龔金科 , 余明果 , 王曙輝 , 龍罡 , 伏軍 , 吁璇
2011, 42(1):2-7. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.001
摘要:提出一種柴油機排氣微粒捕集器過濾體布置方式,,捕集器中采用若干端截面為扇形的單元塊過濾體,,呈圓周排列并在微波再生時作軸向旋轉。分析了單元塊旋轉式過濾體捕集器的過濾及再生機理,,并與傳統(tǒng)的整體式過濾體微粒捕集器的壓降特性及捕集效率進行比較,對其再生效果進行評價。試驗研究表明,,采用單元塊旋轉式過濾體能較好地實現(xiàn)微粒捕集器連續(xù)再生,,其性能優(yōu)于整體式過濾體,并有效地解決了車載電源功率對微波再生技術的限制,。
2011, 42(1):8-11. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.002
摘要:針對生物柴油氧化安定性較差,、NOx排放偏高的情況,添加抗氧化劑(BHA)對生物柴油進行燃料改性,,分析了抗氧化劑對生物柴油氧化安定性的影響,,討論了改性前、后生物柴油粘度隨溫度的變化規(guī)律,。測量了高壓共軌柴油機燃燒改性生物柴油的排放污染物隨轉速,、負荷的變化規(guī)律。探討了抗氧化劑改善生物柴油碳煙,、NOx排放的作用機理,。研究結果表明:燃料改性后,生物柴油的氧化安定性大幅度提高,,燃油粘度略有降低,;發(fā)動機的碳煙、NOx排放均明顯下降,,特別是在中,、高負荷時效果顯著;燃燒過程中抗氧化劑抑制了脂肪酸長鏈分子的高溫裂解,,促進了自由基的淬熄效應,,由此改變了碳煙與NOx排放之間此消彼長的關系。
汪碩峰 , 紀常偉 , 張擘 , 張健 , 牛昭 , 范伯元
2011, 42(1):12-15,,94. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.003
摘要:在一臺加裝了電控氫氣噴射系統(tǒng)的四缸發(fā)動機上,,就怠速、稀燃條件下純氫發(fā)動機的燃燒與循環(huán)變動特性進行了試驗研究,。試驗結果表明,在過量空氣系數(shù)為2.08~3.20,,利用原機電子控制單元自動調整點火角及怠速馬達開度可以將純氫發(fā)動機怠速轉速控制在原機目標怠速(790r/min)附近,。隨著過量空氣系數(shù)的增加,發(fā)動機傳熱損失有所降低,,但平均指示有效壓力及燃燒持續(xù)期的循環(huán)變動略有增加,。當過量空氣系數(shù)由2.08提高至3.20時,每循環(huán)進入發(fā)動機的燃料能量流量減少約15.4%,。
2011, 42(1):16-21. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.004
摘要:天然氣發(fā)動機燃燒過程非線性動力學特性
2011, 42(1):22-26,,30. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.005
摘要:采用實驗與數(shù)值模擬相結合的方法,,進行了不同控制參數(shù):共軌壓力,、噴油脈寬條件下高壓共軌噴油器的噴射特性研究。通過實驗數(shù)據(jù)總結了電磁式噴油器噴油量、噴油率,、針閥開啟延遲與關閉延遲、噴油持續(xù)期等噴射特性,。利用AMESim軟件建立的高壓共軌燃油系統(tǒng)模型進行仿真計算,,與實測噴油器噴油率結果進行了對比驗證,分析了共軌系統(tǒng)噴射過程中噴油器內液力過程和針閥運動特性,,得到了高壓共軌噴油器噴射特性隨共軌壓力和噴油脈寬的變化機理和規(guī)律,。
2011, 42(1):27-30. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.006
摘要:建立了高壓共軌噴油器的Matlab/Simulink仿真模型,采用多目標模擬退火MOSA優(yōu)化算法作為尋優(yōu)策略,,以針閥開啟延遲和關閉延遲為目標函數(shù)進行高壓共軌噴油器的關鍵結構參數(shù)多目標仿真優(yōu)化設計,。實驗結果表明:優(yōu)化后的高壓共軌噴油器針閥開啟延遲時間降低16.7%,達到0.25ms,;關閉延遲時間降低15.2%,,達到0.78ms。
2011, 42(1):31-34,,38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.007
