2011, 42(6):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:針對智能車輛的結(jié)構(gòu)特點和任務要求,綜合體系結(jié)構(gòu)和信息處理兩方面設計車輛導航策略。提出了一種基于多智能體且包含了慎思和反應結(jié)構(gòu)的混合體系,根據(jù)系統(tǒng)特性設計出多個異構(gòu)智能體。在現(xiàn)有研究的基礎上將圖像處理、信息融合方法與該體系相結(jié)合。仿真與實驗顯示,智能車輛在多智能體結(jié)構(gòu)下能充分利用多傳感器信息,并獲得良好的避障導航效果。
2011, 42(6):6-11. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為了實現(xiàn)汽車駕駛機器人擋位決策的智能化,提出了一種駕駛機器人模糊神經(jīng)網(wǎng)絡換擋控制方法。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型的輸入為駕駛機器人油門機械腿的位移、試驗車輛的車速和加速度,模型的輸出為擋位。輸入變量的隸屬函數(shù)都為3個,類型都采用廣義鐘形函數(shù)gbellmf,網(wǎng)絡訓練算法選用反向傳播算法和最小二乘法相結(jié)合的混合學習算法。仿真結(jié)果表明,汽車駕駛機器人模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制仿真擋位與試驗擋位基本一致,該方法可根據(jù)操作工況環(huán)境實現(xiàn)正確的汽車駕駛機器人擋位控制。
2011, 42(6):12-15,11. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:研究了行星齒輪功率分流混合動力傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動特性分析方法,通過扭轉(zhuǎn)減振器的剛度匹配實現(xiàn)系統(tǒng)共振轉(zhuǎn)速的優(yōu)化。針對混合動力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的多種工作狀態(tài),建立傳動系統(tǒng)的參數(shù)化振動模型。研究了動力傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速比及減振器剛度對系統(tǒng)共振轉(zhuǎn)速的影響。計算結(jié)果表明,只有在特定轉(zhuǎn)速比區(qū)間發(fā)動機才會引起傳動系統(tǒng)較高的共振轉(zhuǎn)速,通過降低減振器扭轉(zhuǎn)剛度可以降低系統(tǒng)共振轉(zhuǎn)速,使其偏移發(fā)動機常用轉(zhuǎn)速范圍。
陳一鍇 , 何杰 , 張衛(wèi)華 , 石琴 , 陳無畏
2011, 42(6):16-22. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為同時改善車輛的道路友好性和平順性,達到緩解駕駛疲勞、延長道路使用壽命的目的,提出一種基于正交試驗的多軸重型貨車懸架系統(tǒng)改進天棚控制策略。依據(jù)車輛動力學原理和虛擬樣機技術(shù),采用ADAMS構(gòu)建四軸重型貨車〖CD*2〗路面系統(tǒng)的高精度仿真模型,通過實車平順性試驗驗證其正確性;選擇合理匹配的空氣懸架替換驅(qū)動軸平衡懸架,完成車輛道路友好性、平順性的初步優(yōu)化;基于ADAMS/Matlab聯(lián)合仿真對四軸重型貨車虛擬樣機的懸架系統(tǒng)分別進行半主動、主動改進天棚控制,并以控制參數(shù)為變量設計正交試驗,通過極差、方差分析確定使車輛道路友好性、平順性綜合最優(yōu)的控制參數(shù)。仿真結(jié)果表明,主動、半主動改進天棚控制的貨車道路友好性相當,前者的平順性優(yōu)于后者,而且該控制策略對路面等級的變化具有較強的魯棒性。
2011, 42(6):23-27. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:針對車輛座椅的三維振動,提出采用三平移并聯(lián)機構(gòu)作為其主體機構(gòu),運動學分析表明在垂直方向具有較大的工作空間,且機構(gòu)的Jacobian矩陣與垂直位移無關,適合作為車輛三維減振座椅。機構(gòu)的模態(tài)分析結(jié)果表明,系統(tǒng)的3個固有頻率避開了人體的敏感頻率,可以使人體具有較好的乘坐舒適度。最后對系統(tǒng)進行了動態(tài)靈敏度分析,確定了系統(tǒng)設計參數(shù)對座椅固有頻率的影響情況,更好地滿足了車輛對座椅動態(tài)特性的要求。
