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东北地区农业生态效率及影响因素研究

东北地区农业生态效率及影响因素研究

作者：王明昊东北农业大学

学位级别：硕士

农业是国家和地区经济发展的基础和支柱。作为中国最重要的粮食生产基地之一,东北地区拥有丰富的耕地资源和适合农作物生产的气候条件,在农产品供应方面发挥着重要作用,在国家粮食安全方面也有积极作用。近年来,在粮食产量稳步增长的同... 详细信息

农业是国家和地区经济发展的基础和支柱。作为中国最重要的粮食生产基地之一,东北地区拥有丰富的耕地资源和适合农作物生产的气候条件,在农产品供应方面发挥着重要作用,在国家粮食安全方面也有积极作用。近年来,在粮食产量稳步增长的同时,中国东北地区也出现了农业面源污染加剧、生态环境压力大等问题。因此,需要采取积极有效的管理措施,促进东北地区农业生态环境的不断改善,实现农业可持续发展。在国家不断提倡绿色生态发展的大环境背景之下,提高农业生态效率,不断促进农业生态发展和环境保护有着重要意义。发展可持续农业必须充分考虑生态环境因素,以促进农业向环境持续向好的转变,实现农业效率、质量、收入和环境保护的双赢。因此,本文根据东北地区农业发展现状,研究测算东北地区农业生态效率情况,并分析了东北地区农业生态效率的影响因素,提出五点对策建议,促进东北地区农业和生态的可持续进步。本文将东北地区以及41个地级市为研究对象,从经济效率、资源利用效率、环境污染防治、生态系统保护、农民收入等角度出发,构建了投入与产出指标体系。本文将数据包络分析法(DEA)不包含非期望产出的BCC模型测算的传统农业投入产出效率与考虑非期望产出的SBM模型所测算的农业生态综合效率进行比较研究。对比可以看出2000-2020年传统农业投入与产出效率都高于农业生态效率的效率值,故从省级和地级市差异视角分别分析,选择更加符合现在社会农业发展现状的农业生态效率进行深入研究,探讨如何在保证经济效率的同时实现可持续发展,运用Tobit模型进行影响因素的检验,最终得出以下结论:(1)从2000年至2020年,我国东北地区的农业生态效率测算趋势图呈现先上升后下降再上升的形式,考虑到农业产出纳入非期望产出,其农业生态效率明显低于不考虑非期望产出的传统农业投入产出效率。在研究时段内,整体表现出大写字母“N”的走向趋势形式,自2000年至2020年,我国东北地区一直在积极推进农业生态效率的提高和改进,不断加强政策引导和落实,也积极开展了农业生态环境保护和修复工作,加强了农业生态系统的建设和管理,提高了农业生态效率和可持续发展水平。(2)2000-2020年,根据不纳入期望产出的传统农业投入产出效率均值,从东北地区各个地级市来看,效率值为1的地级市较多,变化幅度较小,起伏不大。从时空分布来看,大体呈现西北向东南递减趋势,高等水平主要分布于内蒙古东五盟和黑龙江省哈尔滨市周围。根据纳入非期望产出的SBM模型测算农业生态效率,结合各地区的均值情况来看,相对于传统农业投入产出效率变化幅度较大,效率值为1的地级市明显变少。从时空分布来看,2010年低等水平最多,主要集中于辽宁省东部和西部,大体呈现西北高,东南低趋势。可见,纳入非期望产出的农业生态效率更符合农业发展的现实需求。(3)最终从农业生产特征、经济环境两个角度,选取了7个指标作为解释变量,只有工业化水平未通过显著性检验,均对东北地区农业生态效率有不同程度的影响,其中,农业种植结构、经济结构水平、城镇化水平、农民收入水平对我国东北地区农业生态效率有显著的正向作用;农业灌溉率和农业机械化水平对我国东北地区农业生态效率有负向作用。依据上述分析结果提出了相关对策建议:(1)优化农业产业结构,提高水资源利用效率;(2)加强农业机械化管理,提高农业生态环境;(3)完善农业种植结构,推进资源循环利用;(4)促进城镇化水平建设,提高农民可支配收入;(5)加强人才培育机制,推动农业科技创新。

关键词：农业生态效率东北地区 SBM模型影响因素

一种新型五自由度混联机器人动力学建模与性能评价

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机械工程学报 2023年第9期59卷 63-75页

作者：王明昊汪满新南京理工大学机械工程学院南京210094

研究一种新型五自由度混联机器人动力学建模和性能评价方法。该混联机器人的主机构为由一条串接一转动副的1T1R(T:平动,R:转动)平面并联运动链和两条空间无约束主动支链组成的1T2R三自由度并联机构。建立该机器人位置逆解、速度、加速... 详细信息

