米制冷劑傳熱模型與Kim-Mudawar純工質傳熱模型組合對納米制冷劑傳熱系數(shù)的預測值最接近實驗值，平均絕對誤差為17.22%，且能較好地反映納米顆粒對流動沸騰傳熱影響的規(guī)律；結合實驗數(shù)據(jù)對Peng-Ding模型的納米影響因子（納米制冷劑與純制冷劑的傳熱系數(shù)之比）關聯(lián)式進行修正，新關聯(lián)式具有較好的預測效果，平均絕對誤差為15.2%，且與Bertsch模型的組合能較好地預測微通道內納米制冷劑傳熱系數(shù)，平均絕對誤差降為16.4%。

摘要:研究隨機不確定擾動誘發(fā)的平面三桿雙足機器人動力學行為，并對其進行優(yōu)化。在實現(xiàn)理想情形下平面三桿雙足機器人穩(wěn)定行走的基礎上，建立了隨機不確定擾動下雙足機器人的運動學模型、混雜動力學模型，研究了具有HZD反饋控制的機器人在隨機不確定擾動下的動力學行為；針對隨機不確定擾動，提出了一種BPNN-HZD反饋控制方法，采用該方法對平面三桿雙足機器人進行控制，優(yōu)化其動力學行為。仿真實驗結果表明：當平面三桿雙足機器人不能以足夠大的力度補償隨機不確定擾動影響時，機器人會逐漸出現(xiàn)發(fā)散的動力學行為；BPNN-HZD反饋控制方法能夠顯著減弱隨機不確定擾動對機器人動力學行為的影響，從而有效避免機器人的發(fā)散動力學行為。

摘要:基于方位特征集理論（POC），設計并研究了一種三平移一轉動（3T1R）并聯(lián)機構。首先，應用方位特征集方法，綜合了一批滿足功能要求的并聯(lián)機構；然后，綜合考慮實際應用要求，從中優(yōu)選出一種具有開發(fā)潛力的并聯(lián)機構，分析結果表明：該機構具有全對稱性、可折疊性及承載能力強、工作空間大等特點；最后結合實例給出了優(yōu)選機構的位置正、逆解方程及其求解算法，結果表明：其位置逆解方程可解析求解，且最多存在16組解；而正解方程不能解析求解，且最多存在8組解。

摘要:根據(jù)基于方位特征集和序單開鏈單元的并聯(lián)機構拓撲結構設計理論，提出了一種基于基本回路過約束特性的無過約束并聯(lián)機構設計方法。首先，分析動平臺方位特征集、支鏈方位特征集以及基本回路獨立位移方程數(shù)三者之間的關系，確定了少自由度無過約束并聯(lián)機構構型的存在條件，給出了無過約束并聯(lián)機構構型綜合的方法和步驟。然后，按照支鏈類型及其對動平臺提供的約束不同，將無過約束并聯(lián)機構構型分為3類，表明通過不同類型的支鏈組合可得到不同性能的無過約束并聯(lián)機構新構型。最后，通過典型實例總結無過約束并聯(lián)構型的支鏈組成及其裝配規(guī)律。

摘要:含方位特征支鏈的并聯(lián)機構是一類特殊結構的剛度好、承載大的少自由度并聯(lián)機構。首先，提出了含方位特征支鏈并聯(lián)機構的構型組成原理，簡化了該類機構的方位特征方程、自由度、耦合度等拓撲特征的計算公式，以及拓撲結構綜合步驟；其次，根據(jù)方位特征方程，綜合了2~5自由度方位特征支鏈以及無約束主動支鏈的拓撲結構型式，以4自由度并聯(lián)機構為例，給出了該類機構結構綜合的原則和方法。再次，根據(jù)方位特征支鏈中的驅動副數(shù)目（0、1、2）對機構進行分類，并給出具體結構設計案例。最后，針對部分機構存在的力學性能不好的問題，提出了支鏈結構優(yōu)化和對稱性結構優(yōu)化2種拓撲結構優(yōu)化方法及其相應案例。本文工作為含方位特征支鏈并聯(lián)機構的拓撲結構綜合提供了較系統(tǒng)的理論基礎和設計方法。

摘要:采用基于方位特征(POC)和有序單開鏈（SOC）的并聯(lián)機構拓撲結構設計理論與方法，對Omni-Wrist III、PS+PRS+PSS、3-RRR球面、2-SPS+1-RPR，以及實現(xiàn)Schoenflies運動的3種3T1R機構（H4、4-R∥R∥R⊥R∥R、X4改進型）等7種具有較好實用價值的典型并聯(lián)機構進行了拓撲結構具體分析，給出了它們的POC集、自由度、耦合度3個主要拓撲結構特征，這些特征反映了這些機構拓撲結構、運動學及動力學的基本性能，為其拓撲結構優(yōu)化、運動學與動力學研究，以及設計和應用提供了理論基礎；揭示了一些有利于并聯(lián)機構設計和應用參考的共性規(guī)律。

摘要:將Burmester理論從平面及球面拓展到一般空間領域，給出了空間RCCC機構的一種綜合方法。一般情況下，綜合RCCC機構最多能給定連桿的3個位置。而4C機構的四位置綜合可以得到無窮多解，因此可先建立4C機構無窮多解的解域，再在解域中找到主動桿與機架間C副無滑動位移的點作為R副，從而得到RC連架桿，最終獲得RCCC機構。具體方法為：首先根據(jù)給定的4個位置的姿態(tài)角求解出滿足要求的解曲線，并根據(jù)解曲線建立球面4R機構解域。其次在球面4R機構解域上選取一點作為RCCC機構運動副軸線方向的矢量，再與給定的4個位置的空間坐標結合求解出滿足要求的解直線，進而根據(jù)解直線建立空間4C機構的解域。最后在空間4C機構的解域圖中找到通過4個位置時主動桿與機架間C副無滑動位移的點作為R副，構成滿足要求的空間RCCC機構。本文最后通過給出的數(shù)值示例證明了該方法的正確性和有效性。

摘要:為開展月壤采樣試驗，設計了一種可以實現(xiàn)姿態(tài)調整的3自由度并聯(lián)機構，根據(jù)機構運動特點，采用修正的K-G(Kutzbach-Grübler)公式計算機構的自由度，利用封閉矢量法求解該機構位置逆解，并建立機構速度、加速度和可操作度性能評價指標。提出一種基于速度性能與可操作度性能為目標，采用多目標遺傳算法優(yōu)化機構結構參數(shù)，對優(yōu)化后的結構參數(shù)進行分析，得到該機構工作空間、速度性能、奇異性和可操作度性能。研究表明：動平臺姿態(tài)α、β在-0.35～0.35rad時，機構速度性能最好；可操作度性能指標均在[4,5]區(qū)間范圍內，不會產(chǎn)生奇異位形，有較好的可操作性能，驗證該機構能夠滿足月壤采樣試驗功能要求，對開展月壤采樣試驗驗證具有一定的實用價值。