摘要:根據(jù)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的結構及工作過程,,提出簡化分析發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的若干假定,在此基礎上運用集總參數(shù)法建立發(fā)動機電控冷卻系統(tǒng)的數(shù)學模型,;對一臺發(fā)動機的起動過程進行仿真計算,,并進行試驗驗證,結果表明該模型比較合理,,適用于發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的動態(tài)傳熱計算,;設計了發(fā)動機冷卻液溫度控制系統(tǒng)的控制策略,并進行控制仿真,;在傳熱穩(wěn)態(tài)工況下,,進行了冷卻系統(tǒng)的能耗優(yōu)化設計。
2011, 42(1):35-38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.008
摘要:對燃氣機熱泵余熱利用方式進行了理論分析,,從能量平衡角度分析了除霜的可行性,,計算結果表明:除霜熱量占余熱回收總量的比值為6.5%~9.5%;在不同的除霜周內,,制冷劑氣化熱量占回收余熱總量的比值變化較大,,最大不超過45%,從能量角度利用余熱除霜是可行的,;燃氣機熱泵的Cop可以提高30%,,一次能源利用率在1.3~1.8,可見利用余熱供熱對提高燃氣機熱泵的性能系數(shù)具有重要的意義,。
2011, 42(1):39-43,,73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.009
摘要:混流式水泵水輪機轉輪的離心效應較混流式水輪機明顯,形成了全特性曲線上的S形特性。該S形區(qū)水泵水輪機流道內流動狀況很不穩(wěn)定,,為了詳細了解該區(qū)域的流動特性,,選取等開度下水輪機工況、水輪機飛逸工況,、零流量附近水輪機制動工況,、零流量附近反水泵工況以及反水泵工況等5個工況點進行全流道定常流和非定常流數(shù)值分析。定常流動分析表明:全特性曲線上的S形區(qū)轉輪和導葉流道內存在大量的渦,,消耗了大量的水能,,致使機組輸出功率很小。非定常流場計算表明:在S形過渡工況區(qū),,蝸殼與尾水管直錐段內的壓力脈動頻率與幅值均相近,,且幅值小,;而導葉至葉片的無葉區(qū)和葉片進口的壓力脈動幅值高,,主要為高頻脈動。
2011, 42(1):44-48. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.010
摘要:為了研究漩渦泵內部流場對其外特性的影響,,采用RNG k—ε湍流模型和結構化網格技術對漩渦泵內部非定常流動進行數(shù)值模擬計算,。結果表明,漩渦泵流道內壓力變化呈直線分布,;流道內縱向漩渦隨流量的增大而減小,,徑向漩渦周期性地脫離葉片被液流帶走且隨著時間增加而增大;設計工況下,,各監(jiān)測點處壓力脈動變化呈周期性分布,,從流道進口到出口壓力脈動幅值逐步增大;不同工況下,,葉片通過頻率是壓力脈動的主頻,,其對應的壓力脈動幅值隨流量增大而增大。
2011, 42(1):49-53,,58. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.011
摘要:在對Green-Ampt修正模型研究的基礎上,,根據(jù)水量平衡原理,提出了在水平土柱試驗供水量,、土壤初始與飽和含水率,、土壤含水率線性分布假定的基礎上計算土壤入滲性能的簡化模型方法。用本研究提出的簡化算法計算得到的土壤入滲性能與其他方法得到的結果非常接近,。將該簡化方法計算得到的土壤含水率分布與實測值進行比較表明,平均誤差為4.18%,,證明該方法估算的土壤含水率分布與實測值非常接近,。結果表明該方法可以較為準確地估算土壤入滲性能在時間上及含水率在空間上的分布,能方便地應用到相關研究與應用中。
2011, 42(1):54-58. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.012
摘要:針對農田沙害,,用移動式風蝕風洞及相關配套設備對莜麥留茬,、礫石覆蓋和傳統(tǒng)旱作農田地表進行原位測試,研究它們的近地表風沙運動規(guī)律,,探索莜麥留茬和礫石覆蓋對旱作農田土壤風蝕的作用機理和防護效果,,從而為農田風蝕防治提供技術依據(jù)。研究表明,,莜麥留茬,、礫石覆蓋近地表風沙運動與對照秋翻地明顯不同;受莜麥殘茬和礫石覆蓋的阻擋,、疏散作用,,風沙活動層提升,近地表風速不同程度削弱,;輸沙量小于對照秋翻地并且在近地表一定高度處出現(xiàn)極大值,。抗風蝕效率分析證明,,莜麥留茬和礫石覆蓋對旱作農田防治風蝕都有重要的作用,,但礫石覆蓋不如莜麥留茬的防風蝕效果好。
