摘要:油菜精量播种技术是机械化、规模化种植实现节本增效的重要途径之一，也是油菜全程机械化的研究重点和难点。本文分析了国内外油菜生产概况和主要播种装备，重点阐述了油菜播种环节的精量排种、种床整理和播种智能化等关键技术的研究现状和发展动态。油菜精量排种技术作为精量播种的基础和核心，依据不同的结构和原理分为单体式排种技术和集中式排种技术；阐明了油菜种植的播种深度和畦沟深度稳定性影响要素及其保证播种和畦沟深度及厢面平整度的实现方式；分析了油菜精量排种器漏播检测补种、自动导航和变量播种技术等3项油菜播种智能化技术的研究进展。在系统总结和分析我国油菜种植特点和发展趋势的基础上，指出了现阶段油菜精量播种技术难点，并提出高速、宽幅、高效和精量的气力式排种技术、播深稳定性调控技术、降附减阻防堵的耕整地技术和农机农艺农信深度融合技术是油菜精量播种技术的研究重点。自动导航、排种器漏播检测和变量播种等技术是提升油菜播种智能化水平的关键技术。

摘要:针对农业机械自动导航中，传统绝对角度传感器连接件多、安装复杂且容易出现故障，而陀螺测量前轮转角虽然安装容易，但陀螺零偏等仪器误差造成测量误差随时间累积的问题，提出了基于双GNSS天线和单轴MEMS陀螺组合测角系统，该系统通过双GNSS天线解算的航向角、速度等信息计算观测量，通过卡尔曼滤波器对陀螺计算的角度进行实时校正，提高了车轮转角的测量精度。实车试验结果表明，该系统具有较好的合理性和准确性，车轮转角测量结果与绝对角度传感器输出结果比较：直线试验误差在0.5°以内，曲线试验误差在1°以内，满足了农业机械自动导航的测角精度要求。

摘要:为准确、快速地识别马铃薯典型虫害，提出了一种基于小波域的马铃薯典型虫害特征提取与识别方法。该方法以自然环境下的马铃薯虫害分割图像为对象，提取小波域高斯空间模型的高频协方差阵特征值与低频低阶矩（HELM）的12个不变纹理特征、空间域Hu不变矩的4个形状特征，进行支持向量机（SVM）的虫害分类识别。通过对8类典型虫害的识别，试验结果表明：在SVM识别方法下，本文HELM特征提取方法，相比传统纹理特征提取方法，在特征计算量不增加的同时，平均识别率至少提高了17个百分点；在HELM特征与Hu矩特征下，本文SVM的运行时间为0.481s，比人工神经网络快了近2s，平均识别率为97.5%，比人工神经网络、贝叶斯分类器识别率提高了至少6个百分点，有明显的识别优势。

摘要:在基于机器视觉的作物营养诊断研究中，通常需要采集叶片样本并在实验室条件下定量测定其营养素含量，但由于叶片间相互重叠，往往使得叶片样本不能清晰地反映在群体番茄冠层图像中。为了解决这一问题，需要利用图像分析技术有效提取作物冠层图像中的叶片，并根据处理结果采集实验室测定样本。本文从复杂背景剔除、梯度图计算、小波变换、标记选取、分水岭分割等环节出发，实现了基于小波变换与分水岭算法融合的番茄冠层多光谱图像叶片分割。首先对比了4种复杂背景剔除算法，发现当增强因子a=13时，基于归一化植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）的阈值分割目标提取准确，适合各种光照条件，时空复杂度低。其次在梯度图计算方面，近红外（Near infrared，NIR）波段图像形态学梯度在保持目标边缘的同时，能消除大量由叶脉、光照等引起的叶片内纹理细节。然后以小波分析为基础进行标记选取，发现当选取db4小波函数、4层小波分解低频系数、阈值为18的Hmaxima 变换能得到最优的目标标记结果。最后对多光谱番茄冠层图像的小波变换分水岭分割和数学形态学分水岭分割结果进行叠加，发现对复杂背景及不同光照强度下的番茄冠层叶片平均误分率为21%，为基于多光谱图像分析的番茄叶片营养素含量检测提供了一定的技术支持。

摘要:外形是针芽形绿茶的关键感官评价指标，通常依据色泽、条形、嫩度和匀整度等表象特征进行人工评审，难以做到精准、客观和量化评价。本文以自动化生产线机制的针芽形绿茶为研究对象，基于茶叶品质、形成工艺和视觉形态等内外因素，构建了外形品质的智能感官评价方法。首先，在线采集在制品的17个机制工艺参数和成品茶的图像，进行图像特征提取，选取9个颜色特征和6个纹理特征。进而，通过与专家感官评分进行关联分析，明确了与感官品质显著相关的特征变量。为获取高效的评价模型，采用偏最小二乘法（PLS）、极限学习机（ELM）和强预测器集成算法（ELM-AdaBoost）3种多元校正方法，分别建立了基于工艺或图像特征的针芽形绿茶外形感官的量化评价模型。建模结果表明，基于图像特征建立的ELM-AdaBoost模型（Rp=0.892，RPD大于2），其预测性能优于其他模型，且具有更小的RMSEP（0.874）、Bias（-0.148）、SEP（0.226）和CV（0.018）值。同时，非线性模型的预测性能均高于PLS线性模型，能更好地表征工艺参数、图像信息与感官评分之间的解析关系，且建模速度更快（0.014~0.281s）。而AdaBoost法作为一种混合迭代算法，能进一步提升ELM模型的精度和泛化能力。结果表明，基于机器视觉和工艺评价针芽形绿茶外形品质是可行的，为拓展茶叶感官品质评价方法和专家工艺决策支持系统研制，提供理论依据和数据支撑。

摘要:对作物病害类型的准确识别是病害防治的前提。为提高病害识别的准确度，以黄瓜叶部病害识别为例，提出一种基于动态集成的作物叶部病害种类的识别方法。首先利用图像分块策略提取病害图像的75维颜色统计特征，然后采用不一致度量方法对构建的10个BP神经网络单分类器进行差异性度量，并按照差异性大小进行排序，最后根据分类器的可信度，动态选择差异性大的分类器子集对病害图像进行集成识别。在由512幅白粉病、霜霉病、灰霉病和正常叶片4类黄瓜叶片组织图像构成的测试集上，所提方法的识别错误率为3.32%，分别比BP神经网络、SVM、Bagging、AdaBoost算法降低了1.37个百分点、1.56个百分点、1.76个百分点、0.78个百分点。试验结果表明：所提方法能够实现黄瓜叶部病害种类的准确识别，可为其它作物病害的识别提供借鉴。

