Ⅰ-69杨工业用材林直径分布及产量模型系统的研究

<正>以分布模型方法论为研究主线,建立了Ⅰ－６９杨工业人工林的立地质量评价模型、直径分布模型、直径与断面积预估模型、树高曲线、单木材积与生物量模型,对直径分布模型和树高曲线的回归参数进行了动态预估,实现了林分产量和结构的动态模拟。为研制经营模型及优化栽培模式提供了必要的技术手段。     

四川桤木人工林林分结构规律研究

以光泽四川桤木人工林林5块样地资料为依据，应用正态分布、对数正态分布、Weibull分布、分布、分布拟合及光泽四川桤木人工林林胸径及树高分布的适用性进行分析、比较，选出最适合于拟合及预测该林分结构的分布，并用卡方统计量对5种分布进行检验，结果表明：正态分布和分布描述正态分布的直径及树高分布效果最好。     

论黔东南州马尾松人工林地位级表的编制

随着社会经济的向前发展，我国的林业建设工程正在如火如荼的进行着，但是在实际的工作过程中还是存在着很多问题，这些不足主要是由于林业建设之前没有进行合理的调查。因此，在实施林地分类经营中，林业调查规划设计在林业生产中的重要性和作用也越来越明显。根据马尾松树高导向曲线和标准差回归模型预估马尾松的平均树高和标准差，将树高按照H＆#177;2S的范围分为5个级别，得到马尾松人工林地位级指数表，可用于实际生产和研究。     

杨树人工林生长与收获系统模型构建

基于南方杨树人工林各类试验固定标准地和历年调查收集的临时标准地共213块样地数据,构建了适合我国南方地区杨树人工林生长与收获的模型系统。系统模型集成了林分平均直径与断面积、林分直径分布、树高曲线和削度方程模型,以林分立地质量、林分年龄与林分密度为模型的控制变量,按不同经营强度类型给出了林分蓄积量与出材量收获模型,并开发了具有自主知识产权的系统软件。旁置样地检验表明:应用该杨树人工林生长与收获系统模型可以得到林分蓄积量与出材量的可靠估计,平均相对误差<10%。     

汽车悬架减振器绕流涡旋动态特性分析

为了麦弗逊悬架运动造成其翼子板内流场特性多变的问题。通过将该问题简化为绕流圆柱平面流场,首先利用 SST方程对静态的圆柱绕流体模型进行理论计算和仿真,获得了稳定涡旋下的升力、阻力系数及斯特劳哈尔数等特征值。在此基础上,分析空气流速、减振器直径、横向振动频率和振幅等结构和动力学参数对涡旋动态特性的影响,获得了平均升力系数和瞬时阻力系数曲线的拟合方程。结果表明,斯特劳哈尔数的最大误差为5%,简化模型忽略减振器结构的三维效应是可以接受的;脱涡频率与减振器直径的倒数成二次关系;横向振动频率则对动态脱涡频率起到了关键作用,且对流场的压力分布影响显著,而横向振幅对无边界流场条件下的涡旋特性及压力场分布影响不大。     

Sloboda树高生长模型在火炬松人工林中的应用研究

地位指数是立地质量相对于具体树种的数量化反映,也是森林经营和收获预估的重要依据.为了编制福建省火炬松多形地位指数,根据收集的火炬松人工林优势木树干解析资料,采用Sloboda树高生长数学模型,利用遗传算法拟合出火炬松优势高生长模型.精度检验表明:用Sloboda树高生长模型拟合的火炬松人工林多形地位指数曲线可以应用于林业生产实践.     

长白落叶松-水曲柳混交林不同混交方式单木冠长预测模型

【目的】为了准确预估长白落叶松-水曲柳4种不同行间混交方式(行间混交比例分别为1∶1、2∶2、3∶3、5∶5)的单木冠长,采用联立方程组模型分别构建了长白落叶松和水曲柳的冠长模型。【方法】基于黑龙江省尚志国有林场管理局的长白落叶松-水曲柳混交林54块标准地的样木数据,从3种非线性的基础冠长模型中选取最优冠长模型,以单分子式模型为树高曲线的基础模型,并将混交比例(Z_i)和树木在混交带内位置(K)作为哑变量,加入其他树木变量、林分变量和竞争因子,分别构建长白落叶松和水曲柳的冠长模型;基于最优冠长模型和树高曲线模型建立联立方程组模型,采用非线性似乎不相关回归(NSUR)的方法进行参数估计,并对所构建的模型进行评价。【结果】长白落叶松冠长与高径比呈负相关,与林木树高和林分优势高之比呈正相关;水曲柳冠长与高径比呈负相关,与林木胸径和林分优势木胸径之比呈正相关;长白落叶松树高与长白落叶松优势木平均高呈正相关,水曲柳树高与水曲柳优势木平均高呈正相关。联立方程组预估长白落叶松冠长和树高的调整后决定系数 ( R_{\mathrm{a}}^2 )分别为0.478 1和0.821 6,联立方程组预估水曲柳冠长和树高的 R_{\mathrm{a}}^2 分别为0.395 8和0.752 9。【结论】构建冠长和树高联立方程组模型不仅具有较好的拟合效果及预测精度,还解决了冠长与树高之间内在相关性的问题。因此,本研究所构建的冠长模型可以很好地预测东北地区混交林内长白落叶松和水曲柳的冠长,为进一步研究混交林树木树冠结构提供依据。     

