2011, 42(11):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以一台电喷发动机为研究对象,设计甲醇裂解装置和控制单元,制定控制策略,并在发动机上进行了标定试验和性能试验。结果表明:设计的裂解器及电控单元,实现了汽油起动后燃料的平稳切换及完全裂解气模式下自动运行;裂解气中除含有H2和CO外,还含有一定量的CH3OH蒸汽,其中H2占23.3%~46%,CO占11.6%~23%,CH3OH蒸汽占31%~65%;另外,裂解气发动机的燃料经济性也较汽油机有所改善。
2011, 42(11):6-9,5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:柴油机喷雾特性除了与气缸内气流运动有关外,也与喷嘴内空穴流动有密切的关系。设计了比例放大多孔喷嘴内空穴流动和喷雾的可视化试验装置,进行了不同燃油喷射压力下喷嘴内空穴现象和喷雾的可视化试验,对所建喷嘴内空穴流动的三维数值计算模型进行了试验验证。采用试验和数值模拟相结合的方法分析了喷嘴内部流动从单相湍流流动发展为空穴流动、超空穴流动的流动特性,得出了喷嘴流量系数与喷射压力及空穴参数之间的关系以及喷嘴内出现空穴现象的临界条件。
2011, 42(11):10-14. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:大流量压电式喷油器设计与试验
2011, 42(11):15-18,26. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:低压空气辅助缸内直喷汽油机进气道设计
2011, 42(11):19-26. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对卧式柴油机结构特点,设计了强制冷却闭式循环系统水套结构,在不同工况下对水套入口流量及关键点的温度和压力进行了测试与分析。利用计算流体动力学软件对冷却水套的流场、压力场和换热系数分布进行了分析,并对原水套结构进行了优化。结果表明:原水套平均流速为1.00m/s,平均换热系数为7.767W/(m2·K),压力损失为0.027MPa,基本符合工程设计要求;但各缸冷却水流速和传热系数不均匀,在公共水腔中部、二缸缸体水套上部出现大的漩涡,二缸鼻梁区、两个排气道下方局部区域存在流动死区。结构优化后,水套平均流速达到1.35m/s,平均换热系数达到9826W/(m2·K),较原方案分别提高了35%和26.5%。在热负荷最大的缸盖鼻梁区,冷却水平均流速达到1.33m/s,提高了41.5%,换热系数都在5000W/(m2·K)以上,没有出现原方案中的局部流动死区和大的漩涡。
2011, 42(11):27-31. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用系统辨识方法,建立了金属带式无级变速器(CVT)速比控制电磁阀、夹紧力控制电磁阀和离合器控制阀响应模型,并采用试验数据与理论分析相结合的方式建立了CVT速比响应模型与发动机及整车的响应模型。在该模型基础上,建立了CVT整车系统硬件在环仿真测试台。采用某国产CVT样车进行了实车试验,并将与实车试验相同的控制参数施加到模型上,观察模型的响应,与实车响应进行对比分析。结果表明,该硬件在环系统能够准确再现CVT的各项响应特性,可以利用该仿真系统进行控制策略和故障诊断系统的开发。
2011, 42(11):32-38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为建立土壤表层孔隙率与表面粗糙程度之间的关系,提出了一种采用立体表面积对土壤表面粗糙性状进行覆盖的分形分析方法。该方法结合地面激光扫描仪快速测得的地表原始不平度数据,可直接测定出土壤表面分维值D∈[2,3)。为进一步探讨地表粗糙的细节信息,将立体表面积法引入到多重分形分析中,计算了各多重分形的谱参数。分析结果表明,单一分形维数Dl、Dr,多重分形谱参数α|fmax、Δα均能够有效地反映地表粗糙程度,在忽略耕作方式影响的前提下,α|fmax与表层土壤孔隙率的线性相关性最高(R2=0.7014)。因此利用土壤表层粗糙程度的分形参数进行土壤表层孔隙率的预测是可行的。
