水力循环高架设施栽培装置优化设计及试验分析

高架设施栽培模式提升了温室作物的产量和质量。为此,针对固定式高架设施遮荫问题,通过测定30°、40°、50°、60°等不同角度栽培装置的光照遮阴变化情况,确定了基于光照因素的最优高架栽培架式角度为50°。为了解决固定式高架设施角度过大、底层作物光照不足等问题,利用温室控温管路系统中水的压力,创新设计了一种以水轮机为动力的自动循环高架装置,分析了结构组成及工作原理,采用SolidWorks软件设计了三维模型。同时,通过Fluent模拟分析不同型号叶轮作用下的水力压力和速度变化,确定了双列直线型六叶轮为最优叶轮选型。装置是以水力产生动力使栽培槽围绕支架匀速转动,为高架设施架式设计提供一种新思路,在创造良好光照条件的同时减少能源的消耗,具有较高的经济效益,在实际生产中具有一定的推广应用价值。

基于LabVIEW的拖拉机电气故障诊断系统设计

设计了一种基于LabVIEW的拖拉机电气故障诊断系统,其采用模块化设计,可以自动检测和诊断拖拉机的电气故障,并提供可视化的诊断结果。系统由数据采集模块、信号处理模块、故障诊断模块和用户界面模块组成。数据采集模块负责采集拖拉机各个部件的电气参数数据,信号处理模块对采集到的数据进行处理和分析,故障诊断模块通过分析处理后的数据来判断拖拉机是否存在故障,并给出相应的诊断结果,用户界面模块提供友好的交互界面。试验结果表明:系统可以准确地诊断拖拉机的电气故障,具有良好的应用前景和推广价值。

智能精密播种机的优化设计

智能精密播种机是一种自动化的农业设备,可大幅提高种植效率、减少种植成本。但是,目前智能精密播种机依赖高精度的传感器、控制系统和算法来实现准确的种子投放和深度控制,需要较高的技术要求和技术支持,且对于一些不规则形状的种子或大粒小种的种子,适应性较差。为此,提出了一种智能精密播种机优化方案,并使用高精度传感器和控制系统实现多功能播种,控制种子的投放量和调整播种深度,使用节能设备模块化设计和使用易于更换的部件、数据分析功能和简单易用的用户界面。最后,通过田间试验进行功能性试验,结果表明:经过优化后的智能精密播种机播种变异系数≤5%,满足播种农艺要求,可以实现准确的种子投放和深度控制,避免种植密度不均匀和深度不一致等问题,从而提高种植效率和作物品质。

乡村低碳景观更新设计——以邛崃市直台村为例

随着乡村旅游的深入发展,大量对乡村景观的误读与建设性破坏现象愈演愈烈,显然违背了乡村景观原有的朴素生态规律,引发了乡村景观低碳化建设的思考。成都作为全国首批碳测综合试点城市,在进行乡村景观规划设计的过程中更应该重视低碳化建设。因此,基于现实背景需求,以邛崃市直台村为例,从生态田园景观、建筑材料、乡土植物景观营造、基础设施等方面提出了低碳景观设计策略,探讨乡村低碳景观更新设计的方法与实践。

高校艺术设计专业课程思政融合教学路径的探索

通过分析目前国内相关高校艺术设计专业课程思政教学模式的现状,全面剖析艺术设计专业课程思政教学实施所面临的困境,分析艺术设计专业学科特点以及美术艺术类学生的思想行为特点,探索提出将思政工作全面渗透到艺术设计专业日常课程教学中的相应对策,促进形成相对稳定的教学活动进程的结构形式及实施方法,以期为推进艺术设计专业课程思政建设提供一定新思路和参考。

基于变密度法的SLM增材制造无人机承载接头结构拓扑优化设计

针对某大型无人机机身轻量化需求,以选区激光熔化(Selective laser melting, SLM)制造的承载接头结构为研究对象建立有限元模型,基于ANSYS Workbench计算接头结构在不同极限工况下的强度、刚度性能,并根据材料最大许用应力准则进行校核.采用拓扑优化变密度法,以应力最小化为目标、保留质量40%为响应约束,对接头结构进行拓扑优化,根据优化结果设计两种重构方案并进行静力学验证.结果表明,两种模型重构方案分别减重了13.8%和13.3%,在轻量化程度相近的情况下,方案Ⅱ明显具有更小的应力分布以及变形程度,即最优重构方案成功实现轻量化设计,与原结构件相比质量减轻13.3%,且相较于其他方案承载能力最强,满足静态结构设计要求.为大型无人机承载接头结构实现低成本、轻量化的结构设计探索了新的途径.