华北落叶松天然次生林树高曲线的混合效应模型

【目的】建立华北落叶松天然次生林树高曲线,为森林可持续经营提供技术支撑。【方法】基于116块华北落叶松天然次生林样地单木数据,从11个具有生物学意义的备选模型中选出一个最优基础模型。考虑地域和样地对树高曲线的干扰,基于94块样地利用带哑变量的非线性混合效应模型构建了树高曲线,并对22块样地数据进行验证。【结果】利用全部数据拟合11个备选模型,其中最优模型是Logistic方程,决定系数为0.765 3,均方根误差为3.279 4。引入哑变量和随机效应后,所建模型决定系数为0.915 2,均方根误差为1.892 2,与基础模型相比拟合精度显著提高。验证数据结果表明,带哑变量的非线性混合模型对树高的预测效果良好。【结论】样地随机效应对华北落叶松树高曲线干扰较大,当模型考虑这些随机效应对树高曲线的影响时能显著提高模型预测精度。该模型可用于华北落叶松天然次生林其他样地树高的预测。     

日本落叶松人工林单木模型的研究

根据来自长岭岗林场的4个日本落叶松人林固定标准地209株复测林木数据，确定了与距离无关的竞争指数指标相对直径，引进了阻滞方程作为建模的基础方程，然后，通过将竞争指数分级，求解其参数，在此基础上选择了对数曲线作为参数预估模型，建立了日本落叶松人工林单木模型，该单木模型经检验证明是适用的。     

考虑温度梯度和动态模量的全厚式车辙深度预估

针对室内车辙试验不能准确评价实际温度作用下全厚式路面结构抗变形性能的问题,建立有限元模型,对不同温度梯度下路面整体抗车辙性能进行研究。将温度梯度和动态模量引入车辙预估模型,分析了温度梯度、荷载水平和碾速对车辙模拟结果的影响规律,确定了模型预估因子,对单一温度梯度下的车辙深度进行了预估,并提出了多温度梯度下的车辙预估方法。研究结果表明:温度是车辙产生的直接环境因素,建模时将其体现在材料动态模量中,碾速水平可等效为荷载作用次数,将其与荷载水平等效为一个影响因子;单一温度梯度下车辙预估计算结果与试验值误差小于0.5mm,多温度梯度下进行车辙预估时需根据路面实际工况对模型参数进行修正,以提高车辙预估精度。     

MR-J型磁流变阻尼器性能测试与阻尼力预估模型

磁流变阻尼器阻尼力预估模型易受磁流变液磁感应强度一剪切屈服强度（B－τ）曲曲线精度及磁芯饱和效应的影响．导致阻尼器的预估阻尼力与实际阻尼力有较大偏差．针对上述问题,设计并制作了2个磁芯可更换的MR—J型磁流变阻尼器,通过对阻尼器的磁场分布和动力性能的测试,研究了磁芯面积、活塞节段数及磁场分布对阻尼器力学性能的影响：结合实测结果与有限元分析结果,提出了B－τ曲线的实用识别方法,建立了考虑磁芯饱和效应的阻尼力预估模型研究表明：磁流变阻尼器的磁场分布和阻尼力随磁动势上升存在明显的磁芯饱和效应,且阻尼器的饱和磁动势随磁芯面积增大而增大;所提出的磁流变液B－τ曲线实用识别方法能正确描述阻尼器实际工作状态下磁流变液的性能参数：所提出的阻尼力预估模型能较为精确地预估磁流变阻尼器的实际阻尼力．     

圆筒结构冲击载荷测试研究

为了能够在大型飞机模型撞击混凝土靶体试验中准确预估冲击载荷,建立了小尺寸的圆筒结构冲击载荷的测试系统.测得了圆筒结构的减加速度时程曲线,结合线密度分布,理论计算得到冲击载荷时程曲线,与试验所测冲击载荷对比,验证理论计算方法的正确性,并在此基础上确定理论计算公式修正系数.     

