2010, 41(3):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:传统的双状态无级变速车辆起步控制策略只考虑发动机与液力变矩器联合工作输出功率最大,而没有考虑金属带传动装置效率对起步性能的影响。为此,提出了综合考虑液力变矩器与金属带装置效率的最佳动力性起步控制策略,以驱动功率最大为目标设计算法,对起步过程金属带目标速比进行了优化计算。仿真及试验结果显示,在闭锁车速为30km/h、起步节气门开度为20%时,优化后的控制规律可以使闭锁时间提前约
2010, 41(3):6-10. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:提出了一种基于改进粒子群优化算法的无级变速器速比控制阀动态性能优化方法。首先通过机理分析的方法建立了速比控制阀的动态模型;然后根据无级变速器速比控制阀的使用要求,在考虑响应时间、超调量及节能等指标的基础上,确立了一个综合的优化目标函数;最后根据确立的目标函数,结合仿真模型,通过改进的粒子群优化算法对速比控制阀的结构参数进行了优化。试验结果表明经过优化的速比控制阀各项动态性能指标均优于原型阀,其中压力上升时间缩短了100ms,超调量下降了0.05MPa,更适用于无级变速器。
2010, 41(3):11-15. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:在分析路面空间频率功率谱密度、时间频率功率谱密度与方差之间关系的基础上,建立了路面随机信号生成模型,在不同车速情况下进行了仿真,生成了B和C级随机路面时间激励信号。利用功率谱密度和方差分析,对所建立模型的仿真结果与路面分级标准进行比较,证明所建模型产生的随机信号功率谱和方差值与国家规定的路面等级标准一致,结果准确,可以为车辆控制研究提供可靠的激励信号。
2010, 41(3):16-19. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:以某轻型高速履带车辆的静液传动系统为研究对象,结合模糊控制与PID控制方法,设计了模糊自适应PID同步控制器,仿真及试验表明:直驶工况下,采用该控制器的双泵双马达静液传动系统在经受突变载荷干扰时能有效抑制两侧马达转速误差值,快速同步到设定速度,具有较好的鲁棒性,所设计的控制系统优于常规的PID控制方法, 适用于轻型高速履带车辆静液传动系统的同步控制。
2010, 41(3):20-24. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:针对传统缓冲着陆装置阻尼刚度不可调节的局限性,提出采用基于磁流变技术的自适应变阻尼变刚度缓冲装置。首先从理论上研究了采用磁流变阻尼器实现刚度阻尼等效控制的原理,分析了刚度阻尼调节范围;进而设计了基于能量守恒原理和天棚阻尼控制技术的飞行器缓冲着陆的自适应控制器,最后通过数值分析考察缓冲器和控制策略的有效性。分析结果表明,与被动缓冲装置相比,基于磁流变技术的缓冲装置不仅能降低着陆冲击过程的峰值载荷,而且需要的行程也较小,表明设计的缓冲装置和控制策略是有效的。
2010, 41(3):25-28. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:对履带式车辆典型工况下的粘弹性悬架阻尼缓冲件的温度场进行分析。不考虑材料参数的温度相关性,对结构-温度的耦合场进行单向解耦;将结构分析的结果作为温度分析的条件,同时对温度模型施加边界条件。橡胶受载时为非线性大变形,使用有限元方法获得数值解。求解得到典型工况下局部过热点的位置和温度值,得到温度与影响因素的关系曲线,并进行公式拟合。分析结果可为粘弹性悬架阻尼缓冲件的结构优化提供参数。
2010, 41(3):29-32. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:提出了一种基于调速阀和压力跟随元件的改进型连通式油气悬架系统。利用调速阀和压力跟随元件的有效组合,完成了系统刚柔性状态间的平稳切换,实现了大型工程车辆整车的同步升降。建立油气悬架系统AMESim仿真模型,对变负载工况下系统同步升高进行了仿真。搭建相关试验台,对该改进型系统进行试验研究,其升高过程的同步误差小于2.5mm,刚柔性状态切换平稳,悬架缸无抖动现象。试验与仿真结果吻合,既验证了改进型连通式油气悬架系统的可行性,又验证了仿真模型的正确性。
