基于水田土壤力學(xué)特性的車輛通過性研究
發(fā)布時間:2021-02-28 20:45
中國耕地面積總量中水田占4.5億畝,而水田環(huán)境下車輛的作業(yè)效率、通過性等指標(biāo)直接影響機具的燃油消耗,進而也影響到水田糧食產(chǎn)出的成本。江蘇地區(qū)的水田以粘土居多,作業(yè)機具在此類水田中工作時輪胎的驅(qū)動力難于發(fā)揮,輪胎下陷嚴(yán)重,行駛阻力增大,造成通過性變差,因此研究水田條件車輛的通過性能具有現(xiàn)實的意義。鑒于土壤的物理力學(xué)狀態(tài)普遍存在的空間變異性,而空間變異性又發(fā)生在不同的尺度水平,因此基于精細(xì)尺度水平的土壤物理力學(xué)參數(shù)測試及空間變異性評價是推動車輛通過性向精準(zhǔn)化發(fā)展的重要途徑。為此本文綜合運用一整套測試手段精準(zhǔn)測試水田土壤的物理特性及力學(xué)特性,并依據(jù)所得數(shù)據(jù)評價土壤的力學(xué)特性和車輛的通過性能。所測水田土壤物理參數(shù)包括:土壤含水率、干密度及總孔隙度;所測水田土壤力學(xué)參數(shù)包括:c、φ、kc、kφ、n,其中c、p為土壤的剪切特性參數(shù),kc、kφ、n為土壤的承壓特性參數(shù)。田間實測結(jié)果表明,水田田間土壤的物理特性和力學(xué)特性在微小的尺度水平上存在顯著的空間變異性,因此能夠造成田間作業(yè)車輛通過性能在精細(xì)尺度上的變化。土壤圓錐指數(shù)的統(tǒng)計分析反映出水田土壤的貫入阻力隨土壤深度的變化特征,結(jié)果表明水田土壤的含水率...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的提出與意義
1.1.1 選題背景及問題的提出
1.1.2 研究的目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究概況及文獻綜述
1.3 研究內(nèi)容和基本思路
1.3.1 工作假說與研究內(nèi)容
1.3.2 研究方法和手段
第二章 田間土壤圓錐貫入及剪切特性研究
2.1 材料與方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 田間原位土壤物理特性分析
2.2.1.1 田間原位土壤物理特性的垂直分布特征
2.2.1.2 田間原位土壤物理特性的空間變異性
2.2.2 田間土壤的圓錐貫入特性
2.2.3 田間土壤的剪切特性
2.2.3.1 土壤剪切特性參數(shù)
2.2.3.2 土壤直剪試驗原理及方法
2.2.3.3 田間土壤直剪試驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
2.3 小結(jié)
第三章 田間平板下陷測試系統(tǒng)的開發(fā)
3.1 田間原位平板下陷測試系統(tǒng)的總體設(shè)計
3.1.1 加載系統(tǒng)介紹
3.1.2 測試系統(tǒng)介紹
3.1.2.1 拉壓力傳感器的選擇、標(biāo)定及安裝
3.1.2.2 位移傳感器的選擇、標(biāo)定及安裝
3.1.2.3 數(shù)據(jù)采集卡的選擇
3.1.2.4 放大器的選擇
3.1.2.5 開關(guān)電源的選擇
3.1.2.6 測試程序的選擇與編譯
3.1.3 發(fā)電機組介紹
3.2 小結(jié)
第四章 田間平板下陷試驗
4.1 材料與方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 試驗數(shù)據(jù)獲取
4.2.2 試驗數(shù)據(jù)分析
4.2.2.1 田間土壤下陷試驗的錐、板效應(yīng)
4.2.2.2 錐與不同尺寸壓板曲線的歸一化處理
4.2.2.3 田間土壤物理特性對承壓特性的影響
4.2.3 討論
4.3 小結(jié)
第五章 基于土壤特性的車輛通過性研究
5.1 地面—車輛力學(xué)的研究方法
5.2 汽車通過性指標(biāo)
5.3 基于田間實測數(shù)據(jù)的車輛通過性評價
5.3.1 材料與方法
5.3.2 通過性評價結(jié)果
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于圓錐指數(shù)評估車輛機動性能綜述[J]. 李灝,劉新全. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2011(07)
[2]不同含水率水平下根-土復(fù)合體抗剪強度試驗研究[J]. 胡文利,李為萍,陳軍. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(01)
[3]土壤沉陷特性與車輪滑轉(zhuǎn)關(guān)系的離散元研究[J]. 方俊,閆民,張引,許立峰. 科技導(dǎo)報. 2010(18)
[4]車輛地面力學(xué)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 任茂文,張曉陽,王戩. 機械制造與自動化. 2007(04)
[5]內(nèi)蒙古典型草原區(qū)土壤硬度與土壤水分的空間變化分析——以錫林浩特為例[J]. 李素英,李曉兵,符娜,朱孝林,張文杰,張立. 干旱區(qū)地理. 2007(02)
[6]城市土壤壓實對土壤水分特征的影響——以南京市為例[J]. 楊金玲,張甘霖,趙玉國,趙文君,何躍,阮心玲. 土壤學(xué)報. 2006(01)
[7]動載式水田土壤流變儀的研制[J]. 姬長英,趙池航. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2004(02)
[8]車輛行駛工況下的沙漠沙本構(gòu)特性模型的建立[J]. 趙旗,徐穎,李杰,郭驍. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2003(01)
[9]確定松軟地面剪切特性模型參數(shù)的新方法[J]. 李杰,莊繼德,葉楠. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2000(03)
[10]描述松軟地面剪切特性的模型及其參數(shù)的確定[J]. 莊繼德,葉楠,李杰. 吉林工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 1999(03)
