荔枝挤压损伤有限元预测分析

为减小荔枝的挤压损伤,通过试验测定了荔枝果壳和果肉的极限应力,建立了根据荔枝结构所对应的有限元模型,模拟了外力沿不同方向挤压荔枝的过程,得到荔枝内部组织的等效应力云图。结果显示:挤压过程中,荔枝果壳的应力大于果肉,果肉的损伤先于果壳;相同挤压力下,果壳的纵向挤压应力小于横向,但果肉的纵向挤压应力却大于横向;荔枝的挤压损伤具有各向异性,试验范围内,果肉出现机械损伤的纵向和横向挤压力分别为10 N和20 N,果壳出现机械损伤的纵向和横向挤压力为35 N和25 N。     

加载速度对稻米籽粒挤压力学特性影响的研究

通过对稻米籽粒的挤压试验,获得稻米籽粒挤压特性的力学指标包括弹性模量、破坏力、破坏应力及破坏能等,并研究了加载速度对稻米籽粒挤压特性指标的影响。通过多项式回归分析建立了稻米籽粒挤压各力学指标随加载速度变化关系的数学模型,可用于预测和控制稻米加工过程中的机械损伤,为稻米加工装置的设计及安全管理提供力学参数。     

预应力损伤混凝土介质中波的传播

研究了波在损伤预应力混凝土介质中的传播理论，结合实验求得伴随预应力所产生的损伤，并考虑各种其它因素引起的局部损伤的影响，对不同损伤度或不同预应力区域进行分区处理，建立波动方程式并求解．在实例计算分析中，考虑损伤度一定的情况下，求出了预应力对波传播的影响曲线；考虑预应力一定的情况下，求出了不同的损伤度对波传播的影响曲线．同时还分析了局部损伤的区域大小对波传播的影响，得到了损伤、预应力各种参数与波传播之间的定量关系，为无损检测提供依据。     

荔枝整果压缩力学特性试验

为减少机械损伤,水果采摘机械的设计与控制需充分考虑水果整体力学特性。对荔枝整果进行压缩试验,分析研究荔枝在压缩载荷下的变形规律和重复加载时其刚度的变化,根据Hertz接触理论求得整体荔枝压缩时弹性模量与变形量的关系曲线,通过对试验曲线的拟合求得荔枝刚度与变形的二次关系式。试验范围内得到的荔枝果壳破裂力为30～40N,其受载时趋于稳定的刚度值为6.3954×103N/m。该研究为采摘机械的设计、减少采摘损伤控制最小的载荷提供了参考依据。     

缓冲装置对苹果跌落冲击影响的试验研究

针对苹果采后分选及装箱过程存在跌落损伤的问题，对减缓苹果跌落冲击的参数组合进行研究。以缓冲材料、缓冲厚度和跌落高度为影响因素，以撞击力和损伤体积为响应值，通过单因素试验确定各因素对响应值的影响规律；基于单因素试验结果，利用响应面试验获取最优缓冲参数组合。单因素试验结果表明:缓冲材料对苹果的缓冲作用由强到弱依次为珍珠棉>假草坪>硅橡胶>气泡膜；当缓冲厚度分别为3、5、8、10和12 mm时，随着缓冲厚度的增大，苹果跌落撞击力及损伤体积逐渐减小；当跌落高度分别为10、20、30、50和70 mm时，随着跌落高度的增大，苹果跌落撞击力及损伤体积逐渐增大。响应面试验结果表明:最优缓冲参数组合为，缓冲材料珍珠棉，缓冲厚度12 mm，跌落高度10 cm，此时撞击力为2.61 N，损伤体积为8.52 mm³；对最优缓冲参数组合进行试验验证，结果的绝对误差均小于5%，优化缓冲参数组合结果可靠。     

橡胶果外壳破碎力试验

为了分析橡胶果外壳在不同条件下破碎力的变化规律,通过万能力学试验机对其进行破坏试验。采用正交试验,选取含水率、加载速度、加载方向、压板材料等因素,分析各因素对橡胶果外壳破碎力指标的影响。结果表明,随着加载速度、含水率的增加,破碎力总体呈上升趋势;正向放置时橡胶果的破碎力比横向放置时大;采用钢制压板时橡胶果破碎力比采用木制压板时大,对于破碎力的影响从大到小为加载方向、含水率、压板材料、加载速度。当加载速度为100 mm/min、加载方向为横向、压板材料为木制、含水率为低时橡胶果外壳破碎力最小。     