2010, 41(3):33-39. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:耕作后农田土壤地貌属于具有趋向性的随机表面。由随机过程角度看,它随时间的变异满足各态遍历性质。揭示它的时空变异特征对于客观评价农田耕作质量、探讨表层土壤水运移规律、优化农田管理具有较高的实用价值。因此,基于各种粗糙指数的信息解析是精细农业技术体系研究热点之一。本文从不同尺度数学模型、时空变异多因素分析、直接与潜在应用价值等方面作了系统性分析。
2010, 41(3):40-45. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:使用小面积压板在重塑软粘土中进行压板沉陷试验,分析压板尺寸、土壤含水率、土壤密度及样筒筒径对土壤承载力的影响。试验曲线拟合表明重塑土壤的承压特性满足二阶多项式模型。由拟合方程分析可知,模型各项系数随含水率呈对数变化、随土样密度呈线性变化、随着密度和含水率的耦合关系呈对数变化,筒径变化使二次项系数符号发生变化。大田实际土壤的试验表明,其承压曲线也满足二阶多项式模型。
2010, 41(3):46-51. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:针对蓄水坑灌坑内水头高且非恒定和土壤入渗边界复杂的特点,建立了蓄水多坑三维入渗及土壤水分运动数学模型,采用ADI交替方向隐式差分格式结合Gauess-Seidel迭代法对模型进行求解,并进行了试验验证,结果表明计算值与实测值吻合较好,说明所建立的数学模型正确,采用的数值求解方法是可行的。
2010, 41(3):52-55. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:通过盆栽和测坑试验,研究了水分胁迫及复水对水稻冠层结构的补偿影响。结果表明:水分胁迫在抑制水稻茎秆、叶片、叶面积延伸生长的同时,能有效地诱导冠层结构,为旱后复水补偿效应的产生提供条件。旱后复水促进了后期穗节的伸长、延缓后期叶片衰老速率、苗后期胁迫使作物对再次受旱的适应能力增强。但补偿效应是有条件的,苗后期重旱和拔节初期轻旱补偿效应最佳,应避免两阶段连旱和拔节期重旱。
2010, 41(3):56-61. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:利用节水灌溉产品质量抽样检验先期数据和经验,构建基于Bayes方法的节水灌溉产品质量抽样检验方案,利用该方案对塑料管材和滴灌灌水器以及旋转式喷头进行产品质量检验的新样本抽样。结果表明,产品检验样本量降低率E主要与先验产品合格率方差S2R和先验产品合格率均值Ra有关,对小于1200的常用产品批量,S2R=0.002和Ra=0.95下的塑料管材和滴灌灌水器以及旋转式喷头的产品检验样本量降低率分别高于62%和85%。基于Bayes方法的节水灌溉产品质量抽样检验方案,可在保证与现行常规产品质量抽样检验效果相同条件下,使产品质量检验新样本的抽样数量降低20%以上,从而达到有效减少抽样数量、降低检验成本、提高检验效益的目的。
2010, 41(3):62-66. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:传统的空化流计算理论均以气穴内与表面上压力为常数,并等于海拔高度为零时的20℃清水汽化压力作为空化流的计算边界条件,把空化和汽化概念混为一谈,而且没有考虑水质状况对空化压力特性的重要影响。本文通过水质状况对空化压力特性影响的分析,提出了考虑水质状况的空化流计算理论与方法。该理论对势流理论和多相流理论的空化计算均适用。最后通过水轮机流场的计算实例验证了水质条件对空化流场流动特性的显著影响。
2010, 41(3):67-71. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:以Micro-PIV实验测量的微尺度流场为基础,利用Fluent数值计算软件设计最佳微尺度流动数值模拟方案。针对微尺度特性,采用设定壁面粗糙度和多孔介质模拟粗糙元的微尺度效应处理方法,利用Fluent软件提供的realizable k-ε模型和标准k-ω模型,分别在Reynolds数为100和300情况下对边长600μm的矩形断面的微通道内流场水流流动进行数值模拟,通过各种数值模拟方案下计算出的速度场与Micro-PIV实验结果的对比,得出以多孔介质模拟壁面粗糙元、配合realizable k-ε模型进行数值计算的方案是微尺度流场CFD的最佳方案。