摘要:针对传统免耕播种机在作业时需对秸秆及残茬进行剪切或移除，从而存在对切割部件性能要求高、功耗大、扬尘以及秸秆缠绕堵塞等问题，研究一种滚筒穴式免耕播种成穴机构，实现在不对地表覆盖物进行任何专门处理的情况下穿透成穴。核心机构由鸭嘴滚轮排种装置和由其鸭嘴驱动的被动式滚筒组成，二者处于内相切关系。转动的滚筒将秸秆碾压成一薄层，鸭嘴从滚筒内伸出并穿透这一秸秆薄层后进行成穴并投放种子。基于运动学分析，建立鸭嘴驱动角φ、鸭嘴助力角α、鸭嘴滚轮排种装置的角速度ω0、滚筒角速度ω1之间的数学模型。对于100mm整数倍株距的播种情况，运用Matlab（Matrix laboratory）图像处理模块对方程进行分析，以结构及工作要求为约束条件，以滚筒转速波动平缓为主要衡量指标，结构紧凑为辅助衡量指标，优化得出鸭嘴滚轮排种装置半径为200mm，滚筒半径为400mm，鸭嘴助力角α为23°，初始驱动角φ为31°，进一步的几何分析计算得出滚筒上设置的驱动孔个数为23个，尺寸为84mm×32mm。运用CATIA进行数字样机运动仿真，分析滚筒在鸭嘴驱动下实际情况和角速度的变化规律，验证了理论分析。样机试验表明被动滚筒式免耕播种成穴机构满足设计要求，工作过程简单可靠，为免耕播种提供了一种有效的技术手段。

摘要:为研究大载荷植保无人直升机喷雾流场特性，基于FR-200型大载荷植保无人直升机喷洒系统，建立FR-200型大载荷植保无人直升机无植物冠层三维雾滴沉降仿真模拟平台，利用Fluent软件的SST k-ω湍流模型和DPM离散相模型对无人直升机喷雾沉降过程进行了仿真模拟，分别研究了飞行速度、喷杆相对位置、喷施角度对喷雾流场的影响，并进行户外试验验证。试验结果表明，下洗流场垂直方向速度（Z向）呈不对称分布，旋翼x/R为0.8处垂直方向速度（Z向）最大；仿真模拟的雾滴沉积总量与户外试验的雾滴沉积密度基本一致，线性决定系数R2为0.9996，无人直升机前飞速度与雾滴群抗飘移系数及沉积量呈线性关系，前飞速度3m/s时，靶标上雾滴总沉积密度为4.208μL/cm2，前飞速度5m/s时，靶标上雾滴总沉积密度为1.766μL/cm2；随着采样面的升高，雾滴群抗飘移性能增强；位于喷杆不同位置处喷头的抗飘移性能不同，主要表现在位于喷杆两端的喷头1和9受到旋翼尾涡的影响，雾滴群抗飘移性能变差，机身正下方的喷头5由于机身阻挡作用，造成雾滴群分散性增加，雾滴因垂直方向动能衰减而难以到达采样面；喷施角度越小，雾滴群总体抗飘移性能越好。

摘要:为提高条播作物的间苗作业效率，针对作物秧苗的初次间苗，设计了摆动式间苗锄刀。建立了间苗锄刀的运动学模型，并通过仿真间苗锄刀工作过程，模拟了间苗锄刀的运动轨迹。选取间苗锄刀的不同刀刃长度、刀刃与刀柄夹角、刀柄长度和刀柄顶端与作物行中心偏距优化参数进行正交试验，将覆盖率和入侵率作为间苗除净率和伤苗率的预测模型，得出最佳结构参数组合为:刀柄顶端与作物行中心偏距55mm、刀刃长度75mm、刀柄长度130mm、刀刃与刀柄夹角65°。对优化后的间苗锄刀进行大田间苗试验，试验结果表明：平均除净率为89.4%，伤苗率为7.2%，满足间苗要求。

摘要:针对秸秆粉碎还田机粉碎后的秸秆抛撒均匀度差和幅宽不可调节等问题，设计了一种可调节式秸秆粉碎抛撒还田机。该机主要由曲面机壳、粉碎装置、抛撒装置和传动装置等组成，可以实现玉米、小麦秸秆的粉碎和粉碎后秸秆的抛撒还田。曲面机壳包括对数螺旋线型前壳体、左侧板、右侧板和后挡板等。 Fluent仿真分析结果表明，曲面机壳相比传统折线型机壳有利于提高秸秆在机壳内的流动性。粉碎装置包括粉碎刀轴、组合甩刀、定刀等，其中粉碎刀轴两端装有扇形叶片，提高了曲面机壳内流体流动速度和曲面机壳入口处秸秆喂入性能。在曲面机壳出口处增加了装有导向叶片的导流板，并设计了一种同步调节所有导向叶片的导向叶片同步调节装置，实现了粉碎后秸秆抛撒幅宽、均匀度的可调节。田间试验表明，在拖拉机前进速度为1.8m/s，秸秆平均含水率为78.4%，拖拉机动力输出轴转速为540r/min的未收获玉米地里，秸秆粉碎长度合格率达90.01%，平均抛撒幅宽达2223.3mm，平均留茬高度为62.0mm，抛撒不均匀度为22.95%，各项性能指标均满足要求。

摘要:并联振动筛因可实现多维振动、利于物料高效筛分而应用前景广泛，为提高并联振动筛分性能，首先提出了具有不同初始相位的三维并联振动筛模型并进行了运动学分析，利用EDEM软件开展了三维并联振动筛分的初始相位单因素仿真，再通过台架试验对仿真结果进行了验证分析，并开展了多因素正交试验分析了各因素对性能指标的影响主次顺序和较优因素组合。研究结果表明：同等条件的台架试验与仿真结果基本一致，在其他条件不变时，筛分籽粒量随X方向初始相位的增大而先增后降，且X方向初始相位为45°时含杂量最多；Z方向初始相位为90°时筛分籽粒量最低，含杂量随着Z方向初始相位的增大而先增后降；Y方向初始相位在30°和60°时筛分籽粒量较高，在60°时含杂量低于其他水平且差异明显；正交试验得出各因素影响筛分效率的主次顺序依次为：X方向振幅、Y方向振幅、Z方向初始相位、X方向初始相位、Y方向初始相位、Z方向振幅，各因素影响含杂率的主次顺序依次为：Z方向振幅、Y方向振幅、X方向振幅、X方向初始相位、Z方向初始相位、Y方向初始相位，采用最佳组合参数后筛分效率提高了62.02%，含杂率降低了53.85%。

摘要:针对小型圆捆机捆草与卸捆过程依赖机手频繁回头观察并手动操纵的问题，设计了由行程开关、单片机、电动缸操纵机构和蜂鸣器组成的捆草-卸捆自动操纵与报警装置。通过分析捆草与卸捆工作过程，采用3个行程开关分别感知成捆室满仓、草捆捆扎结束和草捆落地，设计了捆草-卸捆控制流程，确定了控制系统的捆扎时间、卸捆时间等控制参数。室内工况模拟试验表明单片机能处理行程开关的触发信号，使电动缸伸缩实现液压阀手柄自动操作卸捆，蜂鸣器在捆草-卸捆过程发出不同节奏的报警提示音，并有效感知行程开关误触发和器件故障，提高了系统可靠性。样机的秸秆捡拾打捆试验表明，该装置可提高小型圆捆机作业效率22.5%～32.2%，捆草-卸捆成功率100%。

摘要:为解决大豆种子脱粒损伤率高和脱净率低的矛盾，提出了钉齿式副滚筒切流预脱、弓齿与钉齿相间组合排列的主滚筒轴流脱粒、切轴流式双滚筒组合脱粒方案，进行了脱粒关键部件结构与参数设计，采用直径较小而短的副滚筒完成大豆植株的打击、抓取和拖带等切流预脱，主脱粒滚筒与副滚筒同向等速且轴向长度和直径均较大，由弓齿与钉齿组合而成，进行大豆的轴流脱粒；设计了样机并进行了脱粒性能试验。采用二次回归正交旋转中心组合优化试验方法，分别建立大豆脱粒损伤率、未脱净率与喂入量、主滚筒转速和主滚筒脱粒间隙关系的回归数学模型，利用Design-Expert 8.0软件对该模型进行优化求解得到最佳参数组合，试验结果表明：在大豆籽粒含水率为17%～19%、秸秆含水率为12%～15%、大豆草谷比1.275条件下，当喂入量为044kg/s、主滚筒转速为489r/min、主滚筒脱粒间隙为25.06mm时，大豆脱粒损伤率为1.18%、未脱净率为0.65%；与传统大豆脱粒机相比可使脱粒损伤率和未脱净率分别降低0.22个百分点和0.38个百分点。

