基于典型工况试验的装载机循环工况构建

装载机动力传动系统的设计借鉴了汽车动力传动系统的设计理念,而循环工况是汽车动力传动系统参数设计的重要参考依据。由于目前还没有装载机的循环工况,所以在设计阶段也无法利用循环工况考察其燃油经济性和动力性。根据装载机发动机功率分流情况,装载机循环工况应由装载机典型工况液压系统载荷时间历程、铲斗工作阻力时间历程、工作速度时间历程构成。针对这一情况,以ZL50装载机为例,构建了试验方案,分别试验测试了装载机液压泵消耗发动机转矩的时域波形数据,前、后传动轴消耗发动机转矩的时域波形数据,以及前传动轴转速时域波形数据。对液压系统试验获取的数据进行分段、合并、去除异常值等预处理后,采用加权求和方法,制取了典型工况液压系统载荷时间历程。应用同样的数据处理方法,分别获得典型工况工作速度时间历程,以及典型工况传动系统载荷时间历程。根据典型工况传动系统载荷时间历程,应用装载机工作过程中力的平衡方程方程,求得典型工况铲斗工作阻力时间历程。典型工况液压系统载荷时间历程、铲斗工作阻力时间历程、工作速度时间历程组合在一起,共同构成装载机循环工况。应用该循环工况,虚拟试验ZL50装载机燃油经济性,与实车试验结果的一致性较好,构建的循环工况可行。装载机循环工况可为虚拟试验装载机动力性、燃油经济性提供加载数据,具有重要的工程实践意义。     

联合收割机制动系统虚拟样机仿真及试验

在农业机械产品快速设计系统中,农业车辆的制动性能应满足一定的安全技术标准,该文采用了一种基于虚拟样机技术研究联合收割机制动系统性能的方法,可为农机专业底盘制动系统的设计和性能评价提供参考。该文研究对象是前轮液压钳盘式制动系统,首先依据国产某型联合收割机参数,应用Pro/E建立整车及制动器三维模型,然后在此基础上导入ADAMS/View中建立整车和制动系统虚拟样机,并依据实测数据配置仿真模型属性,选定Ⅱ挡10 km/h、Ⅲ挡20 km/h 2种典型工况对虚拟样机进行制动性能仿真。对比硬路面条件下仿真和实车试验性能分析结果,踏板力实测95.6 N时,车辆III挡速度下,制动盘上接触力为4 272 N,制动距离为7.83 m,与踏板力为100 N时仿真结论(接触力为4 827 N和制动距离为7.398 m)较一致,表明该虚拟样机研究方法可行。     

甘蔗地路谱对切割质量影响的仿真分析与试验

小型甘蔗收割机在坡地上行走过程中,切割器会受地面等各种因素的影响产生剧烈振动,影响切割质量。该文利用测量加速度的方法,采集田间路谱,并运用虚拟样机的仿真分析验证了路面的不平度会引起刀盘的振动,经试验分析,最后得出当刀盘转速为600和1 000 r/min时切割质量最好。该研究可为样机的开发提供理论依据。     

小型装载机FOPS受落锤冲击的动态响应

为了提高小型装载机防落物保护装置(FOPS)的抗冲击性，讨论了FOPS受标准落锤冲击的破坏现象，提出应用显式动态有限元法解决小型装载机FOPS的冲击响应。以ZL15装载机为例给出了有限元模型的建立方法和边界条件的施加方法。分析了落锤碰撞FOPS时的冲击力波形、FOPS的冲击变形规律和能量转换规律。结果表明：冲击力波形与方波假设不同；冲击过程没有FOPS构件侵入DLV，FOPS满足ISO3449的要求；第一次冲击FOPS吸收了83%的能量，第二次及其以后的冲击可以忽略。在冲击能量不变的前提下，分析了落锤高度和质量变化对FOPS冲击变形的影响规律。结果表明：落锤高度变小、质量变大时冲击变形反而变大。     