程吉林 , 张礼华 , 张仁田 , 龚懿 , 朱红耕 , 邓东升
2010, 41(3):72-76. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:考虑峰谷电价与站下水位变幅等因素,提出了以日开机运行总耗电费用最少为目标函数,各时段水泵转速为决策变量,规定时段内抽水总量为约束条件的单机组变速优化运行动态规划模型。对江都四站单机组变速优化运行与恒速运行进行了比较分析,结果表明:满负荷工作时,无论是否考虑峰谷电价,变速带来的效益不足以抵消安装变频装置产生的耗损;考虑峰谷电价、非满负荷工作时,效益明显;不考虑峰谷电价情况下,80%和60%负荷工作时,变速节省的电费偿还相应配套功率的变频装置投资约需
2010, 41(3):77-80. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:在离心泵试验平台,对离心泵进行最好运行工况、同转速降流量、同转速同流量下空化模拟试验并采集3种状态水泵进口的水声信号和壳体振动信号。试验结果表明:在模拟100、110、120m3/h的3种工况下,试验得到水泵NPSH3值随流量增大而升高;泵进口的水声信号和壳体振动信号在模拟空化过程中基本符合声压规律。根据试验数据点分布以及NPSH3判别和声压规律曲线,工程上使用的扬程下降3%作为空化初生点接近声能最大的位置。利用试验得到的声压曲线峰值,借助3σ原则可进行水泵空化的实时监测。
2010, 41(3):81-85. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:离心泵叶轮和蜗壳的相对运动,使流体在叶轮和蜗壳内的流动相互干涉,从而引起周期性压力脉动。通过流场计算发现流体在蜗壳内沿叶片出口边绝对速度方向上出现明显的高速区域;通过对蜗壳内压力脉动的监测发现,叶轮每转过一周,蜗壳内的压力呈周期性波动,波峰和波谷的数量与叶片数相同。通过对压力的频谱特性分析,发现压力脉动的主频就是叶片通过频率。应用高频压力传感器测量泵出口法兰附近的压力,通过FFT变换发现测得的信号主频也是泵的叶片通过频率。根据离心泵内动静干涉引起的压力脉动的这一特征,将泵出口法兰处得到的压力脉动作为测量泵转速的原始信号,采用快速傅里叶变换技术对压力脉动信号进行后处理,得到的主频就是离心泵的叶片通过频率,应用该叶片通过频率可实现对泵转速的测量。
2010, 41(3):86-90. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用SIMPLEC法,对离心叶轮三维固液两相流场进行了耦合计算,得到了固相(颗粒)不同粒径、不同体积浓度不同密度以及不同流量时的固相(颗粒)浓度分布,并研究了外特性的变化规律。模拟结果表明,颗粒本身的性质-密度、粒径对颗粒的分布及运动规律影响较大,密度、粒径越大的颗粒在惯性力作用下易偏向工作面;颗粒体积浓度对颗粒的分布略有影响;泵在非设计工况下运行时,相对进口液流角的变化影响了颗粒在叶轮内的分布情况;颗粒密度、粒径、固相体积浓度的增大会引起扬程的减小。
2010, 41(3):91-95. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:离心泵内部流场压力脉动是影响机组运行稳定性的关键因素,采用RNG k-ε湍流模型和滑移网格技术研究泵内部非定常流动,得到了不同工况下监测点的压力脉动情况,并对其进行了频域分析。分析结果表明,叶轮与隔舌间的动静干扰是产生压力脉动的主要脉动源,并在整个离心泵流道内传播;且在不同工况下,叶片通过频率均占主导地位,压力面脉动幅值大于吸力面脉动幅值;蜗壳出口同一测面脉动情况近似。
2010, 41(3):96-99. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:采用闭式流体输送试验台,对具有前置诱导轮的高速离心泵进行了汽蚀特性试验研究,比较分析了无诱导轮、单个及串联诱导轮3种工况下诱导轮对离心泵性能及汽蚀性能的影响。发现前置单个或串联诱导轮对离心泵的性能影响并不显著,单个诱导轮的离心泵性能相对于无诱导轮的离心泵性能稍有下降,具有串联诱导轮的离心泵扬程和效率与无诱导轮离心泵相比稍有增加;但采用串联诱导轮可有效提高离心泵的汽蚀性能。
