• 2012年第43卷第8期文章目次
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    • >车辆与动力工程
    • 基于非平稳约束试验系统的汽车附着极限稳定性研究

      2012, 43(8):1-6. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.001

      摘要 (3934) HTML (0) PDF 1.06 M (1808) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出基于非平稳约束试验系统的汽车附着极限工况下行驶稳定性控制性能试验方法,建立了非平稳约束试验系统动力学模型,针对奇瑞A3轿车,基于Matlab/Simulink建立了汽车行驶稳定性控制非平稳约束试验仿真系统,分别在典型附着极限工况下进行有、无ESP控制以及有、无试验系统的车辆稳定性控制性能对比分析和验证。研究结果表明,所提出的基于非平稳约束试验系统的汽车附着极限工况下行驶稳定性控制性能试验方法合理可行、安全可靠,为附着极限工况下汽车ESP控制系统开发提供了可靠试验平台和有效试验验证方法。

    • 基于CAN的汽车低附路面稳定性控制测试系统

      2012, 43(8):7-12. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.002

      摘要 (3836) HTML (0) PDF 1.02 M (1880) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于汽车稳定性控制系统现场快速测试和控制策略调试的需要,搭建了由车身位置姿态模块、汽车稳定性控制器模块和CAN节点数据采集模块组成的低附路面试验测试系统。各模块间基于GPS接收机输出的秒脉冲同步信号完成数据同步,并通过CAN方式进行数据传输。详细给出了汽车侧偏角测试方法、惯性测量单元车上安装和初始对准方法、GPS惯性测量单元数据转换和传输延迟补偿方法,以及串口转CAN的快速实现方法。系统的道路试验验证了系统工作的可靠性。该测试系统构建CAN节点或基于车身CAN总线方式获取基于ESC和发动机管理系统配置传感器的信息,对了解汽车极限工况下的状态提供了真实数据,为汽车稳定性控制分析提供了有效手段。

    • 重型商用车驾驶室轻量化设计

      2012, 43(8):13-18. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.003

      摘要 (4198) HTML (0) PDF 2.47 M (1874) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某重型商用车驾驶室为研究对象,运用拓扑优化设计方法对该驾驶室进行轻量化分析与改进设计,并与原驾驶室的性能进行了对比。结果表明,轻量化驾驶室的结构强度、刚度和低频固有振动特性不低于原驾驶室,并使驾驶室抗前部摆锤冲击和高顶驾驶室耐顶压性能得到了改善。在不改变驾驶室结构材料特性的条件下,使驾驶室质量减小46 kg,取得了良好的轻量化效果。

    • 基于吸能分配的平头货车驾驶室耐撞性研究

      2012, 43(8):19-23,6. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.004

      摘要 (3697) HTML (0) PDF 1.86 M (1641) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对平头货车驾驶室无专用吸能区间和吸能元件的情况,由理论分析提出通过驾驶室各部件吸能量重新分配来改进驾驶室耐撞性的方法。参照ECE R29法规,以有限元法仿真某款实车驾驶室的摆锤碰撞过程,通过改变驾驶室部件的厚度尺寸来分配部件吸能量,评比碰撞后驾驶室生存空间,研究驾驶室生存空间与主要部件吸能量之间的关系,并依据分析结果提出切实可行的改进方案,进行实验验证。研究结果表明,适当增加或减少各部件的吸能量,达到吸能量的合理分配,可有效改进驾驶室耐撞性。

    • 混合动力拖拉机传动系统设计理论与方法

      2012, 43(8):24-31,36. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.005

      摘要 (5077) HTML (0) PDF 1.10 M (2840) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据混合动力传动系统原理和拖拉机工作特性和传动特性要求,设计了一种并联式混合动力拖拉机传动系统。在对混合动力拖拉机牵引特性理论分析的基础上,提出了混合动力拖拉机动力性和经济性评价指标及其计算公式。并对其动力传动系统各部件主要参数的设计计算进行了探讨,提出了混合动力拖拉机传动系统的设计理论和计算方法。以某混合动力拖拉机为研究对象,通过计算分析了不同挡位下,发动机分别提供60%和40%负荷时的驱动力和爬坡度,以及混合动力拖拉机犁耕作业稳定工作1 h的等效能耗随发动机和电动机转速的变化关系,并对犁耕作业时的理论计算结果进行了仿真验证。结果表明,各挡驱动力和爬坡度与发动机提供的负荷呈正比,而转速匹配范围随发动机负荷的增大而减小。犁耕作业时,理论计算结果与仿真分析结果的最大误差不超过4%,理论计算结果可靠;且在某一挡位下,等效能耗随发动机和电动机转速的增高而增高。对混合动力拖拉机与同功率燃油拖拉机进行了仿真比较分析,发现混合动力拖拉机在犁耕作业下,最高可节能24%。

