2010, 41(11):1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:O’Rourke碰撞模型仅仅考虑了碰撞拉伸分离以及聚合,而忽略了碰撞反弹、反射分离以及高韦伯数下的碰撞二次破碎过程,在碰撞分区过程中也忽略了燃油物性以及碰撞环境条件的影响,使得预测的碰撞分区临界韦伯数偏低。复合碰撞模型根据相关的实验结果对碰撞分区进行油滴粘度以及碰撞环境压力修正,考虑碰撞反弹、反射分离、拉伸分离以及碰撞二次破碎过程,提高了碰撞分区的预测精度。基于复合碰撞模型,分析了油滴粘度与环境压力对喷雾碰撞过程的影响。结果表明环境压力的增加,使得碰撞反弹概率增加而聚合概率下降;燃油粘度的增加使得碰撞聚合比例增加而碰撞分离比例下降。
2010, 41(11):8-12. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:分析了小桐子油的主要成分及理化性质。以ZH1115型直喷柴油机作为试验样机,用不同比例的油料作为燃料,测量了气缸压力及NOx、HC、CO和烟度等废气排放,分析其负荷特性。燃用小桐子油与燃用柴油时相比,发动机气缸压力和压力升高率,NOx、HC排放和排温均较低,烟度相当,只有CO排放略高。供油提前角提前时,燃用小桐子油的发动机气缸压力和压力升高率增大, NOx排放量增加,排气温度略有降低,CO排放量变化不大,HC排放量减少。
2010, 41(11):13-19. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:柴油机燃烧峰值压力出现前燃烧过程对应的局部振动信号与缸内燃烧状况密切相关。对比分析了195型及495T型柴油机在该局部时段内振动加速度、缸内压力及其各阶导数的时域波形,基于波形间的相关性,提出了利用振动加速度信号的拐点推测燃烧过程特征点的方法。对比不同工况时局部时段内的缸内压力、压升率、振动加速度及压力升高加速度的时域波形及频谱能量,发现振动加速度信号最大时域波动量及特定频带的能量与缸内燃烧状况密切相关,可作为表征缸内燃烧状况的特征参数,试验结果表明选取的特征参数是有效的。
2010, 41(11):20-25. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:基于时滞影响的GDI发动机非线性平均值怠速系统模型,针对怠速工况下汽车附件用电产生的扭矩干扰量,设计了时滞依赖的H∞状态反馈控制器,使闭环控制系统渐进稳定同时,满足输出量对扰动输入的抑制能力为γ。该时滞既包括发动机稳态下的燃油喷射到力矩输出时间延迟,瞬态下节气阀控制进气量这一时刻到这部分进气量实际进入缸内的时间延迟,还包括节气阀执行控制量动作的延迟。上述时滞参数都是不确定的并且时不变的,但分别有恒定的上界。最后,用以en-DYNA软件建立的精确发动机模型,验证之前建模的正确性及控制方法的有效性。通过与未考虑时滞问题设计的控制器以及考虑到时滞问题设计的时滞非依赖控制器的控制效果进行仿真比较,本文设计的时滞依赖的控制器综合控制效果最好。
2010, 41(11):26-30. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为了提高汽油机瞬态空燃比的控制精度,油膜模型被广泛使用。回顾了油膜模型参数的传统辨识方法,提出了可加快辨识过程的解耦辨识法,实现了模型参数的解耦自动辨识。通过仿真试验,证明了该解耦辨识法的有效性。最后提出了较为理想的双方程辨识方法,可定量计算得到油膜参数的值。
2010, 41(11):31-37. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:模拟水力机械内部流动环境,在收缩-扩散型试验段中对翼型进行了空蚀、磨损及两者联合作用破坏试验,观测表面破坏微观形貌并测量破坏深度分布规律。空蚀形貌呈较为规则的近圆独立蚀坑,其分布较为随机。根据颗粒对表面作用的不同,磨损形貌表现为冲击、铲削、犁耕及切削等类型。在较高固相质量浓度下,联合作用破坏形貌大多在极端的角度(90°或0°)以颗粒磨损形式出现,其尺度特征在翼型表面随位置后移远大于磨损形貌,宏观破坏深度明显比单纯磨损大;而在低固相质量浓度下,微观形貌为空蚀磨损共存。
