桁架拱塑料大棚骨架平面内竖向荷载受力性能试验

桁架拱塑料大棚在我国北方寒区广泛使用且数量庞大。由于我国北方寒区雪荷载大,而多数大棚骨架设计制造不合规,冬季常有暴雪导致的大棚坍塌事故发生。为研究桁架塑料大棚骨架在平面内竖向荷载的受力性能,以节点间距及桁架拱高度为影响因素,研制了4榀桁架拱塑料大棚骨架及试验装置。采用竖向加载的方法得到了桁架拱塑料大棚骨架竖向荷载作用下的试验现象、骨架极限荷载及位移等试验数据。通过极限荷载数据分析得到了影响桁架拱塑料大棚骨架承载力因素排列顺序为:矢高>上弦节点间距>桁架高度。通过分析骨架荷载-位移曲线得到了骨架弹性极限荷载及对应的弹性位移,并通过分析骨架变形形态得到了骨架进入平面外屈曲的位置和屈曲状态。采用ABAQUS建立了桁架拱塑料大棚骨架三维线性有限元模型,通过跨中及l/4跨处的荷载-位移曲线试验值与模拟值对比分析,验证了有限元模型的正确性。研究成果可为桁架拱塑料大棚使用阶段受力和后续非线性屈曲稳定有限元分析提供参考。

塑料大棚改造光伏大棚骨架结构优化设计

光伏与农业结合发展,可以在农用地上复合利用光伏发电,其中在农业设施塑料大棚上应用较为广泛。为实现桁架拱塑料大棚光伏发电的功能,结合实际生产情况确定光伏板敷设在大棚骨架上的布置位置,计算出大棚骨架所受荷载,本文利用ABAQUS有限元软件对大棚结构进行三维建模,对改造前和改造后的大棚骨架进行有限元分析。结果表明,改造前光伏板直接安装在塑料大棚骨架上,在风雪天气安全使用效果较差;而改造后20.5 kg的光伏板可直接设置在桁架拱塑料大棚上,可以安全使用。改造使用的加固方法可适用于基本风压0.39 k N/m^(2)、基本雪压0.66 k N/m^(2)的其他地区。

基于物联网技术的设施农业灌溉系统的构建策略探析

随着全球水资源的日益紧张和农业生产效率的提高,基于物联网技术的设施农业灌溉系统成为提高农业用水效率、减轻农民劳动强度和改善作物生长环境的关键。该文提出了一个分层和模块化的灌溉系统架构,包括感知层、传输层、处理层和应用层,旨在实现灌溉管理的智能化和自动化。通过实时监测环境参数,如土壤湿度、温度和光照强度,结合先进的数据分析和机器学习技术,系统能够自动调整灌溉策略,实现精准灌溉。此外,该文还探讨了基于模型和环境参数的控制策略,以及通过机器学习优化的混合控制策略,以提高水资源利用率和作物产量。

相变材料在日光温室中的应用现状

日光温室在现代设施农业中起到举足轻重的作用,具有造价低、高效和节能的优势,可在北方寒区用于越冬生产。其后墙较强的蓄放热能力是温室能够进行越冬生产的关键因素之一,而高寒地区日光温室内可能存在昼夜温差大、夜间温度低,需要设备增温的现象。相变材料具有储热密度高、放热温度变化稳定及成本低的优势,在航空航天、建筑节能等领域被广泛应用。为改善温室热环境、减小环境负荷和促进节能减排,将相变材料新型环保节能技术应用于日光温室中,可起到调节室内温度的作用。本文介绍了相变材料的类型及日光温室常用相变材料,总结了日光温室中相变材料的筛选,以及日光温室相变墙体的结构构造及使用方式,并对其发展进行了展望。

光伏温室发展现状及趋势

光伏发电作为能源利用的主要高效途径之一,在应对全球气候变暖、能源利用上有着重要作用。随着国家政策支持,光伏发电技术越来越成熟,光伏产品逐渐走进农业,光伏温室发展迅速,但也存在许多实际生产问题。该文总结了近年来国内外光伏温室发展现状,分析了光伏温室在应用类型、光分布模拟等方面的进展,探讨了光伏温室发展的未来趋势。

吊袋栽培下水稻育秧大棚骨架受力性能分析

对黑龙江地区已修建的水稻育秧大棚进行调研,发现水稻育秧大棚二次利用时多采用吊挂栽培食用菌的方法。在不了解大棚骨架受力性能情况下,吊袋栽培通常会选择在棚内新立框架用来吊挂菌包,这种方法会占用水稻育秧大棚内部空间,在不影响第二年水稻育秧工作的前提下,需要将菌包吊挂在大棚骨架上进行生产。针对目前二次利用吊挂栽培下水稻育秧大棚骨架受力性能未知的现状,结合相关规范,从结构分析角度对大棚日常所承受的风荷载、雪荷载,以及二次利用时的作物荷载进行分析。通过ABAQUS软件对大棚骨架进行有限元分析,根据规范要求给出安全性要求,得到受力性能分析结果。结果表明,利用大棚骨架承受雪荷载、吊挂栽培荷载时应力和变形均不满足安全性要求,找到了不同荷载作用下大棚骨架使用阶段的薄弱位置。结论可为黑龙江地区水稻育秧大棚骨架结构设计及二次利用提供一定的技术参考。

“温室效应”模拟实验装置

教科版教材五下《合理利用能源》是《环境与我们》单元的第五课,学生不仅要在探究中认识人类的生存与发展都和能源有密切关系,同时还要知道能源在利用的过程中会对环境带来影响,比如“温室效应”。本装置通过材料与结构改进,削弱了天气这一因素对本实验的影响,加强了实验数据的科学性和准确性,更有利于学生理解温室效应,建构科学概念,培养科学思维。

我国北方寒区塑料大棚闲置期开发利用现状及分析

针对我国北方寒区塑料大棚广泛存在的实际情况,分析了大棚闲置的原因及其危害,对我国北方寒区闲置大棚开发利用情况进行了概括总结,其中闲置大棚主要用于种植蔬菜、食用菌栽培、畜禽养殖、光伏结合温室等方面,并提出了闲置大棚开发利用存在的问题及发展趋势。同时,指出开展规模化开发利用闲置大棚关键技术研究是加速闲置大棚利用的有效手段;对现有大棚进行加固是增强大棚骨架荷载及其可利用性的方法;对大棚内部环境设施及控制系统进行设置及改造是塑料大棚开发利用的先决条件。

我国塑料大棚结构优化及性能研究现状

塑料大棚作为农业设施主要类型之一,在解决我国北方地区淡季吃菜难、提供鲜嫩蔬菜上有着重要作用。但在实际生产中,因塑料大棚所在地理环境恶劣和其结构与建造缺陷等,棚室结构难以抵抗暴风、暴雪等极端恶劣天气,且可能存在光热环境不好、稳定性不足等问题。该文介绍了塑料大棚的发展与主要结构类型,对近年来塑料大棚结构创新优化与性能研究进行了归纳总结,分析了其结构在生产中的实际问题,提出了未来发展相关建议。