    • 基于神经网络的混合动力汽车驾驶意图识别方法

      2012, 43(8):32-36. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.006

      摘要 (3781) HTML (0) PDF 1.03 M (1802) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了基于Takagi-Sugeno模型的模糊神经网络。通过对模糊神经网络进行训练,生成了驾驶意图模糊推理规则。从仿真结果可以看出运用本方法得到的模糊推理规则可以很好地识别驾驶意图,并且基于驾驶意图识别可以有效地优化混合动力汽车的控制策略,从而进一步提高混合动力汽车燃油经济性。

    • 大功率调速型液力偶合器数值计算与实验

      2012, 43(8):37-41,93. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.007

      摘要 (3502) HTML (0) PDF 2.65 M (1487) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于三维多相流动理论和计算流体动力学(CFD),采用滑动网格理论对大功率调速型液力偶合器内部气液两相瞬态流动进行数值计算,并基于流场数值解进行液力偶合器的特性预测。由数值计算结果分析偶合器效率降低的原因。对偶合器进行不同工况、不同充液率下的外特性实验,将理论计算与实验结果进行对比,原始特性的计算与实验结果误差在允许范围内,从而验证理论方法和计算的准确性。

    • >农业装备与机械化工程
    • 保护性耕作机械化种植模式与播量试验

      2012, 43(8):42-45,70. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.008

      摘要 (3993) HTML (0) PDF 903.45 K (1611) 评论 (0) 收藏

      摘要:2009—2011年在青岛开展了保护性耕作机械化种植模式与播量试验。试验表明两者对产量均有显著影响,小宽窄行模式(28 cm+12 cm)小麦产量最高,分别比大宽窄行和大等行距模式高15%~30%;加大10%~20%的播量,产量提高2.2%~15%,并分析了小宽窄行模式增产和大宽窄行模式产量不高的原因。

    • 水田高茬秸秆还田耕整机设计与试验

      2012, 43(8):46-49,77. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.009

      摘要 (4090) HTML (0) PDF 1.08 M (2065) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种双轴水田秸秆还田耕整机。阐述了该机工作原理及其总体结构设计,并进行田间试验检测其性能。田间试验结果表明,该机可一次性实现水田高茬秸秆的埋覆还田、旋耕碎土、平整地表等多项功能,耕深158.7 mm,耕深稳定性为84.86%,秸秆埋覆率94.19%,耕后地表平整度25 mm,生产率0.87 hm2/h,能够满足水稻播栽对耕整地的农艺要求。

    • 插秧机后插旋转式宽窄行分插机构设计与优化

      2012, 43(8):50-55,65. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.010

      摘要 (3868) HTML (0) PDF 1.21 M (1821) 评论 (0) 收藏

      摘要:论述了两级交错轴斜齿行星轮系后插旋转式宽窄行分插机构的结构特点和工作原理,分析了两级交错轴斜齿行星轮系的角位移关系,对螺旋角的影响进行了分析,在空间坐标系中建立了分插机构的运动学模型,并得到了秧针尖点运动的位移方程。通过开发辅助分析与优化软件对影响参数进行了分析与优化,结合优化结果建立了分插机构虚拟样机模型,通过仿真及实体试验对理论分析进行了验证。结果表明:该分插机构能够应用在步行式插秧机上实现宽窄行插秧作业。

    • 免耕播种机行星啮合式防滑地轮设计与试验

      2012, 43(8):56-60. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.011

      摘要 (3892) HTML (0) PDF 1.24 M (2103) 评论 (0) 收藏

      摘要:免耕播种机地轮滑移造成排种器漏播,影响播种质量。为此提出了一种行星啮合式防滑地轮机构。在对其进行结构与受力分析的基础上,研究了影响地轮性能的因素。对不同型式的地轮在已耕和免耕土壤中进行对比试验表明,行星啮合式防滑工作稳定且具有较小的滑移率。