2010, 41(11):38-42. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:在保证离心泵主要几何参数不变的前提下,使用Hermite插值方法对叶片包角为90°、120°、150°和180°的4个叶轮进行叶片绘型。数值模拟分析了不同叶片包角与离心泵性能的关系。结果表明,叶片包角因改变叶轮出口相对速度液流角而使离心泵扬程和功率特性发生变化,其效果与改变叶片出口安放角类似。叶片包角增大的同时叶轮流道内的脱流与漩涡也随之减小,流动更贴近叶片型线,但叶轮流道内的摩擦损失也随之增大,离心泵存在一个使其效率最高的最佳叶片包角。
2010, 41(11):43-47. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为了研究压力脉动在离心泵不同位置的变化规律及其关系,利用CFD技术对离心泵内部流场进行多工况定常与非定常三维数值模拟,得到内部流场特性及计算点的压力脉动情况,并对其进行频域分析。结果表明,设计工况和大流量工况下,叶频是主要影响频率,而在小流量工况下,轴频是主要影响频率;压力脉动幅值随偏离工况的情况而变化,同一流量下,流道的进出口压力脉动变化大。
2010, 41(11):48-51. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对研制出的液压电机叶片泵样机,建立了电机泵性能试验系统,获得了样机的输入电量参数、输出液压能参数及内部转子转速和壳体内部压力等参数,得到了液压电机叶片泵样机的转子转速、噪声、功率和效率等随输出压力变化的特性,并与同等功率液压电机油泵组的试验结果进行了对比。与电机油泵组相比,电机叶片泵样机的体积减小50%、轴向尺寸减小61%,噪声降低约7 dB,液压电机叶片泵内部转子转速随输出压力升高而明显下降;同时,试验也发现样机存在内部流道狭窄引起的气泡析出和内部密封不良引起额外泄漏的问题,提出了相应的解决方法,为电机泵的后续优化及工业化提供了参考依据。
2010, 41(11):52-56. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:总结了BP网络和RBF网络在离心泵能量性能预测中的应用现状,介绍了这两种网络的结构及特点。分别采用BP网络和RBF网络建立了离心泵能量性能预测模型。用57组数据对这两个预测模型进行了训练,并用6组数据对两种网络结构的性能预测模型进行了仿真。研究结果表面:两种网络结果的预测模型预测精度比较接近且预测结果的趋势也相同,BP网络预测精度略高于RBF网络;BP网络扬程平均预测误差为3.85%,效率平均预测误差为1.39%,RBF网络扬程平均预测误差为4.79%,效率平均预测误差为3.43%;RBF网络预测所需时间仅为BP网络预测所需时间的一半。
2010, 41(11):57-62. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以研制32WB8-12型旋流泵为试验样机,通过改变叶轮轴向位置的外特性试验,得出泵qv-H、qv-P、qv-η和qv-NPSHc性能曲线变化规律;同时用5孔球形探针对泵无叶腔流场进行测量,得到流场5个测点绝对速度v、圆周速度vu、径向速度vr、轴向速度vz和静压ps变化情况。试验结果证明旋流泵qv-NPSHc曲线小流量范围与离心泵等呈相反趋势;随着叶轮伸入无叶腔尺度S的加大,泵扬程、效率和抗汽蚀性能均有提高。分析表明:无叶腔轴向旋涡运动为主流,存在回流运动;解释了外特性与内部流动参数之间的转化和因果关系;阐明旋流泵抽吸及扬程形成的原理。
2010, 41(11):63-66. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:运用瞬态水力学理论和特征线方法,结合某实际工程,对联合采用空气阀、泄压阀和二阶段缓闭蝶阀进行水锤防护的长距离有压输水管道系统的事故停泵水力过渡过程进行了计算和分析,得到管线沿程的水锤压力包络线和空化体积曲线,以及典型断面的压力时程线。计算结果表明,采用两阶段缓闭蝶阀、泄压阀和空气阀进行水锤安全防护是十分必要的,有利于抑制正水锤压力的继续升高和阻止负水锤压力的持续降低,防止断流弥合水锤的发生。但从计算结果看,管内仍存在局部空化现象,需要进一步优化空气阀的布置。