论茶席插花设计存在的问题与对策

茶席插花在茶席设计中起着“画龙点睛”的作用。为探究茶席插花如何与茶席所体现的文化及整体氛围更加融合,分析茶席插花设计普遍存在的问题,提出了茶席插花设计的对策。通过选取合适的花材和插花方式,为茶席营造出和谐、雅致的环境,提升整体视觉体验。

基于AHP-模糊综合评价法的遗址公园遗产活化设计需求研究

随着社会各界对遗址公园关注度的持续提升,如何协调好遗址保护与展示利用之间的关系成为一个时代课题。诸多学者对于遗产活化设计在遗址公园中的应用展开了一些定性方面的探讨,而对其遗产活化设计需求的定量研究较为缺乏。本研究根据相关研究总结遗产活化设计方式,利用层次分析法和模糊综合评价法计算指标权重,并计算出各项指标的综合得分,针对评价结果,提出遗产活化设计的策略,探讨遗产活化设计针对遗址公园开发与建设的实施方案,为后续的遗址公园建设提供参考。

非对称型假体设计及全膝关节置换后的力学分析

背景:全膝关节置换是治疗膝关节晚期病症的有效手段,但假体衬垫容易因内部应力变化而产生磨损失效,寿命有限且术后患者的活动能力降低。如何对假体进行改进设计来满足患者更多的需求是假体研究的重要方向。目的:基于半月板的形态设计一种非对称型假体,并与对称设计的后稳定型假体进行比较,分析2种假体的应力分布情况和衬垫的接触面积变化,以探究非对称型假体设计是否存在优势。方法:通过有限元方法对1例膝骨关节炎患者进行模拟截骨和假体装配,建立基于非对称型假体及对称设计的后稳定型假体的全膝关节置换术后膝关节模型。在0°,10°,20°,30°的屈膝条件下,探究股骨假体、胫骨假体以及衬垫上的Mises应力,并通过对比衬垫内外侧的接触面积,分析全膝关节置换后膝关节生物力学变化和运动行为的改变。结果与结论:(1)在0°-30°的屈膝过程中,2种假体衬垫上的Mises应力峰值均表现出先减小后增大的趋势,且内侧始终大于外侧。(2)非对称型设计的假体与后稳定型假体相比,应力峰值更低;在屈膝30°时,非对称型假体衬垫内外侧的Mises应力峰值分别为15.81 MPa和11.95 MPa,后稳定型衬垫为16.70 MPa和13.76 MPa,两者内侧差值约为5.33%,而外侧则相差13.15%;对比股骨假体和胫骨假体上的Mises应力峰值,非对称型假体在屈膝过程中始终低于后稳定型假体。(3)在0°站立位时,后稳定型假体衬垫的内侧接触面积为17.96 mm^(2)、外侧为34.10 mm^(2);而非对称型假体衬垫的内外侧接触面积分别为105.47 mm^(2)和107.80 mm^(2),具有更大的接触面积且两侧差距更小。(4)结果表明,非对称型假体的生物力学表现更好,且能够对维持膝关节稳定性、提升关节活动度有所帮助。这种设计能够在一定程度上还原膝关节以内侧髁为轴进行外旋的运动机制,是一种更为有效的膝关节假体选择方案。

