2011, 42(9):1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:在直喷柴油机上采用氧体积分数为21%、22%、23%和24%进气增氧技术,燃用含水率为0%、10%、20%和30%(体积比)的乳化柴油,进行试验研究及数值模拟。测试工况为被测发动机的最大扭矩点。试验及模拟结果均表明:在燃用相同乳化柴油,随进气氧体积分数的增加,燃烧始点提前,最大压力增加。在相同进气氧体积分数条件下,着火点随乳化柴油含水率的增加而推后。不同的进气氧体积分数及不同含水率的乳化柴油相互搭配可以控制燃烧室内着火时刻和着火速度。燃用30%乳化柴油,氧体积分数从21%增加到24%时NO排放均不超过原机。20%乳化柴油在22%氧体积分数以下效果较好。10%乳化柴油只是在空气助燃时比原机好。碳烟的排放随氧体积分数的增加而降低,亦随乳化率的增加而降低,使用乳化柴油和进气富氧均可使发动机的碳烟排放低于原机碳烟排放。从缸内温度场分布可知,燃料内的含水率对缸内的低温化学反应影响较大,进气内的氧体积分数对高温反应有较大影响。
2011, 42(9):8-13. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为了确定内燃机运动机构最佳动力学特性的停缸方案,建立某V8柴油机曲轴系统、正时齿轮和配气机构柔性动力学耦合仿真模型,通过试验进行相应模型的校核。进行不同单缸停缸方案的运动机构动力学仿真。结果表明,停缸后曲轴角位移幅值明显增加,且以低谐次滚振为主;凸轮轴角位移无明显变化,但配气机构运动特性恶化,机械负荷增大。选择曲轴单双结点振型结点位置附近的气缸,在柴油机高速低负荷时停缸,运动机构动力学特性较好。
2011, 42(9):14-20. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:通过数值模拟揭示了凸轮型线速度、柱塞直径、高压油管长度、高压油管内径等关键影响因素对喷射特性中的喷油压力、循环喷油量、喷油持续期和供油系数的影响规律。利用AMESim建模,对比实验数据验证了仿真模型的准确性。应用实验设计的方法,考虑交互作用,进行了相关性分析,得出各种因素和喷射特性参数之间的相关系数。结果表明各影响因素的单因子及交互作用因子均与喷射特性存在着相关性,且随着转速的变化而呈复杂的变化规律。
2011, 42(9):21-25. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:根据AVNT控制系统组成及工作原理,建立凸轮位置反馈式AVNT阀的数学模型,分析了控制系统的稳定性和电流—转角特性。仿真结果表明,由幅值裕量、相位裕量和响应时间可知控制系统稳定且具有较好的动态性能。AVNT阀安装到涡轮增压器上,通过曲柄轴转角随输入电流变化的实验,验证了仿真模型的可行性。
2011, 42(9):26-29. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:在直喷式柴油机上进行了不同供油提前角以及生物柴油与柴油以不同比例混合的发动机颗粒排放测试,利用热重分析仪分析了颗粒排放中挥发性有机成分随温度的变化。结果表明,与生物柴油掺混比例相比,在所测试工况,供油提前角的变化对颗粒排放中挥发性有机成分生成量的影响较小,挥发性有机成分生成量随混合燃料中生物柴油掺混比例的增加而增大;蒸发温度在150~180℃范围内的挥发性有机成分最多,并且随生物柴油比例的增大,挥发性有机成分更集中在该温度范围。
2011, 42(9):30-34. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为了研究影响选择性催化还原(SCR)催化器氮氧化物转化效率的主要因素,运用计算流体动力学(CFD)和化学反应动力学的方法,对催化器载体表面的选择性催化还原过程进行了数值仿真和试验验证。结果表明,温度是影响SCR催化器氮氧化物转化效率最主要的因素,SCR催化器的最佳反应温度在350~450℃之间,空速对SCR低温转化效率有一定影响,增加NO2的浓度可提高催化器的转化效率,但NO2与NOx的体积比需控制在50%内。