    • 复合形态深松铲耕作阻力有限元分析与试验

      2012, 43(8):61-65. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.012

      摘要 (4068) HTML (0) PDF 1.06 M (1663) 评论 (0) 收藏

      摘要:以复合形态深松铲为研究对象,采用ANSYS/LS-DYNA分析了深松铲在土壤耕作过程中耕深与前进速度对深松耕作阻力的影响,并以圆弧形深松铲为比较对象,分析了复合形态深松铲的减阻效果。为了验证有限元分析方法的可行性,对复合形态深松铲和圆弧形深松铲进行了室内土槽的耕作阻力验证试验。研究结果表明,通过有限元法模拟出的深松铲耕作阻力与室内土槽试验所测定的结果具有相同的变化趋势,利用有限元法可以分析深松铲的工作性能。在深松铲前进速度为4~5km/h范围内, 相对于圆弧形深松铲,用有限元法模拟复合形态深松铲的耕作阻力在耕深为300、350和400mm时,平均减阻分别为44.07%、43.71%和33.83%。 

    • 穴盘育苗精密播种装置压电振动台特性分析与试验

      2012, 43(8):66-70. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.013

      摘要 (4028) HTML (0) PDF 916.13 K (1708) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用压电元件的逆压电效应设计了一种用于精密播种蔬菜、花卉、林木等微小种子的压电振动台,在外加电场的作用下使压电振动驱动系统产生机械微位移,经位移放大机构放大后驱动种子盘振动,使种子盘上的种子产生有利于吸种盘吸种的“沸腾”运动。建立了压电振动台数学模型,研究分析了压电振动台的动、静态特性并进行了试验。试验结果表明:当外加电压为90~110 V时,压电驱动系统具有较强的驱动能力,振幅达1.31 mm,机械系统振动响应频率在13~55 Hz之间,且频宽可调(共振频率为25 Hz);压电振动台具有良好的动态特性和较好的播种性能,满足精密播种的农艺要求。

    • 温室风送式弥雾机气流速度场与雾滴沉积特性分析

      2012, 43(8):71-77. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.014

      摘要 (3908) HTML (0) PDF 1.51 M (1869) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于CFD模拟技术建立了温室风送式弥雾机气流速度场分布模型和雾滴沉积模型。根据实测的弥雾机相关参数,确定了边界条件及模型参数,得到了不同风送气流速度和不同喷头体倾角条件下的弥雾机气流速度场分布特性和雾滴沉积规律。设计了与模拟条件相同的验证实验,对模拟结果进行了验证分析。研究表明,模拟结果能够较准确地反映雾滴沉积规律,喷头体安装倾角为5°~10°时,弥雾机气流速度场分布有利于药液获得较好的沉积效果。

    • 荷电雾滴群撞击界面过程的PDPA测试

      2012, 43(8):78-82. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.015

      摘要 (3883) HTML (0) PDF 1.12 M (1789) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究荷电雾滴群撞击植株靶标界面的过程,研究了适合撞击过程测量的相位多普勒粒子分析仪(PDPA)测试方法,分析了荷电雾滴群撞击界面后形态特征及形成的原因。实验结果表明:荷电雾滴群特殊的空间运动结构决定其撞击植株靶标界面后具有独特的存在形态;荷电雾滴撞击界面后只会产生粘附或反弹而不会发生喷溅;较多细微雾滴的存在导致荷电雾滴群反弹后凝并现象显著,使雾滴的粒径增大而个数减少;单雾滴撞击界面后产生粘附或反弹的判据K的临界值不适于荷电雾滴群的撞击过程,而法向Weber数为30可作为发生反弹现象的参考依据;较大的切向速度能够造成荷电雾滴撞击植株界面后反弹现象的发生;荷电雾滴所具有的部分法向动能在撞击反弹过程中转为切向动能。

    • 基于农机农艺结合的玉米生产机械化系统研究

      2012, 43(8):83-88. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.016

      摘要 (4374) HTML (0) PDF 956.74 K (1843) 评论 (0) 收藏

      摘要:从农机农艺结合的角度出发,提出了一种研究玉米生产机械化系统的方法。该方法在分析背景和条件的基础上,从技术集成、组织集成和管理集成层面入手,提出基于农机农艺结合的玉米生产机械化系统的分析框架。在技术集成层面,主要从农机和农艺的现有技术入手,寻找玉米机械化生产各环节农机农艺可匹配技术;在组织集成层面,从玉米种植组织和农机服务组织的现有类别,分析有利于农机农艺机结合的集成思路和方法;在管理集成层面,从资源管理、任务调配和过程管理等角度提出有利于玉米生产机械化的建议。