2011, 42(6):28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為研究輪式牽引車輛在艦船搖擺環(huán)境下的側(cè)偏及側(cè)滑情況,首先通過傾翻試驗臺對一輛輪式牽引車的側(cè)向性能進行了測試,同時建立了該牽引車的多體動力學模型,并通過Virtual.Lab Motion仿真軟件分析了艦船的橫搖、縱搖和垂蕩等搖擺運動對牽引車行駛偏移特性的影響規(guī)律,最后對駕駛員人為因素的影響及美國現(xiàn)役A/S32A-32型艦載牽引車的偏移特性等進行了分析對比,驗證了該型牽引車設計的合理性。
2011, 42(6):33-37. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出一種扁平化無內(nèi)環(huán)液力變矩器,研究不同扁平率和有無內(nèi)環(huán)對其性能的影響。采用基于橢圓的扁平循環(huán)圓設計方法,設計3種不同扁平率的無內(nèi)環(huán)循環(huán)圓且葉形為空間扭曲的扁平化液力變矩器。利用CFD軟件對不同扁平率的無內(nèi)環(huán)變矩器進行數(shù)值模擬,分析了內(nèi)部流場的壓力和速度分布,得到了扁平率和有無內(nèi)環(huán)對變矩器流場和性能的影響規(guī)律。
2011, 42(6):38-42,37. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用野外移動式風蝕風洞原位測試方法,對陰山北麓農(nóng)牧交錯區(qū)不同作物殘茬覆蓋的農(nóng)田土壤抗風蝕效應進行了試驗研究。結(jié)果表明:農(nóng)田地表的風蝕量隨地表作物殘茬蓋度的增大而減小;在高風速下隨殘茬蓋度的增大,其抑制風蝕效果愈加顯著。農(nóng)田土壤的風蝕模數(shù)隨風速的增大而增加,在12~18m/s風速時保護性耕作農(nóng)田風蝕模數(shù)比傳統(tǒng)耕作農(nóng)田降低40.42%~77.42%。風蝕模數(shù)隨地表空氣動力學粗糙度的增大而減小。保護性耕作帶寬度達到5.25m以后,具有更加顯著的抗風蝕效果。
林靜 , 劉安東 , 李寶筏 , 李博 , 趙德芳 , 呂長義
2011, 42(6):43-46,62. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:基于東北壟作區(qū)保護性耕作各類模式的需要,對免耕播種的工藝進行了分析,并提出了對免耕播種機的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。設計了滾動圓盤式破茬犁刀、圓盤螺旋線形清茬器,該裝置既能提高機具通過性又可保持壟形。采用雙圓盤施肥開溝器實現(xiàn)側(cè)深施肥,二個地輪行駛在壟溝中可確保播種機橫向穩(wěn)定。設計的2BG—2型玉米壟作免耕播種機,田間播種作業(yè)與檢測結(jié)果表明該機達到了設計要求。
2011, 42(6):47-52. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:對土壤耕作部件宏觀觸土曲面進行優(yōu)化設計可有效減小工作阻力,設計的耕作部件具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、無額外能耗等特點。構(gòu)成耕作部件宏觀觸土曲面的元線、準線及元線相對于準線的運動方式均會對工作阻力產(chǎn)生重要影響。從準線曲率的角度對各種土壤耕作部件觸土曲面進行分類。闡述了耕作部件宏觀觸土曲面主要幾何參數(shù):寬度、切削角、耕作深度、寬深比和縱深比等對工作阻力的影響。特別分析了不同準線形式觸土曲面,包括直線、圓弧、簡單曲線及變曲率復雜曲線等觸土曲面對工作阻力及土壤擾動的影響。
2011, 42(6):53-57. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:針對機械式精密排種器對種子尺寸要求嚴格、傷種率高的問題,在對種子丸粒化的基礎上設計了一種丸粒化玉米種子精密排種器。通過改變排種盤的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和排種軸轉(zhuǎn)速,運用丸粒化后尺寸近似服從正態(tài)分布N(13.9,0.0566)的玉米種子,在排種試驗臺上進行排種性能試驗。結(jié)果顯示當排種軸轉(zhuǎn)速為14r/min、型孔直徑為15mm、排種盤的傾角為23°時,排種單粒指數(shù)可達98%,滿足精密播種的精度和速度要求。
2011, 42(6):58-62. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:相對于曲柄搖桿乘坐式水稻插秧機,旋轉(zhuǎn)式水稻插秧機速度提高了1倍,移箱機構(gòu)速度和秧箱質(zhì)量增加,使雙螺旋軸滑道兩端沖擊載荷增加了5倍,滑塊和雙螺旋軸兩端滑道磨損嚴重。為了減小磨損和沖擊,在雙螺旋軸兩端配置緩沖彈簧。通過建立滑道、滑塊的運動學和動力學模型以及編寫優(yōu)化程序,得出雙螺旋軸兩端回轉(zhuǎn)槽優(yōu)化曲線和緩沖彈簧彈性系數(shù)。優(yōu)化后,在緩沖彈簧的作用下滑塊與雙螺旋軸兩端滑道的作用力顯著減小,使采用尼龍?zhí)娲鷥?yōu)質(zhì)鋼材加工雙螺旋軸具有可行性。對各種尼龍材料和鋼材加工的雙螺旋軸和滑塊進行了耐磨性對比試驗。試驗結(jié)果表明,耐磨尼龍66雙螺旋軸和45號淬火鋼滑塊能夠滿足插秧機的工作壽命要求。