2011, 42(9):35-39. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:提出一种自学习零油量标定方法。引入发动机段加速度的概念,当发动机满足倒拖等工况条件和在标定轨压下,按一定的喷油脉宽控制喷油器进行测试喷射,通过发动机段加速度的变化判断是否有燃油燃烧,调整喷油脉宽的增减进行再次测试喷射,直到相邻两次喷射引起的段加速度的变化位于已定义阈值的两侧,最终获取在该轨压下该喷油器的零油量标定值。喷油实验台与整车实验结果对比表明,这种喷油器零油量自学习标定方法无需增加额外设备,标定精度高,实时性强。
2011, 42(9):40-44. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:对怠速微调(ISA)、额外动力输出(PTO)和巡航(CCS)功能进行了可复用分析;基于软、硬件复用设计了相应的控制算法,成功地在GD电控柴油机上实现了ISA、PTO和CCS控制功能;通过硬件在环仿真和整车道路实验,对控制算法进行了验证。实验结果表明,ISA、PTO和CCS功能互不干扰,控制效果理想。采用该方法,有效节省了ECU的软硬件资源,减少了开发中的重复劳动,降低了系统成本,从而提高了产品对市场的适应能力。
2011, 42(9):45-49. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:在分析入渗水头对土壤水分入渗影响的基础上,提出了分层计算假定,建立了不同入渗水头作用下土壤水分运动数学模型,并采用差分法进行求解。在室内进行了不同入渗水头土壤水分入渗验证试验,结果表明,模型计算土壤含水率与试验实测值具有较高一致性,最大相对误差为4.8%,表明所建立的不同入渗水头作用下土壤水分运动数学模型是正确的,求解方法是可行的。
郭丽俊 , 李毅 , 李敏 , 任鑫 , 刘春成 , 朱德兰
2011, 42(9):50-58. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为探讨塿土土壤水力特性的空间分布特征,对杨凌示范区大寨乡小麦与玉米轮作地进行直线分布土壤取样,室内测定了土壤水分特征曲线、饱和导水率、土壤含水率、容重等土壤水力特性,用Brooks—Corey模型对土壤水分特征曲线进行拟合,采用多重分形方法对Brooks—Corey模型参数(θs、α、n)、饱和导水率(Ks)、土壤含水率(θ)、容重(ρ)等进行空间变异性分析。结果表明:在全部采样方向上Ks、α及n的变异性较强,θs、θ及ρ表现为弱变异;不同采样方向上土壤水力特性参数具有多重分形特征;不同采样方向上θs、θ及ρ的多重分形结构较弱,空间变异性不强;不同采样方向上Ks、α及n的多重分形结构明显,广义分形维数分别为0.7~1.9、0.6~1.2、0.9~1.1,空间变异性较强,且Ks比α和n具有更为复杂的空间分布结构。
2011, 42(9):59-63,58. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:采用原位取土法和根系生态监测系统连续两年研究了葡萄的根系空间分布和全生育期根系生长动态,结果表明:葡萄根系在水平方向主要分布在距离树干100cm的范围内,占到总根系的80%以上,而且在径向方向呈指数衰减;葡萄根系在垂直方向主要分布在0~60cm范围的土层内,占到总根系的75%以上。根系分区交替滴灌条件下干燥区与湿润区根系生长是不同的,葡萄的新生根系受到土壤水分条件的限制和自身生长的影响。在整个生育期,葡萄根系分区交替滴灌两侧根系生长均呈抛物线变化。
2011, 42(9):64-68,73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:以齿尖偏差量分别为-0.25、0、0.25和0.50mm的齿形流道结构形式的灌水器为研究对象,应用CFD单相流流场速度数值分析、CFD两相流沙粒浓度分布数值分析、试验样品清水和浑水测试相结合的方法,研究了偏差量对灌水器水力性能和抗堵塞能力的影响。结果表明:偏差量与流态指数呈正相关关系,与流量系数呈负相关关系,而随着偏差量的增加灌水器的抗堵塞能力也在下降,综合分析偏差量对水力性能和抗堵塞性能的影响,认为在满足流态指数的要求下应尽量减小偏差量以提高抗堵塞能力。
2011, 42(9):69-73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:针对目前原状土测定给水度方法存在较大误差,设计了一种原状土给水度测定仪,并提出新的测试思路及其计算方法。首先设计了给水度测定仪的结构及其操作过程,然后在分析土体入渗过程和释水过程的基础上,根据给水度定义,对给水度的计算公式进行推导,得到了用介质和渗透液的物理性质指标表述的给水度计算公式。分析结果及实例计算表明,原状土给水度测定仪测定过程简单,渗流过程与实际流态相近,公式计算结果准确。