2010, 41(3):100-103. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:针对当前常用的逆向工程方法不能处理水泵零件内部结构的局限性,提出了利用医用多层螺旋CT对水泵叶轮进行透视扫描的方法,并在VC++ 6.0开发平台上,利用一系列数字化图像处理算法对获得的含有叶轮设计与内部构造信息的CT断面图像进行处理,通过预处理、二维图像处理、二维几何处理以及三维图像重建等实现了水泵叶轮的三维表面重建以及表面模型到实体模型的转换,为水泵叶轮的逆向工程提供了一种新的思路。
王晓娇 , 李轶冰 , 杨改河 , 李敏 , 任广鑫 , 冯永忠
2010, 41(3):104-108. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:采用可控恒温厌氧发酵装置,选用牛粪、鸡粪、稻秆3种原料,按干物质比例0∶2∶1、0.4∶1.6∶1、0.8∶1.2∶1、1.2∶0.8∶1、1.6∶0.4∶1、2∶0∶1混合,研究了各配比在15℃、20℃、25℃、30℃下的厌氧发酵情况。结果表明:随温度升高,各配比产气速率和累积产气量均增大,15℃下发酵周期最长,其他温度对发酵周期影响无显著差异;不同配比下,累积产气量均呈先增大后减小的趋势,牛粪、鸡粪、稻秆3种原料混合的发酵效果显著好于牛粪与稻秆、鸡粪与稻秆2种原料混合的发酵效果,但配比对发酵周期无显著影响。通过模型预测,得到最优工艺组合,在发酵温度为30℃,牛粪、鸡粪与稻秆配比为1.22∶0.78∶1时,可获得最大累积产气量为
2010, 41(3):109-112. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:对所建立的稻秆气化焦油催化裂解脱除过程LS-SVM模型进行了改进,将原模型的核函数由高斯径向基RBF核函数改为线性lin核函数,并对改进以后的模型进行了验证,在此基础上对稻秆气化焦油催化裂解过程作了优化。结果表明,改进以后的模型具有更好的模拟效果和泛化能力,且当催化裂解温度为949.1356℃,气相停留时间为0.9819s时,焦油催化裂解率达到最大值
高振江 , 吴定伟 , 张树阁 , 王继承 , 张泽俊 , 娄正
2010, 41(3):113-116. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:设计了一种滚筒式真空脉动干燥机。该干燥机由干燥滚筒、旋转接头、加热系统、控制系统、真空系统和传动系统组成。控制系统通过控制电磁阀可使干燥滚筒内的干燥压力在真空与常压之间有规律地变化。干燥滚筒在增加装料量的同时,还可通过旋转使物料受热均匀,提高机器的生产率。无核白鸡心葡萄的干燥试验表明,在干燥压力为7kPa,一个循环内真空干燥20min,常压干燥4min,干燥温度为60℃的条件下,干燥12h,葡萄含水率可降至16.4%(湿基),糖酸比达到
2010, 41(3):117-122. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:选用甘薯(徐薯23)为原料进行滚筒干燥加工工艺的研究,以甘薯全粉的堆积密度及色差值为指标,采用响应面分析法,研究了进料温度、进料质量分数、滚筒转速、滚筒表面温度对滚筒干燥工艺的影响。确定的甘薯全粉滚筒干燥工艺最佳组合为:进料温度42℃,进料质量分数13.6%,滚筒转速3.0r/min,滚筒表面温度143℃。该条件下生产的甘薯全粉堆积密度为0.51g/mL,多项验证试验值在95%的置信区间内很好地符合了预测值,说明利用该模型在实践中进行预测是可行的。
2010, 41(3):123-127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:利用Helmholtz型脉动燃烧器,进行了脉动气流与黄铜球间的对流换热实验,应用集总热容法确定了不同频率脉动气流与黄铜间的对流换热系数,探究了脉动频率对脉动燃烧干燥过程中气流与物料间对流换热系数的影响,建立了努塞尔数与脉动频率间的关联式,并对耐火土颗粒在脉动燃烧气流中的干燥过程进行了预测,实验结果与预测值吻合较好。