摘要:以一台比转数为32的低比转数离心泵作为研究模型，提出了一种在叶片工作面加障碍物的方法来抑制空化初生及发展的方法。在不同空化数下，采用修正的SST k-ω湍流模型和Kubota空化模型对模型泵叶片表面在有、无障碍物条件下进行三维非定常数值模拟，结果表明：低比转数离心泵在有障碍物运行时扬程下降在5%以内，效率下降在3%以内，设计点扬程下降3%，效率下降1.2%。障碍物可以有效增大叶片近壁湍动能，改变压力分布，对离心泵内各个阶段空化均有抑制作用。障碍物可以优化流场结构，削弱靠近叶片背面的旋涡强度，对靠近隔舌区域的叶片工作面和背面作用效果明显。有障碍物时离心泵叶轮内空泡体积在空化各个阶段均小于无障碍物时叶轮内空泡体积，在空化发展阶段，障碍物使空泡体积持续衰减。空泡尺度发展到障碍物位置时，障碍物可以较大程度减低压力脉动主频幅值，对流场优化产生最佳效果，在空化发展其他阶段，障碍物会对叶轮内压力脉动造成小幅扰动。

摘要:导叶式离心泵应用范围越来越广泛，迫切需对其稳定性运行及内部非稳态流动机理等相关问题进行探讨与研究。结合数值软件ANSYS-CFX与试验方法，基于SST k -ω湍流模型对导叶式离心泵内部非定常流场进行数值分析，并采用试验方法对其压力脉动特性进行研究，探讨不同流量工况下，压力脉动特性与非稳态流场分布规律。结果表明：导叶进口处压力脉动高于导叶出口处，而蜗壳隔舌处脉动强度小于其出口处；叶轮内压力分布主要受叶轮-导叶动静干涉作用影响；导叶内压力分布同时受动静干涉作用和蜗壳不对称几何形状影响；因叶轮出口尾迹流-射流影响，叶片出口附近出现吸力面静压大于压力面；由于导叶前缘与叶轮尾缘的影响，导叶叶片进口处压力分布极其复杂，规律性较差。

摘要:为了整体提高轴流泵的水力优化设计水平，找出影响轴流泵性能的主要几何参数，运用正交试验方法，以扬程、效率、轴功率和压力脉动作为试验评判指标，将综合频率分析法应用到轴流泵多目标优化设计中。基于L9(34)正交表得到了9组方案，研究叶片数、翼型、轮毂比和叶片与导叶间距离对轴流泵的扬程、效率、轴功率和压力脉动的影响规律，并通过综合频率分析法确定了一组最佳试验方案。结果表明：该最佳试验方案在设计流量下，水流在叶轮及导叶段中的流态较好，水流流线顺畅，分布相对均匀；轴流泵模型在流量和扬程满足改型要求的同时，效率提高了5.7%；轴功率下降了1.21%；压力脉动系数降低了11%，验证了综合频率分析法在多目标正交优化中的可行性。

摘要:为了提供一种玉米叶片含氮量无损快速检测方法，分析了玉米叶片的颜色特征参数与含氮量的关系，并基于Android手机平台开发了玉米叶片含氮量检测软件。首先获取包含被测玉米叶片与标定色块组的图像，利用标定色块对图像色彩进行校正，以减小外界光照等因素对图像色彩造成的失真。进而进行图像分割、图像平滑和颜色特征信息提取等处理，分析了各颜色特征参数与玉米叶片含氮量的关系，发现绿光标准化值与含氮量之间线性关系最好。应用Java语言和OpenCV计算机视觉库在Android手机平台上实现了玉米叶片的图像获取、图像处理和查看结果等功能。实验结果表明，该方法对玉米叶片含氮量的绝对测量误差为-0.40%~0.35%，均方根误差为0.20%，从采集图像到给出结果所用时间小于10s。

摘要:苹果叶片氮素是反映苹果品质高低的营养元素之一。为了准确地估算苹果叶片全氮含量（LNC），从可见光-近红外区域的高光谱反射曲线中提取光谱特征参数，应用经验回归分析，实现了对苹果LNC的高光谱监测。研究表明，除了光谱特征曲线面积变量S△EFG显著相关以及面积归一化植被指数(S△CDE-S△FGH)/(S△CDE+S△FGH)不相关外，其余光谱特征参数与苹果LNC都极显著相关，其中光谱特征曲线斜率Kge、Kgprv，光谱特征曲线面积S△ABC、S△BCD，面积比值植被指数S△CDE/S△ABC、S△CDE/S△BCD、S△DEF/S△ABC，面积归一化植被指数(S△CDE-S△ABC)/(S△CDE+S△ABC)、(S△CDE-S△BCD)/(S△CDE+S△BCD)和(S△DEF-S△ABC)/(S△DEF+S△ABC)可以较好地描述LNC的动态变化，这些特征参数对苹果LNC进行估算是可行的。通过检验，最终确定基于S△CDE/S△ABC、(S△CDE-S△ABC)/(S△CDE+S△ABC)和(S△DEF-S△ABC)/(S△DEF+S△ABC)所构建的模型为预测苹果LNC的理想模型。

摘要:为研究分割尺度对航空正射影像（DOM）与LiDAR数据协同面向对象林隙分割与分类的影响，以东北典型的天然次生林帽儿山实验林场东林施业区为试验区，对DOM与LiDAR数据进行多尺度分割与面向对象林隙分类。分割过程中，采用基于DOM分割、基于LiDAR数据分割、DOM&LiDAR协同分割3种分割方案。每种分割方案采用10种尺度。在每种尺度应用两种数据提取的光谱和高度两种特征，采用支持向量机分类器（SVM）进行林隙分类。研究结果表明：3种分割与分类方案分类精度随尺度的增大整体呈现下降的趋势，与ED3(Modified)趋势相反。基于LiDAR数据在尺度参数10获得了最优分割结果。在所有尺度上（10~100），基于LiDAR数据分割与分类精度高于其他两种数据源的分类精度，相比单独使用DOM优势更加明显。基于LiDAR数据分割与分类方案在尺度参数10时获得了最高分类精度（Kappa系数为80%）。3种分割与分类方案最优尺度的分类精度显著高于其他尺度分类精度。分割尺度对面向对象林隙分类结果有重要影响。

摘要:基于卷积神经网络（CNN）提出了一种适用于空心村高分影像的建筑物自动检测方法，该方法利用多尺度显著性检测来获取包含建筑物信息的显著性区域，然后通过滑动窗口获取显著性区域内目标样本块，再将这些样本块输入训练好的CNN并结合SVM来实现分类。为检验方法有效性，选取高分影像进行实验，结果表明，显著性检测能够有效地获取主要目标，减弱其他无关目标的影响，降低数据冗余；卷积神经网络能够自动学习高层次的特征，基于CNN对高分影像进行建筑物检测，分类准确度可以达到97.6%，表明该方法具有较好的鲁棒性和有效性。