2010, 41(11):67-71. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:通过室内3g/L微咸水的入渗试验,分析了不同微咸水入渗水量对土壤剖面含水率、含盐量、脱盐效率和阳离子分布的影响。结果表明,利用3g/L的微咸水进行垂直一维积水入渗,入渗水量较小时,基质势是水分运动的主要动力,入渗量继续增大时,重力势逐渐取代基质势成为水分运动的主要动力;采用3g/L的微咸水入渗,可以使上层土壤脱盐,但使湿润锋处的含盐量急剧增加且达到最大值;湿润锋处含盐量与入渗水量符合指数函数关系,主根区的脱盐效率随着累积入渗量的增加而减小。在利用微咸水进行农田灌溉时,一方面要考虑盐分的淋洗效果,另一方面要兼顾脱盐效率,才能使土壤可持续利用。
2010, 41(11):72-78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对渠系配水优化方法存在通用化程度不高的问题,依据作物的水分生产函数,建立以土壤含水率为基础,灌区各种作物该次灌水增产效益最大和灌区水费收入最高的多目标优化配水模型。通过RS技术快速获取灌区土地利用和土壤含水率信息,并以像元为求解单元,通过蚁群算法在GIS系统中对模型进行求解,获得各斗渠满足多目标条件下的最优灌溉配水量。所得结果符合灌区灌溉用水的实际情况,该优化配水方法具有通用性。
2010, 41(11):79-83. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用基于客观赋值法的熵权信息法与主观赋值法相结合的综合评价方法对不同加氧频率处理温室甜瓜综合效益进行评价,并对各加氧处理进行综合效益排序。结果表明,2天1次的加氧频率处理综合效益最好,每天1次的次之,不加氧处理的综合效益优于3天1次和每天2次处理,沟灌处理的综合效益最差。加氧灌溉均可以不同程度地提高温室甜瓜的产量和品质,但由于加氧处理增加了电费及滴灌设备及管件等资金投入,致使一些加氧处理综合效益降低。地下滴灌的温室甜瓜综合效益始终优于沟灌。
2010, 41(11):84-88. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以土壤-水分-大气-作物系统模拟模型——SWAP模型和FAO-56分册推荐的最新双作物系数法为基础,计算浑善达克沙地天然植被蒸散量。结果表明:SWAP模型和最新双作物系数法模拟的蒸散量结果相近,均可用于模拟蒸散量。SWAP模型能模拟土壤剖面的水分动态。
姚宗路 , 孟海波 , 田宜水 , 赵立欣 , 罗娟 , 孙丽英
2010, 41(11):89-93. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对我国秸秆类生物质颗粒燃料灰含量高、灰熔点低而导致燃烧过程中易结渣、燃烧器易熄火、燃烧不稳定等问题,采用多级配风原理,设计出高效双层燃烧筒装置,实现三级配风,同时研究了螺旋清灰破渣机构,并在此基础上研制了生物质颗粒燃料燃烧器。采用玉米秸秆颗粒燃料和落叶松木质颗粒燃料进行了燃烧试验,试验结果表明,本燃烧器的多级配风结构和破渣清灰机构设计合理,燃烧效率达到91%,能够有效地将燃烧过程中产生的灰渣排出,结渣率明显下降,实现了连续稳定燃烧。与瑞典PX-20型燃烧器相比,以玉米秸秆颗粒为燃料时,本燃烧器燃烧效率提高了9%、结渣率降低了25.94%,燃料适应性广。
2010, 41(11):94-97. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以下吸式固定床生物质气化炉物理模型为研究对象,应用流体仿真软件Fluent,对冷态气化炉在单、双层气化剂配风工况下的床层压力场进行仿真研究。通过气化炉多点测压实验,对仿真结果进行验证。利用欧拉-拉格朗日方法分析气化炉冷态流场分布特性,根据伯努利方程说明气化炉床层压力场的变化原因。结果表明,仿真与实验结果的误差值在2.5%以内,气化剂配风工况的变化改变了炉内流场,双层气化剂配风使氧化层压力场平均值为14.98kPa,高于单层配风工况,且轴向压力分布均匀。
