农业物料物理特性的研究及其应用进展

农业物料物理特性的研究为农业生产、农业物料加工机械装备及系统的设计、生产工艺过程的检测与控制等提供了理论基础和技术手段,其研究成果的应用对提高农业机械及装备现代化水平有重要的作用。本文对主要农业物料的基本物理特性、力学特性、光学特性和电学特性的研究及其应用进展进行综述。     

农业物料电学特性及其在农业科学中的应用前景

通过对国内外农业物料电学特性研究资料的分析,表明物料的电学特性呈现出较为复杂和多变的特点,在测量中应采用适宜的等效电路及相应的测量系统;农业物料的电学特性参数如电导、电阻抗、相对介电常数、相对介质损耗因数等与农业物料的品质及生物组织的生命活力存在一定相关性。农业物料电学特性的研究在农业生产和农产品加工、贮藏等方面具有广阔的应用前景。     

马铃薯碰撞损伤试验与碰撞加速度特性分析

针对收获过程中马铃薯破皮损伤率高的问题,以新鲜马铃薯为研究对象,借助马铃薯碰撞试验台,通过正交试验分析试验因素对马铃薯碰撞损伤体积的影响;结合马铃薯碰撞加速度变化曲线,分析马铃薯与杆条的碰撞压缩过程;选取初始高度和马铃薯质量为试验因素,考察碰撞加速度峰值随各因素水平的变化规律并建立回归模型,最后测试马铃薯碰撞损伤临界值。试验结果表明:影响马铃薯碰撞损伤体积因素的显著性由高到低依次为初始高度、马铃薯质量、马铃薯温度和碰撞材料;马铃薯与杆条碰撞经历了粘弹性压缩、弹塑性压缩、弹性恢复、与杆条分离等4个阶段;加速度峰值随初始高度的增加而增加,随马铃薯质量的增加而减小;马铃薯温度分别为5、15、23℃时与65Mn钢杆碰撞产生损伤的初始高度分别为50、80和250 mm,对应的碰撞速度和加速度峰值分别为0.99、1.253、2.506 m/s和434.154、674.437、1 249.794 m/s~2;马铃薯温度为15℃时与65Mn-塑料和65Mn-橡胶碰撞产生损伤的临界高度分别为320和280 mm,对应的碰撞速度和加速度峰值分别为2.506、2.344 m/s和1 589.528、1 409.697 m/s~2。     

基于农业物料力学特性的乌龙茶 造型技术研究进展

[目的]深入了解颗粒型乌龙茶造型规律以及造型与茶叶物料力学特性的相关性。[方法]通过文献检索进行总结和分析。[结果]从农业物料力学特性的角度,阐述了力学特性在农业物料如粮食作物、果蔬产品及茶叶加工中的应用研究,并分析了乌龙茶造型技术与设备的发展现状及存在问题,提出了颗粒型乌龙茶造型技术的创新方向。[结论]新一代乌龙茶造型设备应考虑包揉过程的力学特性及包揉机理。     

苹果碰撞损伤预测模型的研究

通过苹果的碰撞损伤试验，分析了损伤体积与吸收能量、最大加速度、衬垫厚度、碰撞时间等因素之间的关系，论述了建立苹果碰撞损伤预测模型的可能性。研究表明，以苹果碰撞的加速度历程和碰撞参数为基础的多元线性回归模型可以预测其损伤体积。     

农业物料流变特性试验机的研制

介绍了自行研制的农业物料流变特性试验机的结构和工作原理，以及通过蠕变、应力松驰、应力－应变等流变试验获得流变特性参数的操作方法     

农业物料干燥过程的PLC监控方法

通过采用湿度传感器和重力传感器测量干燥过程的空气湿度和物料脱水率,实时准确地采集物料干燥过程中温湿度及脱水率信号,并与PLC连接,通过针对农业物料干燥特点设计的PLC控制程序,有效监控干燥过程。试验结果表明,该系统能够对农业物料的干燥过程进行有效监控,并且明显改善干燥品质。     

缓冲材料降低苹果碰撞损伤的研究

缓冲材料的物理特性与厚度对苹果的碰撞损伤有显著的影响。当缓冲材料的弹性模量较小时,缓冲性能较好,随着缓冲材料弹性模量的增大,碰撞时间与接触面积逐渐减小,最大加速度与损伤体积相应增大。在一定范围内,随着缓冲材料厚度的增加,碰撞时间与接触面积线性增加,最大加速度与损伤体积相应减小。     

农业物料力学试验系统研究

研制了农业物料力学试验装置及其测控系统.该系统可用于农业物料力-变形、蠕变及松弛试验.由位移、力等传感器、数据采集卡、开关量输入输出卡和计算机组成试验过程控制及数据采集系统.应用结果表明该系统工作可靠,操作简便,实现了数据采集及试验过程的控制自动化.     