2011, 42(11):39-43. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:在两针平行式探针结构的阻抗模型的基础上,进一步理论推导了终端开路式和终端短路式两种类型土壤水分传感器探针长度与阻抗特性的关系。借助高频分析软件HFSS确定了两针平行式土壤水分传感器的最佳探针结构,并采用有机溶液模拟土壤体积含水率进行了试验,试验结果表明:终端开路式和终端短路式土壤水分传感器探针长度在0~8.3cm时,其土壤体积含水率测量范围达到0~100%。
2011, 42(11):44-48. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:利用离散元法对圆锥指数仪贯入沙土的试验进行了数值模拟研究。贯入试验与数值模拟结果所揭示的现象相吻合,即圆锥侧壁上的土壤摩擦阻力对总贯入阻力影响微小。离散元数值模拟结果显示,贯入圆锥锥尖部位的颗粒力链为强力链,颗粒的速度数值较大但方向杂乱,其他位置颗粒几乎静止;圆锥指数仪的贯入阻力随贯入深度增加而显著增大;土槽侧壁的正压力随贯入深度增加而增大;贯入速度变化对贯入阻力和土槽侧壁正压力的影响微弱。
2011, 42(11):49-54. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:对限量灌溉条件下冬小麦光合与叶绿素荧光变化规律进行了分析,并探讨了冬小麦光合的气孔与非气孔限制情况。结果表明:轻度限量灌溉对冬小麦光合与叶绿素荧光没有显著影响;在开花期、灌浆初期,中度、重度限量灌溉造成的气孔限制是降低光合速率的主要原因;灌浆末期,中度、重度限量灌溉导致PSⅡ最大光化学效率显著降低,非气孔限制成为降低光合速率的主要因素。
2011, 42(11):55-59,54. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为揭示玉米对不同土壤紧实胁迫的响应程度与机理,以钙素为依据,设置土壤容重分别为1.1、1.2、1.3、1.4和1.5g/cm3等5个水平玉米盆栽试验,以探讨土壤紧实度对玉米苗期生长及对钙素吸收的影响。试验结果表明:玉米从播种到生长15d期间,其生长对土壤紧实并不敏感,而15d之后,地上部分生长速度随土壤容重增加而受到抑制;而根系生长也由于土壤的紧实胁迫而受阻,根系干物质质量下降,根系活力减小,影响钙素养分的吸收;玉米苗中全钙含量最高值(1.67%)出现在容重1.2g/cm3处理中,土壤紧实的增加会导致根系活性减小,从而使作物根系对钙素的吸收减少、作物抗性下降,导致作物提前衰老。因此,土壤容重影响土壤中养分的有效性,土壤过松或过紧均不利于作物的生长。
2011, 42(11):60-67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:基于中国北方干旱地区18年的长期秸秆还田田间定位试验,开展了不同秸秆还田方式及施肥时期对春玉米产量及水分利用效率影响的比较研究。结果表明:与春施肥对应处理相比,不同方式秸秆还田秋施肥具有显著增产效果,18年累计增产玉米籽粒9.71~15.58t/hm2,增产率为8.33%~16.19%;同时,玉米生育期耗水量减少,土壤贮水量增加,水分利用效率明显提高。4种不同秸秆还田方式对春玉米18年总产量、总水分利用效率的贡献从大到小依次为:秸秆过腹还田、秸秆覆盖还田、秸秆粉碎直接还田、秸秆未还田。不同的降水年型,对各处理玉米产量和水分利用也存在较大影响。正常年型玉米产量最高,偏旱年型玉米水分利用效率最高。秸秆覆盖还田秋施肥对偏旱年份的增产及水分利用效率提高的效果尤为突出。
2011, 42(11):68-75. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为探讨砒砂岩地区工程边坡径流的侵蚀规律,通过室内模拟冲刷试验,对添加EN—1固化剂后不同固化剂掺量、养护龄期和压实度的边坡径流水动力学特征进行了研究。结果表明:在试验设计的固化剂掺量、养护龄期和压实度处理条件下,砒砂岩固化土坡面径流流速随固化剂掺量、养护龄期和压实度的增大而增大,且径流流速随冲刷的进行呈现出波动减小的趋势。径流雷诺数Re随固化剂掺量、养护龄期和压实度的增大而减小,且Re有随冲刷的进行而逐渐增大的波动变化趋势,而弗劳德数Fr的变化趋势正好与Re相反。除压实度在较小处理冲刷后期时径流流态为紊流和缓流外,其他处理都是层流和急流。径流Darcy〖CD*2〗Weisbach阻力系数f随固化剂掺量、养护龄期和压实度增大而减小,且f与输沙率有一定的正相关关系。
