立体旋转式育秧架设计与优化

为解决传统育秧方式占地面积大、温室育秧资源利用不充分等问题,研制了一种立体旋转式育秧架。育秧架创新性地采用转辊式结构,可保证育秧托盘始终保持与地面平行的姿位绕中心轴转动,实现对育秧温室内光、温、空气等资源的均衡利用。利用ANSYS对育秧架的主要承力部件—育秧托盘进行了应力分析和优化设计,结果表明:优化后旋转式育秧架最大形变量降低了43.95%,所受最大应力降低了78.80%。育秧效率分析结果表明:采用立体旋转式育秧架进行育秧单棚育秧效率可提高83.27%。本研究对培育优质秧苗、提高水稻机械化生产水平具有重要意义。     

厚板多层多道焊的有限元数值模拟分析

主要分析了厚板多层多道焊的有限元数值模拟,首先分析了如何构建焊接温度场的数学模型,之后讨论了几何模型的建立以及模拟结果与实测焊接温度场的比较,希望能够为以后的研究工作提供一些参考。     

全年全天候智能化立体多层种植装备研发

针对种植装备严重落后于国外的现状,现研究一种全年全天候智能化立体多层种植装备,采用箱式整体吊装可移动结构,解决目前温室不能移动的难题,克服了连作障碍;多层种植方法可利用温室的地面上部空间,充分利用温室的环境资源,大幅度提高温室的培植面积使用率;可收放式太阳能拓展集热装置及真空玻璃保温材料,为保温加热提供了良好条件;热泵系统、喷雾加湿系统、可循环吸湿系统、频谱光控系统,实现了智能化控制。     

履带拖拉机行走系履带架和平衡梁的设计与有限元分析

通过理论分析计算完成了对履带架、平衡梁等履带拖拉机行走系主要部件的初步设计,并通过建模和ANSYS有限元分析,对履带架、平衡梁等行走系关键部件进行了刚度和强度验证,均满足了设计要求。     

基于多层约束立体视觉的采棉机器人视觉系统研究

大田成熟棉花的识别和定位是采棉机器人作业的基本前提。为此,提出一种采棉机器人视觉系统解决方案。首先根据棉纤维颜色特点,将彩色棉田图像分离为RGB 3个通道,分别进行预处理和阈值分割,最后合并为彩色图像,继而检测大面积区域的轮廓并计算其质心点;在轮廓附近区域对预处理过的棉田图像进行FAST角点检测,使用SUFT特征描述并进行四层约束立体匹配,结合隐式定标参数可计算出特征点的空间坐标;最后,建立了一种考虑镜头缩放影响的轮廓面积/最小外接圆面积比值的成熟度估计模型。实验结果表面:本方法可在准确识别和定位大田棉花的同时判断棉花的成熟度。     

面向多层用户的农业信息资源分类分析

随着信息技术的快速发展和在各个农业领域的广泛应用,农业信息化建设已初具规模。农业信息资源分类在行业分类的基础上,应充分考虑农业信息内容的属性特征以及面向多层用户的不同需要。农业信息资源分类的合理性对农业信息资源的利用率和利用效率有重要影响,文章对面向多层用户的农业信息资源分类进行分析,探讨其分类原则、分类体系及分类编码。     

小型甘蔗收获机物流架隔振分析与研究

为了控制小型甘蔗收获机物流架到刀架的振动传递,降低刀架振幅,提高甘蔗切割质量,对物流架进行隔振分析。根据物流架的结构特点和振动传递路径,设计隔振装置,并对其进行试验验证。数据分析表明:在相同工况下,以刀架为响应点,隔振前的刀架振幅为0.90mm,隔振后为0.33mm,振幅减少了0.57mm,降低了63.3%,有效地控制了物流架到刀架的振动传递。所提炼的方法及过程可以为类似结构体的振动控制提供借鉴。     

多层鸡笼全自动收蛋装置设计与试验

针对养鸡场鸡蛋拾取强度大、效率低、破损率高和成本高等问题,结合目前我国相关装置的全自动化和机械化程度相对较低的现状,设计研发了一种针对多层式鸡笼的全自动收蛋装置,可实现多层式鸡笼鸡蛋采集、转移和装盒的全自动化。阐述了自动收蛋机的设计思路、整体结构和各部分的工作原理,对蛋槽输出门装置和阶梯式鸡蛋降落装置等关键结构进行试验;利用UG软件建模分析自动收蛋机整体结构尺寸的合理性;通过制作样机进行多指标正交试验。试验结果确定该机关键装置最佳设计参数为小车车速9 cm/s、升降门间距15 cm、阶梯式降落装置水平夹角60°。在最佳设计参数下,多层鸡笼的全自动收蛋一体化装置的收蛋效率2 250个/h,鸡蛋无破损率99.7%,相较于人工拾取鸡蛋效率提高50%。      

