葡萄枝剪切力学性能试验研究

为了获取酿酒葡萄枝的剪切力学特定参数,本文采用电子式万能试验机对葡萄枝力学特性进行分析,对葡萄枝在不同直径、不同含水率下的峰值剪切力、同一枝不同剪切位移的峰值剪切力进行试验研究。运用统计分析软件对葡萄枝力学特性参数进行相关性分析。结果表明:力学特性是葡萄枝的固有特性,具有统计规律性。峰值剪切力与直径呈线性正相关关系;在一定范围内,峰值剪切力与含水率的关系是先增大,后减小的趋势;剪切力随剪切位移的增加有先增大后减小的趋势。     

花生荚果及花生仁力学特性试验研究

以海花1号为研究对象,调湿处理后采用物性分析仪对其进行力学性能测试。结果表明:花生荚果及花生仁含水率随着调湿比例的增加而增加,调湿比例达到一定程度时花生荚果及花生仁达到饱和;花生荚果及花生仁的放置方式和含水率对其破裂力、破损力影响极显著,立放时花生荚果的破裂力、花生仁破损力最小,正放次之,侧放最大;随着含水率的增加,花生荚果的破裂力和花生仁的破损力先减小再增加,并且花生仁的破损力的平均值均高于花生荚果的破裂力的平均值,因此有利于果壳的分离。     

参类种子剪切特性的试验研究

参类种子的剪切特性研究可以为降低参类种子播种时的伤种率和排种器的设计提供理论依据。利用物性分析仪,测试了不同参类种子在不同含水率、放置方向、剪切速度因素条件下对剪切性能的影响。利用正交试验测量各因素对试验的影响大小依次为放置方向、含水率、剪切速度。(1)未催芽的参种的剪切力大于催芽参种的剪切力,不同放置方向剪切力从大到小的顺序依次为平放、竖放、立放。(2)含水率对剪切力的影响:含水率越大剪切力越小。(3)剪切速度越大参种的剪切力越小。     

油菜茎秆切割试验研究

为了探究油菜茎秆切割时的力学特性参数,研究了茎秆剪切力与茎秆直径与剪切速度的关系,并采用INSTRON电子万能材料试验机对油菜茎秆剪切力学性能进行了试验研究,测定了成熟收获期青杂5号和青杂7号两个品种油菜茎秆在不同高度、不同直径和不同加载速度下剪切力大小。结果表明:青杂5号和青杂7号油菜茎秆在相同加载速度下的剪切力有显著差异;同一品种、不同高度油菜茎秆在相同切割速度下所受剪切力无显著差异;油菜茎秆的直径大小与剪切力大小呈正相关,剪切力随茎秆直径的增大而增大;油菜茎秆所受剪切力整体上随着割刀加载速度的增加而减小。试验结果可为油菜收获提供理论依据和指导。     

典型萝卜力学特性的对比试验研究

利用万能试验机对白萝卜和青萝卜进行试验,确定了萝卜皮的拉伸力学特性及萝卜的剪切力学特性,并研究了不同含水率对萝卜力学特性的影响。试验结果表明:含水率对萝卜的力学特性影响比较大。随着含水率的增大,萝卜的抗压性能好,且弹性模量、最大抗压强度及最大载荷逐渐增大;白萝卜皮的抗拉力学特性略大于青萝卜皮,且弹性模量小于萝卜内部;白萝卜与青萝卜的剪切面积与萝卜的最大剪切力呈线性正相关;白萝卜的剪切强度为(0.066±0.024)MPa,青萝卜的剪切强度为(0.082±0.02)MPa,白萝卜的抗剪切能力略小于青萝卜,且萝卜的抗剪切能力远远小于萝卜的抗压能力。     

黄淮海地区大豆茎秆力学特性的多品种对比试验研究

为了更准确地研究大豆收割机脱粒过程中大豆茎秆与大豆籽粒以及脱粒滚筒之间的作用力,利用万能材料试验机对5个品种的大豆茎秆分别做了三点弯曲试验和剪切试验,得到了5个品种的茎秆不同高度处的最大剪切力、最大弯曲力、最大切应力、惯性矩、弹性模量及抗弯刚度等力学参数,掌握了大豆茎秆不同高度承受弯曲力以及剪切力的一般规律。结果表明:随着茎秆高度的增加,除了阜豆15的抗弯刚度是先增大后减小之外,柳豆109、荷豆19、皖豆28、皖豆33的抗弯刚度和最大切应力都呈逐渐减小的趋势,为今后大豆收获机械相关部件的研究提供了理论依据。     

