基于EDEM的有机肥排肥性能分析与试验

有机肥由于吸水性较强,在存储过程中易潮解、粘连结块,导致含水率增加,从而影响施肥机的排肥性能。为了探明有机肥含水率对施肥机排肥性能造成的影响,对不同含水率有机肥物理性质进行测定,利用EDEM离散元分析软件,对有机肥参数进行标定,确定其力学特性,并对前期研制的双料箱施肥机在施用不同含水率有机肥时的排肥性能进行仿真分析。结果表明:施肥机在施用不同含水率有机肥时,单位时间施肥量随着含水率的增加而减少;有机肥含水率小于16.61%时,施肥稳定性高,波动性小;有机肥含水率大于16.61%时,施肥机出现排肥堵塞现象。田间试验表明:试验结果与仿真结果变化趋势基本一致,施肥机能施用含水率高达13.35%的有机肥。研究结果可为双料箱施肥机设计及改进提供参考。     

基于EDEM的自走式螺旋深耕机耕作仿真与试验

为解决丘陵山区土地长期缺乏翻耕导致耕层变薄及无法使用拖拉机翻犁造成土壤板结的问题,设计了一款履带自走式双轴螺旋深耕机,采用两根螺旋轴的相互对转实现对土壤的深耕。利用EDEM软件对螺旋深耕刀切削土壤过程中不同转速下轴向受力、水平方向扭矩与消耗功率等进行仿真综合分析,以得到理想耕作效果时的最佳转速值。仿真结果表明:螺旋深耕刀转速为180r/min、导程为350mm时,深耕效率较高,耕地效果好。设计的自走式螺旋深耕机性能进行田间试验,结果表明:与仿真结果变化趋势基本一致,耕深可以达到30cm,耕深稳定性为93.5%。研究结果可为自走式螺旋深耕机设计及改进提供参考。     

基于结构相似度算法的烟叶光照强度研究

为研究采集烟叶图像时的最佳光照强度范围,提出基于结构相似度算法(SSIM)对采集图像时的不同光照强度进行分析。试验搭建了烟叶图像采集设备,基于人工分级光照标准,采集2 200 lux、2 500 lux、2 800 lux、3 000 lux、3 200 lux、3 500 lux、4 000 lux、4 500 lux等8种光照强度下的中部烟叶图像;然后对图像进行中值滤波不同窗口去噪处理,发现采用3×3窗口时去噪效果明显;其次在CIE L×a×b颜色空间模型下,基于K-means聚类法分割出烟叶图像;最后计算不同光照强度所有组合烟叶样品图像的平均结构相似度并进行光照分析。试验结果表明,在2 800 lux、3 000 lux下,烟叶图像各个组别的结构相似度比较接近,其平均MSSIM范围分别为0.735 3~0.755 2、0.740 1~0.758 8且均小于其他光照下各个组别烟叶的平均结构相似度最小值0.776 2,有利于烟叶分级。该方法可为采集烟叶图像时选择光照强度提供参考方法。