稻米籽粒弯曲特性的试验研究

稻米在加工与贮存时,常温下稻米的湿应力开裂是引起稻米品质降低的重要原因之一.为此,对常温下影响稻米籽粒发生断裂的主要影响指标之一的稻米籽粒的抗拉强度做了研究,通过理论分析和试验证明成功的弯曲试验籽粒断裂总是从下方发生,这也说明是由于稻米的拉伸应力首先达到了籽粒的抗拉强度极限而产生,因此可以尝试由轴向弯曲试验及弯曲理论获得籽粒的抗拉强度.对3个品种的稻米进行轴向弯曲试验,最终确定了稻米籽粒的弹性模量及籽粒的抗拉强度,为稻米湿应力裂纹机理分析奠定r基础.     

稻米籽粒湿线膨胀系数的研究

以我国北方地区大面积种植的两个水稻品种作为试验试样,运用图像分析及常温下对稻米吸湿和解吸过程进行图像动态采集的方法,获得稻米在吸湿(解吸)过程中籽粒的外形尺寸,得出两个品种稻米在不同水分条件下的湿线膨胀系数,并分析了外界环境对稻米湿膨胀系数结果的影响,为稻米湿应力裂纹机理的分析奠定了基础.     

含水率对稻米籽粒挤压特性影响的研究

稻米籽粒的挤压特性指标是设计稻米收获、贮藏和加工系统的重要理论依据之一。通过试验获得了稻米籽粒挤压特性的力学指标,包括弹性模量、破坏力、破坏应力及破坏能等,并研究了含水率对稻米籽粒挤压特性的影响,为稻米加工装置的设计及安全管理提供理论依据。     

小麦秸秆压缩弯曲特性试验研究

为给秸秆圆捆打捆装置和其它打捆机构提供相应的力学参数和理论基础,根据麦茎秆的几何尺寸,并利用万能试验机控制夹具加载速度对不同含水率的麦秸秆进行弯曲、轴向压缩和径向压缩等力学特性试验,得出载荷-位移等曲线,并获得相关力学参数数据。利用Origin将数据直观地反映出来,再用MatLab对试验数据进行拟合,得出拟合方程。试验结果表明:麦秸秆压缩所需要的力大于弯曲所需的力;含水率和夹具加载速度在一定范围内时,无论是在麦秸秆的弯曲试验还是压缩试验中,载荷峰值的大小与加载速度和含水率都有关,因此在设计打捆压缩成型机构时需考虑含水率与其关键机构工作转速对打捆装置的影响。     

加载速度对稻米籽粒剪切特性影响的研究

稻米籽粒的剪切特性指标可以用来评价稻米的品质.为此,通过剪切试验获得了稻米籽粒剪切特性的力学指标(硬度、破坏能、破坏力及破坏应力等),并研究了不同加载速度下稻米的剪切特性指标,通过多项式回归建立了剪切特性指标与加载速度之间关系的回归方程,为评定和控制水稻的最后质量提供新的手段和研究方法.     

常温下稻米籽粒湿应力裂纹机理的试验

对常温下稻米籽粒湿应力裂纹作了理论分析与试验研究。利用动态图像分析等方法，测量并给出了稻米籽粒湿线膨胀系数。研究了湿应力开裂过程并提出了估算水分扩散系数和吸湿深度的方法。初步研究了稻米产生湿应力裂纹时的水分梯度值范围，当在吸湿过程中稻米籽粒内部水分梯度达到6．0～7．5％／mm时，该处应力值达到稻米的抗拉极限强度，发生开裂。     

稻米籽粒内部湿度场的有限元分析

稻米在加工与贮存时,常温下稻米的湿应力开裂是引起稻米品质降低的重要原因之一,由于稻米吸湿现象,极易导致内部湿度场的分布不均匀,是引起湿应力场的根本原因。为此,对常温下湿应力裂纹进行了理论分析与试验研究;利用动态图像分析等方法,在已知稻米籽粒内部湿度场的各种物理参数基础上,建立了稻米籽粒内部水分传递基本方程,以及对稻米的离散单元建立单元水分传递方程和单元水分传递矩阵。同时,以椭球体为稻米实体模型,进行湿度场有限元分析,最终通过湿度场分析获得籽粒水分梯度分布。其中,分析得到的水分梯度最大位置,与试验中稻米裂纹动态采集观察的结果一致,为稻米贮存的安全环境湿度控制提供了参考。     

甜高粱弯曲力学特性试验研究

以成熟期的甜高粱茎秆为试验对象,以节间、加载速度、标距为试验因素,弯曲强度、弹性模量和最大载荷为试验指标,利用万能试验机对茎秆的2、3、4、5节进行弯曲特性试验研究。结果表明:甜高粱秸秆有节时,最大载荷为358.20N,最大抗弯强度为3.27MPa,最大弹性模量为12.60kPa;无节时最大载荷为167.70N,最大抗弯强度为2.73MPa,最大弹性模量为8kPa;甜高粱茎秆发生弯折会伴有一定的开裂现象,有节试样的开裂程度大于无节试样;节间与最大载荷和抗弯强度呈负相关,与弯曲弹性模不相关;各因素对甜高粱秸秆弯曲特性影响的主次顺序为标距、节间、加载速度。     