2011, 42(1):59-63. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.013
摘要:為了研究不同技術參數(shù)對霧滴漂移特性的影響,,在可控風洞環(huán)境條件下測試了不同型號噴頭在不同噴霧技術參數(shù)下的抗飄失能力,,結果表明:噴頭型號變小、噴霧壓力和風速增大都增加了飄失對于噴霧高度變化的敏感程度,,LU噴頭的敏感程度大于ID噴頭,;改變噴霧方向角對霧滴飄失的影響相對于風速、噴頭型號并不顯著,。
2011, 42(1):64-67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.014
摘要:以被動式傾斜波紋圓盤刀為研究對象,,運用速度瞬心法得出播種機前進速度和切茬深度是切茬速度的主要影響因素??疾炝瞬シN機前進速度和配重對圓盤刀工作性能主要指標(切茬深度和牽引阻力)的影響,。兩指標兩因素正交田間試驗結果表明,切茬深度和牽引阻力均隨兩因素增加而增大,,配重是影響切茬深度的主要因素,;當配重達到一定值時,播種機前進速度對切茬深度的影響比對牽引阻力的影響顯著,。
2011, 42(1):68-73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.015
摘要:采用ANSYS/LS-DYNA顯式動力學仿真軟件,,建立甘蔗—切割器系統(tǒng)的動力學仿真模型,且進行了甘蔗切割物理試驗驗證,。利用四因子二次通用旋轉組合設計方法和甘蔗—切割器系統(tǒng)仿真模型進行一刀切斷甘蔗的仿真試驗,,建立影響因素與切割力和剪應力的數(shù)學模型,,研究了切割力和剪應力各影響因素及其交互作用的影響規(guī)律,且對影響因素進行優(yōu)化,,獲得了一刀切斷甘蔗時可靠性為95%的最佳切割力總區(qū)間,。結果表明,刀片刃角為17.5°,,切割角為27.73°,,刀盤傾角為28°,切割速度為16m/s時,,可靠性為95%的最佳切割力范圍為235.82~297.98N,。
2011, 42(1):79-83. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.017
摘要:在對輪式聯(lián)合收獲機作業(yè)過程中所受驅動力、行駛阻力以及作業(yè)阻力理論分析的基礎上,,建立輪胎模型,、路面模型以及作業(yè)過程受力模型,并進行數(shù)值仿真,,獲得整機運動姿態(tài)曲線,。基于視景仿真驅動平臺,,建立包括農田,、道路、樹木,、草地等地表環(huán)境的逼真虛擬場景,,并導入合理簡化后的聯(lián)合收獲機整機視景仿真模型,利用Vega API編程接口實現(xiàn)整機在虛擬場景中的運動姿態(tài)交互控制,,使視景仿真結果更符合實際,,為研究聯(lián)合收獲機交互式集成虛擬試驗平臺打下基礎。
2011, 42(1):84-89,133. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.018
摘要:設計了滾筒式苜蓿干燥與莖葉分離設備,,可在完成干燥的同時實現(xiàn)莖葉分離加工,。采用預干燥滾筒與三回程干燥滾筒的組合結構,,可實現(xiàn)苜蓿莖、葉的均衡干燥,。利用CFD方法對設備內部的空氣流場進行了仿真模擬,可以看出流場的風速分布反映了設備的結構特點,,且不存在明顯的渦流現(xiàn)象,,能夠滿足輸運物料、均衡干燥和莖葉分離的要求,。風門開啟面積對分離室內的風速影響顯著,,并且呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。根據(jù)模擬結果可得,,滿足莖葉分離風速條件的風門最佳開啟面積為(150×150)~(200×150)mm2,。
2011, 42(1):90-94. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.019
摘要:基于矩形循環(huán)圖法,設計了一種籽瓜挖瓤機,。上瓜機構采用改進的擺動凸輪機構,,插瓜架轉位機構選擇兩圓銷四槽輪機構,挖瓤刀升降機構選取平底式直動從動件盤形凸輪機構與改進的杠桿傳動,。以試驗機為基礎進行籽瓜挖瓤正交試驗,,確定了適合籽瓜挖瓤的工藝參數(shù):挖刀類型為半圓形挖刀、挖刀轉速為240r/min,、挖刀安裝角度為15°,。重復試驗表明:該挖瓤機挖凈率在98%以上,籽粒潔凈率在98%以上,,損失率在2%以內,,破碎率小于1%。