2010, 41(3):128-133. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:为了探明李果实褐变机理并抑制褐变,研究了1-MCP处理和贮藏温度对黑宝石李果肉冷害褐变、机械伤褐变、多酚氧化酶(PPO)活性、总酚含量和乙烯释放的影响。结果表明,黑宝石李果实在(0±0.5)℃和(3±0.5)℃条件下分别贮藏75d和60d会发生果心的冷害褐变,在(7±0.5)℃下不会发生冷害褐变,但贮藏期短;机械伤诱导李果实在冷藏2d后发生近果皮处果肉的褐变症状。5μL/L 1-MCP处理李果实12h后,在(0±0.5)℃贮藏时可有效抑制冷害褐变和机械伤褐变,但在(3±0.5)℃和(7±0.5)℃时促进果肉褐变。PPO活性和总酚含量的变化与李果实褐变相关,但不是褐变的诱发原因。
2010, 41(3):134-138. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:以不同成熟度的银风桃为对象,利用同轴探头技术测量了25℃下10~4500MHz间桃肉和桃汁的介电参数,并测量了桃肉的含水率、桃汁的可溶性固形物含量、pH值和电导率,分析了介电特性和内部品质间的关系。结果表明,桃肉和桃汁的相对介电常数皆随着频率的增大单调减小,而介质损耗因数呈现“V”型的变化趋势。离子的导电性和偶极子的极化分别是引起低频和高频下介电损耗的主要原因。桃肉和桃汁的介电参数与可溶性固形物含量、pH值以及含水率间没有明显的线性关系。
2010, 41(3):139-142. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:对预冷库变频降温与全频降温两种温湿度控制模式进行了试验研究,发现变频降温到目标温度所需时间较长,但降温过程平稳,波幅小。研究了气流分布装置对库内温度场的影响,发现孔板均流方式对库内温度场的影响优于传统的单一风机送风、一拖二和夹套送风方式;对库门开启对库内热环境的冲击进行了分析,并提出了预防措施。
2010, 41(3):143-148. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:研究了宫川温州蜜柑糖度及有效酸度的机器视觉检测技术及影响检测精度的因素。对机器视觉系统采集的柑橘图像进行图像裁切、亮度法去图像背景和RGB空间至HSI空间的转换,将柑橘色调范围分割为0°~20°、20°~40°、40°~60°、60°~80°、80°~100°和100°~120°共6个区域,提取各区域色调分形维数,以此作为BP神经网络输入,无损检测宫川温州蜜柑糖度及有效酸度。167个测试样本的检测结果表明:在±1.5°Brix精度范围内糖度正确识别率为66.6175%,在±0.5精度范围内有效酸度正确识别率为73.9275%。宫川温州蜜柑糖度及有效酸度与果皮色调分形维数之间具有相关性,可用机器视觉检测其糖度及有效酸度。
2010, 41(3):149-152. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:选用气敏传感器阵列动态响应中不同时刻的响应值来表征无封装牛奶测试样本,借助于主成分分析(PCA)、Fisher判别分析(FDA)研究了牛奶开封后不同存放天数的质量变化情况,并给出了最优表征区间。以最优表征区间响应值的平均值为样本的表征值,进行了牛奶质量的PCA、FDA分析。结果表明:无论是利用不同时刻的响应值或是平均值来表征样本,PCA、FDA均能鉴别出牛奶开封后的质量变化情况。因此,用电子鼻分析无封装条件下牛奶质量的变化是一种有效手段。
2010, 41(3):153-157. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:采用扫描电镜、差示扫描量热仪、感官评价结合质构仪、粉质仪分析,初步研究了超高压改性谷朊粉(室温下400MPa,处理10min)的变性机理,并探讨了添加超高压改性谷朊粉(室温下400MPa,处理10min)对面条加工品质的影响关系。结果表明:超高压改性谷朊粉增强了谷朊蛋白间的交联作用,变性峰值温度由117.02℃升至119.76℃。在0~3.5%添加量范围,超高压改性谷朊粉和未经超高压改性的普通谷朊粉对面粉湿面筋含量都有显著提高,对面条感官评分、拉断力、硬度产生较大影响,且在相同添加量下,超高压改性谷朊粉对面条品质提升更为显著(p<0.05)。超高压改性谷朊粉制作面条的最佳添加量为3%,在此添加量下,超高压改性谷朊粉对面粉的粉质特性增效作用强于未经超高压改性的普通谷朊粉。
