鱼体在剖鱼机夹片中受力有限元分析

为探求剖鱼机合理的喂料方式并优化其夹片结构,进而减少鱼体加工时被夹片夹持所受的损伤,在对鲢鱼鱼体抗压特性研究的基础上,确定鱼体力学特性参数,建立鱼体有限元模型并验证了其计算结果的可行性.鱼体在夹片夹紧过程中的受力和变形有限元分析结果表明:在夹片上边缘的挤压和剪切作用下,鱼体表面存在的应力集中和凹陷是其受损的主要原因,为夹片曲面形状和结构的改进指明了方向,同时揭示出鱼体在加工时应采用腹部向下的喂料方式.     

竹筴鱼去脏加工用剖切刀具的优化试验

为了降低去脏过程中鱼肉损伤,增加内脏去除率,以生产加工用具有典型形态特征参数的竹筴鱼(Trachurus japonicus)为试验对象,以剖切刀盘外径、刀盘齿形构造、刀盘旋向、刀盘厚度、刀盘转速等为主要因素,利用自制的小杂鱼去脏试验平台研究了其对竹筴鱼去脏效果的影响。结果表明采用无齿圆盘刀剖切竹筴鱼效果最佳,剖面光滑而平整,去脏后鱼体得率及可接受性评分值较高;相同转速条件下,刀盘逆向剖切其去脏效果优于顺向剖切,刀盘高转速剖切明显优于低转速剖切;刀盘外径为190.0 mm时对竹筴鱼去脏效果最佳,可接受性评分可达到9.68;当剖切刀盘厚度小于3.0 mm时,对竹筴鱼去脏后得率的影响差异不显著,随着剖切刀盘厚度的增加,竹筴鱼剖切去脏过程中鱼体质量损失逐渐增加。正交试验表明:刀盘外径190.0 mm、刀盘厚度3.0 mm、刀盘转速1 100.0 r/min时,可达到可接受性评分和鱼体得率的最大值,能满足去脏加工的工艺要求。该研究可为小型鱼类去脏机剖切机构的研制提供依据。     

连续式淡水鱼弹簧刷去鳞机参数优化与试验

为了提高连续式淡水鱼弹簧刷去鳞机的去鳞效果,该文以鲢鱼为试验对象,通过自制去鳞机研究了去鳞机去鳞辊上的弹簧缠绕方式及整机运行参数对去鳞效果的影响,通过正交试验确定了各参数之间的最优组合,即去鳞辊上缠绕的不锈钢弹簧采用1.2mm×16mm、弹簧缠绕圈数2.5圈、弹簧头尾固定间距40mm,去鳞辊转速1390r/min、压辊转速100r/min、输送辊转速800r/min,此时鲢鱼去鳞率均值为68.7%。该研究可为连续式淡水鱼弹簧刷去鳞机的改进提供参考。     

基于蜂群优化多核支持向量机的淡水鱼种类识别

为了准确地进行淡水鱼种类自动识别,利用计算机视觉技术,提出了一种基于Krawtchouk矩、灰度共生矩阵、蜂群优化多核最小二乘支持向量机（least squares support vector machine,LS-SVM）的识别方法。首先获取淡水鱼样本的灰度图像,计算淡水鱼鱼体的长宽比、鱼头鱼尾的Krawtchouk矩不变量形状特征,求得鱼身的灰度共生矩阵纹理特征,将上述形状与纹理特征组合成高维特征向量,并输入到多核LS-SVM,通过人工蜂群（artificial bee colony,ABC）算法对多核LS-SVM中的待定参数进行寻优,ABC算法中的适应度函数为测试样本的识别精度;最后输出识别精度达到最高时的最优参数。利用该方法对鳊鱼、鳙鱼、鲫鱼、草鱼、青鱼5种淡水鱼进行了分类识别,对鳊鱼、鳙鱼、鲫鱼、草鱼4种鱼识别时,各类鱼的识别精度均达到95.83%以上,对鳊鱼、鳙鱼、鲫鱼、青鱼4种鱼识别时,各类鱼的识别精度均达到91.67%以上,对鳊鱼、鳙鱼、鲫鱼、草鱼和青鱼 5种鱼识别时,各类鱼的识别精度均达到83.33%以上;与近年来提出的淡水鱼识别方法、BP（back propagation）神经网络方法、单核LS-SVM方法相比,该方法的识别精度更高,从而可快速准确地识别淡水鱼的种类,提高水产养殖的自动化水平。     