摘要:以城市化程度较深的北京市海淀区为研究区，基于2005年、2010年和2015年的遥感影像数据，利用基于影像（IB）的算法反演城市地表温度空间分布。将数据同化算法EnKF-3DVar与CA/Markov模型集成，将海淀区的多年平均臭氧浓度空间分布数据同化进行城市地表温度的模拟预测。结果表明海淀区的城市地表温度10年间呈现先下降后上升的趋势，但总体呈现下降趋势，其中2015年的平均温度为31.1393℃。引入EnKF-3DVar的预测模型能够显著提升模型的模拟精度，所预测的2015年的数据结果Kappa系数达到0.8216。在有城市公园绿地的模式下，地表温度高值区呈现缓解趋势，在无城市绿地公园的模式下，城市地表温度高值区呈现出明显的扩张趋势，最高温度达到了56.1423℃，城市生态绿地对于城市地表温度的空间分布影响巨大，合理布局城市绿地公园意义重大。

摘要:为探明长期翻耕与免耕条件下不同土层深度土壤结构稳定性及其有机碳分布特征，在长期定位试验中分层（0~10cm、10~20cm、…、90~100cm）采集免耕和常规耕作处理下混合土样和原状土样进行土壤结构与有机碳的测定，结果表明：①随着土层的加深，0.5~2.0mm和大于2.0mm粒级团聚体含量表现为逐渐降低的趋势，而其他粒级团聚体含量呈增加趋势。免耕更利于提高大粒级团聚体（>0.5mm）的含量，且土壤结构的稳定性显著提高，其作用深度在50cm以上。②随着土层的加深，土壤总有机碳和活性有机碳均表现为先增加后降低再趋于稳定的趋势。免耕处理在0~80cm土层的土壤总有机碳和活性有机碳均高于常规耕作处理。③随着土层的加深，不同粒级团聚体总有机碳含量呈降低趋势，大粒级团聚体中含有较高的有机碳。免耕更利于0~40cm土层不同粒级团聚体总有机碳含量的提高。随着土壤团聚体粒级的降低，土壤活性有机碳含量呈降低趋势。与常规耕作相比，除0.053~0.250mm粒级团聚体外，免耕提高了0~20cm土层各粒级团聚体中活性有机碳含量。④随着土层的加深，各粒级团聚体中有机碳对土壤总有机碳的贡献率表现为先降低后增加再降低的趋势。不同粒级团聚体中，大于2.0mm和小于0.053mm粒级团聚体有机碳贡献率在0~100cm土层均低于其他粒级团聚体。在0~20cm、30~40cm和90~100cm土层，免耕处理各粒级团聚体有机碳累积贡献率均高于常规耕作。

摘要:在2个灌水水平下（I1：高水，I2：低水）以不同滴灌带间距（A1：1m，A2：0.5m）与覆膜方式（M1：全膜覆盖，M2：半膜覆盖）进行2a田间试验，结合作物产量、作物水分利用效率（WUE）以及产投比筛选适宜的膜下滴灌模式，并利用产量水分敏感系数（ky）确定最优的膜下滴灌模式。结果表明：在低频灌溉模式下，部分覆膜处理的蒸腾（ET）高于全覆膜处理，而产量和WUE低于全覆膜处理。尽管滴灌带间距对ET的影响不明显，然而在高水处理下，“一管单行”作物的产量与WUE高于“一管双行”。高频灌溉模式下，作物产量及WUE对灌溉量、覆膜方式、滴灌带间距的响应呈现耦合性。低频灌溉条件下，ky对灌溉量及滴灌带间距的响应均不显著，而部分覆盖处理WUE低，ky高，对水分胁迫的响应敏感。高频灌溉条件下，覆膜方式、灌溉量以及滴灌带间距均对ky 产生影响。高频灌溉条件下，ky能对经WUE筛选出的膜下滴灌处理进行进一步的优选。基于ky的结果，结合产量、水分利用效率与产投比，建议在高频灌溉条件下采取“全膜低水+一管双行”模式或“半膜高水+一管单行”模式，在低频灌溉条件下采取全膜高水模式。

摘要:由于灌水频率高、定额小，在新疆地区大面积应用膜下滴灌进行棉花种植时，常出现根系分布浅、植株易早衰等影响产量的问题，灌水湿润区域相对较深的地下滴灌可能是解决上述问题的方法之一。但因顾及机械耕作和多次使用，传统地下滴灌带通常埋深较大，致使苗期灌水及管理维护极其不便。随着工艺水平提高和生产成本降低，地下滴灌生产实际中采用一次性滴灌带已成为可能，本研究通过数值模拟方法来探讨地下滴灌一次性滴灌带的合理埋深问题。为了验证所建立的数值模型和选用的土壤物理参数，首先在新疆玛纳斯地区开展了地下滴灌田间试验，继而采用HYDRUS-2D/3D软件对该试验条件下的土壤水盐动态进行了模拟。结果表明，模拟值与实测值之间整体吻合较好，其中土壤含水量分布的平均绝对误差Me和均方根差Rm分别不高于0.034、0.040cm3/cm3，相关系数R最小值为0.8，Nash效率系数Ns在0.34~0.62之间；含盐量Me、Rm也分别不超过3.31、4.24g/kg，R最小值为0.6，Ns在-0.06~0.38之间，相关模型和参数较为合理可靠。在此基础上，对该地区不同滴灌带埋深（分别设为5、15、30cm）情景下灌水过程中的水盐运动规律进行了进一步模拟与分析，结果表明：不同埋深导致土壤淡化和积盐区域分布不同，淡化区域主要集中在滴灌带附近，在远离滴灌带的湿润锋边缘出现积盐；随着滴灌带埋深加大，土面蒸发损失逐渐降低，但对表层土壤供水能力也相应减弱；综合考虑回收利用、棉花苗期水分供应、根区淡化脱盐需求及单方水的淡化脱盐效率等因素，当地地下滴灌棉田一次性滴灌带不宜埋设过深，建议布置在15cm左右。

摘要:以通辽市科尔沁区为研究区，利用累积距平、M-K突变检验和累积量斜率变化率比较法，对降水量变化与地下水埋深变化进行突变检验，定量评估研究区气候变化与人类活动对地下水埋深变化的贡献度。结果表明：地下水埋深多年来呈显著上升趋势，降水对地下水埋深动态变化的影响存在明显的滞后现象，滞后期为3a；研究区地下水埋深与降水量突变点为1998年，前期1980—1998年为基准期，后期1999—2016年为影响期；研究区气候变化对地下水埋深变化影响的贡献度为24.5%，人类活动对地下水埋深变化影响的贡献度为75.5%，人类活动是造成地下水埋深下降的主要原因。

摘要:利用四元二次回归分析建立了氮肥、磷肥、钾肥、灌水量对玉米光合速率的回归模型，分析了各因素对玉米光合速率的单因素效应、边际效应与耦合效应。各因素对玉米光合速率的影响程度由大到小依次为：灌水量、氮肥、钾肥、磷肥，光合速率随各因素的增加均呈现先增加后减小的趋势。水氮、磷钾、水钾耦合效应显著，其余因素耦合效应不显著。水氮、磷钾耦合对玉米光合速率存在负交互作用，水钾耦合存在正交互作用。建立了玉米光合速率、产量与水分利用效率的多目标优化模型，利用遗传算法对该模型进行模拟寻优，得到的最优水肥组合为：氮肥270.00kg/hm2、磷肥60.26kg/hm2、钾肥60.02kg/hm2、灌水量700.00m3/hm2，该组合下得到的最优玉米光合速率为13.54μmol/(m2·s)，产量为24520.10kg/hm2，水分利用效率为5.14kg/m3。