宋堅利 , 劉亞佳 , 張京 , 何雄奎 , 曾愛軍 , Herbst A
2011, 42(6):63-69. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為了分析霧滴飄失機理和提出針對性的防飄措施,使用相位多普勒粒子分析儀(PDPA)對常規(guī)扇形霧噴頭霧化產(chǎn)生的噴霧扇面中的霧滴粒徑與運動速度分布進行了分析。結(jié)果表明:噴霧截面上霧滴體積中值直徑(VMD)分布為中間低、邊緣高的凹面形態(tài),在噴霧扇面橫向和縱向?qū)ΨQ面上,VMD形態(tài)呈二次多項式分布;易飄失霧滴主要集中在距離噴頭300~500mm噴霧扇面的中心位置;噴霧扇面截面上的夾帶氣流速度符合高斯分布,氣流分布與空氣淹沒射流類似;噴霧扇面中易飄失區(qū)域是噴霧扇面末端、噴霧扇面兩翼、噴霧扇面迎流面外層。
呂曉蘭 , 傅錫敏 , 吳萍 , 丁素明 , 周良富 , 閆惠娟
2011, 42(6):70-75. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為了研究果園軸流風機風送噴霧機噴霧技術(shù)參數(shù)對霧滴沉積分布的影響,分別設置了4種噴霧壓力、風機出口風速和行駛速度,3種采樣高度,對稀疏靶標(沉積架)和仿真樹靶標進行了噴霧試驗并進行回歸分析。試驗結(jié)果表明,噴霧壓力對霧滴沉積無明顯影響,減小行駛速度可增加枝葉正反面霧滴的沉積,增大風機出口風速可有效增加霧滴在枝葉反面的沉積;各噴霧技術(shù)參數(shù)均對冠層內(nèi)的霧滴沉積覆蓋率有顯著性影響,其影響程度由強到弱依次為采樣高度、行駛速度、風機出口風速、噴霧壓力。
邱白晶 , 徐溪超 , 楊寧 , 鄧斌 , 姜國微 , 吳春篤
2011, 42(6):76-79,69. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:以射流混藥裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化為目標,采用CFD方法研究了混藥裝置的嘴管距、面積比和吸入口角度等主要參數(shù)對混藥性能的影響。用混藥裝置流動性能的實測值對射流混藥裝置數(shù)值模擬方案進行對比表明,確定的射流混藥裝置數(shù)值模擬方案合理。對嘴管距、面積比和吸入口角度3個參數(shù)進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明:這3個參數(shù)均不改變h—q單調(diào)遞減關系類型;嘴管距和吸入口角度的變化不改變η—q關系類型,但面積比會改變η—q曲線變化趨勢。
周繼中 , 何雄奎 , Andrew Landers
2011, 42(6):80-83. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:葡萄施藥量應隨葡萄冠層生長期變化而相應變化。采用3種施藥量調(diào)節(jié)模型,以達到在葡萄上合理施藥的目的。3種模型分別為Unit Canopy Row (UCR)、Leaf Wall Area (LWA)和DOSAVIA。試驗結(jié)果表明,對于早期葡萄,DOSAVIA和LWA兩個模型的沉積量和傳統(tǒng)的施藥量處理間沒有顯著性差異;UCR、DOSAVIA和LWA三模型之間也沒有顯著性差異;在中期,LWA模型和傳統(tǒng)的施藥量處理在沉積量上仍沒有顯著性差異,而UCR模型所取得的沉積量顯著小于其他3種處理;在后期,傳統(tǒng)的施藥量仍然取得了最大的沉降量。在所有的試驗中,沉積分布(CV值)基本保持一致。
2011, 42(6):84-88. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:以圓形噴灌機均勻噴灌水深為目標,建立了主輸水管噴頭間距不相等條件下噴頭配置數(shù)學模型,提出了全部使用、不使用及部分使用壓力調(diào)節(jié)器3種工況下的噴頭配置技術(shù)方案,構(gòu)建了基于SQL Server的圓形噴灌機低壓噴頭、壓力調(diào)節(jié)器、機組桁架等零部件結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)數(shù)據(jù)庫,并開發(fā)了可實現(xiàn)圓形噴灌機噴頭配置和機組水力性能預測的專業(yè)軟件。DYP—249型圓形噴灌機應用該軟件實現(xiàn)了D3000噴頭配置,配置的入機總流量與理論值的相對誤差小于1.1%;根據(jù)配置結(jié)果進行了田間試驗,結(jié)果表明沿主輸水管方向的噴灌強度試驗值和模擬值的變化趨勢一致,因田間試驗受到風速、風向、蒸發(fā)飄移和編程算法等影響,測得的噴灌均勻系數(shù)值(75.26%)低于軟件模擬值(85.59%)。工程實例表明軟件能夠準確、快捷地完成圓形噴灌機的噴頭配置,并能較好地預測機組田間水力性能。