2011, 42(1):95-100. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.020
摘要:針對竹材特殊的結構,,研制了竹質OSB刨片機,,闡述了刨片機的開發(fā)理念、機械設計及液壓設計原理,,對刨片機進行了刨切試車試驗,。將刨片機加工的竹刨花壓制成竹質OSB,并進行了竹質OSB主要物理力學性能的測試研究,。結果表明:竹質OSB刨片機能刨切出優(yōu)質規(guī)則的竹刨花,,使竹青均勻分布于竹刨花側面上,竹質OSB刨片機具有效率高,、沖擊振動小等特點,。竹質OSB的主要物理力學性能均高于LY/T 1580—2000(OSB/4)標準要求。因此,,竹質OSB刨片機的研究設計是合理有效的,。
2011, 42(1):101-105. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.021
摘要:設計了以計算機為信息管理平臺,,以單片機為數(shù)據(jù)處理和控制平臺,利用無線射頻識別技術進行個體識別的奶牛精確飼喂裝備,。建立了裝備的工作參數(shù)并進行了精度驗證,。通過一個月的飼喂試驗表明,該裝備技術可顯著提高奶牛產奶量及其品質,,使奶牛平均日單產提高3.9kg,,且牛奶平均脂肪含量為3.74g/(100g),平均蛋白含量為2.98g/(100g),。
劉華財 , 陰秀麗 , 吳創(chuàng)之
2011, 42(1):106-112. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.022
摘要:秸稈電廠原料供應包括田間收集,、運輸、裝卸,、預處理和儲存子過程,,本文在各子過程成本計算的基礎上,把原料供應分成5種模式進行成本分析:中心料場直接收集散料模式,、中心料場破碎收集模式,、收儲站破碎收集模式、收儲站打包模式和成型顆粒模式,。結果表明:成本從低到高依次為中心料場破碎收集模式,、收儲站破碎收集模式、收儲站打包模式和成型顆粒模式,。中心料場直接收集散料模式的成本則在到廠運輸距離不長時最低,,但受距離的影響也最大,當距離分別大于16,、28和69km時超過中心料場破碎收集模式,、收儲站破碎收集模式和收儲站打包模式。成型顆粒模式關鍵在于降低制粒能耗,。打包模式中打包處理降低的運輸成本還不能很有效地補償打包和裝卸環(huán)節(jié)增加的成本,。除成型顆粒外的其他4種模式,都是購買成本最高,,然后是運輸成本和田間收集裝車成本,。
2011, 42(1):113-116. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.023
摘要:為了確定在固體熱載體加熱方式下反應溫度和停留時間對生物質熱解揮發(fā)特性的影響,設計了陶瓷球熱載體加熱下降管式生物質熱解實驗裝置,,并進行了生物質熱解揮發(fā)特性實驗,。該實驗裝置能夠對反應溫度進行精確控制,實現(xiàn)生物質粉和陶瓷球熱載體按比例連續(xù)均勻喂料及熱解殘?zhí)繕悠返牟杉?。實驗物料為玉米秸稈粉,,反應溫度分別為450、500,、550℃,。停留時間通過反應物在反應管內下降距離間接測量,,下降距離分別為150、550,、850,、1150mm。利用灰分示蹤法計算得到了不同條件下生物質的熱解揮發(fā)率,。實驗結果表明:玉米秸稈粉的熱解揮發(fā)率隨著熱解溫度的升高,、下降距離的加長而非線性增大。
2011, 42(1):117-121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.024
摘要:氣化劑配風工藝的改變可對氣化過程中爐內溫度產生影響,,經過對比測溫實驗得到中心管配風工況下床層溫度高于雙層配風工況。應用Fluent軟件對不同配風工藝下氣化爐壓力場進行模擬分析,,根據(jù)燃燒學理論找出熱解層壓力對氣化反應的影響因素,,結果表明:氣化劑中心管供給降低了氣化爐熱解層區(qū)域壓力,且該工況下床層壓力分布較均勻,。熱解層壓力降低可增加揮發(fā)分析出量,,加快反應速率,提高爐內溫度,,從床層壓力角度詮釋了氣化爐實驗結果,,最后通過誤差分析方法檢驗了仿真結果的準確性。
裴曉梅 , 張迪 , 石惠嫻 , 朱洪光 , 雷勇 , 王卓
2011, 42(1):122-128. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.025