摘要:为分析网式过滤器滤网堵塞的过程和成因，并获得滤网堵塞后压降计算的相关参数，对网式过滤器进行堵塞试验。试验结果表明：滤网堵塞经历了介质堵塞和滤饼堵塞2个过程，形成的滤饼内层泥沙颗粒粒径较大，外层颗粒粒径分布较均匀；滤网孔径和含沙量是影响堵塞的重要因素，滤网孔径越小，滤网堵塞所用时间越短；相同孔径下，含沙量越大，堵塞所用时间越短，滤网越容易堵塞。根据试验结果建立了滤网内外压降与滤网孔径、滤网厚度、孔隙率、形成滤饼层厚度、滤饼孔隙率等的定量关系式，并分别计算了孔径为430、280、200μm滤网的内外压降，并与实测压降进行了对比分析。结果表明，计算得到的滤网内外压降与实测值基本一致，可以反映滤网堵塞的规律；滤网内外压降随水流流量、滤网厚度、形成滤饼层厚度增大而增大，滤网孔径越小，滤饼孔隙率越小，滤网两侧压降越大。

摘要:通过2年田间试验，采用静态暗箱-气象色谱法监测冬小麦田CO2排放速率和通量，并计算了生态系统净交换和收获指数。试验设置无覆盖对照（CK）、无覆盖补灌对照（WCK）、砾石覆盖（GM）和砾石覆盖补灌(WGM) 4个处理。结果表明：2个生长季内砾石覆盖补灌处理各阶段土壤含水率和温度平均最高，其次为砾石覆盖处理，说明砾石覆盖的保水保温效果明显；土壤温度的变化规律与CO2排放规律相同，土壤含水率变化规律与CO2排放规律相反，土壤温度和含水率变化对CO2排放具有显著的交互作用（P＜0.05）；对影响农田生态系统CO2排放的冬小麦生长参数和土壤理化特性进行相关矩阵和主成分分析，CO2排放的分布与CK和WCK对照处理分布相似度较高，与GM和WGM砾石覆盖处理则完全相反；产量、收获指数、生态系统净交换的分布与WGM处理最为接近，其次为GM处理，说明砾石覆盖处理提高了产量，促进了生态系统净交换，降低了CO2排放量。砾石覆盖结合关键生育期补充灌水的田间管理方式能有效改善土壤水热状况，减少农田生态系统CO2排放。

摘要:基于有限元理论分析了土壤在承受垂直和水平复合载荷下的变形规律。首先通过平板沉陷试验分析确定土壤在垂直载荷作用下的载荷-变形关系，接着考虑水平载荷的影响，通过剪切试验确定土壤的复合载荷-变形关系。研究结果表明，水平载荷会造成土壤的滑动沉陷，水平剪切位移与土壤的滑动沉陷量之间呈线性关系。对影响滑动沉陷量的因素进行了分析，其中影响比较大的因素是垂直方向的载荷以及土壤的塑性参数：黏聚力和摩擦角，而土壤的弹性参数：弹性模量和泊松比对滑动沉陷量的影响比较小。

摘要:为明确北京东南郊灌区表层土壤和农作物多环芳烃（PAHs）含量及污染水平，2015年在该灌区采集了31个土壤样品和38个作物样品，采用气象色谱-质谱仪分析了样品中16种优先控制PAHs含量。研究结果表明灌区表层土壤16种PAHs总量为113.5~449.8μg/kg（均值为258.5μg/kg），与荷兰土壤环境质量标准相比，本研究表层土壤中相应10种PAHs的总量为83~307μg/kg，土壤10种PAHs的苯并（a）芘毒性当量浓度均值为19.0μg/kg，灌区土壤总体上受到PAHs轻度污染，但土壤PAHs含量远低于荷兰土壤环境质量标准中的干预值，土壤PAHs潜在生态风险不显著。小麦籽粒、玉米籽粒和蔬菜PAHs含量分别为368.7~389.9、87.7~113.5、51.8~291.8μg/kg。粮食作物籽粒PAHs主要以苯并（g,h,i）苝为主，蔬菜PAHs以菲含量最高。粮食作物籽粒苯并（a）芘含量均低于食品安全国家标准限值。燃烧源是土壤和粮食作物PAHs主要污染源，而蔬菜PAHs主要污染源为燃烧源和石油源混合来源。成人和儿童PAHs致癌风险分别为4.02×10-5和1.76×10-5，非致癌指数分别为2.72×10-2和4.78×10-2，均低于US EPA相应标准参考值。人体健康风险主要暴露途径和介质是口-作物，对致癌风险贡献最大的组分为苯并（a）芘和二苯并（a，h）蒽，对非致癌风险贡献最大的组分是苯并（g,h,i）苝和菲。

摘要:针对基于网格的萨克拉门托模型（GSAC）产流参数难以估计的问题，提出利用世界和谐土壤数据库（HWSD）土壤属性数据估计和校正该模型产流参数的方法。首先，采用HWSD土粒百分含量和土壤质地分类数据估算流域各网格顶层（T层）与底层（S层）土壤的凋萎系数、田间持水量、饱和含水量等土壤水分常数；再采用一个气候指数和HWSD的T层张力水容量、田间持水量及凋萎系数推求GSAC模型上层厚度，继而利用上层厚度将流域各网格的HWSD土壤水分常数转换为GSAC 模型上、下层土壤水分常数；最后利用GSAC 模型上层厚度与转换了的土壤水分常数估计流域各网格的产流参数；在估计产流参数的同时，采用12个系数对这些产流参数进行校正，所有的校正系数通过自由搜索（FS）算法率定GSAC模型确定。呼兰河流域的应用结果表明：基于HWSD土壤属性数据估计GSAC 模型网格化产流参数的方法简便易行，利用校正产流参数驱动的GSAC模型在率定期与验证期的纳什效率系数（NSEC）分别为0.81和0.83，与不校正产流参数情况相比，校正产流参数的GSAC模型能够取得更高的模拟精度。

摘要:提出利用中位数法与集成经验模态分解（EEMD）相结合的方法对时间序列数据的异常值进行检测，首先通过中位数法对明显异常的数据进行初步筛选，再用EEMD对剩余数据进行分解，通过叠加低频分量可以拟合出大多数数据的整体变化趋势，而不受异常值的影响，从而根据偏差比率可有效检测出异常值。然后根据异常值检测后的时间序列数据的凹凸性变化趋势，用分段曲线拟合对异常值校正。最后，以H1自来水厂的日取水量数据为例进行实证分析。结果表明：提出的中位数法与EEMD相结合的方法能够有效地检测异常值，校正后得到的数据能够真实反映该水厂取用水情况，可为后续分析提供更加真实可靠的数据。