陳艷軍 , 吳科斌 , 張俊雄 , 農(nóng)克儉 , 李建生 , 李偉
2011, 42(6):89-92. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:玉米秸稈強度和彈性模量是影響玉米抗倒伏性能的重要因素。對5個玉米品種的秸稈進行了力學性能測試,表明不同品種的玉米秸稈強度及彈性模量存在明顯的差異。探討了玉米秸稈的彎曲強度和彈性模量的測定方法。設計了基于簡支梁模型的玉米秸稈彎曲強度測定儀和基于懸臂梁模型的彈性模量測定儀,采用拉壓力傳感器、MCK—Y液晶顯示控制儀等作為主要的電子元器件,輔以手動施力機構(gòu),實現(xiàn)了玉米秸稈彎曲強度和彈性模量的數(shù)字顯示。利用設計的儀器對5個不同品種的玉米秸稈的彎曲強度和彈性模量進行了測定。結(jié)果表明:不同玉米品種的抗倒伏能力與其強度和彈性模量均呈正相關關系。
2011, 42(6):93-97. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為準確獲取縱軸流脫粒分離裝置在水稻脫粒中的功耗特性,借助扭矩傳感器、信號采集卡及工控機測控系統(tǒng)在縱軸流滾筒轉(zhuǎn)速為850r/min、釘齒間距為100mm、脫粒間隙為25mm、草谷比為2.6、喂入量為7kg/s條件下,于室內(nèi)臺架上進行了水稻脫粒功耗測定試驗。通過對水稻脫粒過程中功耗特性的分析,提取水稻脫粒的瞬間功耗,得知釘齒縱軸流滾筒的空載功耗為10.93kW、脫粒功耗為36.94kW、機械效率為69.62%。采用單因素試驗對影響釘齒縱軸流滾筒總功耗及籽粒損失率(夾帶損失率和未脫凈損失率)的齒間距、脫離間隙、滾筒轉(zhuǎn)速、草谷比及喂入量進行室內(nèi)臺架試驗研究,分析了單個因素對釘齒縱軸流滾筒總功耗和籽粒損失率的影響情況。
2011, 42(6):98-102,92. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:應用Pro/E軟件建立了4UX—550型馬鈴薯收獲機與東方紅200P型拖拉機懸掛機構(gòu)參數(shù)化模型,進行了拖拉機懸掛機構(gòu)與馬鈴薯收獲機裝配。將裝配模型導入ADAMS中,建立了液壓提升回路系統(tǒng)模型,進行了機械系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)的耦合仿真。結(jié)果表明,液壓力驅(qū)動懸掛機組提升工況下,上懸掛點垂直方向出現(xiàn)最大力的時間要比機械力驅(qū)動滯后0.080s,下懸掛點滯后0.088s;下降工況下,上懸掛點滯后0.056s,下懸掛點滯后0.060s。液壓力驅(qū)動與機械力驅(qū)動上、下懸掛點的受力基本相同,液壓缸緩沖力的波動范圍為5.09~15.39N。
2011, 42(6):103-107. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:以苜邦9KF—8042型方草捆壓捆機為研究對象,采用SolidWorks建立D型打結(jié)器及其輔助機構(gòu)的3D裝配模型,導入ADAMS軟件后對送繩、撥繩、搭繩、夾繩、繞繩、咬繩、割繩、脫扣等捆扎打結(jié)過程進行運動學仿真和時序分析,揭示了D型打結(jié)器的成結(jié)原理。樣機試驗表明,反求的D型打結(jié)器及其輔助機構(gòu)模型準確,運動仿真正確再現(xiàn)了捆扎打結(jié)要求的預定動作過程,根據(jù)運動仿真結(jié)果確定了各構(gòu)件耦合動作時序關系。
洪添勝 , 蘇建 , 朱余清 , 楊洲 , 岳學軍 , 宋淑然
2011, 42(6):108-111. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為解決山地橘園的果品和農(nóng)資等輕簡化和省力化運送問題,提出了一種鏈式循環(huán)貨運索道技術(shù)。該索道由驅(qū)動裝置、起重鏈索、支架、水平托索機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)、自動張緊機構(gòu)、垂直托索機構(gòu)、組合托索機構(gòu)和物品掛鉤等組成。在廣東省龍門縣和江西省安遠縣的山地橘園實地安裝此索道,鏈索實現(xiàn)了上下坡、轉(zhuǎn)彎和直線的循環(huán)運行,果農(nóng)站在地面可隨意上載或下卸物品,最高生產(chǎn)率可達6.8t/h,實現(xiàn)了山地橘園物品省力和有效運送的目的。
劉鑫 , 陳文義 , 范曉旭 , 賢建偉 , 張繼軍 , 孫姣
