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作者：付佐栋东北农业大学

学位级别：硕士

水稻是世界上主要的粮食作物之一,在保障世界粮食安全生产中扮演了重要角色。然而粮食产量增长速度远小于化肥投入量增加速度,这种过量的化肥输入现象增加了农业生产成本,造成了资源浪费,引起一系列土壤酸化、退化等问题。水稻侧深施肥... 详细信息

水稻是世界上主要的粮食作物之一,在保障世界粮食安全生产中扮演了重要角色。然而粮食产量增长速度远小于化肥投入量增加速度,这种过量的化肥输入现象增加了农业生产成本,造成了资源浪费,引起一系列土壤酸化、退化等问题。水稻侧深施肥技术是针对肥料不合理利用提出的科学施肥管理技术体系,能够促进水稻秧苗生长发育、提高肥料利用率、实现节本增效并减少环境污染,是水稻生产全程机械化及农业可持续发展的重要组成部分。侧深施肥装置是水稻侧深施肥技术应用的载体,目前仍存在施肥稳定性与均匀性不足、肥量调节能力有限及风送系统最佳输送风速不明确问题,降低了侧深施肥作业质量。为解决上述问题,本文以北方寒地稻作区侧深施肥农艺要求为基础,开展圆锥盘推板式侧深施肥装置创新设计与工作机理研究,主要内容如下:(1)参照国内外侧深施肥装置机构特点及北方寒地稻作区侧深施肥农艺要求,以常用水稻侧深施肥专用肥为研究对象,选择常用高速插秧机作为搭载对象,按照侧深施肥装置设计要求明确了圆锥盘推板式侧深施肥装置的整体设计方案,采用水平式机械结构进行排肥作业并通过正压风送辅助输肥,详细阐述了装置的总体结构与工作原理,为排肥器的创新设计提供参考。(2)根据北方寒地稻作区施肥量为150～930 kg/hm的农艺要求范围,建立了圆锥盘推板式排肥器单圈施肥量数学模型,确定了圆锥转盘水平外径为208 mm,水平内径为158 mm,水平高度为7.5 mm;通过对物料流动特性以及排肥器连续稳定工作条件理论分析并综合离散元仿真结果确定推板个数为8个;结合动力学与运动学分析方法对圆锥盘推板式排肥器关键部件进行理论分析,构建了排肥器不同工作环节中肥料颗粒的力学模型,确定了圆锥转盘倾角为28°,得出圆锥转盘理论最大转速为146 r/min,圆锥转盘最小转速为13 r/min,考虑农艺施肥量要求确定圆锥转盘转速范围为15～45 r/min;按照肥料颗粒连续排出条件,设计挡肥叶片宽度与排肥宽度均为25 mm;应用离散元法模拟排肥管对肥料颗粒运移规律及排肥性能的影响规律,结果表明最速曲线式排肥管对肥料颗粒加速效果明显且肥料颗粒质量流量变异系数最小,有效的提高了排肥管排肥性能。(3)以气力输肥系统装置为研究载体,基于水田侧深施肥作业要求、肥料颗粒物性参数及气固两相流理论确定了系统各部件的分配方案与结构参数,即系统输送风量为268.125 m/h,输送气流速度为19.72 m/s,三通管的出入口内径为29 mm,进肥口内径为25 mm,进肥口处三通管内径为25 mm,收缩角度为21°,喉经为13 mm,整体长度为250 mm;划分排肥管网格,基于CFD-DEM气固耦合方法开展肥料颗粒输送过程耦合仿真试验,确定了不同施肥速率下的最佳输肥气流速度,在对应的最佳气流速度条件下,肥料颗粒的运移状态基本一致,均呈现由沿三通管底部滑移而后悬浮的变化规律,肥料颗粒速度逐渐增加,建立了输肥速率与最佳气流速度的数学模型,为后续试验研究提供参考。(4)为验证侧深施肥装置工作性能,通过析因试验获得圆锥转盘转速和排肥口开度对施肥量、双行一致性变异系数、施肥稳定性变异系数和施肥均匀性变异系数的影响规律,结果表明,圆锥转盘转速、排肥口开度与施肥量相关性良好;对双行一致性变异系数影响不显著,水平状态最大值为3.88%,倾斜条件下最大值为6.17%;对施肥稳定性变异系数影响显著,模型预测最大值为3.88%;对施肥均匀性变异系数影响显著,模型预测最大值为15.31%,满足施肥机械作业标准。进一步对圆锥盘推板式侧深施肥装置整体进行台架性能测试,开展三因素三水平正交组合试验,建立圆锥转盘转速、排肥口开度、前进速度与施肥均匀性变异系数之间的回归模型,影响程度由大到小依次为:排肥口开度、圆锥转盘转速、前进速度。通过回归方程求得施肥均匀性变异系数最大值组合为:圆锥转盘转速15 r/min、排肥口开度5mm、前进速度为1.6 m/s,此时施肥均匀性变异系数为20.12%,并通过台架试验验证,试验值与理论值相差为1.43%,证明了结果的准确性,试验结果表明施肥装置性能满足施肥机械作业标准。本研究设计了一种圆锥盘推板式侧深施肥装置,通过理论分析、数值模拟计算、3D快速成型技术与试验设计等方法手段,对装置结构尺寸、工作过程及施肥性能进行了分析研究,一定程度上解决了水田侧深施肥作业过程中施肥稳定性与均匀性差,肥量调节能力低下的问题,并明确了风送系统最佳输送风速与排肥速率之间联系。本文研究内容与方法可为水田侧深施肥装置的创新设计及应用提供参考。

