田间土壤表面微形貌加工滚动触土部件与土壤相互作用及仿生几何结构
发布时间：2021-10-08 05:28
通过改变田间微观地貌以实现集雨目的的整地方式称为土壤表面微形貌加工，该整地方式可增加表层土壤的蓄水能力、有效的控制地表径流和土壤流失。在众多实现土壤表面微形貌加工作业的机具中，凸齿镇压器由于在加工地表微坑的同时能对微坑周边土壤起到压实的效果，提高了土壤表面微形貌加工的作业质量，所以被广泛使用。凸齿镇压器作为一种新型的特殊整地机具，在研究该机具与土壤相互作用的过程中，难以直接借鉴现有滚动触土部件与土壤相互作用的研究经验。本研究工作首先从基础理论推导入手，建立了凸齿镇压器工作的运动学及动力学模型；其次将有限元方法与土槽试验相结合，建立了凸齿镇压器与土壤相互作用的三维动态有限元模型，分析了凸齿镇压器与土壤相互作用的机理，并搭建了基于室内土槽的凸齿镇压器牵引试验平台，通过土槽试验对有限元分析结果的有效性进行验证，在验证了有限元模型准确性的基础上，利用有限元方法继续探索不同作业参数对凸齿镇压器作业效果的影响。根据所参加的国家自然科学基金项目（编号：51075185），针对提高凸齿镇压器的作业效率的需要，为降低凸齿镇压器作业过程中所需的牵引力和提高土壤表面微形貌加工的作业质量，本研究工作将几何结构...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：205 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
降水、入渗与流失模型示意图
图 1.2 农田中的水土流失[8]成的大量泥沙聚集不仅会淤塞河道、水库、水坝，从的化肥含有大量硝酸盐等潜在污染物，在大部分耕作收[9]，残留的化肥以及其中的硝酸盐伴随着地表径流流及河流[10]，其中的溶质、胶体沉积物污染下游水质和化并孽生藻苔，污染了水源、破坏了水资源生态环境水源造成水生物死亡情况[9]。
图 1.3 田间的化肥流入附近水源造成水生物死亡情况[9或半干旱地区降水量高或降雨频发时期，需要最大限土流失现象，而且需要存蓄足够的雨水以供以后作物应水土保持技术，该技术不仅需要具有控制田间水土和保持降水的功能，把雨水作为资源加以利用、提高低水土流失对农业生产的负面影响的同时，对作物生长面微形貌加工在水土保持技术中的作用土壤侵蚀、存蓄田间水分的耕作方式包括：深耕(Deeparming)[13]、起垄耕作(Ridging)[14]、鼠道犁耕作(Rat tunnng)[16]以及带状种植(strip-tillage)[17]等，这些方法可归类r harvesting techniques)[18]。以上作业方式的特点在于，善土壤蓄水能力，从而增加作物对天然降水资源的转表面粗糙度，以减少土壤侵蚀和地表径流现象，并增
【参考文献】：
期刊论文
[1]仿生肋条结构表面深松铲刃的磨料磨损特性[J]. 张金波,佟金,马云海. 吉林大学学报(工学版). 2015(01)
[2]仿生镇压辊减粘降阻的有限元分析与试验验证[J]. 佟金,张清珠,常原,李默,张磊磊,刘昕. 农业机械学报. 2014(07)
[3]仿生波纹形开沟器减黏降阻性能测试与分析[J]. 马云海,马圣胜,贾洪雷,刘玉成,彭杰,高知辉. 农业工程学报. 2014(05)
[4]肋条型仿生镇压辊减粘降阻试验[J]. 佟金,张清珠,常原,陈东辉,董文华,张磊磊. 农业机械学报. 2014(04)
[5]Subsoiling and Ridge Tillage Alleviate the High Temperature Stress in Spring Maize in the North China Plain[J]. TAO Zhi-qiang,SUI Peng,CHEN Yuan-quan,LI Chao,NIE Zi-jin,YUAN Shu-fen,SHI Jiang-tao,GAO Wang-sheng. Journal of Integrative Agriculture. 2013(12)