2011, 42(9):74-78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为了防止和消除双向流道泵装置进水流道内的漩涡和涡带,确保水泵机组的安全运行,在双向进水流道底部泵进口下方加设曲线导流墩。通过CFD软件对设导流墩的双向流道泵装置内部流动进行数值模拟,获得泵装置内部的三维流动速度场,并预测了泵装置的性能。结合模型泵装置试验的内外特性,着重研究了双向进水流道的出口流速分布及其对泵装置性能的影响。计算结果表明加设导流墩的双向进水流道出口断面流速分布较为均匀,流速均匀度达到93%,满足水泵运行的需要;装置性能良好,最优工况点的装置效率为68.89%。模型试验观测显示导流墩的设置有效地防止水泵进口下方涡带的产生,在各种试验工况下进水流道内均未发现涡带,水泵运转平稳无振动,可保证机组安全可靠运行。比较进水流道出口流速分布的计算结果与模型试验结果,二者在总体结构上相近,数值模拟对泵装置性能预测结果在最优工况点与试验结果基本吻合。
2011, 42(9):79-84,78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:采用大涡模拟方法(LES)和滑移网格技术,对双吸离心泵不同工况下的内部三维非定常湍流流场进行了数值模拟,研究了叶轮区域流场特性及叶片表面的压力脉动特性。结果表明,叶片区的压力脉动频率以叶轮转频为主,且压力脉动幅值随着偏离设计工况程度的增大而显著增加,尤其是在小流量工况Q/Qd=0.62下,压力脉动变化幅度最大,约为最优工况的3倍;设计工况下,叶片头部区域压力脉动幅值最大,约为静压均值的14%,分别比叶片正面中心处大86%,比叶片背面中心处大169%。
2011, 42(9):85-88. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:分别对单、双蜗壳式双吸泵10个工况点进行全三维流道的数值模拟和试验测试,发现由于双蜗壳式泵内部隔板设计不合理,导致双蜗壳泵较单蜗壳泵在原设计工况点的扬程、效率分别相对下降了21.8%和41.3%。依据双蜗壳设计基本原理,对隔板结构提出3种改进方案,利用雷诺时均方法(RANS)和SST k—ω湍流模型对每一方案进行全三维流道的定常数值模拟。模拟和试验结果表明:2号双蜗壳泵既保持了泵原有的水力性能,又能够有效地减小叶轮径向力,因此得到双蜗壳式双吸泵中隔板结构的最优设计模型:起始位置为隔舌绕基圆旋转180°、曲线方程为对数螺旋线、终止位置为隔板起始点旋转180°。
2011, 42(9):89-93. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:以空化条件下离心泵的扬程下降为切入点,基于RNG k—ε湍流方程和Rayleigh—Plesset空化模型研究带诱导轮的离心泵空化流动,获得了空化条件下离心泵流道的空泡分布及扬程下降规律,分析结果表明,空泡发展至诱导轮的喉部时,扬程开始下降;随着压力的降低,空泡首先出现在叶轮进口,并逐步发展至整个流道,进而影响离心泵的内部流动及能量转换;空化同时会引起局部流道的压增现象,压增的位置随空化强度的增大向下游流道移动。验证了诱导轮可以改善泵的空化性能,它能抑制空泡在主叶轮内的扩散,使空化仅造成主叶轮叶片进口处压力的缓慢下降,而主叶轮的扬程并未明显下降。
2011, 42(9):94-97. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为了揭示大型高比转数斜流泵内部流动规律,采用商业软件FLUENT,对高比转数斜流泵进行数值模拟。通过计算得到的扬程和效率性能曲线与实验结果基本一致,有效地证明了该数值计算的准确性。同时,还分析了3个工况0.8Qopt、1.0Qopt和1.2Qopt稳态流动下叶轮进出口的轴向速度和环量分布规律。结果表明3个工况下斜流泵内部流动稳定,叶轮叶片背面存在明显的负压区;叶轮进口呈非线性环量流型,出口呈等环量流型,轴向速度均为抛物线分布。