摘要:針對集中供氣型沼氣工程加溫需求和地源熱泵式系統(tǒng)存在地下側土壤溫度回補問題,,提出了太陽能—地源熱泵復合式沼氣池加熱系統(tǒng)(ISGSHPS),,并從經濟和環(huán)保兩方面將該系統(tǒng)與地源熱泵和電熱膜加熱系統(tǒng)進行分析比較得出系統(tǒng)的最優(yōu)太陽能集熱面積。結果表明:最優(yōu)集熱面積主要與每年總加熱時間,、電價有關,。系統(tǒng)最經濟加熱時間段為每年10月至次年5月;在電價低于0.5元/(kW·h)時,,ISGSHPS不如單獨的地源熱泵系統(tǒng)經濟,;在電價0.5~1.0元/(kW·h)和高于1.0元/(kW·h)時,ISGSHPS的最優(yōu)集熱面積分別為24m2和32m2,。目前,,最合理的太陽能投資面積為24m2,生命周期為20年的ISGSHPS相對地源熱泵和電熱膜系統(tǒng)總節(jié)約費用分別為10830元和59244元,,CO2減排量約為74t和266t,有較大的投資潛力,。
2011, 42(1):129-133. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.026
摘要:在Helmholtz型脈動燃燒器尾管中進行了耐火土顆粒的干燥實驗,通過干燥法中的簡化法確定了不同頻率下物料內部的水分擴散系數(shù),。應用費克第二定律,,結合適當?shù)某跏紬l件和邊界條件,并根據(jù)實驗確定不同頻率下脈動氣流與耐火土顆粒間的對流傳質系數(shù),,探討脈動頻率對脈動燃燒干燥過程中氣流與物料間的對流傳質系數(shù)的影響,,建立了修伍德數(shù)與脈動頻率間的關聯(lián)式,。結果表明,在干燥過程中氣流的脈動可強化物料內部水分擴散,,脈動氣流傳質的修伍德數(shù)遠高于相同雷諾數(shù)下穩(wěn)定紊流中的數(shù)值,。
肉孜·阿木提 , 毛志懷 , 李峰 , 高澤斌 , 海力力·沙比提 , 張學軍
2011, 42(1):134-139. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.027
摘要:設計了一種以太陽能為主要能源、電能為輔助能源,,集熱器的方位角和仰角隨太陽輻射方位變化而可調的太陽能空氣集熱器與干燥箱為一體的干燥裝置,。試驗結果表明,該裝置集熱量達11.964kJ/h,,可滿足干燥箱所需熱量消耗,,但是在干燥箱內部前后端溫度有1.5~4.0℃溫差。整粒庫車小白杏的干燥時間為79h,,杏干優(yōu)等品率達85%,,與傳統(tǒng)干燥方法相比,干燥時間縮短52%,。
2011, 42(1):140-143,,153. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.028
摘要:在較低溫度下采用旋轉組合設計對杏進行了薄層干燥試驗,考察了溫度,、風速對杏干燥特性的影響,。試驗結果表明在一定范圍內溫度是影響干燥速率的主要因素,通過試驗值回歸,,確定杏在較低溫度下的干燥模型為Wang—Singh方程,,且模型系數(shù)與溫度、風速有關,。試驗值與模型預測值比較說明,,該模型能較好地描述干燥過程中杏的水分比與干燥時間的關系。
2011, 42(1):144-149. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.029
摘要:利用波長650nm,、功率13.25mW的半導體激光照射貯藏期的次郎柿表面,,并采集激光光斑特征響應區(qū)域圖像。通過折半試探方法確定光斑區(qū)域的圖像分割閾值區(qū)間后對目標圖像進行分割,。再分析計算目標圖像分割區(qū)域(S1,、S2)的像素面積參數(shù)(AS1、AS2,、AS1-AS2,、AS1/AS2),區(qū)域的灰度值信息熵(HS1,、HS2)以及灰度值標準差(SDS1,、SDS2)。將以上參數(shù)作為體系的圖像參數(shù)集,對次郎甜柿的可溶性固形物含量進行主成分分析(PCA),。通過分析,,得到對檢測次郎甜柿可溶性固形物含量起主導作用的激光圖像參數(shù)分量組合(AS1/AS2、HS2,、SDS2),。以該分量組合建立對次郎甜柿可溶性固形物含量檢測的改進型支持向量機(SVM)回歸模型。模型性能參數(shù)(相關系數(shù)R達到0.9905,,決定系數(shù)D達到0.8709)和驗證性試驗均表明該模型具有較好的穩(wěn)定性和準確性(檢測SSC的準確率平均值達到94.1%,,標準差為0.014)。
2011, 42(1):150-153. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.030