2011, 42(6):112-116. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用整體三維數(shù)值模擬的方法,在計算中考慮各部件間的相互影響,應用歐拉雙流體granular模型和顆粒脈動理論,采用Gidaspow相間動量交換模型,對小型生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化爐實驗裝置進行了研究。模擬了爐內(nèi)氣固兩相的三維流動和分布情況在不同爐內(nèi)含料量下的變化規(guī)律,在返料口高度以上形成了封閉的壓力環(huán)路,提升管內(nèi)呈現(xiàn)大尺度的軸向內(nèi)循環(huán),返料管口以上管段無法形成清晰的環(huán)核結(jié)構(gòu),模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合較好。
2011, 42(6):117-121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為了深入研究實芯作物秸稈的壓縮特性,以農(nóng)大108玉米秸稈芯為研究對象,基于秸稈各向異性、非均質(zhì)、非線性特點,先通過徑向壓縮試驗獲取其粘彈性參數(shù),然后應用ANSYS軟件建立了玉米秸稈芯橫截面圓柱有限元結(jié)構(gòu)模型,并進行徑向壓縮過程和應力松弛過程的數(shù)值模擬。研究表明,五參量廣義麥克斯韋模型能較好地描述玉米秸稈芯應力松弛特性,模型擬合參數(shù)的試驗值與有限元模擬值誤差均小于10%。試驗驗證了玉米秸稈芯模擬結(jié)果的可行性和計算模型的有效性。
2011, 42(6):122-126. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為研究不同水平自由空域(Fas)對堆肥效果的影響,利用實驗室小型反應器進行了好氧堆肥試驗,使用等量豬糞分別與等量不同粒徑(0~1cm、2~5cm和7cm)麥秸按照質(zhì)量比1∶0.086混合獲得不同F(xiàn)as水平(56.70%、62.67%和68.36%),利用溫度傳感器、氧濃度傳感器動態(tài)監(jiān)測堆肥過程中溫度和氧氣體積分數(shù)的變化,研究分析了堆肥始末含水率和揮發(fā)性固體(VS)含量的變化,并基于Matlab平臺建立了基于溫度、氧氣體積分數(shù)等多因素Monod形式的VS降解動力學模型。試驗結(jié)果表明:等量豬糞與等量麥秸混合堆肥,麥秸粒徑產(chǎn)生的Fas差異對堆肥過程影響顯著;所建立的基于溫度、氧氣體積分數(shù)等多因素Monod形式VS降解動力學模型模擬結(jié)果與實際測量結(jié)果一致。
2011, 42(6):127-131,137. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用流體動力學模型對全混式厭氧反應器內(nèi)的流場進行三維穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬。研究攪拌器不同安裝方式對上層和下層擾動的影響,以達到消除上層結(jié)殼和擾動下部污泥層的目的。結(jié)果顯示,單純提高攪拌器的安裝高度難以改善運行情況。雙層攪拌方式下,4.3m層流速較原始安裝位置可提高90.90%,0.2m層流速可提高20.94%。工程實踐表明,改造后的攪拌方式可以有效減少浮渣,同時擾動污泥,提高運行效率。
2011, 42(6):132-137. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:針對內(nèi)蒙古地區(qū)甜高粱種植和甜高粱莖稈先進固體發(fā)酵技術(shù),構(gòu)建全生命周期分析模型,以及甜高粱種植中化肥、農(nóng)藥等的能量投入數(shù)據(jù)庫,對能耗、溫室氣體排放及其影響因素進行全生命周期分析。結(jié)果表明,能量投入為34.831MJ/t,乙醇生產(chǎn)階段和甜高粱生產(chǎn)階段是主要能耗階段;甜高粱乙醇的能量產(chǎn)出為46.562MJ/t,凈能值為11730.97MJ/t,能量產(chǎn)出投入比為1.34,CO2排放量為93.23g/MJ。從能源角度來看,利用甜高粱莖稈生產(chǎn)燃料乙醇是可行的。
余筱潔 , 周存山 , 張有做 , 林琳 , 王允祥 , 劉斌
2011, 42(6):138-142. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:研究了反應時間、溫度及鹽酸濃度對山核桃殼酸解制備木糖的影響。建立了山核桃殼酸解制備木糖的動力學模型,并通過實驗驗證了該模型。實驗得最佳酸解制備木糖工藝參數(shù)為:反應溫度363.15K,鹽酸濃度1.2mol/L,反應時間5h。在實驗范圍內(nèi),得到山核桃殼酸解生成木糖的表觀活化能為70.91kJ/mol,反應速率常數(shù)k1與反應溫度T、鹽酸濃度C的關系為lnk1=21.4540-8.5290/T-5.0632lnC。