2011, 42(11):76-80. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对喷头在低压条件下工作时水力性能较差的问题,提出采用异形喷嘴降低水滴打击强度并改善喷洒均匀性的方法。选取PY115型摇臂式喷头为研究对象,设计了3套改进喷嘴的方案,在出口喷嘴上增加了1、2、3个凹槽,凹槽的尺寸均为宽0.5mm,高0.3mm,位置分别在出口喷嘴下方和左右两侧。在工作压力为200kPa下进行了试验测量,同时在正方形组合间距为13~18m时,采用Matlab语言编制程序对其进行了仿真计算。试验和计算结果表明:在低压条件工作时,随着凹槽数量的增多,流量增大,射程缩短8.1%~9.4%,末端水滴直径降低系数为2.9%~6.8%,平均喷灌强度增大并均符合规范要求。增加凹槽有利于提高组合均匀系数,出口喷嘴增加3个凹槽时效果最佳,组合均匀系数最高超过90%,证明了所设计异形喷嘴方案的可行性。
2011, 42(11):81-84. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为探索旋流泵内盐析颗粒的流动规律,利用PIV粒子图像速度场仪对泵内颗粒流场进行了测量,获得了颗粒准三维速度场分布,初步掌握了泵内不同工况下颗粒的流动特征。结果表明,叶轮各轴截面上速度分布差异显著,无叶腔中速度分布呈现强迫涡旋和自由涡旋的特征;流量增加,颗粒流在叶轮进口处相对速度增大,出口处相对液流角也增大,无叶腔小半径处颗粒径向速度分量随之增大;颗粒流存在纵向涡旋,涡旋中心位于叶轮流道中部,且随流量变化并不明显。
2011, 42(11):85-88,67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为实现水泵叶轮三维实体重建,利用工业CT获取含有叶轮原型内部构造信息的高精度断层切片图像,并编程实现切片图像RAW数据格式到BMP格式的转换。在VC++ 6.0平台上,应用MFC、OpenGL、ADO等,通过断层图像预处理、二维图像处理及二维几何处理等数字图像处理技术去除图像噪声并显著提高了图像清晰度;编程完成了叶轮断层图像序列表面轮廓的三角面片三维重建,最终实现以半边结构边界模型(B—Rep)为基础的叶轮三维实体转换。在开发的叶轮逆向三维重建软件ReImpeller3D上运行的重建实例表明,该重建方法能为水泵叶轮的数值模拟、有限元分析、快速成形、产品数字化加工制造以及优化设计等提供直接的几何模型支持,具有一定的可行性与实用性。
2011, 42(11):89-92,75. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:基于粒料在移行中可自动产生间距的转盘斜刮排序原理,设计了转盘斜刮式光电自动数粒仪和千粒重仪。无序的粒料或种粒进入有斜槽和弧槽的槽盘中,在底部转盘带动下实现移行、自动整齐排序和产生粒间距,获得光电计数所需的可靠透光间隙,并通过预置和复检二次计数实施数粒。试验表明:每轮预置计数误差数小于1~2颗,而复检计数与实际粒数的误差率小于0.04%;计数速度可达30~50粒/s;粒料适用范围为0.5~18mm;未发现供试粒料破损现象;结构简单可靠,无电磁振动噪声等;转盘斜刮式排序原理还可用于开发高精度无粒料损伤的数粒设备。
2011, 42(11):93-98,123. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:利用能值分析方法对1MW气化发电、5.5MW气化发电和25MW直燃发电3种典型生物质发电系统的可持续性进行了评价。在能值成本和能值收益概念基础上,引入了能值收益率和能值净收益两个指标。结果表明:利用单位能量的秸秆,5.5MW气化发电系统能回收的能值最多且效率最高;1MW气化发电系统的能值成本最低,但相应的能值收益也最小;和1MW气化发电相比,25MW直燃发电系统能值收益率较低而能值净收益较高。