摘要:为探讨夏季缓解奶牛热应激喷淋水滴粒径对降温效果的影响，通过现场实验测试了3种平均喷淋水滴粒径（0.829、0.947、1.127mm）缓解奶牛热应激效果。实验中利用热像仪采集奶牛体表温度，同时测定呼吸频率、直肠温度生理指标，并在此基础上利用Merkel焓差理论分析计算奶牛喷淋降温换热量。结果表明，喷淋过程中，3种粒径（0.829、0.947、1.127mm）在奶牛脖颈区域平均降温为0.7、1.1、0.9℃，腹部区域平均降温为0.7、1.4、1.5℃，平均呼吸频率分别降低0.6、4.2、2.1次/min；喷淋结束后，3种粒径在奶牛脖颈区域平均降温为0.2、0.4、0.6℃，腹部区域平均降温为0.1、0.5、0.6℃，平均呼吸频率降低-0.4、1.4、1.2次/min。喷淋前后奶牛直肠温度均控制在稳定范围内，且平均喷淋水滴粒径0.947mm和1.127mm低于0.829mm时的奶牛平均直肠温度。3种平均喷淋水滴粒径对应的奶牛单位时间换热量分别为417.4、469.9、430.4W，其中0.947mm平均喷淋水滴粒径下换热量最大。因此，平均喷淋水滴粒径0.947mm更适用于夏季奶牛喷淋降温。

摘要:为对保育舍内环境质量状况进行评估和改善舍内环境提供有益参考，应用CFD对采用负压通风和水泡粪保育猪舍的气流场、温度场、湿度场和颗粒物浓度场进行三维稳态模拟。由模拟结果可知：在冬季送入气流，舍内动物所在区域高度为0.2m的风速基本保持在0~0.2m/s，大部分区域风速在0.1m/s以下，相对湿度则基本在60%~70%之间，舍内的平均温度保持在26~34℃，大部分区域的PM2.5、PM10和TSP质量浓度分别在0~0.1mg/m3、0~0.7mg/m3和0~1.0mg/m3之间。由《规模猪场环境参数及环境管理》可知，舍内环境质量基本满足保育猪对冬季环境需求，但在单元入口及墙角处仍有优化空间。

摘要:日光温室通过在棚面上覆盖卷帘保温材料的方式，可以有效地减少日光温室在外界环境温度较低情况下的热量散失，在前期研究的改进型日光温室后置固定式卷帘装置基础上进一步研究不同卷帘开度对于日光温室内部温度变化的影响。选择保温性质较好的保温被作为卷帘材料、简化北方地区较为典型的辽沈Ⅳ型日光温室结构，通过对日光温室的散热情况分析，得到日光温室内部温度的变化与其卷帘开度导致的保温材料与卷膜的覆盖面积变化存在着一定的线性关系。并通过CFD-Fluent仿真软件和验证性试验进行研究验证，结果表明：覆盖卷帘可以有效地减少日光温室的热量散失，维持室内适宜温度及其均匀性，在较为理想的环境条件下，日光温室内部温度变化与卷帘开度存在一定的线性关系，且日光温室内部温度由于棚面散热速率的差异所呈现的区域性差异也进一步验证了该结论。

摘要:为提高循环生物絮团系统涡旋分离器分离效率，以欧拉-欧拉多相湍流模型为理论框架，运用计算流体力学技术，对3种不同筒径比α涡旋分离器内固液两相三维流动进行了数值模拟，并分析了相关速度云图、速度矢量云图、流体迹线云图、内部固相分布以及出口处固相体积分数变化等。模拟结果表明：在进水口进水速度为0.36m/s时，随着筒径比α的增大，3种涡旋分离器套筒外侧以及进水口以下部分速度流场差别较小，但套筒内流场湍流逐渐加剧，同时，套筒外侧附近和套筒内部，涡旋逐渐加剧，增加能耗，且不利于固体颗粒的沉积，总体而言，涡旋分离器在α为1.5之后分离效率下降，并保持相对稳定，具体表现为，当涡旋分离器α为1.5时，内部固相体积分数相对较高，而出口处固相体积分数较低，随着α增大，其分离效率由α为1.5时的27%降至α为2.0时的17%，并随着α再次增至2.5时，分离效率保持基本不变。涡旋分离器流场速度的实测结果与模拟结果基本一致，而分离效率存在一定差异，但是变化规律相同，表明数值模拟在优化涡旋分离器结构方面是可行的。

摘要:利用农作物秸秆醇解合成乙酰丙酸酯近年来受到广泛关注，但秸秆的难降解结构制约了秸秆的醇解利用。机械球磨是一种新兴的机械预处理方式，机械力作用可以有效破坏生物质致密结构，提高生物质化学反应性能。以玉米秸秆为对象，首先研究了球磨工艺对乙酰丙酸乙酯及其中间产物和副产物的影响，考察了催化剂类型、催化剂浸渍球磨、球磨时间、球磨介质填充率和球料体积比等因素；球磨显著提高了乙酰丙酸乙酯的产率。在相同H+浓度的条件下，催化剂酸性越强催化效果越好；球磨时间对乙酰丙酸乙酯的影响最大，介质填充率和球料体积比对乙酰丙酸乙酯产率的影响不显著；以乙酰丙酸乙酯产率为指标优化出的球磨工艺为：不添加催化剂球磨，球磨时间为60min、介质填充率为35%、球料体积比为2。在此球磨条件下，乙酰丙酸乙酯的摩尔产率由20.08%提高到33.34%，基于纤维素的醇解产物总产率由73.18%提高到83.03%。

摘要:为了实现猪肉营养组分（脂肪和蛋白质）的快速、无损、实时检测，基于近红外反射光谱设计了便携式猪肉营养组分无损检测装置。硬件部分包括光谱采集单元、光源单元和控制单元，并开发了相应的检测软件，实现样品光谱信息的有效获取和实时分析。为了建立稳定可靠的预测模型，考察了波段选择、样本分组方式和筛选变量方法对模型的影响。分别基于可见/短波近红外（Vis/SWNIR）、长波近红外（LWNIR）及Vis/SWNIR-LWNIR，利用随机选择法(RS)、Kennard-Stone法（KS）和基于联合X-Y距离的样本划分法（SPXY）对样本进行划分，建立了脂肪和蛋白质质量分数的偏最小二乘预测模型。结果发现，基于Vis/SWNIR-LWNIR波段，利用SPXY算法进行样本分组，取得了最佳的预测模型。在此基础上，比较分析竞争性自适应加权算法、随机蛙跳算法和蒙特卡罗无信息变量消除-连续投影算法3种算法筛选变量建立的模型效果。基于竞争性自适应加权算法筛选变量的模型结果最佳，对脂肪和蛋白质建立的模型验证集相关系数分别为0.9505和0.9510。结果表明：基于近红外反射光谱设计的便携式猪肉组分检测装置可以对脂肪和蛋白质含量进行快速、无损、实时检测。

摘要:在水果内部品质检测分级实际生产中往往存在多通道测量，由于仪器不同或加工精度不同而存在多通道间检测模型不具通用性问题，应用多种模型传递方法研究了在线检测条件下两个不同可见/近红外光谱仪间的皇冠梨糖度预测模型传递及预测比较分析。结果表明：从仪器的光谱数据经直接校正算法（DS）和基于平均光谱差值校正的DS算法（MSSC-DS）转换后用于主仪器所建模型的预测结果相对较好，预测均方根误差小于0.5°Brix，可以满足实际生产。但通过模型转换后的预测结果均比利用从仪器数据直接建模的预测结果要差（预测均方根误差为0.381°Brix），因而在实际生产中，需要从成本和分级精度的要求来考虑选择建模的方式。