2011, 42(6):143-147. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:根據(jù)龍眼的幾何尺寸和物理參數(shù),用ANSYS軟件建立了龍眼的力學模型。采用模型計算和試驗測試相結(jié)合的方法,確定出龍眼果肉的彈性模量。通過對壓縮載荷作用于龍眼蒂部和腰部的有限元分析,得出壓縮載荷作用下龍眼內(nèi)部的應力分布規(guī)律,探明了最大拉應力是龍眼宏觀破裂的主要原因。
孫延芳 , 梁宗鎖 , 單長卷 , Viernstein H , Unger F
2011, 42(6):148-151,147. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用熱水浸提、乙醇沉淀法獲得酸棗果硒多糖粗品。苯酚—硫酸法測其多糖含量為(92.6±4.72)mg/g,原子熒光光度法測其硒含量為(17.8±2.05)μg/kg。DEAE—25纖維素和Sephadex G—75凝膠層析柱進一步分離純化得白色絮狀多糖。薄層層析和高效陰離子交換色譜法分析其單糖組成。結(jié)果表明:該多糖是由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖等單糖組成,其摩爾比為3.210∶8.36∶5.61∶0.96∶1.82。紅外光譜分析表明具有明顯的多糖特征吸收峰,核磁共振波譜表明該多糖結(jié)構(gòu)主要為β-糖苷鍵連接的吡喃型葡聚糖。
2011, 42(6):152-155. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為了分離制備銀杏抗氧化肽,通過葡聚糖凝膠Sephadex G—25、Sephadex G—10和半制備型液相色譜對銀杏抗氧化肽進行純化,得到了具有抗氧化活性的肽段。純化后的銀杏抗氧化肽經(jīng)過高效液相色譜鑒定為單一組分,采用液相色譜串聯(lián)四極桿飛行時間質(zhì)譜測定其相對分子量為452.21Da。抗氧化試驗結(jié)果表明,純化后的銀杏抗氧化肽質(zhì)量濃度為1.0mg/mL時,對羥自由基和DPPH自由基具有很強的清除作用,清除率分別達到80.26%和83.57%。
2011, 42(6):156-160. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:對脂肪酶Novozym 435催化高酸值米糠油酯化脫酸進行了研究。利用響應面分析法(RSM)優(yōu)化脫酸條件。根據(jù)Box—Benhnken中心組合試驗設計原理對試驗條件進行優(yōu)化,在分析各因素顯著性及其交互作用的基礎上,得出米糠油酯化脫酸最佳工藝參數(shù)為:酶質(zhì)量分數(shù)1.1%、甘油添加量0.42mg、溫度56.4℃、反應時間23.2h。實際測得脫酸后米糠油酸值(KOH)由56.mg/g降為5.04mg/g,游離脂肪酸酯化率達到91%,與模型預測值基本相符。
2011, 42(6):161-166. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:為延長南美白對蝦貯藏期,對8種天然化合物的抑菌和南美白對蝦多酚氧化酶(PPO)抑制活性進行了對比試驗,發(fā)現(xiàn)肉桂醛同時兼具抑菌和抑制多酚氧化酶活性的雙重效果。經(jīng)酶反應動力學分析,證明肉桂醛是多酚氧化酶的非競爭性抑制劑。采用正交試驗,對肉桂醛、植酸和海藻酸鈉進行復配比較,確定復合保鮮劑的最佳組分為:肉桂醛質(zhì)量分數(shù)0.10%、植酸質(zhì)量分數(shù)0.05%、海藻酸鈉質(zhì)量分數(shù)0.50%。復合保鮮劑處理可有效抑制蝦體菌落總數(shù)的增加和揮發(fā)性鹽基氮的積累;同時還可抑制貯藏過程中的脂肪氧化,對感觀品質(zhì)具有良好的保持作用,在(4±1)℃條件下貯藏期可達8~10d,明顯提高了南美白對蝦貯藏過程中的品質(zhì)和貨架期。
2011, 42(6):167-173. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:以林下參種植基地光合有效輻射(PAR)、散射輻射(PFDdif)和直射輻射(PFDdir)為研究對象,以支持向量機linear核函數(shù)(k1)、polynomial核函數(shù)(k2)、radial basis function核函數(shù)(k3)為基礎,構(gòu)建新核函數(shù)。使用K-fold交叉驗證方法,利用粒子群算法(PSO)對懲罰參數(shù)c和g值優(yōu)化。試驗結(jié)果表明, 利用grid search算法設定懲罰參數(shù)c為16和g值為1時,通過比較相關系數(shù)及符合擬合均衡原則下,選出以0.2k1+0.8k2核函數(shù)而構(gòu)建的光合有效輻射預測模型效果最佳,對由PAR、PFDdir和PFDdif數(shù)據(jù)組成的預測集1和預測集2擬合程度分別為89.2132%和81.7896%。利用粒子群算法對懲罰參數(shù)c和g值優(yōu)化后,預測模型對預測集1擬合程度達到92.1560%,對預測集2擬合程度達到90.0360%。可見,采用0.2k1+0.8k2核函數(shù)和PSO的支持向量機預測模型對PAR具備預測能力。