2011, 42(9):98-101. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为解决全射流喷头实现变量喷洒时由于压力变化而产生的水量分布不均匀问题,以20PXH型变量喷洒全射流喷头为研究对象,设计不同副喷嘴改善水量分布。通过射流理论分析设计了8种副喷嘴方案,测量了喷头径向水量分布,采用不同压力下喷灌强度差值分析的方法,得到方案5挡板式副喷嘴结构改善水量情况最好。通过测量不同挡板角度及不同压力下水量分布,以均匀性系数值最大为目标,以挡板角度及均匀性取值范围为约束条件,首次建立了变量喷洒全射流喷头喷洒均匀性的综合评价函数,并求导得到最佳挡板角度为21.2°。
2011, 42(9):102-107. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:利用计算流体力学对叶片扭曲角为30°的贯流风机三维内部流场进行了数值模拟,并研究了各个结构参数(蜗壳间隙、蜗舌间隙、叶片内圆周角、叶片外圆周角、叶片数、叶轮内外径之比和叶片扭曲角)对贯流风机性能(出风口体积流率)的影响。采用正交试验设计方法,确定了上述7个结构参数的最优组合,并得到在定叶轮外径和转速下,结构参数最优组合为:蜗壳间隙εc为1mm、蜗舌间隙εt为2mm、叶片内圆周角α为90°、叶片外圆周角β为20°、叶片数n为30、叶轮内外径之比γ为0.75、叶片扭曲角θ为90°,优化后贯流风机出风口体积流率比优化前提高了25.2%。在贯流风机性能参数检测台上,试验测试了在定叶轮外径和不同叶轮转速下,优化后与优化前贯流风机出风口平均风速大小。试验结果表明优化后出风口平均风速比优化前增大了4.6%,试验结果和理论计算结果基本吻合。
2011, 42(9):108-112,44. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:采用数值模拟与模型试验相结合的方法对模型泵装置出口拍门的阻力损失进行研究。通过模型试验获得了出口拍门在不同开启角度时的阻力损失值,归纳了拍门阻力损失随流量变化的规律。结果表明:拍门阻力损失受导叶出口环量的影响,阻力损失与流量的平方不呈正比,在相同流量时,泵装置效率下降值与拍门开度亦非正相关。应用CFD软件对泵装置设计工况时拍门开启角度25°及无拍门时出水流态进行数值计算,分析了有、无拍门的出流流态,依据数值模拟结果预测了拍门阻力损失,在设计工况时的数值预测值与试验结果吻合较好。
2011, 42(9):113-115. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:用专用设备模拟浮动叶轮的运行工况,对叶轮后密封环前后压力进行了直接测量,得出了后密封环前后压力与泵扬程的试验曲线,据此计算得到了浮动叶轮平衡腔内液体泄漏量特性曲线。试验解决了浮动叶轮平衡腔内液体泄漏量和压力的计算问题。
2011, 42(9):116-119,115. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:以固体热载体加热工艺原理设计开发了一种新型下降管生物质快速热裂解液化反应器。详细阐述了反应器中的陶瓷球热载体换热器、颗粒喂料器、反应管、颗粒分离及热裂解气冷却系统等主要组成部件的结构,并对各部件的性能进行了试验测试。试验结果表明,热载体的温度与喂料速率控制精确,热载体与炭粉颗粒分离完全;空心锥喷嘴非常适合生物质热裂解气体产物的喷淋冷却,当喷嘴孔径为4.0mm、液体压力为0.2MPa时雾化效果最佳,利用该喷淋冷却方式时秸秆类生物质热裂解生物油的收集率达到43%。
张春梅 , 刘庆玉 , 易维明 , 柏雪卫 , 张文基 , 来世鹏
2011, 42(9):120-123,185. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:以影响热裂解液化过程的因素(输入功率、压差、氩气流量和进料率)为网络输入,热裂解液化产物为网络输出,应用BP神经网络模型法对玉米秸秆热裂解液化产物产率进行了预测分析,并将预测结果与非线性回归分析法进行了比较分析。结果表明,采用BP神经网络模型预测输出值与试验值间的相对误差总体上在5%之内,说明模拟预测的效果较好。对BP神经网络模型法与非线性回归方法的预测结果对比分析显示:在试验数据范围内,BP神经网络模型对玉米秸秆热裂解3种产物产率的预测值更接近试验值,计算精度比非线性回归方法略高。
田宜水 , 姚宗路 , 欧阳双平 , 赵立欣 , 孟海波 , 侯书林