仿豆天蛾幼虫充气薄膜管弯曲特性研究

受豆天蛾幼虫体壁结构有较强的抗弯稳定性启发,设计了仿生充气管,以提高其弯曲特性。制作豆天蛾幼虫体壁组织切片,观察其体壁与附近肌肉组织的连接方式以及肌肉组织的分布形式,以此为依据设计了加筋充气管。通过有限元仿真和试验分析了普通充气管和加筋充气管在不同压力下的弯曲特性,获得了不同充气压力下横向载荷-位移关系曲线以及充气管弯曲极限载荷与充气压力的关系曲线。结果表明:在所选压力范围内,充气管的极限载荷与充气压力呈正比,加强筋的存在提高了充气管的弯曲特性,同时仿真结果表明,45°加载时加筋充气管的抗弯能力较0°加载时更强,两者均高于无加强筋时的抗弯能力。     

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。     

新型混凝土渠道接缝材料抗冻性能研究

对一种新型混凝土渠道接缝材料的抗冻性能进行了研究。经过200次冻融循环,发现不同处理的材料拉伸强度均有下降趋势,添加0%,10%,35%,55%粉煤灰的材料拉伸强度与对照比较分别下降了29%,5%,30%,25%,在材料中添加适量填料可改善材料性能,拉伸强度下降最小的材料与对照比较只下降了5%;同时材料的断裂拉伸率也有下降趋势;冻融处理后材料表面的孔隙明显变大、增多。该材料的抗冻性能优良,在我国北方地区推广应用尤为适宜。     

节水承插式折角弯管水流流动特性研究

对DN50承插弯管进行流动特性试验研究,采用Relizablek-ε湍流模型对其数值模拟,数值模拟结果与试验吻合较好.接着对DN20、DN40、DN63、DN75规格45°、60°、90°折管水流进行了数值模拟,通过可视化分析发现,折角弯管流场在弯曲段下游发生回流现象,下游50 mm横截面处有一对对称、悬向相反的涡旋....     

水稻谷粒机械损伤的能量平衡机理研究

在收获、储运和加工过程中,外界机械力的影响是造成水稻谷粒损伤的主要原因之一.为此,指出了水稻谷粒在收获、储运、加工过程中的损伤特点,利用能量平衡原理导出了谷粒损伤形式为产生裂纹时其机械损伤量(裂纹扩展程度)与其吸收能量成正比的数学关系,并对水稻谷粒进行了弯曲破坏试验.试验验证了上述数学关系,为水稻谷粒的机械损伤研究提供了一种新方法.     

基于图像处理的大米粒形检测技术研究

传统的大米颗粒检测的方法存在一定的局限性,尝试应用计算机图像处理技术来直接获得大米颗粒的信息.首先对获取的大米图像进行增强处理,在此基础上,研究几种不同的边缘检测算子来实现对大米粒形的检测并比较其结果.实验结果表明,Canny算子对大米粒形检测效果良好,该方法用于大米粒形的识别时对大米的判定正确率较高.     

南水北调倒虹弯管局部阻力设计方法研究

首先论述了倒虹弯管局部阻力产生的机理 ,其次对弯管局部阻力进行了深入系统的分析和试验研究 ,最后得出如下结论 :对于缓弯管 ,以 R/ D=2为宜 ;在弯转角不大时折弯局部水头损失并不比缓弯大 ,并通过模型试验对这一结论进行了验证。结论对南水北调中线工程和平原地区的低水头大流量倒虹工程弯管设计具有重要的应用价值。     

水稻病害图像预处理及其特征提取方法研究

采用计算机数字图像处理技术对水稻病害进行智能识别,并以叶鞘腐败病为例,研究了水稻病害智能识别图像预处理和特征提取的方法。试验中,利用灰度变换和中值滤波法有效去除了噪声,增强了图像;利用不同算子对病害进行边缘检测,准确地提取了病斑的几何特征,实现了病害图像目标分割。这一研究成果为特征参数的提取及最终病害确定打下基础。     

计算机视觉在水稻大面积制种中的应用研究

水稻是我国最主要的粮食作物,在农业经济中占有重要的地位。水稻种植环境多样,高产稳产在很大程度上依赖于优良品种。制种是杂交稻生产的关键环节,种子质量对产量有着决定性的影响。随着科学技术的发展,无人机、物联网和计算机视觉等新技术在农业中得到了应用,推动了农业现代化进程。为此,将计算机视觉用于水稻大面积制种,实现对田间的空行和杂草杂株的识别,以及对父母本抽穗期的监测。试验表明:计算机视觉能够有效识别水稻空行,对杂株杂草的识别较为准确,没有出现误检的情况。计算机视觉监测的父母本抽穗期与实际接近,最大差异仅为1天,可以提高杂交种产量和纯度,推动水稻制种技术的发展。     

稻谷爆腰影响因素的薄层实验研究

本文在实验的基础上,根据实验数据分析了稻谷在干燥过程中干燥温度、一次降水幅度、缓苏时间、干燥速率、过干燥等因素对爆腰的影响,并简述了产生的原因。     

分流对弯道分流口门分布的影响

弯道水流运动所涉及的物理量较多,边界条件复杂多变,采用 vof 和 k-ε粘度模型模拟各个工况下的弯道分流,并利用室内弯道分流水槽模型试验结果对数值模型进行验证,在模型验证的基础上增加模拟变量和工况,对影响分水口水力特性的主要影响因素分流比和分流角度进行多组模拟。结果表明：在相同的分流比条件下,当分流角为30＆#176;和120＆#176;时的最大流速值较大。