[6]基于ANSYS/LS-DYNA的螺旋刀辊土壤切削有限元模拟[J]. 夏俊芳,贺小伟,余水生,周勇. 农业工程学报. 2013(10)
[7]挖掘机仿生斗齿土壤切削试验与减阻机理研究[J]. 张琰,黄河,任露泉. 农业机械学报. 2013(01)
[8]仿生挖掘机斗齿减阻试验[J]. 张琰,黄河,任露泉. 吉林大学学报(工学版). 2012(S1)
[9]复合形态深松铲耕作阻力有限元分析与试验[J]. 张强,张璐,于海业,肖英奎. 农业机械学报. 2012(08)
[10]不同材质仿生凸齿镇压器滚动件的模态分析[J]. 张智泓,佟金,陈东辉,孙霁宇,马云海. 农业工程学报. 2012(13)
博士论文
[1]玉米根茬收集装置研制及关键机构机理分析[D]. 曾百功.吉林大学 2013
[2]东方蝼蛄耦合特性、运动学建模及其功能仿生研究[D]. 张琰.吉林大学 2011
[3]旋耕—碎茬仿生刀片[D]. 汲文峰.吉林大学 2010
[4]灭茬刀辊仿生减阻研究[D]. 文立阁.吉林大学 2009
[5]蚯蚓体表减粘降阻功能耦合仿生研究[D]. 刘国敏.吉林大学 2009
[6]鼹鼠（Scaptochirus moschatus）爪趾切削机理研究[D]. 刘财勇.吉林大学 2008
[7]振荡压路机压实动力学及压实过程控制关键技术的研究[D]. 马学良.长安大学 2009
[8]耐磨仿生几何结构表面及其土壤磨料磨损[D]. 荣宝军.吉林大学 2008
[9]典型生物摩擦学结构及仿生[D]. 陈东辉.吉林大学 2007
[10]低损伤玉米摘穗部件表面仿生技术和不分行喂入机构仿真[D]. 贺俊林.吉林大学 2007
硕士论文
[1]仿生起垄铲降阻特性研究[D]. 冯猛.吉林大学 2013
[2]基于图像处理技术的自动报靶系统[D]. 谢小亮.重庆大学 2012
[3]基于CCD相机测量的LED显示屏亮度和色度均匀性算法研究[D]. 董文晓.西安电子科技大学 2012
[4]仿蚯蚓润滑功能耦合表面减阻特性[D]. 寇冰雪.吉林大学 2011
[5]交会对接逼近阶段飞行器空中位置和姿态的视觉测量[D]. 高雷.国防科学技术大学 2010
[6]自由式磨料磨损下棱纹形仿生结构表面摩擦学行为[D]. 张金波.吉林大学 2009
[7]五边形冲击压实机工作机理研究及工作过程仿真[D]. 胡书杰.郑州大学 2009
[8]基于圆盘犁仿生设计对犁耕阻力影响的研究[D]. 车仁特（Benard Chirende）.吉林大学 2009
[9]振动加速度与土壤压实状况关系分析[D]. 谢欣然.重庆交通大学 2009
[10]盾构刀盘三维数值模拟研究[D]. 王曰启.天津大学 2008
本文编号：3423518
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：205 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
降水、入渗与流失模型示意图
图 1.2 农田中的水土流失[8]成的大量泥沙聚集不仅会淤塞河道、水库、水坝，从的化肥含有大量硝酸盐等潜在污染物，在大部分耕作收[9]，残留的化肥以及其中的硝酸盐伴随着地表径流流及河流[10]，其中的溶质、胶体沉积物污染下游水质和化并孽生藻苔，污染了水源、破坏了水资源生态环境水源造成水生物死亡情况[9]。
图 1.3 田间的化肥流入附近水源造成水生物死亡情况[9或半干旱地区降水量高或降雨频发时期，需要最大限土流失现象，而且需要存蓄足够的雨水以供以后作物应水土保持技术，该技术不仅需要具有控制田间水土和保持降水的功能，把雨水作为资源加以利用、提高低水土流失对农业生产的负面影响的同时，对作物生长面微形貌加工在水土保持技术中的作用土壤侵蚀、存蓄田间水分的耕作方式包括：深耕(Deeparming)[13]、起垄耕作(Ridging)[14]、鼠道犁耕作(Rat tunnng)[16]以及带状种植(strip-tillage)[17]等，这些方法可归类r harvesting techniques)[18]。以上作业方式的特点在于，善土壤蓄水能力，从而增加作物对天然降水资源的转表面粗糙度，以减少土壤侵蚀和地表径流现象，并增