摘要:對國產芝麻樣品和進口芝麻樣品及其相應壓榨芝麻油的組分和品質進行對比分析,。結果表明:進口芝麻較國產芝麻的子粒稍大且略顯飽滿,;國產芝麻和進口芝麻的粗脂肪含量略有差異,國產芝麻的粗蛋白含量高,,草酸和灰分含量低,;國產芝麻較進口芝麻壓榨芝麻油的色澤無明顯差別,但磷脂含量,、酸價、皂化值,、過氧化值較低,;國產芝麻油的抗氧化成分含量和氧化穩(wěn)定性均好于進口芝麻油;國產芝麻油和進口芝麻油的脂肪酸組成基本一致,,均在芝麻油國標范圍內,;進口芝麻壓榨芝麻油的香味稍遜色于國產芝麻油。
張慧娟 , 趙燕東 , 孫宇瑞 , 王聰穎 , 蔡祥 , Schulze Lammers P
2011, 42(1):154-158. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.031
摘要:萎蔫現(xiàn)象是植物虧水脅迫環(huán)境下表現(xiàn)出的一種生命特征,。為了定量辨識植株的萎蔫體態(tài),,在應用激光掃描裝置快速獲取植株3-D圖像基礎上,定義了4種萎蔫指數(shù),,即葉面卷曲統(tǒng)計指數(shù),、葉片形心的高斯曲率、基于形心切平面的葉尖投影以及葉片邊緣投影求和平均,。實驗方法將葉片萎蔫程度分為5個等級水平(LS1~LS5),,通過逐一檢驗每種定義的萎蔫指數(shù)是否具有單調性得出可應用性結論。實驗結果表明距離投影算法滿足萎蔫指數(shù)的單調要求,,尤其是葉片邊緣投影求和平均萎蔫指數(shù)具有更好的魯棒性,。
2011, 42(1):159-164,192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.032
摘要:針對傳統(tǒng)的圖像分割方法較難分割棉花異性纖維的問題,提出了一種高分辨率棉花異性纖維彩色圖像的快速分割方法,。該方法通過改進的數(shù)學形態(tài)學的邊緣檢測方法得到灰度梯度圖,,再選取迭代過程中的最佳經驗值得到最佳分割閾值,從而實現(xiàn)了灰度梯度圖的分割。實驗結果表明,,該方法可以直接對高分辨率棉花異性纖維彩色圖像進行分割,,且分割效果較好,并使此環(huán)節(jié)的計算速度提高2倍以上,。
2011, 42(1):165-170. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.033
摘要:設計了一種復雜圖像分割的綜合算法,。首先對圖像進行預處理,鎖定大致目標范圍,,對圖像進行增強,,再基于閾值分割和Canny算子對圖像進行初步分割。然后結合形態(tài)學處理方法及各種邏輯運算對分割結果進行優(yōu)化處理,,得到精確完整的目標圖像,。以田間棗樹葉片圖像為例進行實驗,證明了該算法的可行性和有效性,。該算法對葉片重疊,、葉片灰度不均勻等復雜圖像都有很好的分割效果,獲得了邊緣清晰,、平滑,、定位精確的邊緣圖像。
2011, 42(1):171-176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.034
摘要:提出一種基于數(shù)據(jù)約束的黃瓜葉片參數(shù)化建模方法,。該方法首先通過對真實葉片形態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析獲得葉脈分布以及葉緣特征兩類形態(tài)特征參數(shù),,用來約束葉片整體形狀并分區(qū)域描述葉緣形態(tài)細節(jié),再根據(jù)參數(shù)值計算出葉片輪廓特征點的三維坐標,,利用輪廓中軸骨架建模方法生成葉片的三維網格,,最后采用紋理貼圖技術增加真實感。試驗結果表明,,采用該方法可以快速,、靈活地構建出黃瓜葉片的三維形態(tài),具有較強的真實感效果,。
2011, 42(1):177-180. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.035
摘要:以溫室黃瓜為對靶施藥對象,,結合溫室環(huán)境和黃瓜種植模式設計了移動懸掛式精準對靶施藥機器人系統(tǒng)。利用機器視覺獲取黃瓜病情信息,,實現(xiàn)基于顏色和紋理信息的病情判斷和定量分析,。研究光照、土壤溫度,、氣溫和濕度等環(huán)境要素的周期數(shù)據(jù)與黃瓜病害有效特征信息表達之間相互關系,,預警溫室黃瓜病害發(fā)生和變化趨勢。病害信息和環(huán)境要素擬合信息為噴霧機運動控制提供決策依據(jù),,以病灶分布作為軌跡規(guī)劃和對靶施藥依據(jù),, 實現(xiàn)PLC控制三自由度噴霧機械臂和獨立噴嘴作業(yè),。室內試驗表明機器人具有較好的穩(wěn)定性和實用性。