    • 甘蔗收获机两段螺旋式扶起机构设计与试验

      2012, 43(8):89-93. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.017

      摘要 (4127) HTML (0) PDF 1.28 M (1605) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确定两段螺旋式扶起机构的结构参数,运用虚拟技术对该机构和甘蔗扶起过程进行了运动学仿真,设计了两段螺旋式扶起机构样机,在高速摄影的环境下进行了甘蔗扶起性能试验,获得扶起机构对甘蔗的作用及影响规律。结果表明:扶起机构适用于侧向倒伏角为45°~165°的甘蔗;速比为0.59,拣拾段安装角为5°,输送段安装角为60°时,扶起甘蔗效果最好。

    • 加工番茄回转滚筒式果秧分离机构参数正交试验优化

      2012, 43(8):94-98,128. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.018

      摘要 (4480) HTML (0) PDF 1.58 M (1566) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了优化加工番茄果秧分离机构的技术参数,设计并制作了回转滚筒式分离试验台。以里格尔87-5加工番茄为试验对象,应用二次回归通用旋转组合试验方法,建立了果秧分离性能指标与滚筒转速、凸轮盘转速和拨杆振幅之间的回归方程。分析了试验因素对分离性能的影响规律,在果秧分离率、果实破损率和含杂率满足作业质量的条件下,优化得出滚筒转速为21 r/min、凸轮盘转速为42 r/min和拨杆振幅为110 mm。

    • 圆草捆自动缠网装置设计与试验

      2012, 43(8):99-104. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.019

      摘要 (3775) HTML (0) PDF 1.03 M (4093) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种圆草捆自动缠网装置,该装置采用凸轮机构作为传动和控制机构,使用摆动连杆机构作为凸轮从动件,对引网作业机构、缠网计数机构和切网作业机构进行控制,实现了对圆草捆缠网、记录缠网圈数和切网的自动作业。性能试验结果表明:该装置可对宽度为80~120 cm的干草捆或宽度为80~100 cm的青贮圆草捆进行自动作业,装置对1.2 m宽干草捆缠网3圈、对1.0 m宽青贮玉米圆捆缠网4圈时,作业性价比最高。

    • 离心风机叶片三维反问题优化设计

      2012, 43(8):105-109. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.020

      摘要 (3777) HTML (0) PDF 1.06 M (2168) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于三维反问题设计方法和CFD技术,结合试验设计方法、响应面方法和模拟退火优化算法,建立了离心风机叶片三维形状的优化设计方法。以叶轮效率为优化目标,以环量分布参数为优化设计变量,进行了离心风机叶片的优化设计,优化设计结果叶轮效率提高了2.2%。根据建立的优化设计变量和叶轮效率之间的响应面函数关系式,分析了不同环量分布参数及参数间交互效应对叶轮效率的影响,结果显示轮毂进口段环量分布对叶轮效率有较大影响;轮缘处的环量分布形式对叶轮效率影响更为显著。

    • >农业生物环境与能源工程
    • 玉米秸秆常压快速液化最佳工艺参数研究

      2012, 43(8):110-115. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.021

      摘要 (3909) HTML (0) PDF 1.27 M (1677) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了影响玉米秸秆常压快速液化的4个关键性工艺参数:液化时间、液化温度、玉米秸秆质量和催化剂质量之间的交互作用。借助于SAS软件,采用二次回归正交旋转组合设计及响应面法开展系统试验。建立了回归方程,定量描述了各参数对玉米秸秆液化效率的影响及不同参数之间存在的交互作用,并推算出当液化剂质量为100 g、液化温度为158℃、液化时间为63 min、玉米秸秆质量17 g和催化剂质量为2.7 g时,玉米秸秆常压快速液化的残渣率可以达到最小值0.2%,实现玉米秸秆基本完全液化。

    • 固体热载体加热生物质的闪速热解特性

      2012, 43(8):116-120. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.022

      摘要 (3826) HTML (0) PDF 1.09 M (1666) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究固体热载体加热条件下生物质的热解挥发特性,在一竖直下降管模拟实验台上,利用粒子图像测速技术对陶瓷颗粒与生物质粉的混合流动规律进行了实验研究,分析了生物质颗粒在下降管内停留时间的计算方法。利用固体热载体加热下降管生物质热解实验装置,在400、450、500℃热解温度对玉米秸秆进行了热解实验,并在下降距离分别为100、400、700、1200 mm位置处对热解炭粉进行了采样,利用灰分示踪法计算了其热解挥发程度。重复性实验表明各工况下的实验数据具有很好的重复性。通过实验数据与一级动力学模型的对比,发现二者之间差距较大,而在耦合生物质颗粒的运动规律后,实验数据与动力学模型吻合较好。

