基于集中质量的银杏树动力学建模研究

果树动力学模型的建立能够快速准确地分析果树在振动情况下的响应,能够为果树在振动采收过程中激振参数和激振方式的选择提供依据。为建立不同分枝结构银杏树的动力学模型,分析研究银杏树的动力学特性,基于集中质量对I型的单轴分枝、单一Y型的合轴分枝和多级Y型的合轴分枝银杏树建立不同的动力学模型,利用Matlab中Simulink子系统封装技术对所建模型进行仿真。结果表明:三棵果树的基频均小于3.00 Hz,集中质量模型计算的最大谐振频率为24.20 Hz。与试验结果进行对比分析发现谐振频率的阶数、数值、区间在主干和侧枝之间都存在一定的偏差。受到模型自由度的限制,基于集中质量的果树动力学模型只能激发出与模型自由度数相同的谐振频率,只有通过增加更多分枝形成更多自由度才可获得更多阶的谐振频率及更宽的频率范围。     

双正弦激励下悬架系统的混沌特性分析

为分析汽车悬架系统的混沌特性,建立双正弦激励下的单自由度1/4汽车悬架系统模型,对该模型进行数值仿真分析,得出悬架系统的时间历程曲线、相轨迹图形、Poincare截面、功率谱,理论上说明了悬架系统存在混沌现象.结合动态K&C试验平台对某轿车进行整车振动实验,获取汽车轮心处的振动曲线,对该数据进行最大李亚普诺夫指数计算,...     

梨动力学特性有限元分析

应用有限元方法分析了梨的动力学特性,提出一种新的接近实体的图像处理建模方法,建立了非对称非球形梨的几何模型,为计算梨自由振动时的固有频率和振型,分析其几何形状、材料特性和动态行为之间的相关性,为果品物理特性的进一步试验与理论研究提供依据。     

稳定振动条件下梨的振动损伤研究

通过梨的振动试验，研究了稳定振动条件下，振动加速度、振动频率对梨的损伤影响，分析了梨振动至失去商品性时的振动次数N与损伤能量的关系，探讨了在相同振动加速度、不同频率下梨振动至失去商品性时的振动次数N1、N2与振动圆频率ω1、ω2的关系。试验结果表明，振动加速度越大，梨越容易产生损伤；在相同加速度条件下，振动频率越小，梨越容易产生损伤。     

梨果面坏损区域的计算机视觉检测方法

为检测梨的果面的坏损区域,提出了一种利用多台摄像机在多个角度进行拍摄,对多幅采集后的图像进行切割,提取各自特征并进行拼合的算法。试验证明,这是一种较为快速、准确检测梨的果面坏损区域大小的算法,识别梨的坏损面积的相对误差能控制在±0.2范围内,处理时间为250～350ms;识别梨坏损区域数的正确率为0.89,可以满足系统设计要求。     

基于条件随机场的梨园场景图像分割方法

提出一种基于条件随机场模型的梨园场景分割方法,条件随机场模型直接对分割目标的后验概率建模,融入图像空间上下文信息,使得条件随机场模型可以获得更精确的分割结果。将已标记的场景图像划分为超像素,超像素的特征向量和标记的类别作为学习样本整合到类别数据库中;将未标记场景图像划分为超像素,利用条件随机场和类别数据库对未标记图像超像素的特征向量和空间关系进行建模;训练获得模型参数,利用最大后验边缘准则对未标记超像素进行类别推理。实验结果表明,与改进的K-最近邻方法相比该算法可以更加准确地进行梨园场景分割。     

翠冠梨坚实度可见/近红外光谱在线检测

采用可见/近红外光谱技术对翠冠梨的坚实度进行在线检测研究,并对不同预处理方法和不同平滑点数的影响进行研究.试验采用USB4000微型光纤光谱仪在0.5 m/s的水果运动速度下采集翠冠梨的透射光谱,并应用偏最小二乘(PLS)算法建立预测模型.试验样品为176个,119个样品作为校正集,57个样品作为预测集.研究结果表明,应用可见/近红外光谱技术检测翠冠梨的坚实度是可行的,确定580～840 nm为较合适的建模波段;光谱经一阶微分和变量标准化(SNV)处理后建立的预测模型性能最优,其相关系数R为0.820,校正标准差为2.50 N,预测标准差为3.02 N;对于S-G平滑处理,5点S-G平滑的效果最好,其相关系数R为0.848,校正标准差为2.31N,预测标准差为2.85 N.     