秸秆圆捆机捆绳机构的参数优化与试验

针对我国中小型圆捆机收获的秸秆捆易于膨胀松散、甚至散捆的问题,设计了一种与钢辊式圆捆机相配套的捆绳机构。在秸秆捆力学特性测定及其膨胀变形影响因素分析的基础上,利用钢辊式圆捆机试验台,选取影响捆绳机构性能的导绳轮半径、链轮中心距圆捆机侧壁的安装距离、以及捆绳在秸秆捆端部缠绕的圈数作为试验因素,以秸秆捆膨胀率和捆绳消耗量为评价指标进行试验研究。结果表明:对秸秆捆膨胀率贡献率依次为安装距离、导绳轮半径、圈数;对捆绳消耗量贡献率依次为导绳轮半径、安装距离、圈数。当试验因素参数组合为圈数2圈、导绳轮半径70 mm、安装距离62 mm时,秸秆捆膨胀率为4.42%,捆绳消耗量为2.93 kg/t。研究结果可为圆捆机捆绳机构的研究和设计提供理论及技术依据。     

基于蚁群算法的茶叶抖筛机参数优化

针对茶叶抖筛机的主要设计参数,建立了茶叶抖筛机优化设计数学模型,运用蚁群算法和Matlab语言,编制了茶叶抖筛机的关键参数的优化程序,运用该程序对茶叶抖筛机的筛床倾斜角、振动方向角、曲柄半径、振动圆频率等参数进行优化仿真计算和验证试验。结果表明：筛床倾斜角α为2.8^°;振动方向角β为52.8^°;曲柄半径r为0.025 m;曲柄圆频率ω为21.5 rad/s时,筛净率提高14%,单位有效筛分面积生产率提高28 kg/(m²·h)。     

水力采收睡莲块茎工艺参数优化

为研究睡莲水力采收工艺参数对采收的影响,根据高压水射流冲刷原理,研究高压水射流各个参数对水力采收睡莲块茎的影响。利用L9(34)正交表设计睡莲块茎水力采收工艺参数:水射流压力、喷嘴直径、前进速度、射流冲刷角度的试验,分析各相关因素对水力采收效果影响。结果表明4个参数都是影响水力采收的显著因素,其中射流的压力和射流流量是影响水力采收的主要因素。通过方差分析得出较优的参数组合:喷嘴直径D为15mm、前进速度V为0.71m/min、冲刷角度为0、射流压力为0.20MPa。射流压力和射流流量增加都能显著提高采收效果,其中提高流量比提高压力所消耗的功率显著,因此在功率一定的情况下应优先保证较高的射流压力。     

优化支持向量机在鲜切生菜加工HACCP分类中的应用

该文介绍了一种基于支持向量机模型解决鲜切生菜加工HACCP（hazard analysis and critical control point）关键控制点智能发现的方法。在通用支持向量机模型进行鲜切生菜加工关键控制点的发现试验中,依靠人工经验选取支持向量机（support vector machine,SVM）核函数参数,识别关键控制点准确率波动较大。该文利用遗传算法优化支持向量机核函数参数的选取,构建了一种基于遗传算法的支持向量机（GA-SVM）模型,应用该模型在鲜切生菜生产关键控制点的发现试验中获得了87.5%的识别率,比传统方法稳定性更高。该方法对其他HACCP关键控制点的智能发现具有很好的借鉴意义。     

