基于三维激光扫描的树木三维绿量测定

利用三维激光扫描仪获取单株树木的点云数据,通过点云数据的处理提取测树因子,将树冠分割为多个不规则的台体,对每个台体的体积加和,近似为树冠体积。同时将绿视率引入三维绿量的计算中,以树冠不同视角绿视率加权平均和与树冠体积相乘计算树木三维绿量。实验选取了6个树种、共13棵树的点云数据,以树冠体积和绿视率2种方法计算三维绿量,结果表明：单纯以树冠体积计算平均三维绿量,针叶树大于阔叶树;而通过绿视率计算,阔叶树绿视率为55.41%,平均三维绿量为253.02 m3,而针叶树绿视率为30.75%,平均三维绿量为146.75 m3,不论是绿视率或者三维绿量,阔叶树均大于针叶树,与传统方法相比更符合树木的实际情况。     

基于激光扫描三维图像的树上苹果识别算法

为消除不同光线和复杂背景的影响,提出了一种自动识别树上苹果的算法.使用激光视觉系统获取果树局部的三维图像,参考设定的场景知识对图像背景进行简化;采用基于平滑频率曲线的自动阈值检测方法实现图像的二值化;通过轮廓跟踪技术记录目标边界的走向,据此计算链码和与链码差,并根据两者在果树各部分的变化规律确立相应的准则,以提取苹果的轮廓像素点;利用随机圆环法获得果实的形状特征完成对苹果的识别.实验结果表明,该算法具有较好的实时性,当枝叶遮挡面积小于40％时,果实的正确识别率高于93.75％,且识别效果不受光照条件与果实表面颜色的影响.     

基于模糊变权法的渡槽可靠性评估的研究

提出了基于变权理论和模糊综合评估的渡槽可靠性评估方法。在研究渡槽可靠性的定义及影响因素的基础上,给出渡槽可靠性评估准则,并构造渡槽可靠性评估指标体系,建立了渡槽可靠性评估模型。在渡槽可靠性评估中引入模糊变权法,可以更加有效地提高其评估质量。     

基于三维激光扫描点云的树冠体积计算方法

针对树冠形状不规则,树冠体积难以测量和计算的问题,提出一种基于三维激光扫描点云的树冠体积计算方法——体元模拟法,即以固定大小的体元模拟不规则的树冠形状.首先将树冠沿树高方向以k为步长进行等距离分段,把每一段树冠的点投影到垂直于树高方向的平面上,再对该平面划分成大小为k×k的像元,根据投影到各个像元内点的数量,判断该像元的有效性,统计有效像元的数量T,则树冠体积为T个k×k×k的体元之和.经试验,当体元边长等于冠径的1/10时,计算的树冠体积达到稳定.该算法对于任何树种不用考虑树冠的形状,减少了人为判别导致的差异,适用于三维激光扫描树木树冠体积的计算.     

基于三维激光扫描的大麦籽粒力学建模与试验

为研究大麦籽粒在收获、脱粒、贮藏及运输等作业过程的机械损伤,对大麦籽粒进行加载压缩试验和有限元力学仿真。针对目前非规则形状农业物料常规建模方法将其近似处理为规则体,存在测量难度高、数据误差大、仿真精度低等问题,提出了一种基于三维激光扫描的大麦籽粒建模及其力学特性研究方法。以5种含水率、3种加载方式的大麦籽粒为研究对象,利用万能材料试验机对其弹性模量、破碎负载等力学参数进行了测定,结果分别是：大麦籽粒的弹性模量为87.39～167.84MPa,破碎负载为70.40～157.32N,屈服强度为0.85～2.12MPa,最大应变为0.26%～1.15%。结果表明：随着含水率的增加,3种加载方式下大麦籽粒的弹性模量、破碎负载和屈服强度均明显下降;相同含水率条件下,侧放加载时破碎负载最大,立放加载时破碎负载最小。基于三维激光扫描技术获取了大麦籽粒点云数据,利用Geomagic Studio和Pro/E对其进行点云处理、去噪和逆向建模,得到与真实大麦籽粒形态高度相近的几何模型并进行有限元力学仿真。对比3种加载方式下的试验值和仿真值,两者最大偏差为7.2%,表明了基于三维激光扫描的大麦籽粒建模方法的有效性和精确性。     

