葡萄与番茄宏观力学特性参数的确定

通过对葡萄与番茄的压缩试验，测得其力—位移曲线，得出在相同加载速率下，不同硬度的葡萄与番茄在横、纵向压缩时的力学特性及刚度与变形之间的关系。并对果皮进行了横、纵向的拉伸试验，得到了皮的弹性模量与应变之间的关系，确定了以果品表皮破裂作为机械损伤的形式，用果皮的破坏强度衡量葡萄与番茄的损伤,为建立葡萄与番茄的力学模型及设计有关的机械设备提供力学参数。     

农林车辆安全驾驶室碰撞的数值模拟

农林用车辆安全驾驶室碰撞系统具有几何非线性和材料非线性等多重非线性特点,应用大变形弹塑性理论,建立驾驶安全系统数学模型,对安全驾驶室强度特性进行分析,预估车辆翻车时驾驶室结构件的力—变形,预测变形侵入驾驶员容身空间的安全性,并进行变形的屈服评判,实现车辆安全驾驶室结构碰撞的数值模拟。文中以某农林车辆安全驾驶室碰撞的数值模拟为例,理论计算和试验结果吻合,方法切实可行,为车辆驾驶室安全设计提供依据。     

作物茎秆生物力学性质与形态特性相关性研究

为了应用生物力学性质指标对茎秆作物进行评价,进而指导作物优种筛选和选育,该文以北方优种选育的高粱、玉米、大豆、谷子等作物为研究对象,试验测试了作物的株高、节间距、含水率、茎秆干质量等形态特性指标,和茎秆各节间的弯曲强度、弹性模量、抗弯刚度、惯性矩等生物力学性质指标,并从宏观力学层面分析了生物力学性质指标沿高度的变化趋势,针对各生物力学性质指标及试验结果进行了力学机理分析,利用SAS分析软件对形态特性指标与生物力学性质指标进行了相关性分析.结果表明:不同作物形态指标与茎秆生物力学性质指标相关度不同,形态指标多数都与弯曲强度或弹性模量相关,并在此基础上确定了与力学指标相关度较大的形态特性指标.为应用生物力学方法评价作物抗倒伏及茎秆优势性状等优种特性奠定了基础.     

苹果切片干燥收缩变形的孔道网络模拟及试验

为揭示果蔬干燥收缩变形的传热传质与应力应变的机理，确定果蔬微孔结构特性及内部毛细力等因素对其干燥过程的影响，该研究运用孔道网络方法、热质传递原理和细观力学理论等交叉学科知识，构建了孔隙尺度下果蔬切片干燥收缩变形的孔道网络模型，采用VC++开发孔道网络求解程序，模拟分析了果蔬切片的湿分场、温度场以及应力应变场等情况，并以苹果切片作为果蔬典型代表进行了热风干燥试验及模型验证。结果表明：湿含量、温度和收缩变形率的模拟值与试验值的相对误差小于10%，模型可有效模拟果蔬干燥热质传递与应力应变的收缩变形真实过程，再现了干燥过程中的"非规则收缩变形"现象；孔道网络模拟的湿分场、温度场及应力应变场均呈现为不规则非对称变化规律，产生了明显的干斑、湿斑、非规则干燥前沿等；毛细应力和湿应力对果蔬干燥收缩变形影响较大，其中毛细应力是引起非规则收缩变形的主导因素；孔隙结构参数对果蔬干燥过程影响显著；孔隙率越大，干燥时间越长，毛细应力越小；配位数越大，毛细应力越大，干燥时间越长；孔隙直径分布呈现均一直径分布规律的物料产生的毛细应力大，其次为孔隙直径分布呈现正态分布规律的物料和试验物料分布。研究结果为果蔬干燥品质及工艺优化分析提供了一定的理论基础。     

《食品物性学》出版

内容简介 :食品物性学是食品加工研究的基础。本书通过对食品物性学领域的基础理论和国内外最新研究成果的介绍 ,总结分析了食品物性学的研究内容、研究方法和应用实例 ;系统论述了食品的力学性质、热学性质、电学性质和色光性质。本书将食品的力学性质作为重点 ,归纳了液状食品、固体和半固体食品 (粉体食品、多孔状食品、纤维组织食品 )的物性学特点及研究测试主法。在食品的热学性质、电学性质和色光性质等方面也编写了丰富的基础理论和最新研究成果。为了论述食品感官评价和仪器测试的知识 ,本书也写入了心理物理学内容。本书还通过大量…     