西瓜冲击力学特性及损伤分析研究

【目的】通过对不同因素下的西瓜进行跌落试验,以研究其冲击力学特性以及损伤与每个因素的相关性。【方法】以内蒙古和林格尔"西农八号"西瓜为试验对象,用单因素试验方法,分别研究了跌落高度、西瓜质量、碰撞材料及碰撞材料层数等物理参数对西瓜的碰撞加速度峰值和最大变形量等参数的影响。【结果】跌落高度和西瓜质量对加速度峰值影响显著;加速度峰值与跌落高度正相关,与西瓜质量负相关;瓦楞纸的缓冲能力优于网状聚乙烯泡沫塑料,碰撞材料的缓冲能力与冲击加速度峰值和最大形变量呈负相关。【结论】跌落高度和西瓜质量对西瓜的力学特性影响显著,且力学特征及损伤与跌落高度、西瓜质量的回归方程相关系数R2都大于0.972。     

荔枝采后堆叠存放损伤试验研究

为减少采后荔枝储运过程堆叠存放不当产生的挤压损伤,对荔枝进行了堆叠存放试验,分析了不同的堆叠存放条件对底层荔枝失重率及其果壳褐变指数的影响。结果表明:底层荔枝失重率及其果壳褐变指数随着堆叠层数的增加和存放时间的延长而分别增加;相同堆叠层数,箱体材质为塑料时,底层荔枝失重率及其果壳褐变指数最大,其次为瓦楞纸,最小为泡沫;试验范围内,有利于减少荔枝堆叠挤压损伤的最大堆叠层数:塑料材质,存放2 d为8层,存放4 d低于6层;瓦楞纸材质,存放2 d为8层,存放4 d为6层;泡沫材质,存放2 d为10层,存放4 d为8层;存放6 d,不管何种箱体材质,均为6层以下。     

梨的下落碰撞冲击加速度特性研究

农产品在收获、分级、包装及运输和加工中容易发生机械损伤,其中碰撞是导致机械损伤的主要原因之一.本文以黄花梨为试验对象,进行了不同下落高度、不同梨质量和坚实度等对碰撞参数指标如加速度峰值、到达加速度峰值时间、碰撞总时间、加速度峰值/到达峰值时间的比值等影响的碰撞特性试验.结果表明3个试验因子对加速度峰值/到达峰值时间的比值、损伤体积和加速度峰值的影响均为显著 (坚实度对加速度峰值影响为不显著).碰撞参数指标内部之间的相关性不尽相同,其中加速度与损伤体积间相关性最大、到达峰值时间与损伤体积相关性最小.     

花生籽粒力学特性的研究

选择花生籽粒最大挤压破碎力为指标,以施压方向、含水率为因素,对其进行全因子试验,并分析花生籽粒在不同含水率、不同施压方向下的力学性质。结果表明:施压方向、含水率对花生最大挤压破碎力均有极显著影响;花生籽粒在受力面不同时所承受的最大挤压破碎力有较大的差异,在同一含水率的条件下,腹面承受的破碎力最大,侧面次之,顶面最小;在同一挤压面下,当含水率大于6.6%时,最大挤压破碎力随含水率的增加呈现逐渐减小的趋势,其原因与花生籽粒内部结构有关。     

黑加仑物理力学特性研究

通过黑加仑基本物理力学特性的测试与分析,得到了布劳德杂交X14-1和东农大粒两个品种黑加仑果粒直径的分布范围分别为(11.1±3.18)、(11.7±3.54)mm,质量的分布范围分别为(0.87±0.72)、(1.0±0.9)g,密度的分布范围分别为(1.16±0.14)、(1.13±0.12)g·cm-3;黑加仑果实与果柄结合部位的抗拉强度、浆果名义抗压极限和刚度等力学特性指标随成熟度和采收日期的变化规律。为黑加仑采收机械系统的研制提供了设计依据。     

计算机辅助农业机械运动状态分析的多媒体系统

为了研究农业机械设计的最佳参数或参数范围,应用计算机的机构运动状态模拟分析方法和多媒体技术,开发了计算机辅助农业机械动态分析的多媒体系统,该系统将机构运动分析参数化,能更大地提高机构运动分析的效率和精确度,还将运动分析方法的全过程生动地展示出来.既可用于农业机械等机械设计中也可作为机构运动状态分析的辅助教学软件.     

不同麻纤维膜水稻育秧机插试验研究

试验采用苎麻纤维基膜、黄麻纤维基膜、无膜（对照）三种育秧方法进行育秧、机插秧试验示范。通过试验得知:麻育秧膜育秧,秧苗素质好,机插漏插率低，苎麻纤维膜比对照分别增产6.5%、4.7%，白根数增加17.8%、9.9%，筛选出苎麻纤维膜做水稻育秧基膜效果最佳的试验结果。     

机械伤害对枇杷果实采后生理的影响

以解放钟枇杷果实为材料,模拟运输过程中机械伤害对果实采后生理的影响.结果表明:枇杷果实受机械伤害后,丙二醛(MDA)含量上升,呼吸强度和多酚氧化酶(PPO)活性先急剧上升而后下降,类胡萝卜素含量下降,超氧化物歧化酶(SOD)活性先上升后下降.枇杷果肉受机械伤害后SOD活性下降,MDA含量增加,引起果肉生理代谢失调,导致果肉腐败;PPO引起的酶促褐变是导致果肉褐变的主要原因.     