2011, 42(11):99-105. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:从生物油中分离出热解木质素,对其基本特性进行了研究,同时与一种碱木素进行了对比。两种木质素的主要元素质量分数基本相同,但热解木质素中碳元素质量分数比碱木素稍高,氧元素质量分数稍低;红外光谱试验发现相对于碱木素,热解木质素中含有较少的醇羟基。热重试验结果表明,热解木质素在比较低的温度下表现出较大的质量损失速率,其热稳定性比碱木素差;热解气质联用试验显示出两种木质素的热解产物组成存在较大的差异,在250、550℃两个热解温度条件下热解木质素的热解产物中芳香族化合物含量都明显高于碱木素,而碱木素250℃的热解产物中主要组分为醇类物质,芳香族化合物质量分数较低,550℃的热解产物中芳香族化合物质量分数上升,醇类物质质量分数下降,同时产生大量的丙酮。
2011, 42(11):106-112. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:简要介绍了农业纤维主要组成成分,从原料种类、制备方法、纳米纤维素的性质及应用4个方面综述了利用农作物及其剩余物制备纳米纤维素的国内外研究进展。深入分析了利用农作物及其剩余物制备纳米纤维素在尺寸表征、表面改性、制备工艺及应用方面存在的主要问题及解决思路,为农作物及其剩余物的高值化应用提供参考。
2011, 42(11):113-117. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:设计了一套智能化超高压食品加工设备,分析并确定了水介质增压器、单向阀、卸压阀、容器密封和温控系统的结构和相关参数。试验表明,整机结构合理、操作方便、性能稳定、安全可靠。利用该设备在600MPa处理鲜榨桃汁5min,产品符合商业无菌要求。
2011, 42(11):118-123. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:在现有12种常用的种子干燥经验与半经验模型基础上,结合白菜种子热泵干燥数据,按模型中是否考虑干燥空气温度与相对湿度影响进行了4种不同情况的模型研究,以R2、ERMS、χ2、EMD4种统计指标为标准进行了不同模型的比较与分析。结果表明,同时考虑干燥空气温度和相对湿度影响的模型具有更高的精度,尤其是改进Henderson and Pabis模型、Midilli et al模型和Two-term exponential模型。
袁亚宏 , 王周利 , 蔡瑞 , 郭康权 , 岳田利 , 周郑坤
2011, 42(11):124-129. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:研究了超声波—TiO2催化去除苹果汁中拟除虫菊酯类农药残留的作用效果和机理,对比分析了处理前后苹果汁品质变化。采用响应曲面法优化催化去除苹果汁中拟除虫菊酯类农药残留的最佳工艺参数为:TiO2质量浓度0.5g/L、超声波功率416W、时间18min、温度37℃,在此条件下,催化去除率可达到62.17%;超声波—TiO2处理对苹果汁理化指标没有显著影响,经过处理后的苹果汁符合出口的相关标准。
2011, 42(11):130-134. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用超声波处理技术协同大豆蛋白磷酸化加工以提高大豆蛋白的乳化性质,利用Box-Behnken模型对加工工艺过程进行优化,所得模型拟合度高,可用于实际分析和预测。利用响应面分析法探讨了三聚磷酸钠(STP)质量分数、超声波功率、超声波处理时间3因素对改性产物乳化性质的影响,优化的制备工艺条件为:STP质量分数9.65%、超声波功率490W、超声波处理时间34min,在此条件下产物乳化活性为70.8,乳化稳定性为30.2 min,分别是空白样品的2.18倍和1.57倍。
马海乐 , 李前进 , 李树君 , 曲文娟 , 钱玮 , 赵凤敏
