基于水田土壤力学特性的车辆通过性研究
发布时间：2021-02-28 20:45
中国耕地面积总量中水田占4.5亿亩,而水田环境下车辆的作业效率、通过性等指标直接影响机具的燃油消耗,进而也影响到水田粮食产出的成本。江苏地区的水田以粘土居多,作业机具在此类水田中工作时轮胎的驱动力难于发挥,轮胎下陷严重,行驶阻力增大,造成通过性变差,因此研究水田条件车辆的通过性能具有现实的意义。鉴于土壤的物理力学状态普遍存在的空间变异性,而空间变异性又发生在不同的尺度水平,因此基于精细尺度水平的土壤物理力学参数测试及空间变异性评价是推动车辆通过性向精准化发展的重要途径。为此本文综合运用一整套测试手段精准测试水田土壤的物理特性及力学特性,并依据所得数据评价土壤的力学特性和车辆的通过性能。所测水田土壤物理参数包括：土壤含水率、干密度及总孔隙度;所测水田土壤力学参数包括：c、φ、kc、kφ、n,其中c、p为土壤的剪切特性参数,kc、kφ、n为土壤的承压特性参数。田间实测结果表明,水田田间土壤的物理特性和力学特性在微小的尺度水平上存在显著的空间变异性,因此能够造成田间作业车辆通过性能在精细尺度上的变化。土壤圆锥指数的统计分析反映出水田土壤的贯入阻力随土壤深度的变化特征,结果表明水田土壤的含水率...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题的提出与意义
1.1.1 选题背景及问题的提出
1.1.2 研究的目的与意义
1.2 国内外研究概况及文献综述
1.3 研究内容和基本思路
1.3.1 工作假说与研究内容
1.3.2 研究方法和手段
第二章 田间土壤圆锥贯入及剪切特性研究
2.1 材料与方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 田间原位土壤物理特性分析
2.2.1.1 田间原位土壤物理特性的垂直分布特征
2.2.1.2 田间原位土壤物理特性的空间变异性
2.2.2 田间土壤的圆锥贯入特性
2.2.3 田间土壤的剪切特性
2.2.3.1 土壤剪切特性参数
2.2.3.2 土壤直剪试验原理及方法
2.2.3.3 田间土壤直剪试验结果与数据分析
2.3 小结
第三章 田间平板下陷测试系统的开发
3.1 田间原位平板下陷测试系统的总体设计
3.1.1 加载系统介绍
3.1.2 测试系统介绍
3.1.2.1 拉压力传感器的选择、标定及安装
3.1.2.2 位移传感器的选择、标定及安装
3.1.2.3 数据采集卡的选择
3.1.2.4 放大器的选择
3.1.2.5 开关电源的选择
3.1.2.6 测试程序的选择与编译
3.1.3 发电机组介绍
3.2 小结
第四章 田间平板下陷试验
4.1 材料与方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 试验数据获取
4.2.2 试验数据分析
4.2.2.1 田间土壤下陷试验的锥、板效应
4.2.2.2 锥与不同尺寸压板曲线的归一化处理
4.2.2.3 田间土壤物理特性对承压特性的影响
4.2.3 讨论
4.3 小结
第五章 基于土壤特性的车辆通过性研究
5.1 地面—车辆力学的研究方法
5.2 汽车通过性指标
5.3 基于田间实测数据的车辆通过性评价
5.3.1 材料与方法
5.3.2 通过性评价结果
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于圆锥指数评估车辆机动性能综述[J]. 李灏,刘新全. 农业装备与车辆工程. 2011(07)
[2]不同含水率水平下根-土复合体抗剪强度试验研究[J]. 胡文利,李为萍,陈军. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2011(01)
[3]土壤沉陷特性与车轮滑转关系的离散元研究[J]. 方俊,闫民,张引,许立峰. 科技导报. 2010(18)
[4]车辆地面力学研究现状与展望[J]. 任茂文,张晓阳,王戬. 机械制造与自动化. 2007(04)
[5]内蒙古典型草原区土壤硬度与土壤水分的空间变化分析——以锡林浩特为例[J]. 李素英,李晓兵,符娜,朱孝林,张文杰,张立. 干旱区地理. 2007(02)
[6]城市土壤压实对土壤水分特征的影响——以南京市为例[J]. 杨金玲,张甘霖,赵玉国,赵文君,何跃,阮心玲. 土壤学报. 2006(01)
[7]动载式水田土壤流变仪的研制[J]. 姬长英,赵池航. 农业机械学报. 2004(02)
[8]车辆行驶工况下的沙漠沙本构特性模型的建立[J]. 赵旗,徐颖,李杰,郭骁. 吉林大学学报(工学版). 2003(01)
[9]确定松软地面剪切特性模型参数的新方法[J]. 李杰,庄继德,叶楠. 农业机械学报. 2000(03)