关键词：水稻侧深施肥施肥装置离散元法气固耦合试验

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滑槽回转式水田侧深施肥装置设计与试验

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农业机械学报 2022年第10期53卷 76-85页

作者：王金峰刘源峰翁武雄王金武付佐栋王震涛东北农业大学工程学院哈尔滨150030

针对现有施肥机械出现的堆积堵塞、肥量调节困难以及施肥均匀性差的问题,设计了一种易于调节肥量、挡板推肥防堵塞的侧深施肥装置,阐述了该装置工作原理,参考水田侧深施肥农艺要求和插秧机空间结构,确定了施肥装置基本结构参数;对侧深... 详细信息

针对现有施肥机械出现的堆积堵塞、肥量调节困难以及施肥均匀性差的问题,设计了一种易于调节肥量、挡板推肥防堵塞的侧深施肥装置,阐述了该装置工作原理,参考水田侧深施肥农艺要求和插秧机空间结构,确定了施肥装置基本结构参数;对侧深施肥装置工作过程进行理论分析,确定了影响装置施肥性能的工作参数主要为排肥圆盘转速和肥槽高度;利用EDEM离散元仿真软件建立滑槽回转式施肥装置仿真模型,探究了排肥圆盘转速和肥槽高度对施肥装置充肥和排肥效果的影响,确定了排肥圆盘的最佳工作转速为10~50 r/min;为验证施肥性能,通过台架试验对滑槽回转式水田侧深施肥装置进行试验研究,获得了排肥圆盘转速、肥槽高度对施肥稳定性影响规律和排肥圆盘转速、插秧机速度对施肥均匀性影响规律,各指标均满足国家施肥作业机械标准;通过与常见施肥结构装置进行对比,证明滑槽回转式水田侧深施肥装置在一定程度上提高了施肥均匀性。

关键词：侧深施肥排肥装置水田滑槽回转式

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水稻秸秆双轴深埋还田机设计与试验

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农业机械学报 2023年第4期54卷 21-30页

作者：王金峰杨东泽王震涛付佐栋王金武翁武雄东北农业大学工程学院

针对北方寒地稻田在秸秆还田作业时,传统单轴机具难以适应覆有大量秸秆的湿黏土壤条件,作业质量难以满足实际作业需求的问题,设计了一种前轴正旋、后轴反旋的新型水稻秸秆双轴深埋还田机。结合实际农艺要求及土壤运动过程确定前后刀轴... 详细信息