2011, 42(6):174-178,183. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:針對馬鈴薯早疫病智能診斷,將量子計算的態(tài)疊加方法和神經(jīng)網(wǎng)絡計算的自適應性結(jié)合,提出了將量子神經(jīng)網(wǎng)絡作為馬鈴薯早疫病診斷模型。該模型隱含層采用多個量子能級的激勵函數(shù)疊加的量子神經(jīng)元,有效地解決了病害診斷中模糊決策,在給出的學習算法的訓練過程中自適應地確定樣本特征數(shù)據(jù)中的不確定性。此算法能夠較好地避免傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡在訓練過程中易出現(xiàn)局部極小值的弊端,提高了網(wǎng)絡學習速度。仿真結(jié)果表明:量子神經(jīng)網(wǎng)絡在馬鈴薯早疫病診斷中,診斷正確率達到96.5%。
2011, 42(6):179-183. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出了植物葉脈可視化建模方法,包括植物葉的形態(tài)幾何建模及植物葉脈的形狀建模。植物葉的形態(tài)幾何模型采用矩形形狀變形;同時對植物葉脈的形狀建模提出了多種構(gòu)建方法。利用非線性多項式生成羽狀葉序,提出了基于種子生長的隨機迭代方法生成網(wǎng)狀脈及基于葉片生長方法生成掌狀脈序。方法簡單易行,可控性好,易于構(gòu)造各種不同類型的葉脈。通過給出的樹葉模擬結(jié)果,表明其仿真效果較好。
2011, 42(6):184-187,173. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:根據(jù)稻飛虱趨光性并依照植保專家捕捉昆蟲標本的方法,設計了適用于野外環(huán)境的昆蟲圖像自動采集裝置。該裝置主要由計算機、采集工作臺、圖像采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成。通過熒光燈,將野外昆蟲引誘到采集工作臺的幕布上,然后通過計算機和微控制器,控制采集工作臺和白色采集幕布的兩維運動,配合自動拍攝系統(tǒng),對爬附于幕布上的昆蟲進行定時拍攝,獲取處于自然狀態(tài)下的昆蟲圖像。實驗結(jié)果顯示,利用該系統(tǒng)可以獲得完整、清晰且處于自然狀態(tài)的昆蟲圖像,為稻飛虱自動識別和田間稻飛虱的蟲口密度預測創(chuàng)造了條件。
2011, 42(6):188-192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:針對單特征蘋果分級的不確定性和低正確率,通過圖像處理提取大小、形狀、顏色和缺陷4類能反映蘋果外觀品質(zhì)的主要特征,引入信息融合的思想,以單特征初步分級的結(jié)果作為證據(jù),用D—S證據(jù)理論的方法進行決策級融合處理,實現(xiàn)蘋果的多特征綜合分級,進一步提高可靠性和分級正確率。80個測試樣本的分級試驗表明,蘋果分級正確率達92.5%,與單特征分級相比,此方法正確識別率高、穩(wěn)定性好、效果顯著。
2011, 42(6):193-197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用插件程序設計、順序和循環(huán)流程控制方法,以機械系統(tǒng)動力學分析軟件ADAMS、三維參數(shù)化造型軟件Pro/E和有限元分析軟件ANSYS為平臺,提出了一種以動力學分析軟件ADAMS為核心的自動化接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。利用軟件的二次開發(fā)技術(shù)以及VC++語言開發(fā)了一套專用接口軟件。最后通過東方紅—1604型拖拉機轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設計分析進行了仿真試驗驗證。試驗證明,拖拉機輪胎的側(cè)滑特性可用于描述拖拉機的轉(zhuǎn)向性能,分析過程中所涉及的相關數(shù)據(jù)信息可以在ADAMS、Pro/E和ANSYS軟件間自動無損傳輸。該方法可有效解決大型工程設計軟件協(xié)同仿真過程中的數(shù)據(jù)信息自動傳輸問題,為復雜機械系統(tǒng)的設計分析提供了一種自動、高效而可靠的解決方案。
2011, 42(6):198-202,212. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出了一種基于氣動柔性驅(qū)動器(FPA)的擺動關節(jié),該關節(jié)由左、右兩個對稱分布的弧形FPA并聯(lián)而成,弧形FPA兩個活動端與擺動關節(jié)的動平臺固定連接,動平臺可以繞著轉(zhuǎn)動副擺動。改變兩個弧形FPA的內(nèi)腔氣壓,驅(qū)動左、右弧形FPA輸出不同大小的轉(zhuǎn)動角度,從而實現(xiàn)該關節(jié)的擺動運動。基于力矩平衡原理建立了擺動關節(jié)的靜態(tài)模型,仿真分析表明擺動關節(jié)的轉(zhuǎn)動角度與弧形FPA內(nèi)腔氣體壓力基本呈線性關系,并且轉(zhuǎn)動角度隨初始角度、FPA平均半徑、預拉伸角度的增大而增大,隨FPA壁厚的增大而減小。實驗結(jié)果表明所建立的數(shù)學模型能夠描述擺動關節(jié)的靜態(tài)特性。