[10]描述松软地面剪切特性的模型及其参数的确定[J]. 庄继德,叶楠,李杰. 吉林工业大学自然科学学报. 1999(03)
硕士论文
[1]软粘土条件下轮式车辆牵引附着性能的研究[D]. 冯晓斌.南京农业大学 2010
[2]软粘土条件下的车辆驱动力学研究[D]. 姚艳.南京农业大学 2009
[3]轻型越野汽车沙地牵引力控制算法研究[D]. 张华.吉林大学 2007
[4]轮胎及叶轮牵引附着性能试验研究[D]. 周敏姑.西北农林科技大学 2005
本文编号：3056433
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题的提出与意义
1.1.1 选题背景及问题的提出
1.1.2 研究的目的与意义
1.2 国内外研究概况及文献综述
1.3 研究内容和基本思路
1.3.1 工作假说与研究内容
1.3.2 研究方法和手段
第二章 田间土壤圆锥贯入及剪切特性研究
2.1 材料与方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 田间原位土壤物理特性分析
2.2.1.1 田间原位土壤物理特性的垂直分布特征
2.2.1.2 田间原位土壤物理特性的空间变异性
2.2.2 田间土壤的圆锥贯入特性
2.2.3 田间土壤的剪切特性
2.2.3.1 土壤剪切特性参数
2.2.3.2 土壤直剪试验原理及方法
2.2.3.3 田间土壤直剪试验结果与数据分析
2.3 小结
第三章 田间平板下陷测试系统的开发
3.1 田间原位平板下陷测试系统的总体设计
3.1.1 加载系统介绍
3.1.2 测试系统介绍
3.1.2.1 拉压力传感器的选择、标定及安装
3.1.2.2 位移传感器的选择、标定及安装
3.1.2.3 数据采集卡的选择
3.1.2.4 放大器的选择
3.1.2.5 开关电源的选择
3.1.2.6 测试程序的选择与编译
3.1.3 发电机组介绍
3.2 小结
第四章 田间平板下陷试验
4.1 材料与方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 试验数据获取
4.2.2 试验数据分析
4.2.2.1 田间土壤下陷试验的锥、板效应
4.2.2.2 锥与不同尺寸压板曲线的归一化处理
4.2.2.3 田间土壤物理特性对承压特性的影响
4.2.3 讨论
4.3 小结
第五章 基于土壤特性的车辆通过性研究
5.1 地面—车辆力学的研究方法
5.2 汽车通过性指标
5.3 基于田间实测数据的车辆通过性评价
5.3.1 材料与方法
5.3.2 通过性评价结果
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于圆锥指数评估车辆机动性能综述[J]. 李灏,刘新全. 农业装备与车辆工程. 2011(07)
[2]不同含水率水平下根-土复合体抗剪强度试验研究[J]. 胡文利,李为萍,陈军. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2011(01)
[3]土壤沉陷特性与车轮滑转关系的离散元研究[J]. 方俊,闫民,张引,许立峰. 科技导报. 2010(18)
[4]车辆地面力学研究现状与展望[J]. 任茂文,张晓阳,王戬. 机械制造与自动化. 2007(04)
[5]内蒙古典型草原区土壤硬度与土壤水分的空间变化分析——以锡林浩特为例[J]. 李素英,李晓兵,符娜,朱孝林,张文杰,张立. 干旱区地理. 2007(02)
[6]城市土壤压实对土壤水分特征的影响——以南京市为例[J]. 杨金玲,张甘霖,赵玉国,赵文君,何跃,阮心玲. 土壤学报. 2006(01)
[7]动载式水田土壤流变仪的研制[J]. 姬长英,赵池航. 农业机械学报. 2004(02)
[8]车辆行驶工况下的沙漠沙本构特性模型的建立[J]. 赵旗,徐颖,李杰,郭骁. 吉林大学学报(工学版). 2003(01)
[9]确定松软地面剪切特性模型参数的新方法[J]. 李杰,庄继德,叶楠. 农业机械学报. 2000(03)
[10]描述松软地面剪切特性的模型及其参数的确定[J]. 庄继德,叶楠,李杰. 吉林工业大学自然科学学报. 1999(03)
硕士论文
[1]软粘土条件下轮式车辆牵引附着性能的研究[D]. 冯晓斌.南京农业大学 2010
[2]软粘土条件下的车辆驱动力学研究[D]. 姚艳.南京农业大学 2009
[3]轻型越野汽车沙地牵引力控制算法研究[D]. 张华.吉林大学 2007
[4]轮胎及叶轮牵引附着性能试验研究[D]. 周敏姑.西北农林科技大学 2005
本文编号：3056433
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3056433.html