2011, 42(11):135-138. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为建立脱脂米糠中蛋白和多糖脉冲超声辅助提取的动力学模型,通过试验测定了脱脂米糠脉冲超声辅助提取液中蛋白和多糖质量浓度随提取时间和提取温度的变化。根据试验数据,分别建立了脱脂米糠中蛋白和多糖脉冲超声辅助提取的二级动力学模型。结果分析发现,提取温度是影响米糠中蛋白和多糖溶出的重要因素,当提取温度提高到45℃和50℃时提取液中蛋白和多糖的质量浓度分别出现显著上升;随着提取温度的升高,米糠提取液中蛋白的平衡质量浓度线性上升,多糖的平衡质量浓度45℃之后才显著上升,蛋白和多糖的起始提取速率均表现为先下降后上升的变化趋势。
2011, 42(11):139-143. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以米糠蛋白提取率为指标,通过单因素和正交试验,优选出米糠蛋白的亚临界水萃取工艺参数并对其功能特性评价。结果表明,压力为8.0MPa、体系pH值 9.0、萃取温度200℃、水料比15mL/g、提取时间25min时,米糠蛋白提取率达55.9%,其蛋白乳化活性为119.8mL/g,乳化稳定性为81.3min,起泡性为71.5%,起泡稳定性为37.4%,持水性为5.6%,持油性为3.7%,溶解度为68.4%。与碱水浸提法和超声波辅助碱水提取法相比,米糠蛋白的亚临界水萃取法在提取时间和提取率方面均具有明显的优势(碱水提取法和超声波辅助碱水提取法的提取时间和提取率分别为120min、35.6%和30min、48.1%)。
2011, 42(11):144-147,153. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用固相微萃取与气质联用,对成熟0、3、8d的牦牛肉中挥发性风味成分进行测定,分析了牦牛肉成熟过程中不同来源挥发性成分相对含量的变化。结果表明:在牦牛肉成熟的0、3、8d分别检测到54、58、63种挥发性的风味成分;牦牛肉成熟过程中美拉德反应产物相对含量总体增加,其中,经过8d的成熟,3-羟基-2-丁酮、2-甲基-3-呋喃硫醇、2-甲基-丁醛分别比成熟 0d时增加了183.17%、128.40%、190.10%,增强了牦牛肉的香味;脂质来源挥发性化合物相对含量总体降低,其中,醛类相对含量总体降低,减弱了牦牛肉的脂肪味;饲料来源挥发性风味成分相对含量降低了20.30%,来自于饲料的气味有所降低。
2011, 42(11):148-153. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以提高玉米叶部病害检测精度为目标,提出一种基于并行PCNN的玉米病害彩色图像非监督分割方法。该方法是在CIE LUV颜色空间中以归一化的L+U特征值为外部激励输入,以邻域像素间几何距离与色度差的综合信息为PCNN耦合连接域权值,以颜色矢量的最小色差对比度为最佳分割结果判别准则,用改进型并行PCNN对玉米病害彩色图像进行分割。对4种病害100幅图像的分割实验表明,该方法分割效果较好,适应度较高,参数设置复杂度低。
2011, 42(11):154-157. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为了避免机械手在采摘过程中因缺少苹果生长姿态信息造成对苹果和枝干的损伤,提出了一种苹果生长姿态估算方法。利用纹理和颜色特征两步法实现背景分离后,采用链码跟踪法获得轮廓;阐述了二阶中心矩法、最短距离法、斜率方差法和三点一线法4种苹果姿态识别方法,并比较了4种方法的识别率。为了提高姿态的识别率,综合4种方法进行决策融合,识别苹果姿态。研究结果表明,基于4种方法的融合决策识别苹果的正确率高于单独使用任何一种方法,正确率达到了90%。
2011, 42(11):158-163. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出了一种将玉米根茬结构离散化为多段根节,根据实测统计参数,以坐标变换为理论基础创建玉米根茬随机三维模型的方法。创建模型过程中,采用NURBS曲线拟合的方法处理实测数据,分别以NURBS曲线和NURBS曲面进行形态创建和表面创建。以Matlab软件、三维CAD软件为工具,以IGES文件为接口将创建的玉米根茬模型导入三维CAD软件和有限元分析软件。所建模型可用于玉米根茬力学性能分析研究。