爪式松土机仿真分析与优化设计

针对第一代样机在试验过程中出现的松土爪拱土和整机抖动现象,对松土爪的运动轨迹进行了研究,探明了拱土的原因。依据松土爪运动规律的分析,找出影响其作业性能的关键结构参数,对松土机构进行了改进设计。在ADAMS系统环境下,进行了虚拟建模和运动学仿真试验,优化样机技术参数,完成了第二代样机的试制与试验。试验结果表明,第二代样机不仅有效地克服了因松土爪拱土而引起的整机抖动,且各项作业指标也达到了松土机具的设计要求。     

蜜罐技术在网络安全中的研究与应用

蜜罐技术是一种新兴的基于主动防御的网络安全技术。介绍了蜜罐的一些基本概念、主要的关键技术，同时指出了蜜罐的优、缺点。给出了一个虚拟蜜网诱骗系统设计，包括体系结构设计、功能模块等。通过借鉴现有的安全技术思想，利用虚拟机技术虚拟了系统的操作系统、网络环境，利用数据包捕获机制对攻击数据进行收集、分析和记录。     

锤片磨损对粉碎机转子振动影响的虚拟样机仿真

锤片磨损会破坏锤片式粉碎机转子的平衡，加剧转子振动。该文的研究目的是基于虚拟样机技术探讨锤片磨损对转子振动的影响规律。采用MDT和vN4D建立了SFSP112×30型锤片式粉碎机转子的虚拟样机模型，对不同锤片磨损情况下粉碎机转子的振动进行了仿真。结果表明：锤片磨损后，转子振动频率组成变化不大，而振动幅值和强度变化较大，其中低频段振动强度增强，高频段振动强度降低；导致转子质心径向偏移的锤片磨损使转子振动幅值和强度均变大，而导致质心轴向偏移的磨损对转子振动影响不大；同样由于转子质心的径向偏移，转子受迫振动频率强度增加较多。因此，为了降低转子运转时的振动，最好避免转子质心发生径向偏移。     

高性能低排放小型非道路柴油机的开发

以某小型非道路单缸直喷式柴油机为研究对象,综合运用CAE与CFD优化设计技术,从燃烧系统多参数优化匹配与机械系统改进设计2个方面入手,进行高性能低排放小型非道路柴油机开发。利用Hydism与Fire等多维模拟软件,对燃油供给系统参数、燃烧室与进气涡流参数进行虚拟协同优化,分析三者对燃烧过程与排放性能的影响,并确定了优化方案;同时利用有限元分析软件,对机体、缸盖及活塞等机械系统进行改进设计,提高整机的刚度强度及可靠性,有效降低机油耗。试验结果表明:最终优化方案与原机相比,燃油经济性与排放性能得到有效改善,CO、HC+NOx、PM排放分别减少了49%、58%、74%,燃油耗降低了6.9%,机油耗降低了59%,可满足EPA非道路柴油机第Ⅳ阶段法规限值,为高性能小型非道路柴油机开发提供了参考。     

三移栽臂水稻钵苗移栽机构设计与试验

为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构的运动学理论模型。开发了该水稻钵苗移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互的方式得到一组较优的满足水稻钵苗移栽机构工作要求的参数,然后进行虚拟仿真及物理样机试验,通过对比分析虚拟仿真得到的工作轨迹与物理样机试验得到的工作轨迹基本一致;理论计算得到的角度差为45.18°,实际测量得到的角度差为45.77°,误差为1.31%,在误差范围以内,验证了该移栽机构设计的正确性。该机构的提出解决了秧苗倒伏、低移栽成功率的问题,提高了移栽效率。     