2011, 42(1):181-185. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.036
摘要:設計了由產量監(jiān)視器,、速度傳感器,、產量傳感器、差分全球定位系統(tǒng)(DGPS),、割臺高度傳感器,、升運器轉速傳感器和玉米果穗導向裝置組成的穗狀玉米測產系統(tǒng),并應用該系統(tǒng)進行田間測產試驗,。收獲作業(yè)前抽樣測量玉米果穗的粒穗比和含水率,;玉米收獲機工作時,以割臺高度傳感器作為邏輯開關,,割臺收獲玉米果穗,,通過導向裝置使玉米果穗以相同速度沖擊產量傳感器;產量傳感器將沖量轉化為電信號,,并傳給產量監(jiān)視器,;產量監(jiān)視器融合產量、速度,、升運器轉速及DGPS信息計算出當前小區(qū)產量并存儲在擴展名為“.vld”的文件中,,應用自行研制的農業(yè)空間信息采集與應用系統(tǒng)(DCAS)可繪制收獲產量圖。2009年秋季應用該系統(tǒng)進行田間玉米收獲實時測產,,田間試驗數(shù)據(jù)表明該系統(tǒng)測產平均相對誤差為18.11%,。
2011, 42(1):186-192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.037
摘要:利用基于熵值的組合預測方法構建高精度遙感估產模型,對黑龍江軍川農場2007年和2008年春玉米的主要生育期多時相Landsat TM/ETM+影像數(shù)據(jù)分別建立單一時相的估產模型,,通過信息熵賦予各個時相估產模型的權系數(shù),構建組合估產模型,,然后對組合估產模型和單一時相估產模型進行對比分析,。結果表明:基于熵值的組合估產模型能夠有效提高估產精度,與最佳的單時相遙感估產模型相比,,2007年和2008年的組合估產模型的相關系數(shù)絕對值分別提高了0.137和0.121,;根據(jù)組合估產模型的權系數(shù)大小,能夠獲得限制玉米產量的主要生態(tài)障礙因素和提高玉米產量的方法,。因此,,基于熵值組合預測和多時相遙感構建估產模型用于春玉米估產是有效、可行的,。
2011, 42(1):193-197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.038
摘要:通過準確測量奶牛新鮮乳汁的溫度,、電導率、電容和乳汁中的體細胞含量,,建立了溫度,、電導率、電容為輸入,體細胞數(shù)為輸出的四層BP神經網絡模型,。并將結果與沒有電容參數(shù)的網絡模型結果進行比較,。結果表明:電容參數(shù)的加入使檢測精度有顯著提高,驗證集奶牛乳腺炎等級的正確檢出率達到100%,。
2011, 42(1):198-203. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.039
摘要:使用BP神經網絡進行故障診斷過程中,,隨著輸入變量的增加會造成“維數(shù)”災難,導致訓練效率不高,,而且易陷入局部極小的問題,。基于粗糙集的約簡是常用的降低“維數(shù)”的方法,,但約簡是NP問題,,隨著信息量增多計算量會隨之劇增;本文采用基于屬性重要度的啟發(fā)式值約簡算法進行屬性約簡,,建立了一種模糊信息知識發(fā)現(xiàn)方法結合粒子群優(yōu)化BP網絡的故障診斷方法,。通過實驗表明此方法不僅能有效獲取規(guī)則,降低網絡的輸入維數(shù),,還能有效避免陷入局部極小,,從而提高故障診斷的效率。
2011, 42(1):204-208. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.040
摘要:對復雜曲面進行分片后,,以實際涂層厚度與理想涂層厚度方差為目標函數(shù),,采用黃金分割法求解涂層重疊區(qū)域寬度的最優(yōu)值。為提高噴涂效率,,利用無方向的連接圖表示曲面上的噴槍軌跡優(yōu)化組合問題,,采用改進的蟻群算法進行求解。仿真結果表明,,蟻群算法的全局性和收斂速度都能達到滿意的效果,。噴涂試驗中,采用三角網格劃分法對復雜曲面工件進行造型,,優(yōu)化后的噴涂軌跡不僅能夠滿足涂層均勻性要求,,而且噴涂時間節(jié)約了20%。
2011, 42(1):209-212,222. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.041