研究一种新型五自由度混联机器人动力学建模和性能评价方法。该混联机器人的主机构为由一条串接一转动副的1T1R(T:平动,R:转动)平面并联运动链和两条空间无约束主动支链组成的1T2R三自由度并联机构。建立该机器人位置逆解、速度、加速度及其动力学模型,并通过Solidworks motion验证动力学模型的正确性。在此基础上,计及末端转头加减速运动对并联机构驱动关节驱动力的影响,并考虑到此类机构切向和法向运动的差异,基于矩阵奇异值理论分别提出该机器人并联机构切向和法向加减速特性评价指标,揭示关键尺度和结构参数对加减速特性影响规律,为机器人的集成优化设计提供参考依据。最后,通过比对分析验证所提出的新型五自由度混联机器人具有与著名Tricept机器人和Trimule机器人相似的加减速特性。

关键词：混联机器人动力学建模性能评价

含粘弹性阻尼的SD振子非线性动力学特性研究

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含粘弹性阻尼的SD振子非线性动力学特性研究

作者：王明昊石家庄铁道大学

学位级别：硕士

随着科学技术和工程应用的快速发展,迫切需求对自然科学与工程应用中非线性行为及动力特性进行深入研究。2006年,Cao提出了一类新的力学模型,命名为SD振子。SD振子是一种具有几何非线性特征的强非线性动力学系统,通过光滑参数的连续变化... 详细信息

随着科学技术和工程应用的快速发展,迫切需求对自然科学与工程应用中非线性行为及动力特性进行深入研究。2006年,Cao提出了一类新的力学模型,命名为SD振子。SD振子是一种具有几何非线性特征的强非线性动力学系统,通过光滑参数的连续变化,系统可以由光滑系统演化至不连续系统。SD振子具有屈曲突跳、倍周期运动、混沌运动、分岔、滞后等丰富的非线性现象。本文研究含粘弹性阻尼的SD振子的非线性动力学特性。主要研究内容如下:(1)研究含粘弹性阻尼的SD振子的主共振并与含粘性阻尼的SD振子对比。提出求解SD振子几何非线性项的傅里叶等效模型。通过平均法得到系统主共振的幅频响应函数,利用Lyapunov稳定性理论定常解的稳定条件。研究发现,增大粘弹性阻尼系数导致振幅减小,幅频响应的骨架曲线向高频区移动。粘弹性阻尼阶次增大导致系统在分界点两侧的振幅变化趋势相反。光滑系数减小导致定常解的数目改变,发生叉形分岔。(2)研究含粘弹性阻尼的SD振子的1/3亚谐共振。使用Laplace变换与留数定理求解Caputo分数阶微分。基于幅频响应函数得到1/3亚谐共振的存在条件。将胞映射理论扩展至分数阶域,分析了粘弹特性对定常解的定范围渐进稳定性的影响。研究发现,当弹簧处于预压缩状态时,系统的粘弹特性增强导致存在条件出现激励幅值的带隙。当激励幅值位于带隙中,系统于全频带范围均不产生1/3亚谐共振。粘弹特性增强导致定常解的定范围渐进稳定性减弱。(3)研究含金属橡胶阻尼器的SD振子的非线性动力学特性。使用非线性分段函数表征SD振子的几何非线性项。使用能量等效方法求得粘弹性项的等效阻尼系数与等效刚度系数。基于奇异性理论,求得幅频响应函数的2分岔参数转迁集。使用分数阶胞映射方法,研究了主共振频率孤岛的吸引子共存现象与非共振区的屈曲突跳行为。研究发现,幅频响应存在滞后点、分支点与频率岛。粘弹特性增强导致吸引域分布的对称性增强,不同吸引子相互碰撞并融合,系统由三稳态至双稳态最终演化为单稳态。系统处于单稳态时不发生屈曲突跳现象。(4)研究含金属橡胶阻尼的SD振子的混沌边界。通过求解系统的奇点与同宿轨线,使用Melnikov方法得到系统出现横截同宿点的条件。结合振动波形图、FFT图、相图、Poincaré映射与最大Lyapunov指数,验证了混沌阈值条件的正确性。研究发现光滑系数与粘弹性项系数增大导致系统存在混沌运动的区域减小。粘弹性项阶次增大导致系统存在混沌运动的区域先减小后增大。通过以上研究,较全面地揭示了粘弹特性对SD振子的非线性动力学特性的影响,为进一步扩展SD振子的应用范围提供了理论指导。

关键词： SD振子粘弹性阻尼非线性动力学非线性振动 Melnikov方法

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小家电市场降温显露危与机创新成企业共识

五金科技 2023年第4期51卷 44-47页

作者：王明昊经济日报

在新兴消费理念和诉求推动下,小家电凭借功率小、功能全、价格低等优势以及精美个性的外观,受到消费者特别是年轻人的欢迎。不过,近几年小家电消费市场也经历了起起伏伏,小家电怎样才能更健康、更可持续发展?小家电一直是电商促销时备... 详细信息