针对北方寒地稻田在秸秆还田作业时,传统单轴机具难以适应覆有大量秸秆的湿黏土壤条件,作业质量难以满足实际作业需求的问题,设计了一种前轴正旋、后轴反旋的新型水稻秸秆双轴深埋还田机。结合实际农艺要求及土壤运动过程确定前后刀轴中心水平距离650 mm、竖直距离100 mm,并对整机进行配置。运用EDEM仿真软件模拟还田机工作过程,以前进速度、前轴转速、后轴转速为试验因素,以秸秆还田率和机具功耗为评价指标进行正交试验,建立秸秆还田率及机具功耗回归方程。利用Design-Expert分析软件得到最优参数组合,根据仿真优化结果及实际加工需求确定最优工作参数为:前进速度1.5 km/h、前轴转速274.2 r/min、后轴转速219.4 r/min,为后续田间试验提供理论支撑。田间试验结果表明,在留茬高度为15~20 cm、地表秸秆覆盖量为468~578 g/m^(2)、拖拉机前进作业速度为低速1挡(1.5 km/h)时,水稻秸秆双轴深埋还田机还田率为88.7%~91.2%、地面平整度为1.8~2.4 cm、碎土率为97.7%~98.8%、耕深为16.6~19.5 cm,各项指标均满足农艺要求;与传统单轴机具相比,水稻秸秆双轴深埋还田机提高了秸秆还田率、碎土率,同时未见机具前方壅土现象。

关键词：水稻秸秆秸秆还田双刀轴离散元仿真田间试验

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圆锥盘推板式水田侧深施肥双行排肥器设计与试验

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农业机械学报 2023年第2期54卷 53-62,106页

作者：王金峰付佐栋翁武雄王震涛王金武杨东泽东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为提高水田侧深施肥排肥器稳定性与均匀性,增强肥量调节能力,保证水田侧深施肥作业效率与质量,结合黑龙江地区水田施肥农艺要求,设计了一种圆锥盘推板式双行排肥器。阐述了排肥器工作原理,构建了肥料不同阶段的力学模型,确定了圆锥转盘... 详细信息

为提高水田侧深施肥排肥器稳定性与均匀性,增强肥量调节能力,保证水田侧深施肥作业效率与质量,结合黑龙江地区水田施肥农艺要求,设计了一种圆锥盘推板式双行排肥器。阐述了排肥器工作原理,构建了肥料不同阶段的力学模型,确定了圆锥转盘结构参数与临界转速;应用离散元软件EDEM仿真分析推板数量对肥料填充能力与排肥性能的影响规律,得出推板数量为8时,排肥器具有最佳排肥性能;采用全因子试验方法开展圆锥转盘转速为15~45 r/min、排肥口开度为5~25 mm条件下排肥器排肥量和排肥性能的台架试验,试验结果表明,排肥量范围为122~934 kg/hm^(2),与圆锥转盘转速和排肥口开度均具有较高的线性相关性,且与圆锥转盘转速相关性最高;双行排肥量一致性变异系数、总排肥量稳定性变异系数和排肥均匀性变异系数范围分别为1.01%~3.88%、1.05%~3.81%、6.64%~15.79%,排肥器倾斜状态下双行排肥量一致性变异系数最大值为6.17%,试验结果满足水田侧深施肥性能要求。

关键词：推板式排肥器水田侧深施肥

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圆锥盘推板式双行排肥器设计与试验

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农业机械学报 2022年

作者：王金峰付佐栋翁武雄王震涛王金武杨东泽东北农业大学工程学院

为提高水田侧深施肥排肥器稳定性与均匀性，增强肥量调节能力，保证水田侧深施肥作业效率与质量，结合黑龙江地区水田施肥农艺要求，设计了一种圆锥盘推板式双行排肥器。阐述了排肥器工作原理，构建了肥料不同阶段的力学模型，确定了圆... 详细信息