摘要:提出一種高壓氣動比例減壓閥,,該閥由比例電磁鐵控制的二位三通型滑閥式先導閥和活塞提升式主閥組成,,通過壓力傳感器和控制器構成閉環(huán)電反饋控制,最高工作壓力為31.5MPa,。該閥雖然存在少量先導耗氣,,但保證了壓力調整的快速性和穩(wěn)定性,克服了先導泄漏對減壓閥的影響,,避免了先導閥意外結冰的發(fā)生,。在介紹結構及工作原理的基礎上分析了該減壓閥的特點,,利用AMESim建立了考慮氣源壓力和負載流量波動的仿真模型。仿真結果表明:該閥在氣源壓力緩慢下降且負載流量大范圍波動的情況下能實現(xiàn)穩(wěn)定的壓力輸出,,在不改變控制參數(shù)的前提下,,當氣源壓力為31.5MPa時輸出壓力可在1~30MPa范圍內穩(wěn)定;先導閥預開口形式對壓力精度影響較小,,但應避免正開口以減少氣體浪費,;先導閥環(huán)形間隙高度控制在10μm左右較為合適。
2011, 42(1):213-217. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.042
摘要:對被粘接件為鋼板和鋁板的剛度平衡,、非平衡搭接膠接接頭進行不同溫度下的拉伸載荷剪切強度試驗,,分別得到各種類型搭接件在3種溫度下的最大拉伸力值。以Goland和Reissner的一維梁模型為基礎,,參考Wu Z J提出的接頭解析方法推導出求解剛度不平衡接頭端部載荷的相關公式,,并且通過有限元仿真對試驗中各種類型接頭進行膠層應力分析,最后針對剛度非平衡結構對接頭強度的影響進行了討論,。
2011, 42(1):218-222. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.043
摘要:提出一種基于超球面支持向量機的刀具磨損狀態(tài)識別方法,。該方法提取切削力與振動信號中的多項特征,對各項特征分別進行刀具磨損量相關性分析,選擇與刀具磨損變化量最相關的均值,、均方根,、小波系數(shù)能量以及小波系數(shù)近似熵組成特征向量。采用超球面支持向量機作為分類器,,實現(xiàn)了刀具磨損狀態(tài)的自動識別,。實驗證明,在小樣本學習情況下,,基于超球面支持向量機的刀具磨損狀態(tài)識別方法具有良好的學習和泛化能力,,獲得較高的識別正確率。
2011, 42(1):223-227. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.044
摘要:隨著機械加工對于更快的材料去除率和更好的表面完整性的需求,,高速切削高強度鎳基高溫合金Inconel 718的應用是必然的發(fā)展趨勢,。通過賽阿龍(Sialon)陶瓷刀具高速銑削Inconel 718試驗,研究切削速度對Inconel 718加工表面完整性的影響規(guī)律,。結果表明,隨著切削速度的提高加工表面完整性越來越好,,在試驗條件范圍內,,當切削速度達到1400m/min時,獲得的表面完整性最好,。
2011, 42(1):228-232. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.045
摘要:以球—面接觸方式,,在0.6mm振幅下,研究微細電火花線切割加工表面在不同載荷和不同頻率下的往復滑動干摩擦磨損行為,,并探討其磨損機理,。結果表明,,微細電火花線切割加工的模具鋼M42表面,隨著載荷的增加,,摩擦過程轉變?yōu)槿w摩擦,,降低了摩擦因數(shù);隨著頻率的增加,,由于溫升形成的氧化膜降低了微凸體接觸界面的抗剪強度,,從而使摩擦因數(shù)降低;磨損體積隨著載荷和頻率的增大均呈增大的趨勢,,磨痕呈現(xiàn)為典型的粘著磨損和氧化磨損機制,。
2011, 42(1):233-235. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2011.01.046
摘要:豬籠草(Nepenthes)葉籠滑移區(qū)因具有特殊的表面結構而對昆蟲表現(xiàn)出良好的滑移功能。利用掃描電子顯微鏡和三維白光干涉表面形貌儀對滑移區(qū)表面結構進行了顯微觀測并提取了三維結構參數(shù),結果表明滑移區(qū)表面主要由兩端略向下彎曲的月骨體和致密無序排列的蠟質晶體組成,?;诨茀^(qū)表面微結構及其三維參數(shù),利用3DSMAX軟件設計了蝗蟲捕集滑板的表面結構,為具有良好滑移功能的蝗蟲捕集滑板的制造提供了理論基礎。
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