碩士論文
[1]軟粘土條件下輪式車輛牽引附著性能的研究[D]. 馮曉斌.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[2]軟粘土條件下的車輛驅(qū)動力學(xué)研究[D]. 姚艷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[3]輕型越野汽車沙地牽引力控制算法研究[D]. 張華.吉林大學(xué) 2007
[4]輪胎及葉輪牽引附著性能試驗研究[D]. 周敏姑.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2005
本文編號:3056433
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的提出與意義
1.1.1 選題背景及問題的提出
1.1.2 研究的目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究概況及文獻綜述
1.3 研究內(nèi)容和基本思路
1.3.1 工作假說與研究內(nèi)容
1.3.2 研究方法和手段
第二章 田間土壤圓錐貫入及剪切特性研究
2.1 材料與方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 田間原位土壤物理特性分析
2.2.1.1 田間原位土壤物理特性的垂直分布特征
2.2.1.2 田間原位土壤物理特性的空間變異性
2.2.2 田間土壤的圓錐貫入特性
2.2.3 田間土壤的剪切特性
2.2.3.1 土壤剪切特性參數(shù)
2.2.3.2 土壤直剪試驗原理及方法
2.2.3.3 田間土壤直剪試驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
2.3 小結(jié)
第三章 田間平板下陷測試系統(tǒng)的開發(fā)
3.1 田間原位平板下陷測試系統(tǒng)的總體設(shè)計
3.1.1 加載系統(tǒng)介紹
3.1.2 測試系統(tǒng)介紹
3.1.2.1 拉壓力傳感器的選擇、標(biāo)定及安裝
3.1.2.2 位移傳感器的選擇、標(biāo)定及安裝
3.1.2.3 數(shù)據(jù)采集卡的選擇
3.1.2.4 放大器的選擇
3.1.2.5 開關(guān)電源的選擇
3.1.2.6 測試程序的選擇與編譯
3.1.3 發(fā)電機組介紹
3.2 小結(jié)
第四章 田間平板下陷試驗
4.1 材料與方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 試驗數(shù)據(jù)獲取
4.2.2 試驗數(shù)據(jù)分析
4.2.2.1 田間土壤下陷試驗的錐、板效應(yīng)
4.2.2.2 錐與不同尺寸壓板曲線的歸一化處理
4.2.2.3 田間土壤物理特性對承壓特性的影響
4.2.3 討論
4.3 小結(jié)
第五章 基于土壤特性的車輛通過性研究
5.1 地面—車輛力學(xué)的研究方法
5.2 汽車通過性指標(biāo)
5.3 基于田間實測數(shù)據(jù)的車輛通過性評價
5.3.1 材料與方法
5.3.2 通過性評價結(jié)果
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于圓錐指數(shù)評估車輛機動性能綜述[J]. 李灝,劉新全. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2011(07)
[2]不同含水率水平下根-土復(fù)合體抗剪強度試驗研究[J]. 胡文利,李為萍,陳軍. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(01)
[3]土壤沉陷特性與車輪滑轉(zhuǎn)關(guān)系的離散元研究[J]. 方俊,閆民,張引,許立峰. 科技導(dǎo)報. 2010(18)
[4]車輛地面力學(xué)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 任茂文,張曉陽,王戩. 機械制造與自動化. 2007(04)
[5]內(nèi)蒙古典型草原區(qū)土壤硬度與土壤水分的空間變化分析——以錫林浩特為例[J]. 李素英,李曉兵,符娜,朱孝林,張文杰,張立. 干旱區(qū)地理. 2007(02)
[6]城市土壤壓實對土壤水分特征的影響——以南京市為例[J]. 楊金玲,張甘霖,趙玉國,趙文君,何躍,阮心玲. 土壤學(xué)報. 2006(01)
[7]動載式水田土壤流變儀的研制[J]. 姬長英,趙池航. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2004(02)
[8]車輛行駛工況下的沙漠沙本構(gòu)特性模型的建立[J]. 趙旗,徐穎,李杰,郭驍. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2003(01)
[9]確定松軟地面剪切特性模型參數(shù)的新方法[J]. 李杰,莊繼德,葉楠. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2000(03)
[10]描述松軟地面剪切特性的模型及其參數(shù)的確定[J]. 莊繼德,葉楠,李杰. 吉林工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 1999(03)
碩士論文
[1]軟粘土條件下輪式車輛牽引附著性能的研究[D]. 馮曉斌.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[2]軟粘土條件下的車輛驅(qū)動力學(xué)研究[D]. 姚艷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[3]輕型越野汽車沙地牽引力控制算法研究[D]. 張華.吉林大學(xué) 2007
[4]輪胎及葉輪牽引附著性能試驗研究[D]. 周敏姑.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2005
本文編號:3056433
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