在新兴消费理念和诉求推动下,小家电凭借功率小、功能全、价格低等优势以及精美个性的外观,受到消费者特别是年轻人的欢迎。不过,近几年小家电消费市场也经历了起起伏伏,小家电怎样才能更健康、更可持续发展?小家电一直是电商促销时备受消费者青睐的品类,今年“618”购物节也不例外。在新兴消费理念和诉求推动下,小家电凭借功率小、功能全、价格低等优势以及精美个性的外观,受到消费者特别是年轻人的欢迎。

关键词：消费理念小家电可持续发展购物节电商促销价格消费者

半焦与烟煤掺混燃烧和NOx排放特性实验研究

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半焦与烟煤掺混燃烧和NOx排放特性实验研究

作者：王明昊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

半焦是煤热解过程中的重要产物,作为燃料发电利用,具有挥发分低、着火燃尽差、NOx排放高的缺点。基于此,本文以萍乡烟煤掺混不同质量比例(15%、30%、50%)半焦的混煤作为燃料,采用红外热重分析、小型热态试验以及MW级中试试验验证为主要... 详细信息

半焦是煤热解过程中的重要产物,作为燃料发电利用,具有挥发分低、着火燃尽差、NOx排放高的缺点。基于此,本文以萍乡烟煤掺混不同质量比例(15%、30%、50%)半焦的混煤作为燃料,采用红外热重分析、小型热态试验以及MW级中试试验验证为主要手段,对混煤的着火、燃尽、结渣、污染物排放等特性进行研究,对半焦在工程上大比例的应用提供参考和依据。主要内容如下:(1)基于红外热重分析,研究了混煤的着火稳定性和燃尽特性。结果表明,随着半焦掺混比例的提高,混煤着火稳定指数R呈下降趋势,大比例掺混半焦时应注重混煤的着火稳燃。相比之下,燃尽特性R影响较小,因此掺混半焦后实现较高的燃烧效率是可行的。(2)在沉降炉上对混煤进行热解燃烧试验,研究混煤挥发分释放和燃料氮的转化特性。结果表明,随着半焦掺混比例增大,混煤最大挥发分释放率逐渐减少。燃料氮转化特性与掺混比例和停留时间相关:随着反应时间的进行,燃料氮向挥发分氮转化增多。同时,半焦掺混比例提高时,混煤燃料氮向焦炭氮转化比例逐渐增加。(3)在5MW煤粉燃烧试验炉上对混煤进行多工况的燃烧试验,研究主燃烧区过量空气系数变化对混煤的燃尽及NOx排放影响的变化规律,同时对混煤着火、结渣等特性进行实测。结合试验数据,对工程上燃用大比例半焦的烟煤型锅炉提出了改造建议及初步计算,铺设一定面积的卫燃带可以很好的改善燃料的着火稳定性能。

关键词：半焦掺混着火燃尽氮转化 NOx排放特性

方形风管90°弯头内颗粒物运动与沉积特征研究

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方形风管90°弯头内颗粒物运动与沉积特征研究

作者：王明昊华中科技大学

学位级别：硕士

空气中的颗粒物在风管内表面沉降形成的沉积层会阻碍气流流动,并滋生微生物污染空气。因此,研究颗粒物在空调风管中的运动及沉降特性对改善室内空气品质有积极意义。目前,国内外学者对于风管内颗粒物的沉降迁移过程进行了较多的研究。然... 详细信息

空气中的颗粒物在风管内表面沉降形成的沉积层会阻碍气流流动,并滋生微生物污染空气。因此,研究颗粒物在空调风管中的运动及沉降特性对改善室内空气品质有积极意义。目前,国内外学者对于风管内颗粒物的沉降迁移过程进行了较多的研究。然而,在风管系统中,弯头处的流场相比直管更复杂,颗粒物沉降特性也会发生变化。因此,本文将采用数值模拟手段对方形风管90°弯头内颗粒物运动及沉降特性及相关影响因素进行研究。首先,本文选择RNG k-ε模型和雷诺应力模型(Reynolds Stress Model,RSM)作为湍流模型,并对两个模型进行修正以获得准确的边界层计算结果。通过模型准确性验证,本文发现RNG k-ε模型计算得到的流场不够准确,无法预测得到准确的颗粒物沉降结果,而修正后的RSM模型的表现令人满意。随后,本文对水力直径为200 mm,曲率半径为400 mm的方形风管90°弯头内流场分布及颗粒物的运动特性进行了数值模拟。结果表明,受弯头影响,水平方向出现了随风速增大的压力和速度梯度,同时出现了明显的二次流现象。颗粒物在弯头中的沉降速度随着风速、粒径的增大而提高。然而,颗粒物的穿透率(η)却几乎仅与斯托克斯数(St)相关。本文拟合了穿透率和斯托克斯数之间的η-St函数关系。相比同水力直径的直管,当St10时,弯头内则更高。最后,本文研究了水力直径和曲率半径对颗粒物沉降特性的影响。结果表明,增大水力直径或减小曲率半径均会提高颗粒物沉降速度。然而,当颗粒物粒径超过50μm后,增大水力直径或减小曲率半径将会减小颗粒物沉降速度。此外,采用前述的拟合η-St函数关系可预测不同几何参数(水力直径和曲率半径)下的方形风管90°弯头内颗粒物的穿透率,偏差在±5%以内。