2010, 41(11):105-109. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为了研究富士苹果虎皮病病果电特性的变化规律,探讨利用电特性参数的变化来反映苹果内部的物理化学变化,运用LCR型电子测量仪测定了100Hz~3.98MHz频率、(20±1)℃恒温条件下贮藏1、8、15、22和29d的虎皮病果实复阻抗、电抗、电导、电容和介质损耗系数等电学参数。结果显示:在同一贮藏时间下,随着频率的增加,果实的复阻抗、电抗值在减小,电导值则在增加;而电容和果实的介质损耗系数变化则没有规律性。统计分析显示,感病果实和正常果实电容值村在极显著差异(P<0.01)。结果表明:电容值基本可以正确反映苹果的实际品质情况。
2010, 41(11):110-114. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为研究芝麻分离蛋白对干酪体系的修饰作用,对芝麻分离蛋白部分替代乳蛋白对干酪用乳微观结构和凝块热力学特性的影响进行分析。以芝麻蛋白占混合乳中总蛋白含量的0、4%、8%和12%制作4种干酪进行分析研究。结果表明,芝麻分离蛋白添加后引起乳脂分散,乳脂肪球变小,表现出芝麻蛋白的乳化均质作用。DSC分析显示其凝块热力学特性受芝麻分离蛋白浓度影响显著,凝块出现新的热吸收峰,且峰值温度发生变化。同时结合已有报道对芝麻分离蛋白与酪蛋白相互作用方式进行了探讨,结果表明,芝麻分离蛋白与酪蛋白发生共沉淀,对干酪凝块起到特性修饰作用。
2010, 41(11):115-118. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为探索臭氧对竹笋木质化的影响,研究了100、200或300μL/L臭氧处理30min对冷藏(1±1)℃竹笋木质化及相关酶活性的影响。结果表明:臭氧处理可延缓竹笋冷藏期间硬度的上升,降低呼吸强度和乙烯释放量;可延缓PAL、POD和PPO活性的增加,其木质素和纤维素的含量分别比对照低7%~12%和8%~14%,霉变率比对照低71%~84%。臭氧处理延缓了竹笋的木质化进程。
2010, 41(11):119-123. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:通过酶法制备进行大米抗氧化肽蛋白酶的筛选。以大米蛋白为原料、酶解液对DPPH自由基清除率为指标,从风味蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、复合蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胃蛋白酶等7种蛋白酶中,筛选出中性蛋白酶为最佳用酶。通过试验得出最佳的酶解反应条件为:底物质量浓度1.0 g/(100mL)、加酶量8%、pH值6.0、温度60℃、酶解时间30min。酶解液稀释15倍对DPPH自由基的清除率为89.45%,酶解液清除
2010, 41(11):124-128. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:将高电压脉冲电场(PEF)技术用于牛骨胶原蛋白的提取,通过单因素试验和Box-Behnken中心设计法得出提取牛骨胶原蛋白的最佳工艺参数为:底物质量浓度1.0g/(100mL)、胃蛋白酶添加量3%、pH值2.5、场强21.98kV/cm、脉冲数7,在此条件下,可溶性蛋白质量浓度高达16.21mg/mL,通过紫外光谱鉴定了所提取的样品为纯胶原蛋白而不含其他杂蛋白。
2010, 41(11):129-133. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用便携式可见/近红外检测仪快速检测阿巴特、康佛伦斯和五九香梨硬度。采集洋梨漫透射光谱(500~1010nm),经二阶导数和卷积平滑处理后,分别建立偏最小二乘法和多元线性回归模型。相关系数法和遗传算法用于选择偏最小二乘法建模变量,预测均方差分别为7.780N和8.080N,相对预测误差分别为26.24%和29.71%。多元线性回归模型使用7个变量,预测均方差和相对预测误差分别为7.740N和26.10%。结果表明:建立多品种洋梨硬度全局模型是可行的,便携式仪器可用于洋梨硬度现场检测。
袁越锦 , 徐英英 , 张艳华 , 党新安 , 杨立军 , 潘武