    • 钙基催化木屑煤混燃及其对排放、灰分特性的影响

      2012, 43(8):121-127. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.023

      摘要 (3800) HTML (0) PDF 1.15 M (1662) 评论 (0) 收藏

      摘要:以木屑和褐煤为研究对象,利用循环流化床反应装置,研究了不同燃烧工况下钙基对SO2、NOx排放特性的影响;并通过X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和等离子体原子发射光谱仪(ICP)测定了底灰的元素、基团和矿物组成,对附加碱金属Ca的灰样进行了熔融特性分析。研究表明, 钙基对SO2、NOx的释放有一定的抑制作用。当过量空气系数α为1.0时,石灰石的添加对NOx减排最为明显。且随着木屑含量的减少, NOx产率有所降低;钙基对SO2的脱除受反应温度的影响。在温度为700~900℃、Ca和S质量比为2.0时的固硫脱硫效果最好;在CaCO3的作用下,底灰的熔融现象基本消失。

    • >农产品加工工程
    • 基于USB Key的水产品企业监管溯源系统设计与应用

      2012, 43(8):128-133,88. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.024

      摘要 (4443) HTML (0) PDF 1.66 M (2033) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据目前水产品监管溯源系统中水产品企业身份认证存在的问题,设计了一种基于USB Key的水产品企业监管溯源系统。首先,分析了几种身份认证技术的方法,重点阐述了其优缺点;然后,设计了USB Key硬件电路关键部分、软件系统以及基于USB Key认证的水产品企业的认证流程,解决了水产品信息传输的安全性问题;最后,描述了基于USB Key的水产品企业监管模式在江苏省水产品企业认证与监管追溯平台中的应用。研究结果表明,该监管溯源系统便捷安全,稳定可靠,能实现产地准出、市场准入、企业资质认证、政府实时监控的水产品企业监管溯源体系。

    • 基于WSN的水产品冷链物流实时监测系统

      2012, 43(8):134-140. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.025

      摘要 (5052) HTML (0) PDF 1.28 M (2640) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低水产品物流损耗、提高水产品冷链物流信息化程度,以ZigBee协议为基础,围绕CC2530型无线传感片上系统,设计了基于无线传感网络(WSN)的水产品冷链物流实时监控系统。系统包括用于采集温度数据的监测节点、用于ZigBee网络组织与数据汇聚的协调器节点和用于实时监测、数据存储和网络控制的远程管理系统。冷链环境系统测试表明监测系统能够应用于水产品冷链物流仓储和运输的全过程,监测节点在变温箱温度-18℃时工作可靠。通信性能测试表明使用-3 dBm射频功率在30 m通信范围内丢包率小于8.4%,节点通信能耗低。

    • 车外综合温度条件下典型冷藏车厢内热稳定性研究

      2012, 43(8):141-147. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.026

      摘要 (4171) HTML (0) PDF 1.13 M (1712) 评论 (0) 收藏

      摘要:综合考虑太阳直射辐射、天空散射辐射、地面反射辐射、室外空气温度及车辆运行速度多个因素,采用2阶谐波傅氏级数表达的车外壁面温度函数作为车厢外侧的边界条件,利用热工理论分析与试验验证相结合的方法,分析4种典型冷藏车隔热车厢对温度的衰减与延迟作用,以及厢内热稳定性的影响。结果表明:车厢的隔热材料不同,对车外综合温度的延迟时间与衰减倍数不同,厢体热惰性指标、热阻越大,延迟时间与衰减倍数相应越大;车辆行驶方向、隔热材料不同,车厢体内壁面温度也不同,但都按照正弦规律波动变化,且厢体内壁面温度逐时变化值接近厢内设定空气温度。车厢内的热稳定性主要由厢体隔热材料的热阻与热惰性指标决定,由好到差依次为真空绝热材料厢体、挤塑聚苯乙烯厢体、聚氨酯隔热厢体、聚苯乙烯隔热厢体。