柴油机多层涡流回油结构的开发与研究

采用多层涡流回油原理,开发了一种新型回油装置。此装置结构尺寸虽小,且结构并不太复杂,但其采用的多层涡流回油原理,在柴油机行业属于首创,具有发明创造价值。     

基于无人机多光谱影像的番茄冠层SPAD预测研究

番茄冠层不同垂直位置叶绿素含量的精确预测是及时防控番茄病虫害、精准施肥、灌溉等田间管理的重要基础,无人机可灵活高效地获取中小区域农作物冠层光谱信息,为农业生产提供便利。基于无人机搭载多光谱传感器获取的多光谱影像数据,建立感兴趣区域,提取各波段反射率数据,计算9种植被指数参数与实测番茄3个生育期的冠层上、中、下层及冠层整体的SPAD值,进行相关性与敏感度分析,筛选植被指数最优变量,采用偏最小二乘、支持向量机、BP神经网络模型进行冠层不同位置SPAD值的预测建模及验证。结果表明,开花坐果期,番茄冠层上层叶片的SPAD值高于中层和下层叶片,结果初期和结果晚期,番茄中层叶片的SPAD值高于上层和下层叶片;冠层上层叶片SPAD值与植被指数相关性程度及线性敏感程度优于冠层中层和下层叶片;基于番茄冠层上、中、下层及整个冠层SPAD值建立的支持向量机预测模型的R~2高于偏最小二乘和BP神经网络预测模型。因此,支持向量机预测模型可为番茄精准管理提供理论依据。     

高衡重式挡土墙后多层填土填筑层序及分层厚度优劣比较研究

以水利类软岩基上的高衡重式挡土墙为研究对象,利用北京理正岩土软件挡土墙设计软件包,按墙后两层填土和3层填土分别计算不同填筑层序和不同填筑厚度时挡土墙抗滑稳定安全系数Kc及墙基边缘垂直应力σy趾与σy踵比值,用Kc和σy趾/yσ踵大小或变化状态来评价和对比分析各填筑层序方案及层厚的优劣。计算成果表明,2种土分两层填筑时,综合内摩擦角Φ值大的土层筑于上层、Φ值小的土层筑于下层或2种土分3层填筑时Φ值大的土层分筑于上下层、Φ值小的土层筑于中层的填筑层序为优,上层或中层土层厚度取填土总高度1/3合适;3种土填筑时,Φ值最大的土层筑于上层、Φ值次大的土层筑于下层、Φ值最小的土层筑于中层的填筑层序相对最优,各土层厚度取填土总高度1/3合适。     

基于伪刚体模型的多层LEMs建模与仿真

结合刚性机构分类思想和刚体代替综合法,设计了一多层LEMs机构。基于柔顺机构伪刚体模型及LET铰链等效弹簧刚度模型,对多层LEMs进行分析,推导出该机构的输入载荷和输出位移量的理论计算公式,并用该理论计算公式对设计实例进行计算。同时对该设计实例进行有限元仿真分析,两种方法所得结果基本一致,表明理论分析的正确性和该设计的可行性。     

鸡蛋敲击响应的奇异性特征与蛋壳裂纹多层检测

通过微型话筒和声卡采集敲击鸡蛋后的脉冲时域信号,利用信号的小波变换模极大值建立了反映信号奇异性强度和频带位置的奇异性指标。分析表明,裂纹蛋的奇异性指标主要位于低频带、指标值较大;好壳蛋的奇异性指标分布相对分散、指标值较小,二者有明显的区别。基于奇异指标的多层分布特征和奇异性强度,定义一个以加权平均值为奇异指标的标准值,提出了蛋壳裂纹的多层检测方法。通过实际检验检测精度达96％。     