黄河黑山峡大柳树坝址区软弱层带渗透变形分析

黄河黑山峡大柳树松动岩体中含有大量的软弱层带，这些软弱层带在很大程度上控制了松动岩体的物理、力学性质，而且软弱层带在未来的高水位情况下可能发生的渗透变形与破坏更是直接威胁大坝的安全和正常的使用。详细分析了大柳树坝址区软弱层带发生渗透变形的条件，明确提出了管涌是发生渗透变形与破坏的主要形式，以引起有关方面的重视。     

苹果跌落冲击力学特性研究

果品跌落冲击力学特性的研究是表征其流变性能、跌落损伤机理以及设计作业件的基础。构建果实自由跌落冲击力学参数测试系统，对“富士”苹果进行不同高度的单次自由跌落、同一部位的多次跌落试验。在测试获得冲击力－时间数据的基础上，基于运动学原理进行理论分析计算，得到加速度－时间、冲击力－变形量、应力－应变以及跌落冲击弹性恢复系数等动态关系。研究结果表明随着跌落高度、跌落次数的增加，苹果冲击力、加速度峰值、冲击最大变形、冲击结束后的残余变形逐渐增大。苹果跌落弹性恢复系数随着跌落高度而逐渐降低，随着跌落次数增加而逐渐增大。跌落次数对跌落变形量增加的影响不显著，随着跌落次数的增加残余变形变化很小。     

不同含水率对谷子籽粒压缩力学性质与摩擦特性的影响

为了探明不同含水率谷子籽粒的物理机械性质,减少谷子籽粒在播种、碾米加工及储运等过程中受到压缩载荷及摩擦而产生的机械损伤,该文针对不同含水率的谷子籽粒进行压缩力学性质与摩擦特性试验。研究了谷子籽粒的挤压破碎过程,获得不同含水率谷子籽粒的力-位移（变形）曲线,破坏力、变形量及破坏能。随着含水率升高,破坏力减小,变形量和破坏能呈现先降低后升高的变化规律。同时采用赫兹接触理论,得到谷子籽粒单向表观弹性模量和许用挤压应力,结果表明二者都随含水率升高线性降低。分别测定了谷子籽粒与钢板和铝板间的滑动摩擦系数,随含水率升高,谷子与该2种材料的摩擦系数均增大,且与铝板的摩擦系数要高于钢板。根据试验结果,分别拟合得到了压缩和摩擦力学性能指标与谷子含水率的关系方程,为谷子播种、仓储、加工等装备设计及参数优化提供了基础依据。     

浅析龙岩恒星选矿厂尾矿库坝体变形的监测与规律

通常尾矿库坝体变形受尾矿物理力学性质以及上游式尾矿堆积坝所处地理位置、特殊的水文地质环境的控制,上游式尾矿堆积坝的变形(包括沉降与水平位移)是一个比较复杂的过程,但从沉降观测的角度来看,还是有其规律性的,文章利用龙岩恒星选矿厂尾矿库的工程地质勘察资料以及变形观测资料对上游式尾矿堆积坝的变形规律进行了分析,以期对该类坝型的管理工作以及安全稳定性评价有所帮助。     

减振器节流阀片拆分为多片叠加的设计方法

该文通过节流阀片力学模型建立了节流阀片弯曲变形微分方程，对节流阀片弯曲变形的研究，得到了弯曲变形系数、弯曲变形计算公式和当量厚度计算公式。研究了叠加阀片所受最大应力与当量厚度阀片所受最大应力之间的关系，得到叠加阀片的应力系数和厚度系数。利用当量厚度计算公式和叠加阀片应力系数、厚度系数，给出了设计厚度阀片拆分为n片的原则。并对叠加阀片应力进行了仿真研究和叠加阀片减振器的阻尼特性试验。结果表明，叠加节流阀片的拆分设计计算方法是准确有效的。     