电液流量匹配装载机转向系统特性分析

为降低小型装载机负荷传感液压转向系统在流量方面的能量损失,提出用伺服电机独立驱动定量泵的电液流量匹配转向控制方法。该文首先在Simulation X中建立了装载机整机联合仿真模型,对采用负荷传感转向系统的装载机在原地转向工况下进行仿真。构建了装载机试验测试系统,通过对比仿真与试验结果,验证了仿真模型的准确性。进一步将电液流量匹配转向方法应运于此仿真模型。维持与负荷传感系统相同转向特性的条件下,该系统在低速空载工况下使液压泵能量消耗相对负荷传感系统降低36%,高速空载为37%,中速正载为39%,中速偏载为28%,电液流量系统平均降低了转向过程中泵输出能耗约30%。该文提出的研究方法对装载机转向节能研究提供了参考。     

基于虚拟原型的水泵网络化快速开发平台的构建

面向当前产品的数字化、并行化、智能化、集成化和网络化要求，基于虚拟原型技术，构建了水泵的网络化快速开发平台。围绕快速开发集成体系的运作，重点分析了Pump CAD系统的研制、水泵虚拟原型开发环境的组成模块、网络环境下水泵分布式协同设计的实施策略、水泵的远程快速成形及其关键技术，并总结了原型系统的运行实例。实际开发结果表明将以上技术集成于该系统不仅能有效提高水泵的开发效率和水平，而且为同类机械产品的虚拟原型开发提供了实用的参考价值。     

多媒体技术在网络农业信息化服务中的应用

介绍了多媒体体术及多媒体网络通信的特点,讨论了其应用于网络农业信息化服务中的几个重要的应用方向,以及其在网络农业信息化服务中的优势,展望了未来多媒体的虚拟现实技术在网络农业信息化服务中虚拟生产经营方面的应用前景。     

利用计算机视觉识别小麦叶色的光照模型研究

计算机图像识别技术的研究与应用是农业信息技术领域的重要分支之一。为更好的将其应用到虚拟作物中，用RGB系统表示叶色，利用虚拟现实技术中的光照技术，将太阳光分为环境光、漫射光和镜面光3部分，分别研究了这3部分光对叶色的影响，并根据颜色和太阳光的内在联系，建立了小麦叶片颜色的识别模型。检验表明，模型具有较高的准确性和较强的预测性。     

浅谈现代信息技术在都市农业中的应用

都市农业与一般农业相比具有更深刻的涵义、更多的功能和特点。信息技术的应用不断提升着都市农业的发展品质和潜力，文中简略介绍了3S技术、农业专家系统和决策支持系统、农业管理信息系统、温室环境控制技术、虚拟农业技术、农产品质量检测和溯源技术等10多项信息技术在都市农业中的应用，以求从宏观上全面把握农业信息技术体系及其应用，让更多的人了解农业信息技术，并更好地在都市农业和我国整个农业中应用。     

基于Agent技术虚拟植物模型的研究与探索

该文简述了Agent技术基本原理及应用概况，并从基于Agent技术来解决农业系统问题的角度出发，针对农业系统复杂，系统内的各要素之间存在着很强的交互性和协作性等特点，以及目前虚拟植物模型构建方法可能带来的非结构化问题，提出了利用Agent技术构建虚拟植物模型的观点，给出了Agent植物体的结构模型，阐述了Agent技术在虚拟植物模型构建中的应用方法及技术路线。     

农产品水足迹评价研究进展

水足迹是消费者或生产者直接或间接使用水资源量的衡量指标,并被广泛应用于全球或区域虚拟水贸易分析研究。本文从全球、国家或地区等不同空间尺度对农产品水足迹评价研究进行了比较全面的综述。近十几年来,农产品水足迹研究从2008年以前的全球农产品贸易虚拟水量分析评价为主,转向2009年以后国家或地区空间尺度的农产品形成过程中所消耗的直接和间接水量的详细核算研究为核心。水足迹评价具有明显的空间分布特征,为了获取准确、全面客观的农产品生产水足迹信息,必须要考虑区域地理特征、土壤理化特性、气候变化、生产技术及污染物生态毒性等因素的影响。水资源管理决策制定时应综合考虑农产品绿水、蓝水和灰水足迹,因为农产品的蓝水足迹表征了社会淡水资源的直接消耗,对国际市场贸易决策制定具有重要意义,而农产品灰水足迹评价则更明确地反映了农业生产对环境的影响程度。实现全球或区域农业水资源保护与可持续利用,不仅要提高农业生产水资源利用效率,还应该调整农业生产结构、农产品虚拟水贸易的模式和方向,减少农产品流通过程和饮食消费的水资源浪费。     