2010, 41(11):134-137. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用自制的板栗真空爆壳装置,对影响板栗真空爆壳特性的因素进行了试验研究。试验结果表明,板栗大小、形状对真空爆壳影响显著;爆壳率随绝对压力的降低而增大,爆壳温度的升高和爆壳时间的延长以及在适当温度下对板栗进行预热处理,可有效提高爆壳率。板栗真空爆壳的适宜板栗和合理工艺条件为:板栗大小7.5~10.0 g/个,半球形;预热温度80℃,预热时间40min;绝对压力2kPa,爆壳温度80℃,爆壳时间
肖红伟 , 林海 , 高振江 , 张林泉 , 庞昌乐 , 王海蓬
2010, 41(11):138-141. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:将激光切割技术应用于板栗的划口生产工艺,设计了一种板栗划口机。该机主要由振动给料器、“V”字形板栗定位及输送带、电动机传动系统、激光发生器、激光反射和聚焦镜、控制面板等组成。板栗激光划口和爆壳试验表明:划口板栗的爆壳率随着激光功率的增加而提高,随着板栗输送速度的提高而降低;当激光功率为80W,板栗输送速度为0.12m/s(即每秒划3~4个板栗)时,划口板栗的爆壳率在98%以上,划口质量最好。
张利芳 , 张名位 , 黄文 , 张雁 , 张瑞芬 , 魏振承
2010, 41(11):142-147. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为了得到纤维素酶协同超声波法提取苦瓜多糖的最佳工艺条件,利用Box-Behnken的中心组合设计及响应面法(RSM)探讨了超声波功率、酶量、料液比、时间、pH值和温度等因素的优化组合,通过建立二次回归模型,确定其最佳提取工艺条件为: 超声波功率390W、纤维素酶量3500U/ g(酶活200U/mg以上)、料液比1∶38、时间40min、pH值5、温度56℃。在此工艺条件下,苦瓜多糖的提取率为211%,比热水浸提法、超声波法、纤维素酶法分别提高了7.8%、13.5%、7.7%。结果表明纤维素酶协同超声波法是提高苦瓜多糖得率的有效途径之一。
2010, 41(11):148-152. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:阐述了一种基于自适应模糊控制的拖拉机自动导航系统。由PLC、电控开关液压阀和比例方向液压阀组成自动转向控制系统,设计了PD转向控制算法;为提高拖拉机自动导航的精度和稳定性,提出了一种基于遗传算法的自适应模糊控制方法,采用遗传算法在线优化模糊控制规则以及输出比例因子,既保留了传统模糊控制的优点,又有效改善了系统的控制品质;仿真和田间试验结果表明,该方法可以迅速消除跟踪误差,响应速度快,超调小,系统工作稳定,稳态跟踪误差不超过
2010, 41(11):153-157. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为恢复被果树枝叶遮挡后丢失的信息,首先通过计算遮挡因子,确定果树枝叶对苹果的遮挡区域;然后,利用格子波尔兹曼方法求解各向异性扩散方程,估计丢失的信息,提出了基于格子波尔兹曼方法的图像修复算法。实验证明,该算法能够有效实现苹果图像中枝叶遮挡部分的修复。与基于曲率驱动扩散的图像修复算法相比,该算法具有较高的峰值信噪比。由于算法的高度并行性,可以将其用于构建并行图像处理系统,并且适合苹果采摘机器人视觉系统。
2010, 41(11):158-162. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:研究了双目视觉技术在智能对靶喷雾中的应用;试验中运用平行光轴的摄像机采集图像,通过寻找树木图像中特征点的方式将两幅图像进行匹配,解决相似性问题;再计算出目标树木到摄像头的距离及其误差,试验的平均偏差率在8%以内;运用该方法能达到智能喷雾中控制施药量的目的,提高精确智能对靶施药效率。
2010, 41(11):163-167. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对植物病斑区域图像边界的模糊性和不确定性因素,利用模糊逻辑的推理规则和神经网络的自适应性,提出全规则的自适应模糊神经网络模型作为植物病叶图像像素归属的决策系统,并利用遗传算法对系统的可调整参数初始值进行全局优化,提高了网络训练速度,避免了传统BP算法的局部最小值。通过对马铃薯早疫病病斑图像分割的实验表明,该模型速度快且稳定,精度高且鲁棒性好,简单易于实现。