荞麦籽粒的压缩和剪切力学特性研究

荞麦籽粒的压缩和剪切力学特性是荞麦生产机械设计和研发的重要参考数据。为此,研究了含水率、加载速率、加载方向、荞麦品种等对荞麦籽粒的压缩和剪切特性的影响。结果表明:在籽粒含水率为13.5%～19.5%范围内,籽粒含水率、加载方式和荞麦品种对荞麦籽粒力学性能影响显著;随着含水率降低,压缩破碎负载增加,形变量减小,剪切力增加;荞麦籽粒具有明显的各向异性特征,横向加载比立向加载的压缩形变量小、压缩破碎负载大、压缩时间长;剪切力由大到小依次为横切、纵切、立切,剪切时间由短到长依次为纵切、横切、立切。西农9979籽粒抗压抗剪能力最强,其破碎负载、压缩形变量和剪切力也最大;甜荞1211的破碎负载和剪切力次之,压缩形变量最小;甜荞921的破碎负载和剪切力最小,压缩变形量再次之。同时,基于试验结果,对不同加载条件下破碎负载﹑压缩形变量和剪切力与籽粒含水率进行了拟合回归分析。     

浮筏参数对船用离心泵振动特性的影响

为了研究浮筏参数对船用离心泵性能的影响,选择1台立式船用离心泵为研究对象.基于Kriging模型建立了浮筏正面开腔体的正长l1、侧长l2、正厚t1、侧厚t2、正宽w1、侧宽w 2与浮筏重量、泵振动特性之间的近似模型,其中12组数值方案由最优拉丁方方法确定.同时对浮筏质量最小和最大振动烈度最小的2种方案进行了振动特性分析.研究结果表明:l1和t2对浮筏质量影响最大;随着l1增大,浮筏质量先减小后增大;随着t2增大,浮筏质量先增大后减小,接着再增大后减小;t2对浮筏振动烈度的影响不大;随着l1,w1,t1,l2和w2增大,浮筏的振动烈度都是先减小后增大;浮筏最大振动烈度最小和质量最小的2种方案使得振级落差均获得显著提升,振级落差由14.2 dB分别提升到22.6和21.8 dB.     

豌豆茎秆力学特性试验

为解决现有豌豆茎秆力学特性参数不足的问题,本试验以甘肃地区成熟期的豌豆茎秆作为研究对象,采用正交试验方法,在CMT2502型微机控制电子万能试验机上进行试验,探究不同因素对其拉伸和剪切力学特性的影响。试验结果表明:豌豆茎秆在承受拉力时无茎节处抗拉强度较大,相当于其有茎节处的1.6倍,并在10mm/min左右的加载速度下达到相对最大值10.964MPa;在承受剪切力时,豌豆茎秆距地表300~900mm中部茎段抗剪切性能更优,其抗剪强度可达到3.26MPa,且其抗剪强度随加载速度的增大而降低,随含水率的增大呈先上升后下降的趋势,在含水率为65%时可达到最大值3.11MPa。该研究为找到豌豆最佳收割时期、方式以及其相关农业机具的设计和优化提供理论依据。     

寒地包衣玉米种子压缩特性试验研究

以寒地包衣玉米种子龙丹47为研究对象,对其物料特性进行了测量,得到三轴尺寸长9.287mm、宽7.64 mm、厚5.9 8 mm,休止角3 2.2 0°,自流角2 5.4 0°,千粒质量3 6 9.5 g。利用CTM2 0 5 0微机控制电子万能材料试验机,得到龙丹47玉米种子在平放、立放、侧放条件下的压缩特性曲线,经拟合曲线符合PEAL-READ模型,并获得了最大压缩载荷(平放379.5N、立放124.3N、侧放161.926N)、弹性模量(平放161.528 MPa、立放45.66MPa、侧放1 0 2.8 9 3 MPa)和抗压强度(平放1 0.8 4 4 MPa,立放3.5 5 2 MPa、侧放4.6 2 6 MPa)。结果显示:籽粒平放时的压缩载荷明显高于侧放和立放时的载荷,且平放压缩载荷是立放压缩载荷的2.6倍,是侧放压缩载荷的2.7倍;而侧放与立放的压缩载荷差异不大,表明籽粒在侧放和立放时更易受压缩外力的影响。     