    • 多层带式干燥机干燥过程优化

      2012, 43(8):148-154. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.027

      摘要 (4062) HTML (0) PDF 1010.04 K (2383) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多层带式干燥机的干燥过程建立了热、质传递的数学模型,并通过C语言编程进行干燥过程的模拟,得到热风在干燥机内温度和湿度的空间分布及其随时间的变化规律,以及物料床层内温度和含水率的分布及其随时间的变化规律。利用生产用多层带式干燥机蒜片干燥过程的试验数据对模型进行了验证,证明了模型的有效性。通过对模拟数据分析,对多层带式干燥机的结构参数(传送带长度、干燥机层数、通风道高度)和操作参数(传送带翻转时间、物料床层厚度、热风风速)进行了优化。

    • 酶解程度对喷雾干燥速溶燕麦粉特性的影响

      2012, 43(8):155-159. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.028

      摘要 (3823) HTML (0) PDF 855.56 K (2065) 评论 (0) 收藏

      摘要:将燕麦糊用α-淀粉酶酶解至不同还原值(DE值),经喷雾干燥得到干粉,对干粉的堆积密度、休止角、冲调后结块率和感官评价等指标进行测定,评价其品质优劣。DE值大于36.2的燕麦溶解性状和感官评价得分较高,但浓稠感不够;DE值为35~38时,所得燕麦干粉的综合品质最佳。

    • 菊粉吸湿特性与晶体转变规律研究

      2012, 43(8):160-163,192. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.029

      摘要 (3820) HTML (0) PDF 1.04 M (1418) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索菊粉的贮藏环境及其吸湿后晶体结构变化规律,采用静态吸附法考察菊粉在25℃、30℃和45℃条件下的吸湿特性,并利用X-射线衍射仪分析了菊粉晶体转变过程。实验发现菊粉具有良好的吸湿能力,并随着环境相对湿度和温度的提高而增强。当相对湿度为98%时,菊粉在30℃和45℃的吸湿率分别为40.5%和45.0%。菊粉在25℃、30℃和45℃时临界相对湿度分别为75.73%、87.54%和87.78%。X-射线衍射分析发现菊粉无吸湿时为无定形态结构,当吸湿率在6.50%~11.25%时,菊粉开始由无定形态结构向半晶体转变,且在2θ=9.1°时有一个衍射峰,当吸湿率大于11.25%时,晶体态的菊粉含量随吸湿率的增大而增加。

    • 基于电参数和支持向量回归的牛奶体细胞数定量检测

      2012, 43(8):164-169. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.030

      摘要 (4448) HTML (0) PDF 915.59 K (1895) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先用碘酊染色显微镜体细胞计数法确定了100头不同患病程度的奶牛奶样的体细胞数,然后采用叉指电极在0.01~100 kHz频率范围对奶样进行了交流阻抗测试。在提出该测试系统等效电路的基础上用Zview软件获得了奶样电阻RS、电双层电容Cdl-T、Cdl-P等电参数,并分析了不同患病程度奶牛奶样的电参数特点。最后以镜检体细胞计数结果为标准,用电参数作为输入,建立了牛奶体细胞数的支持向量回归(SVR)预测模型,研究了体细胞数定量检测的可行性。结果表明,随着体细胞数的增加(即患病程度的增加),参数RS减小,而参数Cdl-T、Cdl-P呈非线性变化趋势。该定量预测模型对除N级以外所有奶样的体细胞数都有较高的预测精度,平均相对误差为29.40%。1级(隐性)、2级(较严重)和3级(严重)乳腺炎的检出正确率均达到100%。

    • >农业信息化工程
    • 基于光谱和形状特征的水稻扫描叶片氮素营养诊断

      2012, 43(8):170-174,159. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.031

      摘要 (3620) HTML (0) PDF 1.61 M (1455) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用扫描仪获取水稻叶片图像,综合运用数字图像处理技术、参数优选和分类方法,研究了不同氮素水平水稻叶片的光谱和形状特征,并进行了氮营养的诊断与识别。研究利用面向对象的分类方法提取叶尖部位的黄化面积比例,指数回归分析结果显示此参数与叶片氮含量具有很高的相关性(R2=0.863)。提取整叶和叶尖的颜色参数并分别与叶片氮含量进行指数回归分析,发现叶尖部位的颜色特征能更好地反映叶片的氮素营养状况。采用CfsSubsetEval和Scatter search相结合方法对特征进行约简与优化,根据选择结果结合支持向量机方法进行模式识别。精度检验结果显示该方法对缺氮和正常叶片的正确识别率较高,随氮素水平的升高,正确识别率降低,对过量水平的正确识别率较低,叶面积在缺氮和正常模式下能对识别起到很好的辅助作用。