矩形顶管管-土接触面状态及顶推力预估

天津地区采用较大直径的矩形顶管施工地铁车站出入口可借鉴的工程经验较为匮乏.考虑施工停顿、管体悬浮和减阻剂体积等因素的影响，提出了耦合有限差分法和顶力-顶程控制方法的顶推力计算模型，并应用于矩形顶管顶推力的预估.针对天津地层情况，采用该模型预估地铁车站出入口顶管施工中的顶力.现场试验与监测数据证明顶力预估模型的正确性，有助于顶管工作井后背墙的设计优化及长距离大直径顶管施工中继间的布置.     

液滴在液液接触塔中的前混返流模型

为了描述液液接触塔中流体，特别是分散相的非理想流动，考虑了塔中分散相液滴直径分布及其本身的返混，提出了文题模型。实验结果表明，用该模型计算所得的停留时间分布曲线与实测曲线相符；该模型与液滴传质理论结合，可以较准确地预测塔的传质单元数。     

沥青路面沥青层剪应力变化简化模型研究

根据层状弹性理论利用有限元软件ANSYS建立了计算多层沥青路面的有限元模型,并利用其计算多层沥青路面结构的沥青层剪应力沿深度方向的分布规律,通过计算大量结构分析总结出沥青层剪应力随着面层厚度、基层模量和基层厚度改变的变化规律;在这些规律的基础上通过修改伽马分布的密度函数的公式试算得出了沥青面层沿深度方向剪应力规律曲线的数学方程.结合此方程和本课题组研究的车辙预估方程编纂了计算剪应力分布和路面车辙预估的应用软件.     

HTR-10螺旋管直流蒸汽发生器实时动态模型

为满足 10 MW高温气冷反应堆 ( HTR-10 )半实物仿真系统实时仿真的需要 ,在已有 HTR-10螺旋管式直流蒸汽发生器复杂的具有分布参数和非线性动态数学模型的基础上 ,通过采用“预估分区变间距”与“动态网格划分”方法 ,对模型进行了实时求解。典型工况下的动态仿真研究分析表明 :模型实时求解的结果与原有模型相比较 ,动态结构相同 ,仅参数略有变化 ,动静态结果的精度能够满足要求 ,从而证明了对模型所进行的实时求解是正确和有效的     

Smith预估控制系统抗扰性能的改善

针时常规Smith预估控制系统扰动回调慢的弱点,从控制结构上进行改进,介绍接受扰动量输入的Smith预估控制A系统和加入微分反馈的Smith预估控制B系统。其中,后者符合二自由度控制思想。对二者从理论和工程实现两方面进行分析测试,与常规Smith预估控制系统进行曲线数据对比,给出二者动态性能的具体差别:A系统在扰动和控制通道模型一致的情况下,与常规Smith预估控制系统相比扰动回调时间和动态误差分别减小近70%和85%,B系统分别减小约50%和20%。     

Smith预估控制系统抗扰性能的改善

针时常规Smith预估控制系统扰动回调慢的弱点,从控制结构上进行改进,介绍接受扰动量输入的Smith预估控制A系统和加入微分反馈的Smith预估控制B系统。其中,后者符合二自由度控制思想。对二者从理论和工程实现两方面进行分析测试,与常规Smith预估控制系统进行曲线数据对比,给出二者动态性能的具体差别:A系统在扰动和控制通道模型一致的情况下,与常规Smith预估控制系统相比扰动回调时间和动态误差分别减小近70%和85%,B系统分别减小约50%和20%。     

GA712型喷气织机动力修改效果的预估试验研究

介绍了基于相似理论的模型试验方法在ＧＡ７１２型喷气织机动力修改效果预估中的应用,推导了结构动态特性分析中的模型律,并以喷气织机机架结构为例说明了模型相似理论在结构动态分析中的应用．借助于模型试验预估了ＧＡ７１２型喷气织机机架动力修改后的动态特性,检验了动力分析结果的可靠性．实验证明,该法较之于数值动力修改更为可靠,具有实用价值     

考虑叠片效应的变压器铁心多场仿真模型

为了提高电力变压器铁心噪声预估的准确性,通过修正铁心的动力学参数,利用能量法分配等效磁致伸缩力载荷,建立电磁-结构-声场耦合的仿真计算模型。应用有限元方法求解了三相三柱变压器铁心在空载条件下的磁通密度分布、表面振动速度分布以及声场分布,对比实验测量与铁心模型仿真结果,发现修正后的铁心模型噪声仿真结果与实验吻合度更高;该数值计算模型为预估变压器铁心振动噪声提供了更为准确的分析手段。