红心萝卜力学特性试验研究

利用万能试验机对红心萝卜试样进行压缩、剪切及拉伸试验,研究了加载速度、位置对红心萝卜的弹性模量及抗压强度的影响,探索了红心萝卜力学结构,得到了红心萝卜皮的弹性模量和最大抗压强度,确定了红心萝卜的剪切特性。试验表明:加速度对弹性模量及最大抗压强度的影响显著,随着加载速度的增大,红心萝卜的弹性模量逐渐增加,而最大抗压强度先增大、后减小;当加载速度为10mm/mim时,抗压强度最大,红心萝卜头部弹性模量及最大抗压强度最大,中部次之,尾部最小;红心萝卜纵向试样的弹性模量及最大抗压强度大于横向试样的数值,红心萝卜芯部弹性模量及最大抗压强度大于萝卜外部试样的数值,红心萝卜皮的弹性模量及最大抗压强度比萝卜内部的小;红心萝卜的平均剪切强度为0.058MPa,剪切力峰值与试样的横截面积呈线性相关。     

动边界同心环状缝隙流研究

为完善同心环状缝隙流理论,采用理论分析与模型试验相结合的方法,分析了圆柱体从静止到起动再到运行过程中同心环状缝隙流速的分布特点。得出圆柱体的速度、缝隙宽度以及流量对环状缝隙流的分布和大小的影响。环状缝隙流速随缝隙宽度的增大呈现先增大后减小的趋势,缝隙宽度约在2 cm附近时,缝隙流速最大;流量越大,环状缝隙流速就越大;圆柱体的速度越大,缝隙流速也越大;环状缝隙流速在与管内水流速度和圆柱体速度相交之前最大,相交之后最小。同时建立了动边界条件下的同心环状缝隙流数学模型,计算结果与试验基本一致,最大相对误差不超过8.5%,说明该数学模型可行。     

地面坡度对滴灌水分入渗过程的影响

通过土箱模拟滴灌实验,研究了不同地面坡度下滴灌水分运移规律。结果表明,地面各方向湿润半径、滴头下湿润深度和最大湿润深度均与时间呈显著的幂函数关系;随着地面坡度的增大,地面顺坡方向湿润锋推进加快,逆坡方向及滴头处横坡方向湿润锋推进减缓,横坡方向最大湿润宽度也随着坡度的增大而减小;在纵剖面上随着地面坡度的增大,滴头下入渗深度逐渐减小,而最大入渗深度则逐渐增加,最大入渗深度的位置也距滴头越远;地表和纵剖面湿润范围的变化表明,与水平地面相比,整个湿润体随着地面坡度的增大明显向下坡方向偏移,且坡度越大,偏移距离越大,湿润体形状由对称的半椭球形向下坡大而上坡小的梨形变化。     

平衡鼓间隙对多级泵后腔压力及轴向力的影响

为研究多级离心泵平衡鼓径向间隙尺寸变化对末级叶轮后泵腔压力及轴向力的影响,基于SST k-ω湍流模型,应用Fluent软件分别对节段式多级离心泵进行数值计算,分别模拟平衡鼓径向间隙为0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mm的6种设计工况下,平衡鼓径向间隙尺寸对多级泵效率及平衡鼓轴向平衡能力的影响.计算结果表明,随着平衡鼓间隙增大,末级叶轮后泵腔内流体压力沿径向逐渐增大,后盖板外壁面压力分布不均匀;末级叶轮后泵腔中心截面压力呈平衡鼓间隙越大,后泵腔压力取值整体减小趋势,其压力幅值呈先减小后增大的趋势;末级叶轮所受轴向力在间隙为0.3 mm时最小;多级泵的效率随着平衡鼓间隙泄漏量的增大而降低,当泄漏量q>0.887 kg/s,效率降低明显.     

温室生菜根茎的剪切力学特性研究

为了提高设施叶菜机械化收获的效率,以温室奶油生菜为研究对象,开展叶菜剪切力学特性的针对性研究。在物性测试仪上进行了生菜根茎单因素和多因素的正交剪切试验,以剪切力大小为指标,分别从滑切角度、剪切位置、剪切速度及剪切刀具等方面分析了这些因素对温室生菜剪切效果的影响。试验结果表明:剪切速度对剪切力的影响最大,其次是剪切位置,剪切力会随着剪切速度的增大而减小,且锯齿刀剪切效果优于光刀,滑切角剪切力的影响不大。综合多因素分析得到:剪切位置为靠近生菜底叶的1.5mm,剪切刀具为锯齿刀,剪切角度为20°,剪切速度为20mm/s,此时的剪切力最小为7.12N。该研究可为温室生菜收获机械设计提供一定理论数据支撑。     

