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针对重力式导种在高速作业时种子与管壁碰撞,导致相邻种子流叠压,破坏原排种器输出的有序种子流,造成播种质量恶化的问题,本研究设计了一种基于环隙引射原理的玉米高速气流导种装置,通过环形狭缝构建上吸下吹的流场结构,实现排种器出口种子的精准拾取与均匀输送.基于流体动力学理论,阐明了环隙引射结构在导种过程中的作用机制,建立了玉米种子运移动力学模型.通过环隙结构参数的离散元-计算流体动力学耦合方法(DEM-CFD)进行数值分析,确定最优参数组合为环隙进口宽度4 mm、环隙出口宽度1.2 mm、环隙长度20 mm,该组合下导种一致性变异系数为8.61％.台架试验表明:当作业速度不超过14 km/h时,该装置合格率≥95.9％,漏播率≤1.8％,株距变异系数≤14.7％,对作业速度变化表现出良好的适应性.田间试验表明:当作业速度为8～14 km/h时,装置合格率为95.2％～97.5％,漏播率为0.9％～2.4％,株距变异系数为14.5％～21.9％,各项性能均显著优于传统重力式导种装置,可满足玉米精量播种要求.研究结果为气吸式精量排种系统导种方案优化提供了理论依据与工程参考,对提升玉米精量播种质量、保障田间群体结构整齐度具有重要实践价值.
精量排种气流导种环隙Fluent仿真气固耦合EDEM
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[目的]探究喀斯特山区农村居民点的公共服务可达性空间格局与网络联系特征,识别其分区类型并构建协同优化路径,为居民点空间治理与乡村振兴提供理论支撑.[方法]以七星关区为例,基于"设施-网络-空间"分析框架,综合运用可达性评价、引力模型、社会网络分析方法,测度农村居民点公共服务可达性并解析其网络结构特征.[结果](1)公共服务可达性呈"核心—边缘"梯度递减格局,并沿交通廊道带状延伸,乡镇节点形成次级高值区,低值区集中于西部山区与东北部乡镇,不同设施面临差异化约束.(2)网络联系呈现"整体松散、局部抱团"的小世界特征,节点层级分异明显,高强度节点集聚于城区及近郊,构成网络的辐射核心;中强度节点沿干线承担传导功能;外围山区网络联系相对稀疏.(3)综合公共服务可达性与网络结构特征,将农村居民点划分为城郊融合型、集聚提升型、潜能培育型、一般存续型、整治改善型5类空间单元,并提出了"极核引领—廊道传导—节点培育—底线管控"的分区协同优化路径.[结论]喀斯特山区农村居民点公共服务可达性与网络联系具有显著空间分异,二者组合特征决定了分区类型及其协同优化方向,各类型居民点在可达性水平与网络位置上的差异是制定分区协同优化策略的核心依据.
公共服务可达性农村居民点社会网络分析分区协同优化七星关区
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背景:阻生下颌第三磨牙拔除术是口腔颌面外科中常见的手术之一,其中传统劈冠去骨操作易引发邻牙损伤、下牙槽神经损伤及颌骨骨折等并发症.微创拔牙技术虽显著降低了术中创伤,但其分冠操作参数(如切削深度、宽度、角度)仍依赖经验性判断,缺乏生物力学量化标准.
目的:通过三维有限元构建下颌水平中位阻生第三磨牙及周围组织,分析不同切削深度、切削宽度和切削角度对牙冠断裂效应和周围组织生物力学的影响,为精准分冠操作提供量化标准.
方法:提取牙列完整的健康志愿者下颌第三磨牙区锥形束CT数据,通过三维重建软件Mimics 21.0、逆向工程软件Geomagic 21.0和三维计算机辅助设计软件Soildwork 2022,生成下颌第三磨牙区模型,包括下颌第三磨牙、下颌第二磨牙、颌骨(皮质骨和松质骨)、下牙槽神经管.采用Ansys 2021 R1有限元软件模拟临床分冠操作,通过施加35 N垂直载荷,探讨切削参数(深度:11mm、10.5 mm、10 mm、9.5 mm、9 mm;宽度:1.5 mm、1mm;角度:0°,10°,20°,30°)对牙冠断裂效应、周围组织的应力分布特征和位移响应规律的影响.