葡萄果实碰撞损伤试验研究及有限元分析

针对葡萄在收获、储运过程中的碰撞损伤问题,对其进行不同高度的跌落碰撞试验,采用高速摄像机拍摄碰撞过程,分析跌落碰撞速度与果实碰撞损伤程度之间的关系;进行应力松弛试验;基于ABAQUS建立葡萄果实碰撞力学模型,进行跌落碰撞仿真试验,并对其进行有限元分析,将有限元分析结果与碰撞试验结果进行比较。结果表明:当葡萄的碰撞速度从0.5m/s增大到3m/s时,变形量从1.1mm增加到4.2mm,恢复系数由0.5减少到0.4;当葡萄碰撞速度达到1.5m/s时,果实内部开始发生较大损伤,此时内部最大碰撞应力为0.19MPa;当碰撞速度≤1.5m/s时,所建立的葡萄果实碰撞力学模型具有很高的精度,误差为8%。     

马铃薯碰撞损伤试验研究及有限元分析

针对马铃薯收获过程中的碰撞损伤问题,对不同高度下落的新鲜马铃薯进行碰撞试验,根据淀粉变色原理,将马铃薯损伤程度分为3个级别;用拉伸试验确定马铃薯皮的弹性模量和破坏强度,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立其力学模型,对马铃薯碰撞进行有限元分析得到应力等值图,并将有限元分析结果与碰撞试验结果比较.结果表明:当马铃薯下落高度为 20～30 cm时,其碰撞应力值为1.01 × 106～1.15 × 106 Pa.低于马铃薯的破坏强度值,此时马铃薯损伤率<4%,且能避免收获机输送臂碰撞马铃薯.所获得的实验数值可为马铃薯联合收获机输送臂防碰撞控制的研究提供参考.     

苹果之间碰撞损伤的研究

苹果碰撞后，两个苹果的总损伤体积与吸收能量线性相关；总损伤体积与接触面积之间呈５／２次方的线性关系；恢复系数随碰撞能量以非线性的方式变化，该系数并可作为显著损伤的临界值。     

稀土在农业上的应用及机理研究进展

简述了国内外对稀土在农业上的应用及机理研究取得的成果，分析了稀土对提高农作物产量及品质的机理，以及影响稀土作用的因素，并展望了稀土微肥的开发及应用前景。     

一种农业物料滑动摩擦系数测量装置的设计

依据斜面力学原理和光电测试技术,设计一种农业物料滑动摩擦系数自动测量装置,并以荔枝为例,测得荔枝果皮与橡胶板和尼龙板之间的滑动摩擦系数,结果表明:该装置能够快速、准确、方便的测定农业物料的滑动摩擦系数.     

压捆农业纤维物料力学特性测试方法研究

通过对实际应用的9KG-350型液压式高密度压捆机进行改进,将其压捆室由单一截面改进为多个可调截面,压捆室长度也改进为可调,并通过布置一系列力传感器及位移传感器,可测试草片压捆过程中沿压捆室长度方向及截面方向的压缩力变化、推移规律及草片变形规律。该测试系统数据采集部分以LabVIEW7.1软件为开发平台,经实际测试证明,该测试系统运行正常,并具有便于调节、方便快速、可靠性高、易于扩展的特点。     

抗菌肽及其在农业上应用的研究进展

抗菌肽是生物防御系统产生的一类对抗外源性病原体的多肽类物质。抗菌肽对细菌、真菌和病毒等都具有明显的杀伤作用。本文对天然抗菌肽的来源、结构特点和作用机理研究进行了综述,并介绍了抗菌肽在农业上的应用研究进展。     

机器人采摘荔枝的跌落碰撞损伤试验

【目的】减小机器人采摘荔枝时因回收放置不当产生的跌落碰撞损伤。【方法】对荔枝进行跌落碰撞试验,分析不同的跌落碰撞条件对荔枝失质量率及果壳褐变指数的影响。【结果】荔枝失质量率及果壳褐变指数随着采摘回收下放高度的提高和储藏时间的延长而分别增加;相同下放高度,碰撞接触材料为PVC板时,荔枝失质量率及果壳褐变指数最大;试验范围内,回收装置采用塑料框时,储藏2 d机器人采摘回收的最大起始下放高度为60 cm,储藏1周为30 cm;回收装置为瓦楞纸果箱,储藏2 d机器人采摘回收的最大起始下放高度为75 cm,储藏1周为45 cm;回收装置底层布满荔枝后,储藏2 d机器人采摘回收的最大起始下放高度可提高到90 cm,储藏1周可提高到60 cm。【结论】该研究可为荔枝机器人采摘回收放置减损策略的构建提供指导。     

船舶碰撞过程的数值模拟及试验研究

船舶碰撞是船舶运输过程中可能导致严重后果的海事事故,是船舶安全方面的一个重要研究方向。船舶碰撞过程的研究主要从两个方面进行：数值模拟和试验研究。从运动控制方程、能量耗散方程和ALE模型入手详细地介绍了船舶碰撞过程的数值模拟;从模型试验和局部结构试验现行流行的试验这些研究手段对实验研究进行了介绍和讨论。同时,提出了在现有条件下,船舶碰撞过程研究关键问题和可行的研究思路。     

网络中心农业机理分析

研究基于互联网的农业系统运行机理是农业生产科学管理中必须解决的重要问题之一,可以借助结构化模块分析方法,运用资源共享原理,通过构造一种网络中心农业体系结构分析省级农业生产管理系统来研究这种机理,初步的成果表明:以互联网为核心的农业是农业机械化和信息化共同发展、相互作用的产物,它使传统农业生产管理层次减少,从多层次结构向偏平化结构方向发展,使农业生产呈现出明显的集中管理和分散执行的新格局,研究其运行机理对于制订适应这种新型农业发展模式的农业资源的科学配置与管理的对策具有重要的意义。