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水体富营养化生态修复机械设计及其动力学仿真分析

作　者: 聂凌霄
导　师: 黎育红
学　校: 华中科技大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 富营养化沉水植物苦草联合仿真多体系统动力学
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
引　用: 0次
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内容摘要

在水生态方向上，水污染问题是最重要的问题，而水体富营养化是最为重要的一种水污染形式。此次研究的目的在于找到一种方法改变东湖水体富营养化的现状乃至改变淡水湖泊水体的富营养化趋势从而修复水体的生态平衡。针对此目的，本文设计了一种新型苦草种植机械用于提高水生植被修复的工作效率，并建立其虚拟样机模型进行动力学分析与优化设计。所完成的主要工作包括：从水体富营养化开始讨论，提出修复水生植被的方式改善水质环境，通过对武汉东湖的采样数值分析得出东湖的富营养化指数，选用水生植被当中的沉水植物作为修复东湖水生态的基础对象，着重分析了沉水植物苦草对富营养化水体的水质改善效果，得出苦草种植在富营养化水体中的重要性。以四杆机构为设计理论依据，以苦草为种植目标通过三维软件SolidWorks设计了一种新型苦草种植机械作为水生态修复的工具，通过简化的数学模型推导了机械在植苗过程中幼苗的运动轨迹方程。针对部件设计的特殊性，通过对建立的分类管理，引进PIM模型导入法，直接实现了SolidWorks与ADAMS联合仿真，并结合苦草种植机械的动力学仿真的结果，为该设备的结构优化设计提供方案参考。本文的研究工作表明，通过水草种植等生态修复手段有助于对水体富营养化的改善，而此次设计的苦草种植机械可以大为提高沉水植物——苦草种植的工作效率。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-25
  1.1 引言  8-10
  1.2 水体富营养化  10-18
  1.3 自动种植机械研究的国内外现状  18-21
  1.4 本文的研究目的、内容及意义  21-22
  1.5 本文结构  22-24
  1.6 本章小结  24-25
2 水生植被对东湖富营养化的修复分析  25-35
  2.1 研究区域——东湖  25-29
  2.2 水生植被的作用  29-34
  2.3 本章小结  34-35
3 沉水植物种植机械  35-53
  3.1 设计背景  35-39
  3.2 结构分析  39-45
  3.3 基于 Solidworks 的苦草种植机械设计  45-49
  3.4 幼苗运动轨迹方程  49-52
  3.5 本章小结  52-53
4 苦草种植机的动力学分析  53-61
  4.1 多体系统动力学及 ADAMS 简介  53-54
  4.2 动力学分析  54-60
  4.4 本章小结  60-61
5 总结与展望  61-63
  5.1 总结  61-62
  5.2 展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录硕士期间所发表的论文  68

水体富营养化生态修复机械设计及其动力学仿真分析

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