浅析三维激光扫描系统的自动化技术

在传统视觉测量系统的应用过程中,其测量精度通常会受到环境光背景噪声、表面散斑等因素的影响,标定方法的操作相对较为复杂、繁琐,而三维激光扫描系统有很大不同,笔者通过分析了三维激光扫描系统的标定自动化技术,之后研究了三维激光扫描系统的精度。     

膜片弹簧离合器的结构性能

膜片弹簧离合器早在四十年代已有在汽车上使用。当时由于膜片弹簧的材料和制造要求比较高,影响了这种离合器的推广和使用。 近年来,随着工业技术水平的迅速发展,膜片弹簧离合器的制造工艺和设计方     

基于三维激光扫描技术的变电站精细建模技术研究与应用

变电设施是电力系统中的重要组成部分之一^[1],其不同于常规的民用建筑工程,内部有众多的电气设备,分布数量大且电力电缆相互交错,载荷情况十分复杂。同时变电站处于实时运行状态,不允许停止运行,否则不能正常为人民生产和生活供电,给人民财产与人身安全造成重大损失与伤害[2]。文章通过利用3ds Max等成熟的建模软件还原设施设备的实景情况,架站式三维激光扫描技术采集变电站中的外业信息,直接反映出变电站实地的设施布局与设备安装的具体变化与差异,通过数字化手段获得变电站当下的布局规划,生产维护,参数铭牌,设施建设等一系列三维数字化信息,让运维人员更加安全,直接,高效的运行与管理变电设备。     

基于ANSYS软件的496ZQ柴油机曲轴结构性能研究

利用ANSYS软件研究496ZQ柴油机危险载荷下曲轴的应力、应变及其分布,研究不同重叠度对曲轴的应力的影响,并对曲轴进行模态分析。研究表明,曲轴的应力和应变满足设计要求,不会发生弯曲疲劳破坏。但是,在主轴颈尺寸为72 mm、连杆轴颈尺寸为63 mm、重叠度为1.16时,连杆轴颈和主轴颈圆角处的最大应力都比较小。自由模态下,最大相对位移量1.03出现在第9阶振型上,对应的频率为1 306 Hz,避开了曲轴的固有频率,曲轴在工作时不会发生共振;约束模态下,曲轴的最大相对位移偏移量1.717出现在第8阶振型上,对应的频率为8 478 Hz,曲轴工作时,应该避开此频率,避免发生扭转疲劳破坏。     

三维激光扫描系统的标定自动化技术及精度分析

三维视觉测量通常被应用在产品快速检测等领域中。在三维激光扫描系统的实际应用过程中,其标定方法会对最终的测量结果产生决定性影响,因此需要对标定技术加以重视。本文从三维激光扫描系统标定自动化技术的实现要求入手,对三维激光扫描系统的标定自动化技术及精度进行分析和研究。     

基于MFMEA的机修车间设备状况安全评估

为对制造企业机修车间的设备状况进行安全评估,用MFMEA作为关键设备危害性风险评估工具,建立设备状态安全评估流程。以降低RPN值为准则,制定有针对性的维修策略。以2#注塑机设备为实例,证明维修策略的有效性。     

基于三维水足迹模型的农业用水可持续性评估

为探究我国农业用水可持续状况,从淡水资源作为一种关键自然资本的角度出发,结合三维水足迹、降尺度行星边界和脱钩分析等方法,计算并分析了31个省级行政区1998—2020年农业水资源利用的时空变化。结果表明,我国农业用水状况整体良好,但区域间农业水资源利用可持续状况差异较大。降水量少或社会经济用水多的华北、华东和西北地区农业水资源供需矛盾较为突出,降水丰腴的西南和华南地区农业水资源可持续状况较好。在居民节水意识增强和政策约束的情况下,北京、河北、山西和上海的农业用水可持续状况呈变好态势;在降水年际差异大和农业用水占比变化的影响下,辽宁、江苏、山东、河南和甘肃的农业用水可持续状况呈突变型,存量和流量间占用关系无明显变化规律。浙江表现出最好的农业水-经济关系类型,北京则相反;2014年后北京和上海高频出现了最差的农业水-经济类型6,经济发展与资源环境间矛盾愈发严峻。研究可为农业用水及种植业规划提供参考。     