葵花茎秆力学特性试验研究

针对葵花茎秆的力学特性进行研究,为葵花茎秆加工机械研发提供试验数据和理论依据。通过电子万能试验机对葵花茎秆的弯曲、剪切、拉伸等力学特性进行试验,在含水率保持在9.3%～13.9%的范围内,研究葵花茎秆在不同加载速度、不同取样位置下的弯曲力、剪切力及拉力的变化规律,以及各因素对弯曲力、剪切力及拉伸应力应力的影响。结果表明:①取样位置不变,弯曲力峰值随着加载速度的增加而增加;加载速度不变,取样位置越接近根部弯曲力峰值越大。②取样位置不变,剪切力峰值随着加载速度的增加而减小:加载速度不变,取样位置越接近根部剪切力峰值越大。③取样位置不变,拉伸应力峰值随着加载速度的增加而减小:加载速度不变,取样位置越接近根部拉伸应力峰值越大。     

叶轮出口宽度对离心泵非定常性能的影响

为了研究设计工况下不同的叶轮出口宽度对离心泵非定常性能的影响,以一台比转速为66的离心泵为研究对象,保证设计模型其他几何参数不变的前提下,对叶轮出口宽度分别为11、12、13、14、15 mm的离心泵模型进行数值模拟计算,分析其外特性、内部流场以及压力脉动的变化规律。结果表明:叶轮出口宽度对离心泵的外特性有显著影响,出口宽度越大,扬程越高,存在一个最佳的叶轮出口宽度使离心泵在设计工况下效率最高,即b=14 mm;随着出口宽度的增大,叶轮和蜗壳的压力增大,叶轮流道内低速区面积增加,湍动能减小;蜗壳流道内监测点的压力脉动幅值随叶轮出口宽度的增加而增加,隔舌和出口处监测点的压力脉动幅值随出口宽度的增加呈先减小后增加的趋势,在b=14 mm时压力脉动幅值最低。综合分析:说明存在一个最佳的叶轮出口宽度使离心泵性能最佳,为比转速为66的离心泵的水力设计提供一定的参考价值。     

成熟期白芸豆压缩特性试验

白芸豆的炸荚损失与籽粒破碎是收获损失的主要部分,为了进一步减少损失,为白芸豆收获机和脱粒机研制提供参考,以寒地白芸豆为研究对象,测定了不同含水率对白芸豆的物料特性的影响,以及在不同含水率下和不同放置方式下白芸豆籽粒破碎所需要的最大静压力和豆荚炸荚所需要的最大静压力。结果表明:在一定含水率范围内,白芸豆的三轴尺寸、百粒质量、滑动摩擦角、自然休止角均随着含水率的增加而增加;当籽粒的含水率在12.3%时侧放和立放所需的最大静压力达到最大值,当豆荚(含籽粒)含水率低于21%时发生炸荚且立放炸荚所需的最大静压力最小。     

铅对14种本土草本植物力学特征的影响

采用温室盆栽试验,研究了铅对14种本土草本植物力学特性的影响。结果表明,反枝苋、高丹草、紫苑最大拉伸力、最大剪切力、弹性模量、剪切模量均随着铅质量分数的增大而减小,1 500mg/kg铅处理下显著低于对照处理(P<0.05)。藜、绿叶苋、红叶苋和鲁梅克斯K-1杂交酸模最大剪切力、最大拉伸力、弹性模量、剪切模量在各铅处理下均高于对照和其他10种植物,可用于铅严重污染区和环境恶劣区土壤的植被恢复。     

绕水翼非定常空化流场数值模拟

基于Reynolds平均法,采用RNG k-ε模型及Mixture两相流模型,对绕攻角10°的ys930水翼非定常空化流动进行了数值模拟,分析了空化数分别为10,08,05时的空化流场结构、流动特性及空泡演化过程等．结果表明:云状空泡由两部分组成,前一部分为空泡主体,稳定附着于水翼吸力面上,其内部充满水蒸气,压力为汽化压力;后一部分为空泡附体,为周期性气液两相运动区域．空泡前端位置基本稳定,空泡主体长度随时间变化先增大后减小;空泡主体长度由空化数和回射流强度共同决定．空泡厚度随时间变化先增大后减小,空化数越小,空泡能达到的最大厚度越大,同时最大厚度出现位置越靠近水翼尾缘．回射流的强度与空化数成反比,空化数越小,回射流强度越大,来流与回射流的相互作用决定了空泡附体脱落的位置．