仿蜻蜓膜翅有限元模型静力学分析

蜻蜓飞行能力高超,其膜翅具有超强抵御负载能力,为了理解和向生物系统学习进而进行技术创新,该文以蜻蜓膜翅为研究对象,以研究蜻蜓膜翅仿生模型的静力学特性为目标,采用ANSYS有限元模拟软件对蜻蜓膜翅有限元模型进行分析,在模型中采用二节点管单元Pipe20模拟翅脉,四节点壳单元Shell43模拟翅膜。对蜻蜓膜翅有限元模型进行结构静力学分析,考察了模型在均布载荷、弯矩、扭矩作用下的变形和应力、应变情况。结果显示,蜻蜓膜翅模型在均布载荷、弯矩、扭矩作用下只发生了整体变形,且变形较小,说明蜻蜓膜翅在主翅脉与支翅脉的交界处变形一致,具有优越的整体性能。通过仿蜻蜓膜翅结构模型的建立以及对蜻蜓膜翅结构和功能相关性的分析,为设计具有较好承载能力的薄膜材料提供了新的思路。     

基于计算机绘图软件的雨滴谱测定新方法

 为寻找天然降雨和人工模拟降雨特征及设计人工降雨装置的新方法,运用计算机绘图软件与传统色斑法相结合,探索出一种新的测量雨滴直径与数据处理方法。该方法弥补了传统色斑法在观测与数据转换方面工作冗繁、精度低的缺陷,使测量下限由1mm下降到0.2mm,测量范围扩大了一个数量级,大大减少了测量工作量,并得出雨滴直径与色斑直径率定关系式。对其普适性与优越性进行了检验,结果表明:在应用新方法对降雨雨谱进行分析时,所得公式最佳。     

Verformungsverhalten künstlicher Makroporen unter variierenden Druck‐ und Bodenfeuchtebedingungen

Structural deformation of artificial macropores under varying load and soil moisture In the present study, the stability and deformation behavior of artificial macropores under varying load and soil moisture levels was investigated by means of X‐ray computed tomography (CT). The results should be a reference for similar studies on soil samples from field trials. The soil tested was a well structured humic silt loam with a bulk density of 1 g cm^—3. Round‐shaped pores of vertical and 45 degree angle orientation were drilled into the samples with a plastic needle (∅︁ 5 mm). These samples were compacted in an uniaxial compression device at four different moisture levels and four pressure stages each. Stepwise CT imaging and its 3‐dimensional reconstruction enabled us to study systematically the mode and intensity of pore deformation. As a result four different deformation stages could be identified in dependence from load, soil moisture, and pore orientation. The deformation stage ”︁stable” was characterized by mostly unaffected pore dimensions and shapes. Increasing load and/or moisture content led to prominent bottle necks within the pores which was named ”︁structure deformation”. Due to the shape and size of these bottle necks it seems to be most likely that still intact aggregates were moved into the inner pore space, reducing the mean cross sectional areas. The deformation stage ”︁total deformation” appeared with further increase of load and/or moisture. The aggregated structure disappeared while the inner roughness of the pores became smoother again. This represents a viscoplastic deformation. Cross sectional areas, pore lengths, and volumes significantly decreased. The stage ”︁extinction” was finally reached at water contents around the liquid limit, where the pore structure was completely lost, at least on CT resolution level. The deformation stages could be attributed to load stages depending from pore orientation. Unexpectedly, all pores kept their originally round shape over all stages until extinction.     

应用技术泥石流荷载下钢管混凝土桩林结构的抗冲击性能

[目的]分析新型拦挡坝钢管混凝土桩林结构在泥石流冲击荷载作用下的动力响应,为其结构的设计提供有效的科学依据。[方法]通过 ANSYS 有限元分析软件对3种不同泥石流荷载工况下桩林坝进行数值模拟,主要分析结构的应力、应变和位移等响应。对比3种工况的响应,得到结构的最不利荷载工况。[结果]空库桩管顶部受大石块冲击是结构的最不利荷载工况,3种工况相对比,发现大石块的冲击力是导致结构破坏的主要因素;钢管混凝土桩林具有良好的抗冲击性能,在较小的塑性变形下,结构承受较大的冲击力,且受撞击构件刚度越大,冲击力峰值越大;桩管和梁管的连接部位、桩管根部和端部受约束梁管是坝体的薄弱部位,因此设计时应采取加强措施。[结论]钢管混凝土桩林是一种节约材料稳定性较好的拦挡结构,具有良好的抗冲击性能。     