【参考文献】：
期刊论文
[1]仿生肋条结构表面深松铲刃的磨料磨损特性[J]. 张金波,佟金,马云海. 吉林大学学报(工学版). 2015(01)
[2]仿生镇压辊减粘降阻的有限元分析与试验验证[J]. 佟金,张清珠,常原,李默,张磊磊,刘昕. 农业机械学报. 2014(07)
[3]仿生波纹形开沟器减黏降阻性能测试与分析[J]. 马云海,马圣胜,贾洪雷,刘玉成,彭杰,高知辉. 农业工程学报. 2014(05)
[4]肋条型仿生镇压辊减粘降阻试验[J]. 佟金,张清珠,常原,陈东辉,董文华,张磊磊. 农业机械学报. 2014(04)
[5]Subsoiling and Ridge Tillage Alleviate the High Temperature Stress in Spring Maize in the North China Plain[J]. TAO Zhi-qiang,SUI Peng,CHEN Yuan-quan,LI Chao,NIE Zi-jin,YUAN Shu-fen,SHI Jiang-tao,GAO Wang-sheng. Journal of Integrative Agriculture. 2013(12)
[6]基于ANSYS/LS-DYNA的螺旋刀辊土壤切削有限元模拟[J]. 夏俊芳,贺小伟,余水生,周勇. 农业工程学报. 2013(10)
[7]挖掘机仿生斗齿土壤切削试验与减阻机理研究[J]. 张琰,黄河,任露泉. 农业机械学报. 2013(01)
[8]仿生挖掘机斗齿减阻试验[J]. 张琰,黄河,任露泉. 吉林大学学报(工学版). 2012(S1)
[9]复合形态深松铲耕作阻力有限元分析与试验[J]. 张强,张璐,于海业,肖英奎. 农业机械学报. 2012(08)
[10]不同材质仿生凸齿镇压器滚动件的模态分析[J]. 张智泓,佟金,陈东辉,孙霁宇,马云海. 农业工程学报. 2012(13)
博士论文
[1]玉米根茬收集装置研制及关键机构机理分析[D]. 曾百功.吉林大学 2013
[2]东方蝼蛄耦合特性、运动学建模及其功能仿生研究[D]. 张琰.吉林大学 2011
[3]旋耕—碎茬仿生刀片[D]. 汲文峰.吉林大学 2010
[4]灭茬刀辊仿生减阻研究[D]. 文立阁.吉林大学 2009
[5]蚯蚓体表减粘降阻功能耦合仿生研究[D]. 刘国敏.吉林大学 2009
[6]鼹鼠（Scaptochirus moschatus）爪趾切削机理研究[D]. 刘财勇.吉林大学 2008
[7]振荡压路机压实动力学及压实过程控制关键技术的研究[D]. 马学良.长安大学 2009
[8]耐磨仿生几何结构表面及其土壤磨料磨损[D]. 荣宝军.吉林大学 2008
[9]典型生物摩擦学结构及仿生[D]. 陈东辉.吉林大学 2007
[10]低损伤玉米摘穗部件表面仿生技术和不分行喂入机构仿真[D]. 贺俊林.吉林大学 2007
硕士论文
[1]仿生起垄铲降阻特性研究[D]. 冯猛.吉林大学 2013
[2]基于图像处理技术的自动报靶系统[D]. 谢小亮.重庆大学 2012
[3]基于CCD相机测量的LED显示屏亮度和色度均匀性算法研究[D]. 董文晓.西安电子科技大学 2012
[4]仿蚯蚓润滑功能耦合表面减阻特性[D]. 寇冰雪.吉林大学 2011
[5]交会对接逼近阶段飞行器空中位置和姿态的视觉测量[D]. 高雷.国防科学技术大学 2010
[6]自由式磨料磨损下棱纹形仿生结构表面摩擦学行为[D]. 张金波.吉林大学 2009
[7]五边形冲击压实机工作机理研究及工作过程仿真[D]. 胡书杰.郑州大学 2009
[8]基于圆盘犁仿生设计对犁耕阻力影响的研究[D]. 车仁特（Benard Chirende）.吉林大学 2009
[9]振动加速度与土壤压实状况关系分析[D]. 谢欣然.重庆交通大学 2009
[10]盾构刀盘三维数值模拟研究[D]. 王曰启.天津大学 2008
本文编号：3423518
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