2010, 41(3):158-162. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:针对棉花加工过程中存在的异性纤维,采用机器视觉技术,通过图像处理方法提取异性纤维目标,采集异性纤维特征数据,应用一种改进型粗糙集理论,进行异性纤维图像目标特征向量的提取,得到有效的特征向量。最后采用决策树理论,利用提取的特征向量进行识别,实验表明,所提取的特征向量对于识别棉花异性纤维是有效的,识别率达到
沈明霞 , 马奉先 , 孙玉文 , 周良 , 林相泽 , 熊迎军
2010, 41(3):163-168. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:针对农田环境信息量丰富的特点,提出一种基于LEACH算法的改进型无线传感器网络路由算法——LEACH-SMC。在LEACH-SMC算法的稳态阶段,簇头节点到基站间通信采用临界距离来判断和选择多跳或单跳方式,在多跳方式中采用基于最小能量消耗的路由方式。应用Matlab对LEACH-SMC算法和LEACH算法进行仿真对比分析,结果表明,LEACH-SMC算法能提高网络有效覆盖面积并延长整个网络的寿命。
2010, 41(3):169-172. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:设计了一套基于计算机视觉的葡萄检测分级系统,包括驱动装置、输送机构、夹持机构、图像采集与处理系统和分级控制系统,葡萄以悬挂方式连续输送,两个CCD摄像机在外触发模式下实时采集葡萄的两面图像。基于RGB色彩空间计算果面着色率,采用投影面积法和果轴方向投影曲线计算果穗大小和形状参数,进而实现葡萄外观品质分级。选用20穗巨峰葡萄进行3次分级试验,与人工分级对比,颜色和大小形状分级的准确率分别为90%和88.3%,同时在分级过程中不会对葡萄造成损伤。
2010, 41(3):173-176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:提出了一种简单易行的半透明植物花朵造型方法。花朵各组成部分几何模型由基本规则形状变形得到,根据花被的分布特征,利用花瓣间距计算半透明阴影分布。花瓣的间距基于图像空间实现,通过多次投影将三维空间的运算转化为二维问题,使用多缓冲区记录花瓣间的关系,最终实现半透明花朵的可视化三维图形。本方法的特点是建模速度快,水仙花朵模拟结果表明效果较好。
2010, 41(3):177-181. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:提出一种利用L系统建立植物拓扑结构原型,利用规则曲线、三次样条曲线、B样条曲线对植物参数进行控制的虚拟植物形态控制方法,以达到直观虚拟植物控制形态的目的。重点分析了参数曲线与植物参数的关系,建立了植物长度类参数、角度类参数、颜色类参数与参数曲线的关联模型。试验表明,该方法简单直观,生成的图形真实感强,适用于虚拟植物的模拟研究。
2010, 41(3):182-188. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:分析了组合复杂性转换为周期复杂性的c/p过程,并将c/p过程与TRIZ理论集成,提出了一种组合复杂性消除过程模型。首先,判断系统中是否存在组合复杂性,绘制系统功能结构图,并确定导致系统出现时间相关组合复杂性的组合。其次,应用TRIZ理论分析系统功能,引入一个合理的功能周期消除系统的组合复杂性。最后,将抽象的功能周期描述转化为改进后的设计方案,并以工程实例加以验证。
刘丽琴 , 张学良 , 谢黎明 , 李明磊 , 温淑花 , 卢青波
2010, 41(3):189-194. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:为了增加Pareto集的多样性,提高多目标优化的全局寻优能力,提出了一种基于动态聚集距离的多目标粒子群算法(DCD-MOPSO)。该算法利用改进的快速排序方法来减少计算量,采用动态变化的惯性权重和加速因子以增强算法的全局寻优能力,并基于动态聚集距离对外部集进行维护以增加Pareto集的多样性。通过典型测试函数的仿真实验和应用实例对DCD-MOPSO算法性能进行了分析,并与多目标优化算法MOPSO和NSGA-Ⅱ进行了比较。结果表明,DCD-MOPSO算法收敛速度较快,且得到的Pareto集分布均匀。