结果与结论:成功构建了不同切削参数分冠的三维有限元模型,并通过三维有限元分析得出以下结论:①分冠时使用1.5 mm直径车针,在10-11 mm的切削深度和0°-10°的切削角度为最优参数组合,可在确保牙冠完全断裂(牙冠最大Von Mises应力值≥250 MPa)的同时,实现邻牙、下牙槽神经管和颌骨保护,为微创拔牙的分冠操作提供了精准的生物力学指导;②在水平中位阻生的下颌第三磨牙拔除操作中,切削深度和切削宽度的选择应建立在牙冠可以完全断裂的基础上,充分消除牙冠周围的阻力结构,为后续的操作提供理想空间,避免对周围组织的损伤;③在水平中位阻生的下颌第三磨牙拔除操作中,切削角度的选择应尽量与第二磨牙牙体长轴平行(0°-10°)以保证牙冠断裂效率以及对周围组织的保护.
三维有限元分析下颌第三磨牙锥形束CT微创拔牙分冠术
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针对倾斜岩基与深厚软基耦合导致的不均匀沉降与差异变形问题,以连云港某闸拆建工程为依托,采用Abaqus数值模拟,开展水闸-群桩-垫层协同承载研究.通过设置不同换填深度、格栅层数及橡胶掺量组合工况,分析静力承载响应规律,提出格栅加筋钢渣复合褥垫层换填桩顶浅层淤泥的优化方案.结果表明:复合褥垫层使结构不利响应降低10%～30%;随格栅层数与橡胶掺量增加,位移与应力呈减小趋势.推荐设计参数为换填深度2m、格栅2层、橡胶掺量3%～5%.成果可为软硬不均地基水闸-桩基-垫层协同设计提供参考,并为固废材料在基础加固中的应用提供新思路.
淤泥地基水闸数值模拟桩基复合加筋垫层稳定分析
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现有常规面板土石坝防渗体系中的面板、坝前黏土铺盖辅助防渗体及面板表面辅助防渗层,存在碳排放高、工程量大或防渗可靠性低等缺点.文章提出低碳自愈柔性防渗面板结构和技术,将现有成熟的机织模袋加工技术和聚脲涂层技术,与无黏性填料以全新方式组合使用,具有低碳、自愈、造价低和施工快速等优点.该结构作为辅助防渗体已成功应用于新疆将军庙大坝连接板处,防渗面积 2600m2,经过一年的运行考验,效果良好.本结构可以作为独立防渗面板使用,也可替代面板现有聚脲或土工膜辅助防渗层,并存在替代坝前铺盖体的可能性,具有极好的推广价值.
土石坝面板低碳自愈防渗将军庙大坝
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针对现有勺带式马铃薯播种机在作业时种薯流动性不均匀,导致漏播、重播等播种性能不佳的问题,设计了一种播种单元主动下种装置.通过理论与动力学分析探究种薯在播种箱内的受力情况与运动规律,确定了偏心驱动机构、驱动板、种箱调节板等关键部件的结构参数.以机具前进速度和种箱内种薯高度为试验因素,以重播率和漏播率为试验指标,开展二次回归正交旋转田间试验,并通过响应曲面法分析各因素对作业质量的影响规律,求解最优工作参数组合.为验证该装置的实际 工 作 性 能,开展了主动下种装置开启与关闭状态的田间对比试验,结果表明:当机具前进速度为5.35 km/h、种薯高度为0.55 m 时,播种机达到最优作业状态.在此参数组合下进行田间验证试验,实际漏播率为3.57%、重播率为4.16%.相较于关闭状态,开启主动下种装置时漏播率降低了4.41 个百分点、重播率降低了1.65 个百分点.该主动下种装置提升了播种单元的充种性能,田间试验各项评价指标均符合相关行业标准,满足高速马铃薯播种机的作业需求.