基于多层感知器的收获期木薯茎秆识别定位研究

为解决挖拔式木薯收获机械在作业时需要精确定位茎秆的问题,引入机器视觉技术研究木薯茎秆的识别与定位。以木薯茎秆为研究对象,在室内搭建试验平台模拟木薯收获的田间情况,通过该平台采集模拟的田间图片,对图片预处理得到图像中感兴趣区域;然后,分别提取木薯茎秆和杂物的形状与纹理共9维特征,将其融合作为输入参数,在3层多层感知器网络的结构基础上对参数的选择进行研究,利用主成分分析法对样本特征降维分析,通过交叉验证结合网格搜索的方法试验确定参数最优组合,得出主成分数目为6和隐藏层节点数为9时识别效果最优。基于多层感知器网络构建分类器进行识别效果的定位误差试验,并与支持向量机模型进行了对比,结果表明:MLP分类器识别效果较好,成功率最高达92%,误判率为2%,平均定位误差3.2mm,算法平均耗时0.26s。研究结果可为挖拔式木薯收获机的智能化和自动化作业研究提供参考。     

基于细胞多层介电模型的脉冲电场生物学效应研究

为确定脉冲电场生物学效应的电场参数,从细胞多层介电模型出发,通过研究其等效电路模型在外加电场中生物响应的仿真分析得出植物细胞外膜具有低通滤波特性,内膜具有带通滤波特性。同时对细胞外膜跨膜电压进行时域分析表明频率小于2.83 Hz、电场强度大于69.7 kV/m、ms/μs级脉宽的极低频脉冲电场可以在植物细胞外膜产生可逆电穿孔。采用电场强度为100 kV/m、频率为1 Hz、脉宽为80 ms的极低频脉冲电场处理萌发绿豆种子,在萌发第4 d时,绿豆种子的芽长和根长分别比对照组增加了65.8%和80.2%。     

多连杆机构内燃机运动部件的有限元分析与优化

利用现代CAD技术和FEM技术,建立了新型多连杆机构内燃机主要运动部件的Pro/E实体模型和有限元分析模型,并在此基础上应用有限元方法进行了强度和刚度的计算分析与优化。应用ANSYS程序确定了各种因素对新型连杆机构主要运动件应力集中发生的位置以及最大变形位置的影响。结果表明:利用参数化建模方法,对连杆机构零部件进行结构优化设计,使连杆机构在保证加工精度和可靠性的前提下,不仅强度和刚度满足要求,而且可实现最大限度的节省材料。     

基于多源遥感数据的夏玉米冠层氮素遥感监测研究

氮素是玉米生长发育过程中必不可少的关键性因素,能够直接影响到玉米作物的生长情况。过去传统的玉米种植信息采集工作大多由人工作业完成,在实际工作中具有费时费力的缺点,难以大范围快速开展,且人工采集的信息数据质量无法得到有效保障,还会对玉米田地造成一定程度的影响和破坏。随着现代化技术的快速发展,无人机和计算机等技术的普及应用促使农业监测方法日新月异。基于此,笔者以实际案例为例并进行深入分析,探究多源遥感技术在夏玉米冠层氮素监测中的应用情况。结果表明,多源遥感技术在实际应用中能够实现高效精准的空间数据监测,实现了多角度的信息采集分析。本研究具有良好的发展前景,能够为其他农业监测研究提供参考。     

玉米冠层叶片氮素营养估测研究——基于近地多光谱图像

运用图像处理技术对不同氮营养成分下玉米冠层叶片的近地CCD多光谱图像进行分析,建立玉米叶片氮素营养含量的快速、非破坏性估测模型。实验基于红通道和近红外通道的CCD图像,通过图像切割提取两个通道的主叶片区域的平均灰度值和叶片周围的土壤平均灰度值,根据土壤平均灰度值比值来调整叶片的近红外平均灰度值,计算玉米叶片的基于灰度的植被指数,建立了氮素营养含量和两个通道的图像灰度以及灰度植被指数间的经验线性模型。经过多元线性回归分析后,两者间的相关系数R可以达到0.704。由此实现了对玉米冠层氮营养含量的快速估测。     

汽车钢板弹簧悬架的有限元分析与试验研究

利用万能试验机和专用夹具对某汽车钢板弹簧悬架进行了变形试验,同时基于非线性有限元理论对该悬架进行了有限元分析,计算结果与试验结果完全吻合,证明了有限元模型的有效性。本文建立的有限元模型可以应用于钢板弹簧悬架的设计计算和参数优化。