2011, 42(9):124-128,145. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:选取我国粮食主产区的玉米秸秆及华北地区的7种农作物秸秆为研究对象,采用生物质原料测试方法、标准试验研究了用于生产生物质压块燃料的切碎物料(粒度为5~30mm)的理化特性。试验结果表明,不同地区的玉米秸秆理化特性差异较大,东北地区的静态堆积角最大,堆积密度最小,比其他地区平均低1725%,灰分含量最低;同一地区的不同农作物秸秆的理化特性存在显著差异,玉米秸秆和棉秆的动态外摩擦角显著差异高于其他秸秆,豆秸、棉秆、花生壳的堆积密度最高。
2011, 42(9):129-132. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:针对目前普遍应用的间接转速控制技术由于风轮转动惯量大而导致动态跟踪特性较差的问题,提出直接风速控制与间接风速控制相结合,改善最大功率追踪响应性能的新型复合控制策略。针对风速测量不准确,采用BP神经网络构建了有效风速估计模型。仿真实验证明,基于有效风速估计与真实风速的一致性,即使估计存在误差,采用复合控制策略也可以提升风能利用系数,提高发电量1%~2%。
2011, 42(9):133-137. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:在pH值7.0时以乳清分离蛋白为乳化剂制备初级乳状液,利用静电自组装技术,通过加入具有不同电性的阴离子型果胶、中性瓜尔豆胶、阳离子型壳聚糖制备具有良好稳定性的乳清分离蛋白—多糖的二级乳状液,并考察pH值、乳清分离蛋白与多糖的比例对乳状液稳定性的影响。结果表明:瓜尔豆胶与乳清蛋白乳状液粒子间无静电作用;在pH值5.0~6.0条件下,壳聚糖能够吸附到乳状液粒子表面,但形成的乳状液稳定性较差;在pH值3.0~5.0、果胶质量分数为0.2%~0.5%条件下,乳清分离蛋白—果胶为乳化界面构建的二级乳状液,稳定性最高。
2011, 42(9):138-145. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为了制备高乳化活性的大豆分离蛋白(SPI),以豆粕为原始材料,采用微波辅助SPI磷酸化改性,以SPI质量分数、三聚磷酸钠(STP)添加量、微波功率和微波处理时间4个试验条件为影响因子,以乳化活性为响应值,采用中心组合旋转设计法,建立微波辅助SPI磷酸化对乳化活性影响的二次回归模型。结果表明:利用响应面法优化出制备高乳化活性大豆分离蛋白的最适工艺条件为:SPI质量分数10%、STP添加量16%、微波功率480W、微波时间4min;所得模型拟合度高,试验误差小,可将该模型应用于对微波辅助磷酸化SPI的乳化活性进行分析和预测。在最适工艺条件下,改性后SPI的乳化活性为66.8,乳化稳定性为29.80min,分别较原粉提高了134.4%和61.6%。
2011, 42(9):146-150. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:以食用油为试验材料,建立基于碱液与食用油混合反应过程碱液电导率变化的食用油脂酸值检测方法,并探讨碱液浓度、静置时间、油脂种类、温度、料液比等对测定结果的影响,建立了酸值模型,进行了模型的验证。结果表明:检测条件变化对测定结果影响均不显著;料液比为1∶10时,食用油酸值模型为y=0.0024x-0.1571(y为酸值;x为电导率变化值),R2=0.9984。模型预测值与国标法测定的酸值高度线性相关,盲样验证相对误差均小于10%。
夏其乐 , 郑美瑜 , 杨颖 , 陈剑兵 , 张俊 , 陆胜民
2011, 42(9):151-154. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为研究超临界CO2萃取胡柚皮总黄酮的工艺,在夹带剂试验和单因素试验的基础上,采用四因素三水平正交试验设计,以萃取压力、萃取温度、动态萃取时间、CO2流量为考察因素,优选了超临界CO2萃取胡柚皮总黄酮的最佳工艺。结果表明:该试验无需使用夹带剂,各因素对得率的影响大小依次为:CO2流量、萃取时间、萃取压力、萃取温度。最佳萃取工艺条件为:萃取压力35MPa,萃取温度45℃,静态萃取40min后动态萃取60min,CO2流量3L/min,此条件下胡柚皮总黄酮的得率可达1.01mg/g。