2011, 42(11):164-168,163. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对单一特征识别杂草的低准确率和低稳定性,提出一种支持向量机(SVM)和D—S证据理论相结合的多特征融合杂草识别方法。在对田间植物图像处理的基础上,提取植物叶片的颜色、形状和纹理等3类视觉特征,分别以3类单特征的SVM分类结果作为独立证据构造基本概率指派(BPA),运用D—S证据组合规则进行决策级融合,根据分类判决门限给出最终的识别结果。试验结果表明,多特征决策融合识别方法正确识别率达到97%以上。
2011, 42(11):168-173. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为解决当前作物氮素分析成本较高、分析过程复杂、分析时间长等问题,设计了一款基于光谱学原理的四波段作物冠层分析仪,通过快速检测作物冠层植被指数预测作物长势。分析仪主要由控制单元和测量单元组成。控制单元只含一个控制器,该控制器作为整个无线传感网络的协调器,负责将各个传感器节点发送的数据进行分类、显示以及存储等,并根据测量结果计算作物营养成分含量。测量单元则由多个光学传感器组成,主要负责光学信号的采集、放大、发送等。每个传感器可以在4个光学波段进行测量,分别是绿色植物可见光主要反射峰550nm,可见光主要吸收波段650nm,近红外波段766、850nm。标定试验显示光学传感器工作稳定,仪器具有较高的精度。初步玉米田间试验表明,仪器的测量结果与玉米叶片全氮含量的相关系数达到0.884。
2011, 42(11):174-177. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以不同氮素供应水平下的水培生菜为研究对象,采用光谱仪和叶绿素仪分别获得生菜叶片的漫反射光谱信息和叶绿素含量,通过提取生菜叶片光谱的红边参数,分析不同氮素供应水平下红边参数的变化规律,以及各个红边参数与生菜叶片叶绿素含量间的关系。结果表明,随氮营养供应水平的提高,生菜叶片各红边参数呈现不同的响应趋势。红边位置、最小振幅、红边面积以及红边振幅和最小振幅比值与生菜叶片SPAD值间均具有极显著的相关关系,其中以红边位置的相关程度最高,其相关系数为0.9420,均方根误差为1.803。可见,红边位置可以作为生菜叶片氮素营养诊断的一种有效指标。
2011, 42(11):178-182. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:设计了一种应用酶传感器的便携式农药浓度测量装置,由丝网印刷酶电极、信号调理电路和单片机C8051F040组成。酶传感电极修饰方法使涂层电荷转移电阻减小而加速电荷转移。装置检测出酶抑制率与农药(西维因)浓度的对数在农药(西维因)质量浓度为5ng/mL~2μg/mL时呈线性关系,最低检出限为1.7ng/mL,检出时间小于161s,系统尺寸小,可采用电池供电,为数量级μg/L的农药质量浓度现场检测(如农药喷雾现场)提供了一种便携式快速测量装置。
2011, 42(11):183-188. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出一种基于条件设计结构矩阵DSM的过程动态组织方法。首先分析了设计过程中考虑条件约束的必要性,通过对设计知识及条件参数的引用建立条件约束模型,然后在传统的参数级DSM模型中引入条件知识维,构成条件DSM三维模型。进而在该模型基础上利用设计过程中时变的条件DSM叠加视图,动态地进行后续过程重构。以汽车等速万向节传动轴设计过程为例,将上述思想用于通用变型设计过程支持系统,结果表明该方法可行,并且有利于提高产品设计的自动化程度。
2011, 42(11):195-199. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对解耦并联机构与串联机构的运动学相似性,提出一种解耦球面转动并联机构的支链驱动理论,将解耦并联机构分为基本运动支链和驱动支链。在此基础上,推导得到球面转动并联机构运动解耦的拓扑条件,并利用该条件综合得到多种结构新颖的球面转动并联机构。经运动学分析表明:此类机构具有3个独立的转动自由度,且每个自由度仅由单个驱动器控制,实现了球面转动并联机构的运动解耦。