摘要:针对传统理化分析的青梅酸度检测方法破坏性大、耗时长、无法实现在线检测的不足，对基于高光谱成像技术的青梅酸度快速无损检测方法进行研究。采集了487个青梅样本在550~1000nm波段内的高光谱图像，经过光谱相对反射率校正和6种不同滤波后，分别利用连续投影算法(SPA)、遗传算法(GA)以及连续投影结合遗传算法(SPA+GA) 3种光谱降维方法，提取了反映青梅内部酸度信息的特征波长，并建立波长与青梅pH值的偏最小二乘（PLS）预测模型，研究不同滤波和不同降维方法下的预测精度。研究结果表明：同一预测模型，Savitzky-Golay(S-G)平滑滤波预测精度最高；相比SPA或GA单一算法降维，经5点S-G平滑滤波后SPA+GA 光谱降维的方法，可显著降低模型复杂度，提高模型预测精度，预测集的均方根误差为0.0706，相关系数为0.7925。

摘要:为实现鲜枣内部综合品质的在线无损快速检测，利用可见/近红外光谱漫反射技术，针对完熟期壶瓶枣的内部品质，包括含水率、可溶性固形物含量、硬度、可溶性蛋白质含量、维生素C含量5项指标，分别采用竞争性自适应重加权算法（CARS）提取特征波长并建立最小二乘-支持向量机（LS-SVM）预测模型，硬度预测模型的相关系数和均方根误差分别为0.9452和41.6849，其余品质预测模型的相关系数均在0.9230及以上、均方根误差均在3.7792及以下。在此基础上，对5项品质指标进行了相关性分析，表明在0.01或0.05水平上两两指标间存在极显著或显著的相关性，故采用因子分析法构建了内部综合品质评价指标，建立了CARS-LS-SVM预测模型，结果表明该模型的相关系数和均方根误差分别为0.9241和6.0635，预测精度较高。研究表明，所建立的CARS-LS-SVM模型可有效实现鲜枣内部综合品质的评价。

摘要:为研究小麦肽在生产加工及胃肠消化过程中抗氧化性能的稳定性，以小麦肽为对象，研究温度、pH值、食品原辅料、金属离子和模拟胃肠消化对小麦肽清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基、超氧阴离子自由基（O-2·）、羟自由基（·OH）能力的影响。结果表明，小麦肽的抗氧化活性具有良好的热稳定性，但在碱性条件下抗氧化活性下降明显；NaCl、葡萄糖、柠檬酸有利于提高小麦肽的抗氧化活性，且其浓度越高增效越明显，而蔗糖、山梨酸钾、苯甲酸钠则影响不大；K+、Ca2+、Mg2+对小麦肽的抗氧化活性没有明显影响，而Zn2+、Cu2+则对其抗氧化活性有一定提高作用；人工胃液单独消化有助于提高小麦肽的抗氧化活性，而人工肠液单独消化则导致其抗氧化活性明显下降，人工胃液、人工肠液分步消化同样致使小麦肽抗氧化活性有所下降，但仍能保持较高的抗氧化活性。小麦肽的抗氧化性能受到生产加工及胃肠消化的影响，因此，合理优化的加工条件有利于维持小麦肽抗氧化性能的稳定性。

摘要:桑葚富含多酚类物质，具有一定的营养与保健功能。多酚类物质在加工及贮藏过程中非常不稳定，喷雾干燥法微胶囊包埋是保护生物活性成分常采用的方法。但是，果汁喷雾干燥过程中极易出现黏壁现象，导致粉末回收率较低。基于此，研究不同比例乳清分离蛋白（WPI）与麦芽糊精（MD）对喷雾干燥桑葚粉理化特性的影响。结果表明，进料液中以少量WPI取代MD能显著提高桑葚粉的回收率，WPI较高的表面活性与良好的成膜性是使桑葚粉回收率提高的主要原因。随着进料溶液中WPI质量分数的增加，桑葚粉含水率增加；水分活度、堆积密度、粒径、水溶性指数和玻璃化转变温度呈降低趋势，而吸湿性则无明显变化。随着进料溶液中WPI质量分数的增加，桑葚粉L值、b值增加，a值降低，色差ΔE增加。桑葚粉的总酚含量与清除自由基能力随进料溶液中WPI质量分数的增加呈降低趋势。当进料溶液中桑葚汁/MD/WPI质量比为65∶（34.5～30.0）∶（0.5～5.0）时，既能有效解决黏壁问题，又能较好地抑制桑葚汁中多酚类成分降解，使桑葚粉具有较高的抗氧化能力。

摘要:为分析电子束辐照对鱼糜凝胶嗅感的影响，采用不同电子束辐照剂量处理梅鱼鱼糜，通过热诱导形成鱼糜凝胶，利用顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GC-MS)、感官评定和电子鼻分析，结合相对气味活度值研究辐照前处理对梅鱼鱼糜凝胶挥发性风味的影响。结果表明：辐照组鱼糜凝胶鱼香味略有减弱，高剂量组(≥7kGy)稍有辐照异味；对照组与辐照组鱼糜凝胶电子鼻风味线性判别分析（LDA）图区分明显，其中3kGy和5kGy组、7kGy和9kGy组有重叠，说明2组间挥发性风味相似；辐照后鱼糜凝胶挥发性成分种类增加，含有更高含量的烃类、醛类和酮类物质；梅鱼鱼糜凝胶最关键的嗅感成分为癸醛、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁醛、2,3-辛二酮等物质，低剂量(≤5kGy)辐照对鱼糜凝胶嗅感起关键和修饰作用的挥发性成分的种类没有影响，而在高剂量组中(Z)-2壬烯醛、(Z)-2癸烯醛、2-己烯醛等物质变为重要风味成分，2-乙基呋喃、乙酸乙酯对风味的贡献减弱，可能是导致辐照异味的主要原因。利用3～5kGy电子束剂量前处理梅鱼鱼糜，能较好地保持鱼糜凝胶风味，而高剂量辐照会导致辐照异味的产生。试验结果为利用电子束辐照前处理改善鱼糜凝胶品质提供了依据。

摘要:为研究超声处理大豆分离蛋白与壳聚糖相互作用及其对复合物结构性质的影响，利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究超声处理大豆分离蛋白与壳聚糖的相互作用，通过SDS-PAGE电泳(十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳)、复合物动态光散射粒度分析、表面电荷和浊度等测定，解析了超声处理对大豆分离蛋白-壳聚糖复合物结构变化与功能性质之间的关系。结果表明，随着超声功率的增加，复合物的紫外-可见吸收光谱的最大吸收峰逐渐升高且发生红移；荧光强度先降低后增加，超声600W处理时内源荧光强度最大；超声处理影响了大豆分离蛋白亚基组成，主要促进了7S亚基与壳聚糖的相互作用；复合物的粒径先降低后增大；300～500W处理的复合物ζ电位表面电荷密度较大，浊度明显降低且溶液分散均匀、性质稳定。说明相对低功率时复合物形成得较为稳定，但超声处理进一步增大后，蛋白质发生不溶性聚集和重排，影响了大豆分离蛋白与壳聚糖之间的相互作用，不同复合物中蛋白质与壳聚糖的相互作用影响了氨基酸残基的微环境、蛋白质的三级结构和分子柔性，进而影响复合物结构和功能特性。