为提高水田侧深施肥排肥器稳定性与均匀性，增强肥量调节能力，保证水田侧深施肥作业效率与质量，结合黑龙江地区水田施肥农艺要求，设计了一种圆锥盘推板式双行排肥器。阐述了排肥器工作原理，构建了肥料不同阶段的力学模型，确定了圆锥转盘结构参数与临界转速；应用离散元软件EDEM仿真分析推板数量对肥料填充能力与排肥性能的影响规律，得出推板数量为8时，排肥器具有最佳排肥性能；采用全因子试验方法开展圆锥转盘转速为15～45r/min、排肥口开度为5～25mm条件下排肥器排肥量和排肥性能的台架试验，试验结果表明，排肥量变化范围为122～934kg/hm2，与圆锥转盘转速和排肥口开度均具有较高的线性相关性，且与圆锥转盘转速相关性最高；双行排肥量一致性变异系数、总排肥量稳定性变异系数和排肥均匀性变异系数范围分别为1.01%～3.88%、1.05%～3.81%、6.64%～15.79%，排肥器倾斜状态下双行排肥量一致性变异系数最大值为6.17%，试验结果满足水田侧深施肥性能要求。该研究可为水田侧深施肥技术实施及圆盘式排肥器设计提供参考。

关键词：推板式排肥器水田侧深施肥设计

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软黏土中吸力锚承载特性离心试验研究

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岩土力学 2024年第5期45卷 1472-1480页

作者：熊根付栋康朱斌赖莹中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加... 详细信息

加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加载倾角和系泊点位置对吸力锚破坏姿态与极限承载力的影响。研究发现,系泊点位置在锚体约2/3高度时,吸力锚发生平动破坏,当加载倾角由35°变化至20°时,在相同的系泊点位置,吸力锚发生后仰破坏,归一化极限承载力稍增大,并且达到极限承载力后仍保持一定的承载力余量;系泊点位置在锚体2/3高度以上时,吸力锚发生前倾破坏,归一化极限承载力降低了25%左右,并且破坏后的承载力余量大大降低。无论破坏模式如何,均未发现锚内土塞与锚有明显分离。

关键词：离心模型试验吸力锚加载倾角系泊点位置破坏姿态极限承载力

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红歌合唱的“一导一专”实践教学

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心声歌刊 2024年第1期 36-39页

作者：付佐勇付可萱南昌理工学院江西师大附属中学国际部

合唱课程教学改革要求既上的了课堂，更需要高质量、有特色的合唱艺术实践，同时要契合思政理论课改革创新的“八个相统一”，这样才能有效地对学生实施美育培养，主张将思政融入合唱教学，展现专业技能水平，进行课内课外的合唱实践活... 详细信息

合唱课程教学改革要求既上的了课堂，更需要高质量、有特色的合唱艺术实践，同时要契合思政理论课改革创新的“八个相统一”，这样才能有效地对学生实施美育培养，主张将思政融入合唱教学，展现专业技能水平，进行课内课外的合唱实践活动，尤其是合唱实践教学的社会音乐服务，推广思政、专业、实践“一导一专”教学模式，达到融教学、实践、育人一体化的美育教学目标。

关键词：合唱红歌实践教学

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基于数据驱动和设计规则约束的钢框架-支撑结构平面布置智能设计方法

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建筑结构学报 2024年第7期45卷 13-21页

作者：王伟付柏超同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室同济大学建筑工程系

人工智能算法是实现建筑结构自动化、智能化设计的关键技术。然而，由于缺乏物理规则的约束，人工智能算法在实际工程的应用中时而会生成不合理的结果。因此，将结构设计规则以神经网络模块的形式融合到生成对抗网络(GAN)中，提出一种... 详细信息

