六旋翼植保无人机风场竖直分布特性数值模拟与验证

植保无人机作业过程中,旋翼风场竖直方向分布特性对雾滴的输运效应及作物冠层的扰动作用直接影响施药沉积效果。本文以六旋翼植保无人机风场竖直分布为研究对象,采用基于格子玻尔兹曼方法的数值模拟技术建立了无人机前飞作业时旋翼风场仿真模型,并根据正交试验方法研究了多特征参数融合对风场竖直分布特性的影响。仿真结果表明,竖直分布风场垂直于飞行方向对称分布,当飞行高度和飞行速度增加或作业载荷减小时,风场强度逐渐减弱;竖直分布风场沿侧风方向倾斜,侧风风速大于3 m/s时,风场横向倾斜超45°。基于此,采用恒温差热敏芯片研制了微型无线风速采集系统,并开展了植保无人机风场竖直分布特性的多因素田间验证试验,试验结果表明:仿真模拟与田间试验旋翼风场竖直分布规律基本一致,相对误差较小,风场竖直分布特性具有较好的一致性;数值模拟方法可有效模拟植保无人机飞行过程的非定常流动,仿真与田间试验结果为植保无人机雾滴沉积的研究提供了理论基础。

汉画像艺术在高校美术课程教学中的应用研究

汉代画像石在中国现存的历史文物中有着举足轻重的地位,且汉画像故事具有教育意义,研究价值高。在当代美术教育的大环境之下,高校教育者应该从传统文化入手,培养学生爱国、爱家的情怀,将德育与美育相结合。这一契机可以促进学生道德认知的发展,使其思想得到提升、眼界得以开阔。以汉画像故事为内容开展教学,对学生的身心发展具有很好的推动作用。

基于虚拟仪器技术的多功能转子实验教学系统开发

理论与实践相结合的教学模式是"新工科"背景下推行教学改革的重要环节。以工程测试技术课程为契机,基于虚拟仪器技术设计开发了多功能转子实验教学系统。该系统采用非接触式测试方案,选用了不同工作原理及信号产生方式的传感器进行试验台转轴转速及振动位移等的检测与控制;采用项目驱动式教学法,基于LabWindows/CVI开发了零代码测控软件,使学生通过直观实验加深理论学习,为学生完成自主性、创新性实验及科学研究提供了良好的实践平台。实验结果表明,该系统设计布局合理、稳定性好、操作简单、扩展性强,具有较高的实用性。

机臂内倾角对多旋翼植保无人机下洗气流的影响及规律分析

植保无人机机臂内倾角可提高无人机飞行及悬停中的稳定性,是影响旋翼风场分布规律的因素之一。该研究以六旋翼植保无人机为试验对象,基于雷诺平均N-S方程、RNG k-ε湍流模型等,通过ANSYS Fluent分别建立具有0°、2°、4°、6°、8°机臂内倾角的六旋翼植保无人机三维计算流体动力学(CFD)模型,对无人机下洗气流流场进行数值模拟,分析无人机不同机臂内倾角的气流场分布特性;在此基础上,通过标记点进行了下洗气流速度测试试验。仿真分析表明:无人机悬停状态时,相比于机臂内倾角为0°的情况,多旋翼无人机机臂内倾不会引起下洗气流在时间维度上的显著差异,3 s时下洗气流在地面铺展开并趋于稳定;下洗气流从旋翼正下方形成后,向无人机中轴线方向倾斜收缩,从0°到8°,随着内倾角增大,下洗气流向中轴线方向倾斜收缩趋势减弱,8°时下洗气流已无收缩趋势,沿竖直方向垂直向下流动至地面;随着内倾角增大,气流速度线性衰减幅度也会增大,0°和8°情况下衰减幅度相差1 m/s。此外,不同机臂内倾角下,旋翼中心正下方和“引入区”的下洗气流速度变化规律和变化节点基本一致,“导出区”气流速度变化规律相似,但变化节点的位置不尽相同;“引入区”气流速度明显大于“导出区”气流速度,气流速度在空间分布的差异会对雾滴沉积均匀性产生影响。采用微型无线风速采集系统开展了各测量点下洗气流竖直方向速度分量的测试试验,风速采集系统测量误差小于0.3 m/s且一致性好;试验表明旋翼正下方1.1~2.3 m高度处和近地面0.2~0.8 m高度处各测量点试验值与模拟值的平均相对误差分别在10%和20%以内。仿真与试验结果为植保无人机的结构设计与优化提供研究基础。

美术师范生核心素养培养探究

对美术师范生核心素养的培养是当下各高校教育的首要任务,强调培养美术师范生的审美感知、艺术表现、实践创新以及对中国传统文化的理解能力,这不仅对美术师范生的学习有一定的促进作用,而且对其未来的教学有一定的帮助和指导。目前,各大师范院校的美术教育强调以实践教育为导向,目的是使师范生通过以美术体验、美术课程为核心的多样化教学,提升综合素质和教育教学能力,丰富知识体系,从而更好地理清知识脉络。新课标指出,要将核心素养的培育贯穿艺术教学的全过程。这里的核心素养有两层含义。第一层含义是指美术师范生将每一节课的教学内容、教学目的落实到所教和所学的课程中,分目标、分教法、分学法评价各个教学内容和教学领域的综合素养。第二层含义是指美术师范生教育素养和艺术素养的提升。美术是一门综合性学科,当下高校应注重培养美术师范生的综合能力,这并不是让美术师范生学音乐、舞蹈,而是让美术师范生通过学习和教学的方式培养审美能力,形成自己的审美原则,因为艺术秉持共同性的原则,美术师范生应该在课程实践、日常生活中提升自身素养。各大美术师范高校要培养师范生站在专家的角度发现问题、思考问题的能力,这样才能有效提升师范生的艺术素养,从而为未来师资力量的增加奠定良好的基础。