葡萄在贮藏和货架期间品质的预测模型

建立了葡萄在贮藏和货架期间的品质模型。基础模型由4℃、10℃、20℃、25℃和相对湿度95%下的硬度和质量变化回归求得;修正模型由0℃和相对湿度95%下贮藏60d,接着置于20℃下5d的葡萄的硬度和质量变化来修正。结果表明,不考虑水蒸汽压ΔpH2O影响的硬度模型基本能够预测硬度在贮、售中的变化(P=6.15%),在贮藏过程的质量模型可以忽略ΔpH2O的作用,而货架期内必须考虑ΔpH2O的影响,其模型预测值与试验值吻合(P=2.57%)。     

绿云梨的动态特性试验研究

利用应力－应变动态试验测定了绿云梨的动态特性，发现在不同预知载荷、激振功率、成熟程度等条件下梨果实动态试验的弹性模量和相位角明显不同。在相同频率下，随预加载荷的增加弹性模量增加；在相同预载荷、激振功率和频率下，未成熟绿云梨的动态试验相位角较小，成熟绿云型的相位角较大，未成熟绿云梨的动态试验弹性模量较大，成熟绿云梨的弹性模量较小。     

库尔勒香梨不同膨压水平下的动态粘弹特性

对经过不同浓度蔗糖溶液渗透处理后具有高、低和正常3种膨压水平的库尔勒香梨果肉进行振荡剪切试验和蠕变试验,以考察膨压水平对香梨果肉组织粘弹特性的影响。结果表明,不同膨压香梨果肉在各频域内的储能模量（G′）均远大于损耗模量（G″）,且变化都不受频率影响,但均随膨压提高呈增大趋势。同时,不同膨压香梨果肉的蠕变响应可采用六元件广义Kelvin-Voigt模型精确拟合,模型中的瞬时弹性柔量（J0）、延迟弹性柔量（J1和J2）和稳态粘性柔量（1/η0）均随着膨压下降而增大。果肉组织扫描电镜观察表明,各粘弹参数（G″、G′、J0、J1、J2、1/η0）的显著变化与膨压调控引起的细胞结构和胞间隙变化有直接关系。     

基于DPLS和LS—SVM的梨品种近红外光谱识别

为了实现不同品种梨的快速光谱鉴别,采用主成分分析法(PCA)对光谱数据进行聚类分析,得到3种不同品种梨的特征差异,主成分分析表明,以所有建模样本主成分PC1和PC2做出的得分图,对不同种类梨具有很好的聚类作用。利用主成分分析得到的载荷图可以得到对于梨品种敏感的特征波段,用特征波段图谱作为输入建立偏最小二乘判别(DPLS)模型和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型。3个品种梨各70个共210个分别建立偏最小二乘判别(DPLS)模型和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型。对未知的24个样本进行预测,LS-SVM模型品种识别准确率达到100%,DPLS模型的校正及验证结果与实际分类变量的相关系数均大于0.980,交叉验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)都小于0.100,品种识别率为100%。表明提出的方法具有很好的分类和鉴别作用,提供了梨的品种快速鉴别分析方法。     

柠条动态黏弹性性质的温度与频率响应试验

柠条灌木大面积种植产生了很好的防风固沙生态效益,还成为颗粒饲料、燃料和环保建筑材料的优质资源,其开发利用前景非常广阔。在进行柠条固体成型材料的转化利用中,需要研究柠条的动态黏弹性性质,对成型工艺优化和柠条成型材料性质的评估等具有重要价值。为此,利用热动态机械性能分析仪(DMA),进行了柠条固体成型材料压缩试验研究,测定了储存模量、损耗模量和损耗因子的温度谱与频率谱,重点分析了柠条固型材料的玻璃化转变特性等动态黏弹性性质与温度和频率的响应情况,结果可为柠条环保材料的转化利用和工艺优化等提供参考。