2011, 42(6):203-207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:針對軸向柱塞泵配流副受力不均勻、配流盤承受偏載力矩、低壓區(qū)摩擦潤滑效果差等問題,提出對配流副低壓區(qū)進行織構(gòu)化。建立了配流副低壓區(qū)織構(gòu)化的分析模型。研究了微凹坑直徑、深度、面積率對低壓區(qū)的油膜承載力、補償力矩的影響。結(jié)果表明:較大直徑的微凹坑提供較大的承載力和補償力矩;面積率的合適范圍為12%~18%,微凹坑的深度對承載力和補償力矩影響較大。
2011, 42(6):208-212. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:利用Hamrock-Dowson膜厚度公式和點接觸中心區(qū)油膜計算公式,推導出鋼球滾子弧面分度凸輪機構(gòu)中鋼球和凸輪滾道接觸油膜厚度的計算公式。利用數(shù)值計算方法,比較分析了凸輪在采用修正等速、修正梯形加速度和修正正弦加速度運動規(guī)律曲線時,整個分度周期內(nèi)油膜厚度的變化。討論了凸輪轉(zhuǎn)速、分度盤負載力矩、鋼球直徑、凸輪滾道截面半徑與分度盤直徑比等參數(shù)對油膜厚度的影響,為鋼球滾子弧面分度凸輪的潤滑設計提供了理論依據(jù)。
2011, 42(6):213-218. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:通過動力學模型和試驗,分析了液壓馬達低速波動的機理和產(chǎn)生條件,認為非線性液壓彈簧力和非線性摩擦力的耦合作用是液壓馬達低速波動主要原因;通過試驗研究了非線性摩擦扭矩、泄漏系數(shù)、粘性阻尼系數(shù)、油液壓縮系數(shù)等因素對液壓馬達低速波動的影響,揭示出液壓馬達低速波動是在負特性摩擦阻力工況下的自激振動現(xiàn)象,并提出了改善液壓馬達低速穩(wěn)定性的措施。
2011, 42(6):219-223. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:在建立永磁直線同步電動機驅(qū)動結(jié)構(gòu)機械模型的基礎上,采用有限元仿真分析運動部件在不同位置時法向力變化對龍門結(jié)構(gòu)橫梁變形的影響,得出橫梁在y軸方向的變形曲線。實驗測得橫梁背面變形,并與仿真結(jié)果對比分析,得出電動機定子磁場對應的法向力。實驗結(jié)果驗證了仿真結(jié)果的正確性。
2011, 42(6):224-229,223. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出數(shù)控車床動力卡盤輸入推拉力的直接監(jiān)測方法,研制了動態(tài)測量推拉力的回轉(zhuǎn)拉壓力傳感器,并分析了離心力導致的彎曲變形、膨脹變形和彎曲振動對傳感器測量誤差的影響,提出了膨脹變形引起的測量誤差的補償算法。試驗表明,回轉(zhuǎn)拉壓力傳感器能較好地監(jiān)測動力卡盤的輸入推拉力變化,該方法比監(jiān)測回轉(zhuǎn)液壓缸的供油壓力更可靠,并具有監(jiān)測裝置不容易受冷卻水和鐵屑污染的優(yōu)點。
2011, 42(6):230-234. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:基于實驗與數(shù)值模擬,從坯料體內(nèi)部自由缺陷在坯料變形過程中發(fā)生移動的角度來分析某曲軸連桿軸頸分模面內(nèi)側(cè)及過渡圓角處的微米級裂紋產(chǎn)生機理。提出將連續(xù)的坯料體分為表層優(yōu)質(zhì)層和中心次優(yōu)質(zhì)層的包覆結(jié)構(gòu)假設,建立了相應的數(shù)值模型,通過Deform 3D模擬出曲軸成形過程中這兩層金屬的流動與分布狀態(tài),獲得了內(nèi)部自由缺陷在鍛件中的堆積趨勢及原工藝下的成形速度場對優(yōu)質(zhì)層和次優(yōu)質(zhì)層流動的影響規(guī)律。結(jié)果表明:連桿軸頸分模面附近及過渡圓角處有中心次優(yōu)質(zhì)層金屬分布并裸露在鍛件表面,是自由缺陷富集的危險區(qū);終鍛成形過程中連桿軸頸橫截面上金屬的單方向流動加大了自由缺陷在危險區(qū)的聚集趨勢。實驗證明,出現(xiàn)的微米級裂紋是由從里層轉(zhuǎn)移到表層的、化合物成分為MnS和MoS的夾雜物在鍛件表層沿變形方向延伸而形成的一種發(fā)狀紋。
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