基于EDEM的猪粪接触参数标定

为准确快速获得畜禽粪便的接触参数,该研究通过物理堆积试验与仿真方法对猪粪接触参数进行了标定。测定了不同含水率下猪粪的堆积角,建立了含水率与堆积角的回归方程;基于Hertz-Mindlin with JKR球体粘结模型,进行了离散元仿真模拟;采用筛选试验设计(Plackett-BurmanDesign,P-BD)对10个初始参数进行了筛选,发现JKR(Johnso-Kendall-Roberts)表面能、颗粒间滚动摩擦系数、颗粒间碰撞恢复系数对猪粪堆积角影响显著;并根据响应曲面试验设计(Box-BehnkenDesign,B-BD)建立了堆积角与显著性参数的二阶回归模型,得到了3个显著性参数值分别为JKR表面能0.03J/m~2、颗粒间滚动摩擦系数0.27、颗粒间碰撞恢复系数0.54;将仿真所得堆积角与物理试验值进行对比验证,相对误差为4.27%。结果表明,该研究提出的标定方法能准确模拟物理堆积试验,可为畜禽粪便接触参数的标定提供参考。     

静动荷载作用下小麦剪切特性试验研究

为研究静动载荷作用下的粮食剪切特性,利用开发的新型粮食动直剪仪,设计了孔隙率为39%、36%、33%以及竖向压力为50、100、150、200k Pa下的小麦单调直剪、往复剪切及往复后单调直剪试验,研究了小麦静动力剪切特性,并对比分析了小麦单调直剪与往复后单调直剪的强度、变形结果。研究结果表明:单调直剪试验中,同一孔隙率下,竖向压力越大,其软化现象越明显,剪胀现象越不明显,剪胀角越小,竖向压力为50、100、150、200k Pa下对应的剪胀角分别为4.5°、3.6°、2.4°、0.7°;同一竖向压力下,随着小麦孔隙率减小,其软化现象越明显,内摩擦角也越大,孔隙率为39%、36%、33%的小麦对应的内摩擦角分别为22.2°、24.4°、28.1°。剪胀角也随着小麦孔隙率减小而增大,对应的剪胀角分别为1.3°、3.6°、9.9°;往复剪切试验中,孔隙率越小,小麦往复剪切软化现象越明显,剪缩现象越不明显,最大剪缩量越小,孔隙率为39%、36%、33%的小麦对应的最大剪缩量分别为2.77、1.74、1.15 mm。往复后单调直剪与单调直剪试验结果对比表明,往复后单调直剪的小麦抗剪强度明显增大,其剪胀现象更明显,最大剪胀量也增大。试验结果可为粮仓结构安全性设计,尤其是粮仓结构动力分析提供依据。     

直剪法用于糙米内摩擦角的测定与研究

利用土工合成材料综合测定仪（直剪仪）,以水分含量14.57%的糙米为样品,测定了在不同的法向压应力、不同的剪切速率下糙米的剪切应力并计算出内摩擦角。实验结果表明：糙米的剪切应力随着法向压应力（25kPa～100kPa）的增大而增大;剪切速率（1.33mm/min～2.67mm/min）较低时糙米的内摩擦角随着法向压应力的增大而减小;随着剪切速率（1.33mm/min～5.20mm/min）的增大,糙米的内摩擦角减小。     

基于改进型倾角测量的弧垂监测系统

为了提高动态增容的安全性,有必要对输电线路弧垂进行实时监测,为此需构建导线的弧垂监测系统。通过建立导线倾角—弧垂的数学模型,分析弧垂计算过程中误差产生的原因,提出改进措施,并通过实验验证了改进措施对提高弧垂计算精度的有效性。同时设计了基于Zigbee技术与GPRS相结合的无线传输网络,具有扩展性强,功耗低的特点。构建了无线传感网络供电模块,使整个弧垂监测系统能够准确、可靠、实时地工作。     

类人机器人全能运动的稳定性研究

类人机器人全能运动包括不同粗糙平面上的快速行走、越障、踢球、格斗等,稳定性是上述运动的关键环节。本文从分析机器人关节角与零力矩点（ZMP）的关系入手,研究提高机器人运动稳定性的新方法。具体步骤是先粗调校正机器人姿态,然后确定各关节角度,得到保证稳定运动的关节角范围。最后依托韩国GP型机器人进行测试,结果表明了所提出方法的有效性。     

发动机尾气射流特性研究

利用高速摄影仪实时拍摄发动机尾气的射流运动过程,通过Im age-Pro6.3专业图像处理软件,选择气体射流顶点为研究对象,根据自由射流理论,得到发动机尾气贯穿距离、射流锥角、射流速度随射流时间变化的规律。结果表明:尾气射流分为两个阶段,射流起始段和射流主体段。当发动机转速一定时,在整个射流过程中,射流贯穿距离随射流时间的增加而增加,射流锥角基本保持不变,射流速度随射流时间的增加而减小;当发动机转速提高时,射流贯穿距离、射流速度均有所减小,而射流锥角增大。在此基础上,确定了射流贯穿距离与射流速度之间的数学模型。     

球形接头调角度应用于坡地喷灌

坡地喷灌中,由于喷洒图形的改变影响了喷洒均匀性,改变立管倾角和改变喷头仰角成为必要,利用球形接头可方便地实现角度调节.通过对10PXH喷头转动均匀性分析,坡地上射程分析以及坡地上径向水量分布试验,给出球形接头的调节范围,以及在不同地形坡度情况下,球形接头合适的调节角度,用于改善坡地喷灌的质量.     

基于机器视觉的导航定位技术

对导航定位中的曲线导航问题进行研究,采用单目视觉导航定位的方法采集多幅导航线图像,首先进行了远距离标定,建立实际行走的距离与偏航角度以及目标物偏离中心位置的距离与像素大小的数据库,再用得到的数据库,根据几何的方法计算出导航精度,在本实验中,基本依靠单目视觉技术完成了曲线导航的任务。     

滴灌条件下积盐范围内混种耐盐草及盐分变化趋势的研究

以pH=7.9的水作为灌溉水源,土壤含水率、土壤密度及滴头流量不同的条件下,对土壤湿润体的变化过程进行试验,确定湿润峰及积盐范围,在积盐范围内混种盐角草和猪毛菜。测定土壤酸碱度及易溶盐离子总量的减少量,并积盐范围内混种的盐角草和猪毛菜与普通土壤中栽培的盐角草和猪毛菜的盐含量进行对比。结果表明,盐角草吸走部分Na＋、Cl...     

基于视觉测量的挖掘机工作装置姿态测量系统

提出了一种基于视觉测量的挖掘机工作装置姿态测量方法。使用工业相机获取工作装置侧视图像,采用鞍点检测方法快速捕捉工作臂上的人工靶标;将靶标间的固定几何尺寸关系作为约束条件筛选出靶标中的鞍点并计算相应工作臂的姿态角;通过预判靶标的运动范围以缩小图像检测区域,提高算法处理速度。试验表明,与挖掘机上原有的拉线传感器测量系统相比较,动臂和斗杆姿态角动态测量偏差分别小于1°和2°,处理每帧工作装置运动图像平均用时在100 ms以内,验证了该方法对挖掘机工作装置姿态测量的可行性。