2011, 42(9):155-161. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:设计了一套针对地垄栽培模式下草莓的无损伤自动采摘执行机构。该执行机构可在一定范围内对成熟草莓进行自主识别和精确定位,并以夹持、剪切果柄的方式摘取果实,从而实现草莓的无损伤采摘;所采用的控制方法对视觉传感器精度和机构重复定位精度依赖性较小,利于在进一步推广中控制成本。试验结果表明,该执行机构在实验室环境下对草莓的无损伤采摘成功率可达90%。
2011, 42(9):162-166. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:研究了自然场景下成熟荔枝的识别技术。通过分析荔枝彩色图像的颜色和灰度特征,选取YCbCr颜色模型进行处理,对其Cr分量图进行阈值分割去除复杂背景,并采用形态学和连通区域标注法消除分割后的随机噪声;然后结合一维随机信号直方图分析法与模糊C均值聚类法(FCM)对处理后的荔枝图像进行聚类和分割,实现荔枝果实和果梗的识别。不同光照条件下的识别实验结果表明,算法均能有效分割出果实和果梗,综合识别率达到95.5%。
2011, 42(9):167-172. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:提出了一种基于先验信息的C—V模型并对杂草﹑小麦﹑苹果进行分割研究。根据某类农业图像的特点,把图像表示为易于分割的模型,提取模型中感兴趣目标的信息量作为先验信息,通过H分量得到初始轮廓,并以此初始化提出的模型,迭代求解水平集函数,得到收敛的目标轮廓曲线。对杂草﹑小麦﹑苹果分割结果统计分割面积正确率为0.999、0.999、0.846,面积错误率为0、0、0.125。
2011, 42(9):173-180. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为实现茶树需水信息准确检测和茶园精量灌溉自动控制,设计了一套基于无线传感器网络的茶园分布式灌溉控制系统,给出了系统体系结构及软、硬件实现方法;针对无线传感器网络节点在茶园内高度分散的特点,提出两种适用于不同规模茶园的分布式灌溉控制方案,设计了由模糊控制器和最优化控制器组成的分层灌溉控制器,使得系统可在满足一定性能指标前提下,实现茶园精量灌溉控制。试验结果表明系统设计合理可行,特别适用于大型农田、果园、苗圃等区域的精量灌溉。
2011, 42(9):181-185. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:通过模拟理想同种点电荷排斥运动的方法实现N个采样点均匀分布在给定的带有限制区的不规则多边形采样区域内。首先将多边形采样区域以及内部限制区域的各条边离散化为一系列位置固定的点电荷,然后在多边形内随机放置N个点电荷,并通过逐个“放抓”点电荷并让它们受电场力运动,并最终达到合力与速度都接近零的稳定状态,此时N个点电荷的位置就均匀分布在指定区域内,可以作为N个样点的均匀采样布局。分析与实验结果表明,这种方法是一种在复杂多边形区域内实现采样点均匀分布的简单而高效的方法。
2011, 42(9):186-190,161. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:研究了冷、暖季节下生物发酵床、水泥实心、全缝隙3种不同地面结构的机械通风育肥猪舍的恶臭浓度、排放系数及地面结构、舍内温湿度、猪体重对恶臭浓度的影响。研究表明:猪舍的恶臭浓度与舍内温度、猪体重呈显著正相关(p<0.05),恶臭浓度与相对湿度无显著相关性(p>0.1);地面结构不同,恶臭浓度存在显著差异(p<0.05);生物发酵床猪舍有助于恶臭减排,恶臭浓度最低,水泥实心地面猪舍的恶臭浓度最高,全缝隙地面猪舍的恶臭浓度居中;生物发酵床、全缝隙、水泥实心地面育肥猪舍的恶臭排放系数分别为(3.39±3.33)、(3.70±1.31)、(4.33±2.39)OU/(m2·s)。
2011, 42(9):191-196. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:提出了一种工厂化水产养殖中具有可溯源功能的智能监控系统。系统利用PROFIBUS〖CD*2〗DP总线和工业以太网技术实现了数据的传输与共享,利用模糊控制与神经网络相结合的算法实现了对数据的处理分析,并得到控制信号,进行闭环控制,利用无线射频识别技术(RFID)实现了水产品质量的可溯源功能。结果表明,养殖环境各关键环境因子均满足控制精度,水产品的可溯源信息写入与读出均完整有效,完全达到了设计要求,能够满足工厂化水产养殖智能化的需要。