关键词：通风风管湍流模型颗粒物沉降特性数值模拟

竖井二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破技术及应用

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煤炭科学技术 2023年第10期51卷 65-71页

作者：倪昊北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013

针对竖井爆破施工的限制因素和炸药受控的问题,结合现有掏槽技术的特点,提出二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破技术。首先,介绍了二氧化碳爆破技术的原理和二氧化碳爆破器的结构;阐述了“二阶二段”筒形掏槽的核心思想,“二阶二段”是... 详细信息

针对竖井爆破施工的限制因素和炸药受控的问题,结合现有掏槽技术的特点,提出二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破技术。首先,介绍了二氧化碳爆破技术的原理和二氧化碳爆破器的结构;阐述了“二阶二段”筒形掏槽的核心思想,“二阶二段”是指从“时空”两个维度对掏槽形式的一种描述,将掏槽区岩石分成深浅不同的2个台阶,掏槽孔的爆破顺序分成2个段别;同时掏槽孔布置成内外2圈直径不同的双圆筒形状,在掏槽圈的中心布置1个空孔,一阶掏槽孔在内圈,二阶掏槽孔在外圈,一阶掏槽孔和二阶掏槽孔统一向中心孔倾斜一定的角度,所形成圆筒的顶面积大,底面积小,一阶掏槽孔先爆破,二阶掏槽孔后爆破。“二阶二段”筒形掏槽充分结合了“二阶二段”和筒形掏槽的各自优点,中心孔为爆破孔提供弱自由面和补偿空间,一阶掏槽孔和二阶掏槽孔围成双筒形,深浅结合、分段爆破,降低了二阶爆破时岩石的夹制力,有利于掏槽成腔,提升爆破效果。其次,分析了“二阶二段”筒形掏槽的成腔机制,推导了掏槽爆破的剪切阻力公式和爆破成腔的动力公式,确定了槽腔岩石在二氧化碳爆生气体的静作用下抛离槽腔所需要满足的基本条件。最后,通过对比炸药直眼掏槽爆破和二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破的现场应用效果,发现2种方式在循环进尺、炮孔利用率和掏槽腔体积的3项爆后指标上差值较小,进一步验证了二氧化碳“二阶二段”筒形掏槽爆破适用于竖井掘进,为竖井掏槽爆破提供了新的技术方式。

关键词：竖井掘进二氧化碳爆破二阶二段筒形掏槽竖井爆破

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基于特征粒径理论的镶齿滚刀最优钻压分析

岩土工程学报 2023年第6期45卷 1222-1230页

作者：谭昊北京中岩大地科技股份有限公司北京100041 煤炭深井建设技术国家工程实验室北京100013

为解决反井钻机钻压与地层快速匹配问题,首先基于岩石破碎能量理论和岩碴Rosin-Rammler分布机理,通过理论分析证明盖克相似说下特征粒径与钻压呈高斯函数关系,邦德裂纹说和黎金格新表面说下特征粒径均与钻压呈二次函数的倒数关系,由此... 详细信息

为解决反井钻机钻压与地层快速匹配问题,首先基于岩石破碎能量理论和岩碴Rosin-Rammler分布机理,通过理论分析证明盖克相似说下特征粒径与钻压呈高斯函数关系,邦德裂纹说和黎金格新表面说下特征粒径均与钻压呈二次函数的倒数关系,由此得到通过岩碴分析镶齿滚刀最优钻压的特征粒径理论。而后通过六排镐形镶齿滚刀的直线破岩试验,验证了特征粒径理论,证明盖克相似说和邦德裂纹说下特征粒径理论在分析六排镐形镶齿滚刀时具有较好的适用性,通过以上两种方法得到的特征粒径最大时的钻压,即为最小比能法得到的最优钻压。为了提高邦德裂纹说下特征粒径理论的拟合精度,也能使用高斯函数进行拟合。最后,将特征粒径理论应用于白鹤滩溜渣井工程,验证其在反井施工现场的适用性。

关键词：镶齿滚刀 Rosin-Rammler 最优钻压特征粒径比能

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完善服务业统计制度 010

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