摘要:基于Fluent研究了机械搅拌分离鸡蛋壳膜在不同搅拌转速、颗粒粒径和料液比下对颗粒悬浮状态、固含率分布、固相速度和搅拌功率等流场特性的影响。仿真结果表明：增大搅拌转速，有利于减小容器底部颗粒堆积，且利于颗粒悬浮，但功耗明显增大；增大颗粒粒径可减小底部中央区域的颗粒堆积，颗粒逐渐向四周扩散，但颗粒的悬浮高度会降低；增大料液比易在底部产生颗粒堆积。根据仿真结果进行了蛋壳膜分离试验，以搅拌转速、搅拌时间、料液比、分离液温度为影响因素，膜回收率和搅拌功率为评价指标进行二次正交旋转组合试验，得出最优因素参数组合。试验表明提高搅拌转速和搅拌时间可明显增大蛋膜回收率，当搅拌时间为18.57min、搅拌转速为337.68r/min、料液比为0.07g/mL、温度为20.0℃时，膜回收率达到88.58%，功耗低，分离效果较好。

摘要:设计了透明的有机玻璃喷嘴头部代替原喷油器的压力室和喷孔，在高压共轨试验台架上搭建了喷油器孔内流动和近孔喷雾可视化试验装置，采用高速可控闪光摄影与长距离显微成像技术相结合方法，获得了喷孔内部空化流动和近孔区域初始射流结构形态的发展过程图像。结果表明，所有试验喷孔内均呈现空化流动，空化强度和空化类型与针阀升程和喷油压力有关，喷油压力越高，对应空化初生的喷油时刻越早，并且空化类型在喷孔内出现的频率和时间也不同；喷油前喷孔内存在初始气泡，初始气泡大小不同导致了近孔区域初始射流结构不同。基于大涡模拟 (Large eddy simulation, LES)和界面追踪法(Volume of fluid, VOF)多相流模型，根据喷嘴内部几何形状和试验条件，模拟计算喷孔内初始气泡的演变过程以及初始射流结构形态的形成发展过程，试验结果与模拟结果相符。

摘要:提出了一种采用有机朗肯循环（ORC）系统的自由活塞膨胀机-直线发电机（FPE-LG）试验样机，并在压缩空气试验平台上对FPE-LG样机的运动特性进行了试验研究。结果表明，在进气压力较高的工况下，FPE-LG能够稳定运行，基准位置处活塞速度和运行止点位置的循环变动较小。当进气压力为0.2MPa，工作频率为2.5Hz时，活塞最大速度接近1.2m/s；进气角、排气角和进气压力对活塞运动的对称性和直线发电机输出功率有重要影响，减小排气角或增大进气角，有利于提高活塞运动的对称性、减小活塞运动的循环变动、明显改善直线发电机的输出功率。当进气压力为0.19MPa，工作频率为2.5Hz时，直线发电机输出功率的峰值最大，约为19.0W。

摘要:基于一种具有两转动一移动（2R1T）3自由度的并联机构2RPU/UPR构造了5自由度混联机器人，该5自由度混联机器人具有结构简单、运动学模型简单及模块化程度高的特点。为解决该5自由度混联机器人的动力学问题，首先推导出了并联机构各分支和并联机构动平台独立运动参数之间的3×3速度雅可比方阵；然后求得了并联机构各分支质心速度与动平台质心广义速度之间的速度映射矩阵，并建立了UPR分支和RPU分支的运动学模型，且基于虚功原理建立了并联机构2RPU/UPR的动力学模型；其次运用达朗贝尔原理对并联机构所串联的单自由度摆头进行受力分析，建立单自由度摆头和并联机构动平台之间的力学关系；最后运用Matlab和ADAMS仿真软件，对机器人的理论动力学模型进行了仿真验证，通过所得结果的对比分析验证了理论模型的正确性。

摘要:设计了一种采用伸长型气动人工肌肉的三自由度柔性驱动器，该驱动器的驱动装置与本体复合一体，主要由3根对称分布的人工肌肉并联组成。根据力和力矩分析，考虑了驱动器伸长量、弯曲方向和弯曲角度的综合影响，建立了驱动器伸长量、弯曲方向和弯曲角度的非线性理论模型。通过试验对理论模型进行了验证，获得了柔性驱动器在不同通气方式下的形变性能。结果表明：该柔性驱动器弯曲时近似圆弧状，具有较高灵活性，能够实现轴向伸长和空间内任意方向弯曲，可作为执行部件应用于农业机器人和果蔬采摘机械手等仿生机械上。

摘要:工业机器人具有工作空间大、结构紧凑、灵活性好等优点，但工业机器人机械臂的串联结构形式使其整体刚性存在不足。机器人的末端负载完全由关节处的伺服电机分担，增加了机械臂的驱动功率及能耗。针对上述问题提出一种具有机械手臂的机器人结构，机器人大臂和小臂采用平行四边形框架及对角线驱动的结构形式，利用平行四边形框架平衡外部弯矩作用。仿真结果表明，与工业机器人相比，在仅有外部重力负载作用时大臂的驱动功率可以降低20%~80%，小臂的功率与工业机器人相当；在仅有外部弯矩作用时，无需消耗电机的驱动功率，从原理上降低了机械臂的驱动功率及能耗。此外，对机器人整体刚度进行计算，计算结果表明，此机器人的整体刚度优于工业机器人，有利于提高机器人在搬运、码垛等作业中的负载能力。

摘要:针对不隔磁径向流磁流变阀磁力线只在径向阻尼间隙中垂直分布导致压降小的不足，提出并设计了一种隔磁径向流磁流变阀。通过设置隔磁零件来改变磁场结构，使磁力线形成蜿蜒式走向而被引导到不隔磁径向流磁流变阀中未被利用的轴向阻尼间隙，从而增加磁流变阀中产生磁流变效应的工作区域，在不增大阀尺寸前提下实现增加液流通道有效阻尼长度的目的。采用有限元法对外形尺寸和液流通道结构完全相同的不隔磁和隔磁磁流变阀进行建模仿真分析，以观察磁流变阀隔磁和不隔磁结构对磁力线路径和磁感应强度分布规律的影响。同时在动态性能测试平台上对不隔磁和隔磁径向流磁流变阀压降及响应性能进行试验测试对比。仿真和试验结果均表明：隔磁径向流磁流变阀由于设置了隔磁零件，可使磁力线在轴向和径向阻尼间隙中均匀分布，使其压降比不隔磁磁流变阀的压降大。另外，由于轴向阻尼间隙受到磁场的作用，隔磁磁流变阀具有更大的上升响应时间。

摘要:为了解决目前广泛应用的液压传动输出特性单一等问题，基于比例型多泵和多速马达提出了比例型多泵多速马达传动理论。在阐述比例型多泵/多速马达结构和工作原理的基础上，设计了2种比例型多泵多速马达传动系统，并对其在不同工作方式下的输出特性进行了理论分析，且进一步探讨了多泵和多速马达排量比例系数对传动系统的影响。通过对比例型多泵多速马达传动系统的输出特性的理论拓展，得到该液压传动系统在不同工作方式下输出转速和转矩的一般公式，并搭建比例型多泵多速马达传动系统试验平台。试验结果表明：比例型多泵多速马达通过切换多泵和多速马达的工作方式，可输出多级定转速和定转矩，且各级转速和转矩与排量比例系数相关。该研究为比例型多泵多速马达传动系统的设计和应用奠定了基础。