2011, 42(9):197-201,196. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:通过建立个性化产品评价问题的形式化描述,给出了基于实例推理的评价模型与算法,运用模糊数学实现了实例库的自主聚类分组,提出了经验赋权规则约束下的数学赋权法为每一个组别建立动态权重,采用了加权的欧几里德距离解决相似实例的检索问题,在相似实例的基础上进行修正得到最终评价结果。最后以桥式起重机产品的评价为例,给出了详细的实现步骤,证明了该方法的有效性。
2011, 42(9):202-206,224. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:构造了RRR—UPRR—RPUR球面转动并联机构,该机构具有3个连续的转动自由度,其中2个转动自由度完全独立并由单个驱动器驱动,实现了三自由度球面转动的运动解耦。首先,根据螺旋理论建立运动支链中运动副在一般位形下的运动螺旋形式,实现对球面转动并联机构自由度的连续性判断。其次,利用线性代数方法,推导出并联机构动平台及相邻杆件的运动学模型,建立了球面转动并联机构的运动学正解的解析算法。最终,利用软件实体造型的运动仿真功能验证了理论计算结果。
2011, 42(9):207-212. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:设计了一种5自由度3—PTT串并联数控机床机构。采用分解与综合的分析方法,分析了机构构型及自由度等问题,分析与计算表明设计的3—PTT机构符合串并联数控机床设计要求、构型合理。在充分考虑奇异约束条件和位姿影响因素的基础上,分析了机构的工作空间及位姿极限,并利用Matlab进行了仿真分析。仿真结果表明:此分析能较好地反映3—PTT串并联数控机床的完全工作空间,为工作过程的数字化控制提供了理论依据。
2011, 42(9):213-218. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:给出了识别结合部的2个重要表征参数(分形维数和分形粗糙度)的方法,修正了结合部法向总载荷公式。以XHK5140型自动换刀计算机数控立式镗铣床上的结合部为研究对象,以测试试件的实验结果为基准,按照振型相似定性比较、固有频率定量比较的原则,对结合部法向与切向接触刚度的理论解进行了验证。理论模型的振型与实验的振型皆一致,理论与实验固有频率的相对误差在-9%~9%之间。
闻德生 , 吕世君 , 杜孝杰 , 郭高峰 , 筑地徹浩 , 单福林
2011, 42(9):219-224. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:通过双定子液压马达结构分析,提出了双定子液压马达差动连接的方法。在此基础上,分析了不同作用数的双定子液压马达差动连接方式,推导出不同差动连接下液压马达输出转速和转矩的表达式;针对双定子液压马达排量比例系数C对其差动连接方式的影响,分别找出了单作用、双作用以及多作用双定子液压马达中会使液压马达差动连接出现重复或死点现象的C的取值,得到了重复组数和死点数,为液压马达差动连接的理论研究提供了一条新途径。
2011, 42(9):225-229. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:应用蒙特卡罗方法实现小样本材料布氏硬度测量不确定度的评定。依据测量误差源标定数据或布氏硬度测量结果两种数据处理途径,分析已知数据的概率分布特性,通过产生大样本量的随机数进行仿真,拓宽数据样本空间,进而分别依据不确定度合成和贝塞尔公式计算出乏信息材料布氏硬度测量不确定度。通过具体的测量实例验证了本方法的可行性。
2011, 42(9):230-234. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].9.[sequence]
摘要:为实现含有直壁等难成形曲面的高效成形,以三角网格模型为研究对象,提出基于曲面分区的个性化多道次数控渐进成形方式和在各曲面分区内进行各道次成形加工所需轨迹生成方法。给出了基于可成形性的三角网格曲面分区算法和通过偏置来生成各曲面分区多道次螺旋线成形轨迹的方法。算法应用实例表明,该方法能够对曲面进行分区,并为相关曲面分区生成光滑连续的多道次螺旋线成形轨迹。
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 ® 2025 版权所有