基于分时共享的生活街区慢行空间设计——以武汉粮道街为例

随着我国城市化加速,生活街区面临交通拥堵和空间利用不足等问题。随着我国城市化加速,生活街区路网无法承载不断增加的机动车流。以粮道街为例,交通拥堵、空间利用不足等问题亟待解决。通过分时共享理论,深入分析慢行系统的出行状况和环境,重点探讨分时共享街区空间方法对生活街区慢行空间的积极作用。通过研究交通系统、空间功能、环境品质,提出系统化的“以人为本,让权于人”的发展方法,构建城市慢行空间,以此实现城市生活街区慢行空间的品质提升,为实现慢行、可持续为目标的人居环境建设提供思路与方法。

骨组织工程中传统与仿生支架结构设计的差异

背景:多孔支架作为新骨生长的临时基质在骨修复过程中起着关键作用,其中多孔支架的结构设计是骨修复过程中的研究重点。目的:综述传统支架(规则、均匀的支架)和仿生支架(不规则、不均匀的支架)在骨组织工程研究领域的应用。方法:检索中国知网(CNKI)、维普、万方、Web of Science、Science Direct、PubMed、EI等数据库,选取2008年1月至2024年3月发表的文献,中文检索词为“骨组织工程,仿生支架,骨小梁,传统支架,骨修复,三周期极小曲面”,英文检索词为“bone tissue engineering,bionic scaffolds,bone trabeculae,traditional scaffolds,bone repair,TPMS”。最终纳入81篇文献进行综述。结果与结论:骨支架的结构设计是实现骨修复和骨再生的关键,骨组织工程中的支架技术已取得显著进展。传统的规则多孔支架因简单的制造流程和良好的机械性能被广泛应用,然而这类支架往往缺乏生物活性,难以模拟自然骨组织的复杂微环境,限制了其在促进细胞增殖和骨再生方面的能力。相反,仿生支架通过模拟自然骨组织的结构特征,提供了更适宜的生理微环境,促进了成骨细胞的增殖、分化及新骨的形成,为骨缺损有效治疗提供了新的思路。尽管仿生支架在理论上具有巨大的潜力,但在实际应用中仍面临诸多挑战,支架的生物相容性、生物活性及长期稳定性等因素仍需通过临床试验进行进一步验证。

不同弹性模量计算机辅助设计和计算机辅助制造桩核材料的应力分析

背景:桩核修复是牙体缺损修复的一种常规选择,然而不同桩核材料的修复效果存在差异。目的:利用有限元方法评估不同弹性模量桩核修复模型中桩核与牙根黏结剂部位的应力分布情况。方法:在三维建模软件中构建一个三维根管治疗过的上颌中切牙模型,进行全瓷冠修复,修复中的桩核材料分别使用纳米陶瓷树脂(弹性模量12.8 GPa)、复合树脂(弹性模量16 GPa)、混合陶瓷(弹性模量34.7 GPa)、玻璃陶瓷(弹性模量95 GPa)、钛合金(弹性模量112 GPa)和氧化锆(弹性模量209.3 GPa),将模型约束在皮质骨中,在中切牙牙冠舌侧1/3处加载与牙体长轴呈45°的100 N集中力,通过最大主应力分析修复模型中桩核、牙本质及桩与牙根黏结剂的应力分布。结果与结论:(1)当使用弹性模量较高的桩核材料时,修复模型中的桩核应力较集中;当使用弹性模量接近牙本质的桩核材料(纳米陶瓷树脂和复合树脂)时,桩核的应力分布较均匀;无论桩核材料如何,各修复模型中牙本质上的应力分布相似;使用弹性模量更高的桩核时,修复模型中桩与牙根黏结剂处显示出更多的应力集中。(2)纳米陶瓷树脂模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为31.00,33.21,0.51 MPa,复合树脂模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为36.84,33.14,0.59 MPa,混合陶瓷模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为64.05,32.83,1.00 MPa,玻璃陶瓷模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为112.30,32.69,1.73 MPa,钛合金模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为120.00,32.17,1.86 MPa,氧化锆模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为148.80,31.85,2.28 MPa。(3)桩核材料的弹性模量越高,进行桩核修复时桩核处的最大应力值越大,桩核材料弹性模量对修复模型中桩与牙根黏结剂处与牙本质的最大应力值无明显影响。