鲜莲子剪切力学特性研究

测定了鲜莲子的剪切力学特性,为鲜莲子去壳机的研制提供重要依据.结果表明:鲜莲子大小等级对剪切破裂力和变形量没有显著影响;含水率对鲜莲子剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈负相关,在试验的含水率范围内剪切破裂力在9.5～63.6 N范围内变化,变形量在2.31～6.22 mm范围内变化;莲子放置时间对剪切破裂力有显著影响,对变形量有极显著影响,并呈正相关,在试验的放置时间范围内,剪切破裂时的变形量在2.06～5.67 mm范围内变化;刀具角度对剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈现正相关性,当刀具角度为90°时剪切破裂力最大、达50.1 N,当刀具角度为60°时剪切力最小、为14.6 N.     

机械系统中人机操作界面的评价

对机械系统的人机界面评价是一个复杂的过程 .在分析了人机界面的各个因素之后 ,使用软件评价系统对实际的驾驶室进行了评价分析 ,并在分析结果的基础上对驾驶室设计中的不足之处进行了改进     

鲜莲子剪切力学特性研究

测定了鲜莲子的剪切力学特性,为鲜莲子去壳机的研制提供重要依据。结果表明：鲜莲子大小等级对剪切破裂力和变形量没有显著影响;含水率对鲜莲子剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈负相关,在试验的含水率范围内剪切破裂力在9.5~63.6 N 范围内变化,变形量在2.31~6.22 mm 范围内变化;莲子放置时间对剪切破裂力有显著影响,对变形量有极显著影响,并呈正相关,在试验的放置时间范围,剪切破裂时的变形量在2.06~5.67 mm范围内变化;刀具角度对剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈现正相关性,当刀具角度为90°时剪切破裂力最大、达50.1 N,当刀具角度为60°时剪切力最小、为14.6 N。     

用环刚度法评价圆竹径向抗压力学性能

根据圆竹在实际中的应用情况,本文提出用环刚度法作为圆竹径向抗压力学性能评价的主要指标。通过试验,确定了圆竹环刚度测试试件的长度等于试件的直径,测得毛竹的环刚度在80～180 kN/m2之间,远远大于QB/T 1916—2004中给出的最高级（SN16）。竹材在高度方向上的环刚度从基部到顶部呈增大趋势,4年生毛竹的环刚度优于6年生毛竹的环刚度。竹节可以有效提高圆竹的径向承载能力,带有竹节圆竹的环刚度是无竹节圆竹的2.30倍。在圆竹上加喉箍可以增加其径向破坏应变,而圆竹打孔使得其径向抗压力学性能随孔径的增加呈下降趋势。环刚度法具有测试迅速、可操作性强等特点,可以用于圆竹径向抗压力学性能的评价。      

适于机械收获的玉米新品种吉单631的选育

吉单631具有抗倒伏、增产潜力大、粗淀粉含量高、产种量高等特点,适宜在东北春玉米区域种植。审定推广以来,受到了农民和加工企业的欢迎。对其遗传基础、特征特性、高产稳产性及市场应用前景进行分析,结果表明,吉单631 遗传基础丰富、丰产稳产性好、抗性强、适应性广,是吉林省适应机械化收获的高产优质玉米新品种。     

机械通风条件下连栋温室速度场和温度场的CFD数值模拟

为了了解温室内部气流和热量传递过程 ,设计合理的通风设施 ,建立了无植物条件下湿帘机械通风的华北型连栋塑料温室三维数值模拟模型 ,并使用CFX计算流体力学软件进行了数值模拟计算。得到了合理的速度场分布和温度场分布数值模拟结果 ,并与试验值进行了对比。与试验值相比 ,模拟结果误差≤ 5 % ,在入口风速≤ 1 5m·s-1,入口气温≤ 2 6℃ (热浮力的影响较小 )的情况下效果更好。讨论了入口风速和湿帘高度对温室可控距离的影响 :提高入口风速可以增大温室的可控距离 ,湿帘高度越大 ,可控距离越大。湿帘高度在 1 2～ 1 2 5m之间时 ,相同湿帘高度下 ,纵向距离为 5 0m的温室 ,其可控距离略小于 4 0m的温室 ;当湿帘高度超过 1 2 5m时 ,纵向距离为 5 0m的温室可控距离大于 4 0m的温室。