人工智能算法是实现建筑结构自动化、智能化设计的关键技术。然而，由于缺乏物理规则的约束，人工智能算法在实际工程的应用中时而会生成不合理的结果。因此，将结构设计规则以神经网络模块的形式融合到生成对抗网络(GAN)中，提出一种钢框架-支撑结构平面布置智能设计方法(FrameGAN-sym)。对该方法的基本原理和思路进行介绍，并将FrameGAN-sym的设计结果与FrameGAN进行详细的对比和分析，证明其能够按照所提出的对称约束网络模块的要求，生成对称性更强的结构图纸。通过不同高度的3个钢框架-支撑结构工程算例，对比FrameGAN、FrameGAN-sym以及人工设计平面布置方案的力学性能，结果表明，FrameGAN-sym布置方案在力学性能上更加接近人工设计布置方案，且较FrameGAN布置方案降低了结构的扭转效应。

关键词：钢框架-支撑结构人工智能平面布置设计对称性扭转效应

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中华优秀传统文化在中职汽修专业教学中的应用

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时代汽车 2024年第12期 76-78页

作者：张钦栋付芮萍临沂市农业学校

中华传统文化蕴含丰富的道德价值和人文精神，将其融入中职汽修专业教学，对培养高素质技能人才具有重要意义。中华传统文化中的工匠精神、勤俭节约等理念，可以激发学生的责任心和创新意识，提高中职汽修专业专业技能水平。汽修行业需... 详细信息

中华传统文化蕴含丰富的道德价值和人文精神，将其融入中职汽修专业教学，对培养高素质技能人才具有重要意义。中华传统文化中的工匠精神、勤俭节约等理念，可以激发学生的责任心和创新意识，提高中职汽修专业专业技能水平。汽修行业需要操作精细、态度端正的技术人才，而传统文化中的工匠精神恰可提供这样的素质培养。因此，研究中华优秀传统文化在汽修专业教学中的应用，对推动课堂教学内容改革、实训教学方法创新以及学生德育效果提升具有积极促进作用。文章通过分析中华优秀传统文化的核心价值，探讨如何将其应用于中职汽修专业教学，以提高汽修技能人才培养质量。学校和教师需充分发挥传统文化的育人功能，不断探索专业教学的创新应用，以提升中职院校汽修人才培养质量。

关键词：中华优秀传统文化汽修专业教学应用

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基于智慧技术赋能的健身瑜伽发展策略研究

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文体用品与科技 2024年第9期 181-183页

作者：杨小蕊付栋商洛学院健康管理学院陕西商洛726000 商洛学院体育教学研究部陕西商洛726000

科技日益进步的过程中,人们的生活质量也在持续提升,各类高科技产品层出不穷,使得人们的物质与精神方面需求获得更高程度的满足。科技给人们带来的便利是毋庸置疑的,但其也使得人们健康面临较大的挑战。正是在科技的应用下,使得很多人... 详细信息

科技日益进步的过程中,人们的生活质量也在持续提升,各类高科技产品层出不穷,使得人们的物质与精神方面需求获得更高程度的满足。科技给人们带来的便利是毋庸置疑的,但其也使得人们健康面临较大的挑战。正是在科技的应用下,使得很多人出行意愿减弱,运动只是嘴上说说,面临健康问题的人不断增加。智慧技术的发展,推动各种智慧化运动设备的研发,这些设备可用于监测运动者的心率、血压,为运动过程提供有效辅助。近些年,健身瑜伽在我国备受欢迎,参与的人员不断增加,但在具体发展过程中还有着不少问题,为推动健康瑜伽实现持续健康发展,就应注重智慧技术的科学应用。基于此,本文对我国健身瑜伽发展现状进行探讨,阐述智慧技术赋能健身瑜伽发展的必要性,提出智慧技术赋能健身瑜伽的发展策略。

关键词：智慧技术健身瑜伽可穿戴设备

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