    • 大豆豆荚炭疽病严重度的光谱检测

      2012, 43(8):175-179,159. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.032

      摘要 (4407) HTML (0) PDF 972.87 K (1719) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用可见/近红外光谱技术对大豆豆荚炭疽病严重度进行检测。分别采用主成分分析法(PCA)结合反向传输人工神经网络(BPNN)和连续投影算法(SPA) 结合BPNN 2种组合模型进行分析预测。利用SPA的数据压缩功能和BPNN的学习预测能力实现对大豆豆荚炭疽病严重度的检测。以样本检测的准确率作为模型评价指标。实验结果显示SPA-BPNN的检测准确率最高,为90%。研究表明,SPA能够有效地进行波长选择,使BPNN模型获得满意的检测率。

    • 基于计算机视觉的储粮活虫检测系统软件设计

      2012, 43(8):180-186. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.033

      摘要 (3744) HTML (0) PDF 1.36 M (1788) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了基于计算机视觉的储粮活虫检测系统软件部分各环节的具体实现。系统运用基于标记点透视变换的图像配准方法,对近红外图像进行倾斜、变形等校正;采用基于双区域连通阈值面积比的区域生长法判别出近红外图像中的活虫;融合多源图像的信息,准确定位出可见光图像中的活虫。提取出活虫的21个整体形态学特征和7个局部形态学特征,把特征空间优化为7维,运用SAA-SVM分类器进行识别分类。结果表明,检测系统对15类活虫的正确识别率达到94.8%。

    • 番茄茎直径MDS的通径分析与数值模拟

      2012, 43(8):187-192. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.034

      摘要 (3669) HTML (0) PDF 945.21 K (1428) 评论 (0) 收藏

      摘要:以春夏季温室番茄为实验材料,研究充分灌溉条件下的茎直径变化指标日最大收缩量(MDS)与气象因子(水面蒸发量Ew、日最高气温Tmax、日均气温Tm、日均空气饱和差DVPDm、正午空气饱和差DVPDmd、日总辐射Rs和日辐射峰值Rmax)的相关性。结果表明,Rmax、DVPDm和Ew与MDS的直接通径系数为正,Rmax的直接通径系数最高,其次为DVPDm,二者与MDS的相关性达显著水平,但Ew与MDS的相关性未达显著水平,表明Rmax和DVPDm为决策变量,对温室番茄茎直径变化起直接作用。而Tmax、Tm、DVPDmd、Rs与MDS的直接通径系数为负,但各自总作用又都为正,表明它们主要通过Rmax和DVPDm对番茄茎直径变化起间接作用。据此建立了MDS与Rmax和DVPDm的模拟方程,经检验此方程达显著水平,预测值能够准确地反映出MDS实测数值的变化。 

    • 蛋鸡养殖过程中海量数据自动处理系统

      2012, 43(8):193-197. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.035

      摘要 (3700) HTML (0) PDF 1.11 M (1578) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用分时变频的采集模式,应用Java媒体框架模型,设计并实现了蛋鸡养殖过程中海量数据自动处理系统。系统既可同步采集和保存关键的环境、图像及音频信息,又能减少存储空间、降低存储成本和加速查询速度。系统运行结果表明:依据采集设备及采集参数设置的不同,单采集点一天采集的音频及图像数据量为200~400MB,一年采集的数据量为70~140GB。系统同时提供了以采集时间戳为索引的多源信息同步查询及同步展示模块,可复原大部分生产过程场景。

    • >机械设计制造及其自动化
    • 基于性能满意度的产品配置与变型设计范围界定算法

      2012, 43(8):198-204. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.036

      摘要 (3386) HTML (0) PDF 1.05 M (1482) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了产品配置与变型设计分界点的概念,将产品性能与客户满意度相结合构建优化目标函数,并设计了由性能评价指数判断分界点和由性能相似度判断需变型零部件的判别方法。然后以产品性能最优为目标,设计了基于遗传算法的多目标优化求解算法,并给出了分界点判断的具体流程。最后进行了实例验证,结果表明所提出的方法能够有效解决分界点的判断问题。