绿色建筑植物生态补偿与设计实践

随着当前社会发展,环境保护越发受到重视,在建筑产业的发展过程中,绿色建筑也成了备受行业内人员关注的领域。绿色建筑除了要通过绿色材料、绿色施工技术减少对环境的污染外,还需要意识到绿色建筑的可持续发展需求,如利用绿色建筑植物生态补偿理念,将植物引入绿色建筑的设计当中,便能更好满足生态环境优化需求。为此,分析了绿色建筑植物生态补偿的概念、作用和指标,并且提出了绿色建筑植物生态补偿的设计要点与实践分析以供参考。

园艺疗法视角下桌面微景观设计探析

桌面微景观是以容器为载体,置于桌面欣赏的微缩景观。结合当下“大健康观”的时代背景,分析了基于园艺疗法的桌面微景观设计意义和设计原则,探讨了自然景观风格、简约风格、禅意风格、生活风格、卡通风格5种风格的桌面微景观设计构思和园艺疗效,以期为桌面微景观广泛应用于园艺疗法中提供理论依据。

教学评价设计研析

在小学信息科技课堂教学过程中,教学评价起着决定性的作用,是整个教学过程中的催化剂,对于推动学生学习进程有积极的意义。教师应正确认识教学评价的重要性,结合小学信息科技学科特点,科学地开展教学评价活动,为学生提供正确的指导,培养学生的学科核心素养。本文结合目前教学评价中存在的问题探讨课堂教学评价的设计和实施方向。

一种农业自动化灌溉系统的高效能设计研究

以进一步提升农业自动化灌溉系统的作业效率为研究目标,选取其核心结构组件布局作为研究对象,基于通信控制优化理念展开高效能设计研究。结合自动化灌溉系统的运行机理,从通信网络架构分层角度入手,建立灌溉系统参数计算处理模型。针对系统软件控制和硬件配置完成优化,选定灌溉作物进行灌溉试验,结果表明:此通信网络架构理念下的控制优化布局,可实现灌溉系统的响应准确率与决策准确率同步提升,系统运行稳定有效;整体系统的灌溉效率可达94.55%,满足智能化灌溉控制设计要求,具有很好的应用推广价值。研究结果对于灌溉系统向智能化精准化提升有较好的启示意义。

指向素养提升的实践作业设计

小学科学是一门以学生发展为本的学科,学生学习科学知识不仅能培养其对自然、生命的好奇心和敬畏心,还能增强学生动手能力,进而提高其核心素养。实践作业是小学科学课程教学中重要的组成部分,能提高学生的认知能力与实践技能,也是培育学生核心素养的重要途径。本文在核心素养视域下,分析了小学科学实践作业设计中存在的问题,提出了相关教学策略。

浅谈居住区景观设计的现状及发展趋势

随着房地产行业的发展,人们对居住品质要求提高,对居住区景观越来越重视。本研究首先分析了居住区景观的自身特点,在此基础上介绍了现阶段居住区景观设计的现状,进而初步探讨居住区景观设计的发展趋势。

问题设计思考

在小学科学教学过程中,课堂问题是师生沟通的桥梁,问题设计的好坏直接关系到教学目标的完成质量,影响教学活动的走向,并关系到学生知识技能的掌握、思维框架的构建以及核心素养的积淀。笔者结合自己课堂教学的实际案例,对新课标下科学课堂问题设计中存在的问题及相关策略作出思考,并分析其对课堂教学效果产生的影响。

基于地域文化的乡村研学基地景观提升设计——以费县后乡土为例

随着研学研究的不断发展,乡村研学基地逐渐成为乡村产业与文化振兴的重要载体。如何在地域文化的视角下展开乡村研学基地景观设计,已成为提高其独特性和竞争力的一个重要课题。以费县后乡土研学基地景观提升设计为例,分析现存问题,挖掘地域文化内涵,进而从文化符号提取、乡土材料运用、乡土植物配置以及景观小品创新4个方面提出实践维度,展开地域文化在乡村研学基地景观提升设计中应用策略的探索与研究。