面向土地精细平整的车载三维地形测量系统设计与实现

设计开发了一种基于全地形车（ATV）的农田三维地形快速采集系统,系统由ATV车辆、RTK-GPS、田间作业辅助导航装置、车载计算机和数据采集软件等部分组成。采用高精度RTK-GPS自动测量三维地形数据,车载计算机能实时记录三维地形数据,辅助平行作业导航装置能指引数据采集车辆在测区进行全区域覆盖测量,以提高农田三维地形数据采集质量和效率。田间实测试验表明,基于ATV的三维地形数据自动采集系统测量的三维地形与人工RTK-GPS测量的三维地形与具有很好的空间一致性,最大平均偏差3.54 cm,最大标准偏差2.48 cm,能够满足农田土地精细平整三维地形数据采集工作的需要。     

无线通信技术在温室测控系统中的应用研究

介绍了使用无线通信技术的温室群控制系统的结构特点与设计方法，该控制系统具有层次发散链式结构和主从工作模式，无线通信技术的使用省去了通信线路的铺设，使测控系统初期建设周期短，投资小，系统构建灵活，易升级；层次发散链式结构使得系统可大可小、改造方便。还分别介绍了在主从控制结构中以功能强大的新型单片机C8151F005为核心的温室测控仪表的组成和设计方法以及作为主机的工控机的接口电路和控制软件的设计方法，这些设计方法使得系统结构简单、性能可靠、操作方便。     

农业设施测控系统的研制

该文简要介绍了在农业设施中以新型单片机AT89S8252为核心的测控仪表的组成特点及其硬件与软件的优化设计方法。重点介绍了在农业设施群中，通过多机通信技术，用一台PC机集中数据采集、管理、控制各个设施中的测控仪表的主从多机工作模式，以及在这种工作模式中，单片机与PC机的串行通信接口硬件设计、通信软件设计、PC机的界面设计特点及设计方法。这些设计使得该系统在农业设施中推广成为可能。     

玉米收获机底盘车架疲劳寿命研究

提出一种玉米收获机底盘车架疲劳寿命预测方法。利用ANSYS软件对玉米收获机底盘车架进行有限元分析,得到最大模态变形位置和静应力分析条件下的应力分布;在有限元分析数据基础上,粘贴应变片,组建应力测量系统,实测田间及道路条件下的应变时间历程;对采集的应变数据开展预处理,初步分析其受力情况及动载荷特征,采用n Code软件完成疲劳寿命预测。试验结果表明,车身横梁疲劳寿命为24.1万h、支撑部件寿命为16 500万h,满足使用要求,但支撑部件强度设计过剩,采用workbench的shape optimization对该部件开展轻量化设计,在满足疲劳可靠性条件下,减少了该部件质量24%。     

单片机排种均匀度检测系统的研究与试验

研究了一种成本低、精度高、体积小、使用方便灵活的单片机排种均匀度检测系统。综述了系统的结构、工作原理、软硬件设计，其检测精度得到验证     

小波自适应算法在车身振动主动控制中的应用

针对大型、非线性结构的振动抑制问题,提出基于在线系统辨识的小波自适应控制策略,进行车身结构振动主动控制。通过小波自适应控制策略分析、车身结构模态分析和数学模型拟合,搭建了基于并行在线系统辨识的小波自适应控制系统,应用压电智能元件作为传感器和控制器,搭建了车身结构振动控制试验平台。通过小波自适应控制,车身壁板振动幅值减小60%左右,特别是被动控制效果较差的低频区域,壁板振动幅值约减小40%~80%。试验结果表明,该文所建立的在线系统辨识小波自适应控制系统,对于轿车车身这样大型的非线性结构在时变、不确定激励下的振动,能够取得良好控制效果,为解决各类工程机械减振降噪问题提供参考。