2010, 41(3):195-199. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:分别采用伪刚体模型和拟柔性模型对双自由度全柔性五杆机构进行了分析,建立了不完全分布柔度全柔性五杆机构的伪刚体模型和拟柔性模型,推导出外载荷与位移关系的一般公式。设计了一微型对称全柔性五杆机构,利用刚性五杆机构几何关系和迭代程序,给出了该机构拟柔性模型的理论计算结果,同时用ANSYS对该实例进行了分析。通过实例的理论计算和有限元分析结果的比较,验证了理论推导的正确性,同时也验证了拟柔性模型分析方法的有效性。
2010, 41(3):200-203. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:研究了基于数控加工螺旋锥齿轮齿面误差修正技术。提出了一种由摇台型机床调整参数向Free-Form机床转换的方法,建立了基于数控加工齿面误差模型;在此基础上,以齿面误差平方和最小为目标函数,优化摇台型机床调整参数,再将其转换为数控加工形式,从而实现数控齿面修正。最后通过算例表明,经过改变加权系数和优化可以达到齿面误差较高精度修正要求。
2010, 41(3):204-208. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:非自由切削是影响微细切削加工的重要效应之一。针对微细切削条件下刀具圆弧刃区切削干涉作用显著增强的特点,通过单元刀具之间切削干涉对切屑流动方向的影响分析,建立了圆弧刃刀具的排屑方向干涉模型。应用Stabler法则和最小能量耗散原理确定出圆弧刃刀具作纵向进给的切屑流动方向、等效切削刃、流屑角和非自由系数。选取不同进给量和切削深度的组合对以上非自由切削特征参数进行了数值预报,预报结果可用于微细切削非自由状态的评价和改善,以及切削用量的合理匹配。
2010, 41(3):209-214. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:针对形态小波分解过程的抽样引起信号长度逐层递减的问题,提出一种基于多尺度形态开闭级联滤波的形态非抽样小波构造方法。利用形态非抽样小波的一般框架,采用形态开闭级联滤波作为形态非抽样小波分解的近似信号的分析算子,使形态小波分解过程中信号长度保持不变,从而保证了形态分析时所需的信息量。主减速器振动信号特征提取试验验证了该方法能够有效提取非线性振动信号的特征,较原形态非抽样小波和线性小波有更好的滤波效果,较Hilbert包络方法有更好的解调效果。
2010, 41(3):215-218. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:基于气液两相流空穴模型,建立了螺旋油楔动静压轴承的热流体动力润滑数学模型。采用有限差分法,数值求解了广义雷诺方程、简化油膜能量方程及轴瓦热传导方程,研究了油膜压力分布以及供油温度和供油压力对轴承内表面温度的影响。结果表明:油膜破裂面积沿轴向先减小后增大,破裂位置沿圆周方向有一定的偏移,距离的大小与螺旋角有关;供油温度对轴承内表面温度的分布影响较大,而供油压力的影响相对较小。
2010, 41(3):219-222. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:分析了液压系统中含气量、工作压力等参数对油液有效体积弹性模量的影响规律,在此基础上采用抽真空除气与弹性模量检测相结合的方法提高油液弹性模量至期望值,并试验于某大型液压泵站。应用结果表明:含气量对弹性模量值影响显著,利用抽真空能够有效减小油液的含气量,将弹性模量值由821.3MPa提高至1201MPa;该方法在闭式液压系统中能够实现油液弹性模量的提高。
2010, 41(3):223-226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].3.[sequence]
摘要:提出了一种三角网格模型变形算法,采用最小二乘法求解三角网格模型变形设计的参考曲面,将网格顶点向参考曲面投影,建立网格顶点与投影点间的映射关系,通过调整参考曲面控制顶点,根据投影点位移量调整网格顶点坐标,采用三角Bézier曲面理论进行网格模型光顺处理,实例证明该方法可准确控制模型形状,有效提高三角网格模型的光顺性及变形设计效率。
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