滑移门铰链的结构性能试验方法研究

汽车滑移门铰链对滑移门的保持和平稳滑动开启起着关键作用,在车型开发中,对滑移门铰链的结构性能进行有效的试验和验证显得至关重要。本文探讨和总结了移门铰链主要结构性能的试验方法和试验步骤,包括结构刚度、系统SLAM耐久、滚轮轴承外推力等试验,提到的方法为滑移门铰链的性能开发提供直接有效的物理验证手段。试验结果可作为铰链开发工程认可的依据。     

基于能值分析的设施葡萄可持续性评估系统设计

以设施葡萄为研究对象,基于数据库技术、网络技术和能值分析理论,系统分析了设施葡萄栽培的业务流程,构建了可持续性评估模型,采用面向对象的C#语言开发了C/S架构的设施葡萄可持续性评估系统,并在河北省昌黎县葡萄种植基地进行了系统测试.结果表明:该系统是运用信息化技术解决葡萄生产领域实际问题的有益尝试,可以有效地评估设施葡萄栽培系统的可持续性,辨识影响其可持续发展的关键因素;促进葡萄园生产的规范化管理,提高设施葡萄产业可持续发展能力.     

基于激光扫描的田间目标跟踪系统

研究了基于激光扫描的田间目标跟踪系统。提出基于激光测量数据的变阈值物体区分法,并利用其进行目标物体区分;然后针对机动运动目标建立当前统计运动模型,并且利用概率数据关联算法进行数据关联,最终完成对多个田间机动目标的跟踪。通过实验证明变阈值物体区分法和滤波算法能够满足田间目标跟踪要求。     

基于深水波理论的渡槽动力响应分析

以流体动力学理论为基础,推导了深水波理论模型在渡槽结构中的波高与动水压力的计算公式,给出了在ANSYS有限元软件中的实现方法,并对渡槽的4种工况进行了动力响应分析。结果表明,考虑液体晃动的阻尼效应对渡槽的动力响应影响较大。     

基于有限元法的大跨度预应力渡槽地震响应分析

以目前国内跨度最大的菜子冲预应力渡槽为研究对象,利用三维有限元法,通过模态分析及谱分析计算,比较分析了渡槽以及下部结构在静力荷载作用分别与设计烈度和校核烈度地震荷载作用相叠加的情况下,渡槽及下部结构整体以及特定断面的位移场和应力场的分布状态,结果表明,槽墩与基础接触面背风一侧局部会出现拉裂破坏,宜采用八字形槽墩(即扩宽槽墩下部);同时基础底部铅直向压应力已超过基岩承载力,建议扩宽槽墩基础和对基岩进行固结灌浆提高承载力.计算成果为实际工程设计提供了重要参考.     

报废老旧拖拉机是提升农机安全管理水平的重要途径

拖拉机等农业机械的报废更新是建设资源节约型和环境友好型社会的一项重要内容。随着“低碳生活、节能减排”的概念和“安全发展、科学发展”的理念的逐步深入人心,拖拉机等农业机械报废更新已成为政府、农机和财政等相关部门、广大农机管理者及农民群众关注的热点和重点问题。江苏农业机械化的许多工作走在了全国的前面,拖拉机等农业机械报废更新工作也不例外,自2006年开始就进行了一些政策研究、制度设定、试点探索和组织实施,并取得了初步成效。我十分赞成拖拉机等农业机械的报废更新,它确实是提升农机安全管理水平和拖拉机“三率”水平、改善农机装备结构的重要途径。     

避雷针架高装置的动静态结构性能分析

为方便避雷针的安装和拆卸工作,设计一种架高装置简称升降杆来满足工作的需要.用SolidWorks三维软件建立结构模型,再导入有限元软件ANSYS中分析升降杆在工况情况下受到风载荷和避雷装置重力以及自身重力共同作用下模型的应力分布和变形情况,以及升降杆的固有频率和模态分析.结果表明,升降杆能长期为避雷针提供安全稳定的服务...     

基于激光热应力法的薄膜蠕变性能评估方法

采用单脉冲激光在薄膜表面进行局部加载,对薄膜在受热区域、冷热接合部及与基体连接界面产生的热应力、热应变及应力松弛进行理论分析,研究薄膜的蠕变机制和非弹性变形的热力学响应。分析结果表明,薄膜受高温及冷却退火作用都会产生应力松弛;冷却退火还会形成拉应力,薄膜裂纹由拉应力过大引起,薄膜的蠕变性能是薄膜断裂前的热力学行为,由应力的性质和大小决定,用激光热应力法可以实现对薄膜性能的评估。