2011, 42(11):200-207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出了完全各向同性二移动一转动(2T1R)空间并联机器人机构型综合的系统方法。首先根据机构各分支预期功能的要求,基于互易螺旋理论确定出各分支的驱动螺旋、主动螺旋和可动非主动螺旋;再按照分支连接度的不同列举出机构的各分支运动链;最后根据机构各分支装配要求将动平台和静平台连接起来即可得到预期的机构,并得到大量新型机构。实例分析验证了型综合方法的正确性。由于所综合出的并联机器人机构的运动雅可比矩阵均为单位阵,因此这类机构具有良好的运动学和力传递性能。
2011, 42(11):208-213. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对一般柔性并联机器人动力学模型,提出了一种精确而简单的动力学建模方法。根据并联机器人结构特点,将其划分为若个刚性子结构和弹性子结构,形成一个刚柔结合的系统。静平台和动平台相对其他构件变形较小,将它们作为刚性子结构,各个支链作为弹性子结构。分别建立各子结构的动力学方程,弹性子结构采用有限元法和模态综合法建立其动力学方程;考虑各个柔性支链弹性变形对刚性子结构的影响,建立刚性子结构动力学方程;推导出相邻的刚性子结构和弹性子结构之间的几何约束关系。通过相邻子结构的协调矩阵,将各个子结构的方程进行装配形成系统的弹性动力学方程。通过一种高速并联机械手的动力学特性比较分析,表明该方法的正确性和可行性。由于引入刚性子结构和采用了模态综合法,减少了系统自由度数,从而简化了计算模型,为柔性并联机器人提供一种实用的建模方法。
2011, 42(11):214-221. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:根据空间齿轮啮合原理,提出一种偏心—高阶椭圆锥齿轮副的设计方法,建立了偏心—高阶椭圆锥齿轮副的数学传动模型,推导出偏心椭圆锥齿轮和与其相互啮合的高阶椭圆锥齿轮的节锥面、球面节曲线方程;分析了范成法生成偏心—高阶椭圆锥齿轮齿廓的过程,获得了范成刀具的空间走刀位置;结合VB与Solidworks(API),开发出偏心—高阶椭圆锥齿轮仿真加工设计程序,得到了偏心—高阶椭圆锥齿轮副的虚拟实体及其装配模型;通过对偏心—高阶椭圆锥齿轮副传动特性的分析,得到了偏心—高阶椭圆锥齿轮副传动过程中传动比、从动轮角速度和角加速度的变化规律。
2011, 42(11):222-227. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出一种基于移动最小二乘法的点云模型尖锐特征提取算法。首先使用投影残差来识别潜在的特征点,然后采用一种优化的主元分析法光顺潜在的特征点,再利用改进的折线生长方法生成特征线,最后为模型建立角点完善提取的特征线。实验表明,本文算法运行稳定,性能优于其他算法,可以准确地捕捉点云模型上的特征线。
2011, 42(11):228-230,213. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:阐述了基于光纤布拉格光栅原理的三维触发式坐标测量机测头传感系统及控制箱设计方法,从机械结构、传感信号解调系统以及测量过程中逼近速度和逼近距离等几个角度分析了测头误差来源。根据测头的设计参数要求进行了测头的灵敏度、复位性和测力等性能实验,结果表明该测头单方向重复定位精度为20nm,灵敏度为50nm,测量力小于5mN。
2011, 42(11):231-234. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:设计了基于超声换能器和球面声透镜的超声聚焦微喷头及向下隔离喷射机构,实现了无喷嘴、无堵塞、非接触、低消耗、高精度的微阵列制备。为验证其生物相容性,以载有F0F1—ATP酶的分子马达脂质体为对象,制备出了形状规则、定位准确的脂质体微阵列,并对其ATP水解活性和合成活性进行了检测。实验结果表明,所制备的微阵列生物芯片在相关光化学刺激下具有良好的ATP水解与合成活性,从而证实该方法在微阵列生物芯片制备过程中能够较好地保持样品的生物活性。
您是本站第 访问者
通信地址:北京德胜门外北沙滩1号6信箱
邮编:100083 传真:64867367
电话:64882610 E-mail:njxb@caams.org.cn
技术支持:北京勤云科技发展有限公司
版权所有:农业机械学报 ® 2024 版权所有