    • 平面宏动并联机器人动态模拟

      2012, 43(8):205-209,214. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.037

      摘要 (3817) HTML (0) PDF 1.06 M (1732) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对宏微结合的宏动并联机器人建立了动力学模型,实现基于模型的滑模控制及仿真。首先,根据机构闭式约束等式,分析机构的逆位置和正位置,同时推导了机构的速度和加速度关系式。在此基础上,选择各杆件的关键点,建立各关键点的偏速度和偏角速度,利用Newton-Euler公式分析各杆件的惯性力和惯性力矩,考虑了微动平台对宏动机器人运动的作用,根据虚功原理建立了动力学方程。最后,应用动态补偿策略,设计了滑模控制器。仿真结果表明了方法的有效性。

    • 空间全柔性并联机构动力学分析

      2012, 43(8):210-214. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.038

      摘要 (4003) HTML (0) PDF 1.58 M (1874) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对精密柔性机构多自由度高精度运动的需求,以传统Delta并联机构为基础,设计了一种采用压电陶瓷驱动方式的空间柔性并联机构,基于伪刚体模型进行运动学分析。将从动臂质量分布作简化处理并主要考虑结构中柔性铰链的弹性应变能,利用拉格朗日方程建立动力学弹性振动微分方程,得到其固有频率表达式,并结合实际结构参数得到了相应的理论结果。3个主要运动方向的三阶固有频率的试验结果和理论分析结果误差分别为:12.71%、12.14%和14.90%,有限元仿真结果和试验结果误差分别为:6.20%、5.66%和10.28%,表明理论分析时所作的简化处理合理,得到的动力学数学模型有效、可信。

    • 3-SPR并联机构运动学分析

      2012, 43(8):215-220. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.039

      摘要 (4253) HTML (0) PDF 1.02 M (2772) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一种3-S-P-R并联平台机构,依据机构的数学模型建立了机构的位置逆解模型,在此基础上推导出各支链的速度映射模型,通过算例和运动学仿真软件CosmosMotion的仿真结果对比分析验证了该速度模型正确有效,并通过利用SolidWorks软件进行虚拟机构的建模,对其工作空间进行仿真,得到机构工作空间的几何形状。

    • 齿轮传动系统轮齿啮合过程动载荷谱研究

      2012, 43(8):221-225. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.040

      摘要 (3776) HTML (0) PDF 1.14 M (2281) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了齿轮系统轮齿啮合过程动力学分析模型,推导了综合考虑时变啮合刚度、齿面磨损、齿形误差和安装误差的齿轮动态微分方程,提出了齿轮传动系统动载荷谱的分析方法,研究了齿轮系统载荷谱的时域特性、频域特性和时频特性,并将数值仿真结果与实验结果进行比较,结果表明:该数值仿真模型和实验结果相吻合。

    • 基于工序切削体的三维公差模型

      2012, 43(8):226-230,225. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.041

      摘要 (3924) HTML (0) PDF 1.10 M (1808) 评论 (0) 收藏

      摘要:在工序特征识别的基础上,提出了一种基于工序切削体的三维公差建模方法。该方法视毛坯模型为零件模型和工序切削体集合的装配体,利用小位移旋量描述零件和工序切削体的公差旋量,计算各旋量的变动约束;构建工序切削体集合的公差网络图,探讨设计公差在工序公差网络中的传播机制,建立工序公差累积模型,为工序公差设计提供基础。最后,通过实例验证该方法的有效性,并说明基于该建模理论的工序公差分配方法。

    • 平面磨削淬硬薄工件磨削力研究

      2012, 43(8):231-234,197. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.08.042

      摘要 (3592) HTML (0) PDF 1006.32 K (1679) 评论 (0) 收藏

      摘要:平面磨削淬硬薄工件实验测定的磨削力曲线呈现凸形,磨削后的工件表面呈现凹形,分析了曲线变化原因,并对磨削力变化进行了预测。通过磨削热力耦合有限元分析了工件变形,并对变形量影响磨削力的变化进行了分析。结果表明:工件变形导致磨削用量增大,是引起磨削力变化的主要原因,而且工件装夹方式对变形有很大影响。磨削力的变化又改变了流入工件的磨削热流密度,从而影响磨削温度场,导致磨削淬硬层分布不均。根据磨削力、磨削温度和工件变形之间的相互影响关系,通过逐步迭代法预测出磨削力变化曲线,并与实验曲线进行了对比。

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