名优茶连续式理条机参数优化设计与试验

针对传统茶叶理条做形装备主要依靠经验法设计,存在做形质量不佳的问题,该研究运用数值法对连续式茶叶理条机结构与作业参数进行优化,以改善连续式理条机的理条作业性能。通过对连续式理条机进行运动学分析,得到锅槽速度、加速度表达式,并探究锅槽运动与茶叶理条状态之间的关系;通过研究茶叶在连续式理条机锅槽内的运动规律和受力情况,建立茶叶-正U形槽动力学模型,分析了茶叶在锅槽运动周期内各阶段的受力特点及对茶叶成形的作用;运用EDEM软件建立茶叶理条仿真模型,对影响茶叶成形的曲柄转速、锅槽振幅、锅槽倾角、凸棱个数和凸棱高度等关键设计参数进行仿真模拟,得到上述因素作用下茶叶颗粒的平均速度、平均受力与做形时间的关系曲线,并以仿真结果为依据设计三因素三水平正交试验,以成条率、碎茶率为评价指标,利用Design-Expert软件进行数据处理与回归分析,并对优化结果进行验证试验。仿真结果表明：曲柄转速、锅槽振幅和凸棱个数等对理条质量影响较大,茶叶纵向占比率随理条时间增加而升高,促使茶叶主茎脉轴线方向受力形成条状外形;以曲柄转速为195 r/min、锅槽振幅为99 mm、凸棱个数为2的最优参数组合进行验证,成条率为87.39%,碎茶率为1.85%,与优化结果基本一致。研究结果可为连续式茶叶理条机优化设计提供理论参考。     

手持式风送授粉机工作参数优化与试验

针对果树授粉作业普遍存在授粉量大、授粉作业不均匀等现象,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计理论对风送式授粉作业工作参数作优化研究。以手持式风送授粉机为研究对象,以喷管直径、收缩管直径、电机电压等工作参数为影响因素,以花粉授粉量、喷管出口固相质量浓度、花粉覆盖率为目标函数,建立两者之间的多元数学回归模型,探索各因素之间的影响规律及最佳水平组合。利用Design-Expert 8.0.6软件的回归分析法和响应面分析法对模型进行优化分析,得到风送式授粉机最优工作参数。性能试验结果表明:喷粉量、固相质量浓度影响因素显著顺序依次为喷管直径、电机电压、收缩管直径;覆盖率影响因素显著顺序依次为电机电压、收缩管直径、喷管直径;最优参数组合为喷管直径为5 mm、收缩管直径为7.5 mm、电机电压为8.0 V,对应的花粉喷粉量、固相质量浓度、覆盖率分别为1.70 g/min、17.28 g/m3、77.71%,且各性能指标与理论优化值相对误差均小于6%。田间试验结果表明:猕猴桃花朵柱头的覆盖率为67.11%,与性能试验结果相比相对误差小于16%。研究结果可为进一步完善风送授粉机的结构设计和作业参数优化提供参考。     

鱼松块压缩成型工艺参数优化

为研究鱼松块压缩成型工艺对鱼松成型块品质的影响,分析了糕粉添加量、成型压力、保压时间和成型速度对鱼松成型块质构和感官评定的影响。选取糕粉添加量、成型压力、保压时间进行正交试验。试验结果表明：鱼松成型块感官评分与硬度和咀嚼性呈极显著正相关,与弹性和黏附性呈极显著的负相关;成型压力对鱼松成型块的感官评定有显著影响;对感官评分的影响顺序为：成型压力>糕粉添加量>保压时间;正交试验的最佳成型工艺为糕粉添加量20%,成型压力3?MPa,保压时间20?s,成型速度为40?mm/min。该工艺将为鱼松块成型设备的研制提供设计依据。     

2B-JP-FL01排种器基础结构参数优化的试验研究

利用计算机视觉技术对2B-JP-FL01新型排种器进行结构参数优化的试验研究,以明确结构参数对其性能的影响规律,为产品定型确定依据。试验采用多因素多水平设计,由专业软件对试验数据进行处理,得出了合格指数、漏播指数及株距变异系数等排种器主要性能指标与试验因素之间的回归模型,并通过模型、图、表综合分析了试验因素对性能指标的影响规律,为实践中根据不同配套机组作业速度要求选配适宜结构尺寸的排种器提供了理论基础。     

逆流式糙米加湿调质机技术参数对加湿均匀性的影响

为实现糙米加湿调质机的均匀加湿,该研究以糙米（含水率12.0%）为原料,采用二次旋转组合试验,研究了逆流式糙米加湿调质机喷头高度、圆盘倾角及清粮拨爪转速等关键工作部件的不同技术参数对加湿均匀性的影响规律。用SAS软件处理试验结果,表明喷头距加湿圆盘高度为242.05 mm、圆盘倾角为下倾8.41o、清粮拨爪转速为77.1 r/min的参数条件下加湿调质,糙米加湿调质机仓内的糙米含水率标准差为最小值0.04。研究结果为糙米加湿调质技术的推广应用提供参考。     

