蚯蚓非光滑体表试样的法向土壤粘附特性

以赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）为研究对象，利用微粘附力测试系统，通过单因素试验探讨蚯蚓非光滑体表的法向粘附力随含水量的变化规律；通过正交多项式设计法寻求正压力与卸载速度对蚯蚓非光滑体表法向粘附力的影响，建立了回归方程。试验结果表明，蚯蚓体表试样的法向粘附力随含水量的增加呈抛物线趋势增加，与钢试样相比，最大减粘率达到44％；正压力对法向粘附力呈二次效应关系，卸载速度对法向粘附力呈一次效应，随正压力和卸载速度的增加粘附力增加。本研究可为生物非光滑表面仿生研究以及揭示仿生耦合机制提供基础数据。     

刚性轮—月壤相互作用预测模型及试验研究

研究在月球表面特殊环境下的月球车牵引通过性能，对保证月球车的正常探测工作具有重要意义。在分析传统地面车辆理论与研究方法的基础上，给出了刚性轮与月壤相互作用的预测模型；使用辉南一带火山灰制备了应用于月面车辆力学基础试验中的模拟月壤；设计制造了月壤一车轮土槽试验系统。最后，在该土槽试验系统下对有轮刺轮与无轮刺轮进行了牵引性能试验，并与模型计算值进行对比。结果表明，所给模型的预测值与实测值有较好的一致性。     

离散单元法在土壤机械特性动态仿真中的应用进展

简述了离散单元法的基本原理及其国内外发展现状，介绍了目前地面力学研究领域中离散单元法在土壤机械特性动态仿真中的应用情况，分析了离散单元法在土壤动态行为仿真中应用的可行性，指出离散单元法应用于土壤这样的多相不连续复合体系中，以离散单元的总体行为来描述土壤动态行为具有独特的优越性，提出了离散单元法在土壤动态特征研究中的发展趋势和近期需要解决的关键问题。     

表面改性粉末冶金件耐磨性影响因素分析

用纳米Al2O3与铁粉相混合作为铁基粉末冶金件的表面改性材料，通过激光熔覆试验对冶金件进行表面改性。运用优化设计法。在MM-200摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验，纳米Al2O3与铁粉涂层激光熔覆后，粉末冶金件表面耐磨性显著提高，得出影响耐磨性因素的回归方程。方程表明：纳米Al2O3的质量分数与载荷都是影响耐磨性的显著因素，且载荷的影响较纳米Al2O3质量分数显著。磨损量对比曲线显示，当纳米Al2O3质量分数为4％、8％时，随载荷增大磨损量趋于一致。     

蚯蚓非光滑体表形貌与降阻特性

以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为研究对象,制备了舒张态、静息态、收缩态3种体表试样。利用OLYMPUS体视显微镜及OLYCIATMM3图像分析系统,对蚯蚓体表形貌进行分析,结果表明蚯蚓体表形貌属于典型的波纹形非光滑结构,体部纹理小而密,非光滑单元密度较大,头部纹理大而稀,非光滑单元密度较小。头部舒张态、静息态、收缩态非光滑结构单元体宽度和高度之比分别为1.65︰1︰0.78和0.23︰1︰1.27;而体部舒张态、静息态、收缩态非光滑结构单元体宽度和高度之比分别为1.65︰1︰0.81和0.33︰1︰1.28。利用微黏附力测试系统,对蚯蚓体表展平试样和钢试样进行土壤滑动阻力试验,结果表明蚯蚓体表试样的降阻效果由大到小依次是收缩态、静息态、舒张态;而且,头部比体部降阻效果明显;与钢试样相比,头部和体部收缩态的降阻率分别为39%和29%。该研究可为生物非光滑表面仿生研究以及揭示蚯蚓体表形貌和润滑耦合仿生机制提供基础数据。     

月球车轮与月壤相互作用动力学模拟

在分析月球车轮与月壤相互作用的基础上.应用离散元软件PFC2D对月球车轮在月壤上的牵引通过性能进行了模拟研究.通过双轴试验调整离散元力学模型的细观参数.得到月壤离散元接触力学模型:其内摩擦角为42°,凝聚力为1.554 kPa,泊松比为0.41,弹性模量为77.5 MPa;通过颗粒与月球车轮接触的平均刚度.确定了车轮前进时的水平速度与沉降速度增量;在相同试验条件下,模拟试验与土槽试验的对比结果表明,两者趋势一致;有轮刺轮与光滑轮的牵引通过性能对比结果表明,在没有牵引阻力情况下.有轮刺轮滑转率为零.光滑轮滑转率为1.8%;当滑转率为10%时,光滑轮挂钩牵引力为7.71 N,有轮刺轮挂钩牵引力为121.6 N.     

中华绒螯蟹平面运动三维观测和动力学分析

为给适应复杂路面的多足仿生机器人或步行移动平台的研究提供理论依据,该文以中华绒螯蟹为研究对象,使用三维运动图像采集系统采集其运动图像,并使用三维运动图像分析系统得到中华绒螯蟹质心的运动学参数,分析结果表明：中华绒螯蟹在平面运动时主要使用跳跃步态;质心动能、重力势能以及总机械能呈正弦波动,动能与重力势能同相;使用恢复系数表示动能和重力势能相互转换的效率,其平均值为31.73%±17.29%,恢复系数和平均速率没有相关关系;质心机械能比质量功率随平均速率的增长呈线性增加;质心水平动能比质量功率和重力势能比质量功率对中华绒螯蟹身体的加速和抬升起主要作用。该研究可为研究适应复杂路面的仿生机器人或移动平台提供理论依据。     

仿生学在农业工程学科教学中的应用

在农业工程研究生教学中引入了新的仿生学课程,本文重点探讨该课程的基本内容、设计思想和涉 及的软件。该课程以信息量大、内容新和适应研究生自学为特点,所开发的配套课件具有界面友好、形式新颖易 于升级的特点。本课程扩展了传统农业工程学科的学科领域,有利于研究生创新能力的培养。     

基于BP神经网络的模型铲刀推土阻力预测模型

将BP神经网络应用于典型的曲面推土板-模型铲刀推土阻力的预测.在模型铲刀推土试验研究结果的基础上,以模型铲刀的切削角、前翻角和切削速度为输入,以模型铲刀推土阻力的水平分力与垂直分力为输出,建立了BP神经网络数值模拟模型.研究结果表明,该BP神经网络有效地预测了模型铲刀的推土阻力,其准确率在94%以上.     

推土铲测力传感器设计与试验

为研究推土铲的工作性能，设计了两种测力传感器，分别用于推土铲表面载荷和总推土阻力的测量。通过光滑试件和非光滑试件的推土试验，获得了推土铲工作时表面载荷的分布规律，以及推土铲水平推土阻力和垂直推土阻力与切削深度和切削速度等工作条件的关系。