2010, 41(11):168-172. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为了提高杂草识别的精度和效率,提出了一种基于特征优化和最小二乘支持向量机(LS-SVM)技术的棉田杂草识别方法。在对原始图像灰度化、滤波去噪和阈值分割等处理的基础上,提取植物叶片的6个几何特征和7个Hu不变矩,用粒子群优化(PSO)算法对形状特征进行优化选择,缩减LS-SVM训练样本数据,然后用训练好的分类器进行杂草识别。实验结果表明,该方法在有效缩减形状特征的同时,能够保持高于原始特征集的识别率,平均正确识别率达到
左志宇 , 毛罕平 , 张晓东 , 胡静 , 韩绿化 , 倪静
2010, 41(11):173-177. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对现有温室环境控制系统无法对下一时段温室温度进行精确预测的问题,提出采用时序分析法建立温度预测模型的方法。以圆拱型连栋薄膜温室2001年6月6日~2002年9月16日间的温度为例,首先对温度序列进行一阶年度差分处理来实现序列的平稳化;然后根据一阶年度差分序列自相关系数和偏相关系数的特点,提出采用ARMA(p,q)模型来拟合温室温度;最后根据方差估计和误差平方和最小的原则,确定了一个ARMA(4,4)模型作为夏季温室温度的1步预测模型。试验结果表明,模型预测值与实测值相比,最大绝对误差为0.8℃、最大相对误差为3.2%,平均绝对误差为0.2℃、平均相对误差为
2010, 41(11):178-182. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对适用于WSN土壤湿度采集节点的EC-5传感器对电源电压敏感的问题,从传感器工作原理入手分析电源电压引起检测误差的来源,且发现当传感器各项参数确定后,这种误差随着被测土壤湿度增大而增大。采用CC2430芯片作为WSN信息传输节点,建立具有多节点的上下位机WSN土壤湿度采集系统,以节点电压u和被测土壤实际湿度θ为对象,运用神经网络对采集节点中非线性土壤湿度传感器系统进行逆向建模,在上位机上实现由电源电压引起EC-5传感器检测误差的补偿,实验结果表明,该方法能有效地减少节点电池电压变化对WSN土壤湿度采集精度的影响。
2010, 41(11):183-187. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:介绍了基于相位检测的时域反射(P-TDR)技术的工作原理。对8种不同盐分含量的砂壤土土样在5个含水量水平下进行实验,结果显示,信号的反射系数随电导率增加单调减小。分别采用线性和二次多项式对测量结果进行建模实验,并选择二次多项式为P-TDR电导率测量模型,模型的决定系数达0.812以上。土壤含水量对电导率测量有较大影响,在分析了土壤含水量与多项式系数关系的基础上,最终建立了以土壤含水量和反射系数为变量的土壤电导率预测模型。土壤质地等因素对P-TDR电导率测量的影响还需通过田间现场测量实验进行研究。
盛文溢 , 曾庆猛 , 林剑辉 , Schulze Lammers P , 孙宇瑞
2010, 41(11):188-192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:应用自行研制的土壤含水量、电导率与耕作阻力车载测试系统以及EM38电导率测试仪,在特定的耕作和施肥管理制度试验田中进行大田尺度下的土壤多参数车载测量研究。在土壤参数空间分布信息基础上进行相关分析,结果表明复合传感器具备农田土壤含水量和电导率变异响应能力,进一步建立了农田土壤电导率与含水量、耕作阻力以及施肥信息之间的统计预测模型。
2010, 41(11):193-197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:根据弹塑性力学理论,分析了T型导轨翘曲矫正过程中所经历的弹性加载、弹塑性反弯和卸载回弹这3个变形阶段,推导了各个阶段的矫正载荷、弯矩和行程间的关系,给出各变形阶段的载荷-行程关系式,从而建立T型导轨翘曲变形矫正的载荷-行程模型。利用该模型,可根据导轨的初始翘曲挠度快速、准确地计算出相应的矫正行程。为验证该模型的正确性,以T89/B型导轨为例进行了实验对比分析,其结果表明该理论模型与实验所得出的矫正行程间的相对误差在10%以内,该模型是切实可行的,可为T型导轨全自动翘曲矫正机的开发提供理论支持。