马铃薯播种机主动下种装置种薯流动性响应曲面法勺带式
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秸秆还田是科学、有效的秸秆处理方式,既能改良土壤结构、增强土壤肥力,又能减少秸秆焚烧造成的环境污染,助力农业资源循环利用与生态效益良性增长.本文基于国内外秸秆粉碎还田粉碎装置的类型,重点阐述了秸秆粉碎刀具的结构设计,详细对比了基础型、组合型、功能型、仿生型等不同类型刀具的性能差异,明确各类刀具在粉碎效率、作业能耗、秸秆适用性等方面的优缺点与适用场景;针对切割力、粉碎率、能耗等目标参数探讨刀刃角度的优化设计思路与方法,并总结了螺旋、交错等刀轴排列方式的设计逻辑,明确刀轴转速的合理设定范围,通过静力学与动力学分析为装置的设计提供理论依据.在粉碎装置优化方面,从粉碎类型与方式、滑切原理应用、防堵塞设计、地形适配等方面归纳了当前技术突破方向与典型机具.最后,综合国内秸秆还田的研究进展与实际应用需求,从秸秆粉碎长度自适应调控、机具节能降耗、多场景适用、构建因地制宜的秸秆还田技术体系等方面进行展望,为实现农业资源循环利用与生态效益提升提供技术支撑.
秸秆还田粉碎装置刀具设计质量调控节能降耗
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碳纤维产业是战略性新兴产业的重要支柱,其发展水平直接关系到国家先进制造体系的竞争力.本文以江苏省连云港市碳纤维产业为研究对象,针对该产业结构性困局,构建涵盖产业规模能级、创新驱动力、链条协同度、市场渗透力与可持续韧性五个维度的评价指标体系,采用 CRITIC-熵权组合赋权模型对 2022-2024年产业发展水平进行系统测度,并从总体战略设计、核心技术突破与上下游产业融合三个层面提出创新路径,为资源型城市新材料产业的转型升级提供可资借鉴的分析框架与路径参考.
碳纤维评价指标体系赋权模型
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大型地层不整合相关的油气藏具有巨大勘探潜力,已经成为中国陆相盆地增储上产的主要领域.准噶尔盆地经历了断陷-坳陷-挤压多期构造体制的叠加,具备形成丰富的大型不整合地层油气藏条件.本研究对整个盆地进行了详细的地层结构、构造演化、沉积环境等分析研究,重新厘定准噶尔盆地地层之间的接触关系,明确了盆地存在 6 大地层不整合和 7 大构造地层层序,其中石炭系与二叠系、上二叠统—三叠系与下伏地层之间的地层不整合是盆地级大型地层不整合.钻井、地震及地表地质资料揭示了大型地层不整合背景下火山岩-泥岩(富泥砾岩)、火山岩-砂岩、砾岩-砾岩、砂(砾)岩-泥岩、泥岩-砂(砾)岩、泥岩-泥岩等 6 种岩性对接组合样式.基于构造和古地理背景,对大型地层不整合面上覆早二叠世干旱环境下的湖盆地层沉积和晚二叠世—三叠纪灾变环境下的大型坳陷湖盆地层沉积进行剖析,明确了大型盆地叠合演化过程形成的穿时性大型地层不整合控制着盆地的生储盖组合,构建两种大型地层不整合控储、控圈模式.上乌尔禾组—三叠系大型超覆沉积控储控圈成藏模式,指导发现断裂带上盘克拉玛依组、断裂带下盘百口泉组和大型坳陷斜坡区上乌尔禾组 3 个 10 亿吨级大油区.富烃凹陷斜坡带下二叠统大型超覆-剥蚀带地层岩性成藏模式,助力玛湖凹陷西斜坡带、沙湾凹陷西斜坡、中拐凸起斜坡带多领域获得重大突破.
构造地层层序大型地层不整合穿时演化有序分布模式不整合岩性组合准噶尔盆地
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为解决大跨度钢混组合结构焊接节点在循环荷载下的疲劳寿命预测难题,本研究结合试验研究和理论分析,提出了其疲劳寿命的精准预测方法.文章设计1:2缩尺试件进行轴向疲劳试验,揭示裂纹萌生时间与应力幅的幂函数关系(t=5.2 × 105 × σ-3.1),创新性地引入了量化混凝土约束效应的应力修正模型(σ'=k× σ,其中k=-0.003f+1.01),显著降低了传统纯钢模型的计算偏差.此外,本研究基于试验数据,建立了适用于该类节点的专用S-N曲线:N=2.8 × 1012 ×(Δσ')-5.3,其R2=0.97.工程实例验证表明,该预测寿命(291万次)与传统方法结果(78万次)存在显著差异,预测结果与试验值(231万次)偏差为26％,处于合理范围,有效解决了传统方法因忽略混凝土约束而导致的预测过于保守的问题,为钢混组合结构节点的疲劳设计与安全评估提供了可靠依据.
钢混组合结构焊接节点疲劳寿命预测应力修正模型S-N曲线
