碎甘薯秧离散元仿真参数测量与标定*

针对甘薯秧蔓机械化回收过程中离散元仿真研究缺乏准确参数值的问题,采用直接测量和虚拟标定相结合的方法对碎甘薯茎秆和叶片离散元仿真参数进行研究。采用物理试验法获得碎甘薯秧的本征参数、碰撞恢复系数等参数值及碎甘薯秧颗粒的静摩擦系数参数范围,并为离散元法仿真设计了不同的参数组合。通过堆积角优化仿真试验确定甘薯叶片本征参数及其他不易直接测量的离散元仿真参数。Plackett-Burman试验表明,甘薯茎秆—甘薯茎秆和甘薯茎秆—45钢的静摩擦系数、甘薯茎秆—甘薯茎秆和甘薯茎秆—甘薯叶的滚动摩擦系数均显著影响堆积角。运用最陡爬坡试验和Box-Behnken优化试验标定了对碎甘薯秧堆积角有显著影响的参数值,以得到的参数进行颗粒堆积仿真试验,测得堆积角平均值为40.51°,与实测值相对误差为0.972%,说明物理试验加优化仿真试验来标定离散元参数是可行的,标定所得的参数可作为甘薯秧茎叶离散元仿真参数。     

甘薯秧回收机输送管流体仿真分析与弯管结构优化

为降低甘薯秧回收机功耗,提高甘薯秧回收率,利用CFX软件求解计算抛送装置内气固两相流,仿真对比分析不同输送弯管结构时抛送装置内两相流分布规律,以确定输送管合理结构参数。仿真结果表明:输送弯管的上壁面三段弧度结合方案、单一曲率半径收缩过渡、适当的风机入口开度有助于提高抛送装置性能。以弯管弧度、收缩曲线曲率半径、入口开度为试验因素,以回收机抛送装置比功耗、甘薯秧回收率为响应值进行三因素三水平中心组合仿真优化试验并进行试验验证。结果表明:输送弯管上壁面弧度采用三段弧组合R1026 mm+R513 mm+R256 mm,收缩曲线曲率半径为850 mm,风机入口开度为216 mm时,抛送装置比功耗、甘薯秧回收率分别为660 m²/s²、93.23%。对比试验表明抛送装置优化改进后比功耗降低9.71%,甘薯秧回收率提高1.04%,证明薯秧回收机输送弯管仿真优化的有效性。     

往复式割刀切割马铃薯秧数值模拟分析

针对马铃薯收秧机械在国内发展空白和往复式切割器切割马铃薯秧蔓研究较少的问题,对往复式切割器进行三维建模、显式动力学分析,并仿真得到往复式切割器在切割马铃薯秧过程中的变形结果、应力和剪切力变化折线图。结果表明:马铃薯秧的最大变形为148.98mm,最大应力为2.7706MPa,最大剪切力为1.5368 MPa,且往复式切割刀的各项指标均在合理范围之内,能够充分实现马铃薯秧苗的切割。该研究内容可为往复式切割器在马铃薯秧蔓切割问题上的探讨提供参考。     

基于非线性模型的农用车路径跟踪控制器设计与试验

为提高农用车辆路径跟踪性能,提出一种基于非线性模型预测的路径跟踪控制方法。该方法将路径跟踪问题转换为求解满足速度、转角约束的最优值问题。首先将农用车的非线性运动学模型进行离散化推出递推模型,作为控制器的预测方程;然后建立以农用车运动学模型控制量为状态量的目标函数,设计各个变量的约束条件,把预测方程代入目标函数将其转化为基于递推序列的二次规划法响应问题,在此基础上进行梯度计算解决非线性的约束优化;最后,利用实时反馈与滚动优化实现控制器的闭环校正;重复以上过程,完成预测控制。Matlab仿真结果表明:非线性模型预测控制器能够实现对所设计路径的有效跟踪。相对应的场地试验结果表明:试验小车以2 m/s的速度跟踪参考路径时,最大横向偏差为-4.28 cm;3 m/s跟踪参考路径时,最大纵向偏差为-6.61 cm,可以满足农用车辆对于路径跟踪的精度要求。与线性模型预测控制器的对比试验表明:以3 m/s的速度跟踪圆形路径时,设计的控制器跟踪横向偏差降低了36.8%,纵向偏差降低了32.98%。     

论生命周期视域下的茶文化传承

茶文化作为中国传统文化最具代表性的鲜活载体,在人的生命历程中扮演着重要角色,本文以生命周期为视角,探讨了茶文化的传承问题。     

武定鸡脂联素基因的PCR-RFLP分析

采用PCR-RFLP方法对武定鸡67个个体的脂联素基因（NC_006096）第2外显子上的c.C565G突变位点进行多态性分析。MvaⅠ限制性内切酶对PCR产物进行单酶切,结果显示,在该位点有AA、AB和BB 3种基因型;对该位点的群体遗传学特性分析,经χ^2适合性检验,表明在该位点群体处于平衡状态。     

甘薯秧回收机抛送装置气固耦合模拟与试验优化

为解决甘薯秧回收机抛送功耗高的问题，同时提高抛送装置抛送性能及甘薯秧回收率，对回收机抛送装置的风机结构及工作参数进行优化设计。分析抛送装置甘薯秧动力学特性及功耗影响因素，应用CFD-DEM气固耦合法对抛送装置的输送过程进行数值模拟，揭示回收机内气流速度场分布和碎甘薯秧运动规律。以抛送装置比功耗、甘薯秧回收率、抛送速度为试验目标，风机转速、叶片数、叶片倾角为试验因素进行三因素三水平中心组合仿真优化试验并进行试验验证。优化试验结果表明：当风机转速为880r/min、叶片数为3、叶片倾角为7°时，抛送装置比功耗、甘薯秧回收率及抛送速度分别为718m2/s2、92.79%、5.96m/s。对比试验表明抛送装置优化改进后比功耗降低15.83%，甘薯秧回收率提高1.75%，抛送速度提高5.49%。     

林下种植木香薷对土壤养分的影响

【目的】探讨林下种植木香薷对土壤肥力的影响,为木香薷的开发利用和林下经济的发展提供依据。【方法】以在北京农学院东大地实验基地及北京市门头沟区八亩堰村的杏树林下种植木香薷作为处理组,以清耕区作为对照组,测定分析0-20cm土层土壤中的养分含量。对处理组的土壤肥力水平进行综合评价,为林下种植木香薷的生态效益提供科学的理论依据。【结果】林下种植木香薷可降低土壤pH值,缓解土壤的碱化度。林下种植木香薷土壤中全氮含量,有机质含量高于清耕区对照组。种植木香薷可提高土壤中铁、锰、锌和铜等植物必需元素的含量,可在一定程度上改良土壤肥力。【结论】木香薷种植于林下可提高林下空地的生态效益,可作为乡土芳香观花植物在北京地区林下推广种植。