2010, 41(11):198-201. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:根据喷涂机器人离线编程需要和喷涂空间轨迹的特点,提出一种基于Dijkstra算法的喷涂机器人笛卡尔空间轨迹到关节轨迹的转换方法。通过分析工件坐标系和机器人基坐标系的关系,采用辅助特征点三点标定法将工件坐标系内的喷涂空间轨迹转换到机器人坐标系。建立了在机器人逆解中求取最短关节运动行程的优选模型,用赋权有向图表示所有机器人逆解间的行程关系,利用Dijkstra算法求最优的逆解组合。喷涂试验显示,所提出的轨迹转换方法能有效克服轨迹转换失真,验证了该方法的可行性和有效性。
2010, 41(11):202-207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:对全膜及乏油条件下纵向粗糙度滚子副弹流润滑问题进行了求解。结果表明,滚子接触副中部与端部的润滑特性不同,由于端部效应的存在,其端部油膜厚度远低于中部。表面粗糙度会引起油膜厚度及压力的波动,在纯滚动条件下,油膜波动的波长等于粗糙度的波长,而幅值大于粗糙度的幅值。表面粗糙度会降低油膜厚度,尤其在乏油润滑条件下。供油膜厚越小,滚子接触副越容易乏油。在一定供油量下,表面粗糙度的幅值越大,波长越小,对滚子副的润滑越不利。
2010, 41(11):208-211. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:通过改变固化剂的含量,配制了几种光弹性模型材料。在冻结温度下,应用YE2538型程控静态电阻应变仪测试了不同材料的弹性模量。参考钢-铜副的弹性模量比值,合理配置了蜗杆和蜗轮的光弹性模型材料。制备了钢质轴芯镶铸环氧树脂齿部的蜗杆模型,整体浇注了环氧树脂蜗轮模型。将光弹性模型副装配在减速箱中,通过扭力杆施加载荷,在烘箱内完成了应力冻结过程。应用409-Ⅰ型光弹仪观测了蜗轮模型切片等差线的分布状态。对比分析了光弹性实验结果和有限元分析结果。结果表明:同一切片上,各齿最大等差线级数的差值小,齿间载荷分配比较均匀;沿齿高方向,齿根和齿顶处的等差线级数较分度圆附近大;光弹结果与有限元计算结果的一致性较好,验证了该蜗杆副光弹性实验的可靠性。
2010, 41(11):212-218. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:进给伺服系统的性能对数控机床的跟踪及定位精度、加工质量等有着重要的作用。摩擦和间隙的非线性会导致系统的爬行、振荡等不稳定行为。针对闭环控制的直联式进给伺服系统,建立了考虑摩擦和间隙的综合力学模型和数学模型。研究了低速进给条件下摩擦和间隙非线性对工作台输出的影响,得出了工作台产生爬行现象的几种可能条件,并给出消除进给系统爬行现象的几种常见措施。所得结论为进给伺服系统的优化设计和性能预测提供了理论支持。
2010, 41(11):219-222. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对圆锥度误差评定中寻找理想圆锥轴线问题,提出了网格搜索算法,并建立了圆锥度误差数学模型。该算法是在圆锥初始、终止截面的最小二乘圆心周围,布置一定边长的正方形并以此划分网格点,将两截面的网格点两两连线作为理论圆锥轴线,计算最小区域圆锥度误差。论述了采用网格搜索算法求解圆锥度误差的原理和步骤。实例表明,网格搜索算法可以有效、正确地评定圆锥度误差。
2010, 41(11):223-227. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出一个锯齿形切屑模型,并在该模型基础上建立了表示切屑分节变形程度的相关参数计算公式;以高强度钢AerMet100为例进行了切削实验,对收集到的切屑进行了变形参数计算,验证了模型的有效性;在对实验结果讨论的基础上建立了切屑形态随切削速度提高而变化的模型,定性地分析了切屑随切削速度的提高产生锯齿化的原因,结果表明切屑随切削速度的提高而逐渐锯齿化的根本原因在于切削材料的动态强度(屈服强度、拉伸强度)的提高和热软化效应、应变硬化效应影响的减弱。
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