中国省际间农畜产品虚拟水流动合理性评价与调控研究

为探究区域虚拟水流动适宜性与流动现状之间的匹配度, 提高我国水资源配置效率, 优化农畜产品生产空间布局, 从水资源、土地资源、农业发展基础、社会经济发展水平和生态环境5个方面构建了中国各省农畜产品虚拟水资源流动适宜性评价指标体系, 运用综合加权求和方法, 计算农畜产品虚拟水资源流动适宜性。并在此基础上, 结合农畜产品虚拟水流动现状, 提出农畜产品虚拟水流动合理性的概念, 构建定量评价模型, 计算中国省际间农畜产品虚拟水资源流动合理性指数。结果表明: 农畜产品虚拟水适宜输出地较适宜输入地多, 且多位于内陆, 西藏、黑龙江、内蒙古农畜产品虚拟水输出适宜性指数大, 北京、天津、上海农畜产品虚拟水输入适宜性指数位居前三; 影响各省农畜产品虚拟水流动适宜性指数大小的原因各异; 全国各省农畜产品虚拟水流动合理性整体水平不高, 合理性指数小于1的仅有14个省, 虚拟水流动较合理的有上海、山西、吉林等省, 其合理性指数分别为0.16、0.21、0.23, 最不合理的为贵州, 其合理性指数高达4.84, 其次是河南、宁夏, 其合理性指数分别为4.18、4.04; 合理性的分布没有明显地域规律, 不同程度的合理性杂乱分布, 没有明显的南北分异或东西分异。最后, 根据各省农畜产品虚拟水流动适宜性以及流动现状, 提出农畜产品虚拟水流动调整策略, 调整类型大致分为控制输出型、鼓励输出型、控制输入型、鼓励输入型、转换输入型和转换输出型6种。宁夏、内蒙古、新疆、黑龙江、河南和吉林属于控制输出型, 西藏、青海、安徽应增加其虚拟水输出量, 福建、浙江、重庆、广州应减少其虚拟水输入量。上海、北京、天津、山西、江苏和陕西6省市农畜产品虚拟水输入现状水平低于其输入适宜性水平, 应该增加其虚拟水输入量。     

农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价

以拖拉机和联合收割机等典型农业装备驾驶室为研究对象,建立了基于元件类型、元件、元件特征参数的“顶层、中间层、底层”三层驾驶室人机界面评价指标体系;利用OpenGL参数化模型设计方法和虚拟现实交互技术,研究了驾驶室分层次模糊综合评判的客观评价方法与基于虚拟漫游交互的主观评价方法;基于VS.NET 开发系统和Multigen Vega Prime仿真平台,开发了农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价系统。对某国产拖拉机的应用结果表明,基于所开发系统的客观评价和虚拟试验评价结果基本一致,可作为一种设计和评价农业装备驾驶室的重要手段。     

生物散斑技术在农产品品质分析中的应用

该文综述了生物散斑技术的装置结构、数据处理方法及其在农产品品质检测中的应用进展。生物散斑技术是一种成本较低、快速、无损、实时和可定性/定量的光学无损检测技术,在农产品质量检测的应用中,由于生物散斑活性与农产品的细胞器颗粒大小和细胞质流等生理特征关系密切,因此该技术可用于果皮厚度、成熟度、硬度、酸度、可溶性固形物含量、淀粉含量、水分含量、呼吸速率等理化指标的测量。该文指出今后生物散斑技术的发展需要改进设备,稳定相干光光源,还需要深入研究生物散斑在农产品生理学上的意义,从而实现该技术的标准化和商品化。该文为今后生物散斑技术在农产品品质分析领域的发展提供了一定指导意义。