基于蚁群算法的茶叶理条机参数优化设计

为了提高茶叶理条机的传动性能与茶叶加工质量,运用蚁群算法和Matlab语言,建立了茶叶理条机优化设计数学模型,编制了茶叶理条机的关键设计参数的优化设计程序,并运用该程序对茶叶理条机的关键参数进行了优化仿真计算并进行了验证试验.优化结果表明:曲柄长度为59.1 mm;连杆长度为341.5 mm;偏心距为57.5 mm;滑...     

澳洲坚果破壳工艺参数优化及压缩特性的有限元分析

为了提高澳洲坚果破壳整仁率,该文首先以加载速度、加载方向、果壳含水率为试验因素进行正交试验,以破壳后澳洲坚果果仁的整仁率为评价指标,优化出适宜澳洲坚果破壳的最佳工艺参数为：加载速率45 mm/min、沿水平向加载、果壳含水率6%～9%。在此破壳工艺下进行试验,得出澳洲坚果的整仁率最高可达93%。澳洲坚果果壳种脐向、宽度向、水平向的平均破壳力分别为1 018、2 274、1 173 N;弹性模量分别为32.24、68.63、39.65 MPa。说明澳洲坚果是各向异性的,宽度向的抗压能力最强。运用有限元方法对澳洲坚果的3个加载方向进行应力和应变分析,得出较佳的施力方向为水平向,与试验结果一致。故在设计破壳机时,施加于澳洲坚果的破壳力应不小于2 500 N,并应尽量使澳洲坚果沿水平向受力。研究结果为澳洲坚果破壳机的研制提供了理论基础。     

地下粮仓塑料-混凝土防水体系抗水压试验

地下粮仓具有节能、节地、低温和绿色环保等优点,但由于地下水的影响,防水防潮一直是安全储粮的技术难题,为此提出以聚丙烯塑料(Polypropylene Plastic,PP)作为内衬材料的塑料-混凝土防水体系,其中,塑料板与混凝土采用塑料栓钉连接。考虑不同栓钉间距200、300和400mm,设计制作了3个用于地下粮仓的塑料-混凝土水压试件,进行了水压加载试验,分析了塑料构件在水压作用下形态、破环机理、内力和变形。试验结果表明:在水压作用下,塑料板内应力和位移都随水压的增大而增大,节点位置承受较大拉力且应力最大值分布不均,跨中位置承受应力较小且最大值分布均匀;塑料板内跨中位置的位移值随水压增大呈线性增加,节点位置的位移值变化较小。在试验分析的基础上,在10mm厚塑料板和给定连接节点条件下,提出了塑料-混凝土防水体系优化设计措施,塑料-混凝土防水体系达到水压承载力时其破坏模式随栓钉间距的变化而不同,在栓钉间距为200 mm时,其水压承载力达到180 kPa时发生节点焊缝强度破环,此类构件可通过增强节点处焊缝强度提高塑料构件的整体水压承载力;在栓钉间距为300 mm时,其水压承载力达到80 k...     

基于苗钵力学特性的自动移栽机执行机构参数优化试验

为有效减少加工番茄机械化移栽过程钵苗基质的损伤,提高移栽机取苗、植苗成功率,该文构建了移栽过程中取苗、植苗阶段加工番茄钵体的力学模型,结合钵体的抗压力学特性试验,研究移栽过程中造成钵苗基质破损、影响取苗、植苗成功率的因素,通过试验分析适合机械化移栽的钵体和移栽机执行机构的相关参数。参数组合重复性验证试验表明：钵体基质配比（珍珠岩：砾石：泥炭）为1∶1∶2,钵体绝对含水率为72%,取苗夹片插入穴孔深度为35 mm,取苗夹片对钵体的夹持角度为14°,投苗点与接苗碰撞点高度为90 mm,鸭嘴锥度为38°时,移栽成功率满足加工番茄穴盘苗机械移栽要求。该研究为机械化移栽的加工番茄钵苗培育农艺及移栽机参数优化设计提供了参考。