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华中科技大学硕士学位论文
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。
关键词:富营养化;沉水植物;苦草;联合仿真;多体系统动力学

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
The water pollution crisises is the most severe problem in the water ecological area,
however eutrophication is one of the most important water pollutions. The research is to
find a way to change the present situation of the east lake eutrophication and even to find
out the trend which changes the fresh water eutrophication of lake water and then to repair
the ecological balance of it.
The paper begin with the eutrophication,and put forward the way toimprove water
quality environment by aquatic vegetation restoration, then we get the eutrophication
indexthroughthe sampling numerical analysis of east lake, furthermore we choose aquatic
vegetation which included in theSubmerged plants as foundation object in the process of
repairing east lake water ecological, this paper mainly analyzes theeffect submerged plant
bitter grass have on impr