基于声学特性的裂颖杂交水稻种子检测方法研究

杂交水稻种子在成熟过程中不可避免地会产生稻壳的裂颖,出现裂颖后会影响种子发芽性能和秧苗品质。为识别裂颖水稻种子并将裂颖水稻种子分选出来,利用自行研制的裂颖水稻种子声学检测装置,对不同下落高度、声音传感器与倾斜碰撞玻璃板之间不同距离的正常杂交水稻种子和裂颖杂交水稻种子声学特性进行测试。试验结果表明,正常杂交水稻种子撞击玻璃板后其产生的电压幅值普遍高于裂颖杂交水稻种子,杂交水稻种子最佳下落高度H=150 mm,声音传感器与倾斜碰撞板间的最佳距离h为10 mm或20 mm。对两优108杂交水稻种子的综合识别率达到94%,新两优6380杂交水稻种子的综合识别率达到88%,两优6326杂交水稻种子的综合识别率达到92%。在最优工作条件下正常杂交水稻种子和裂颖杂交水稻种子平均识别率分别达到92%、90.67%。本研究表明能够利用杂交水稻种子碰撞声学特性将裂颖种子与正常种子有效分离出来。     

基于声学特性的香瓜成熟度检测方法

利用声学特性检测香瓜内部品质,通过敲击香瓜发出的声频,建立声学特性和果蔬品质的相关性。采用PROE4.0建模并仿真,制作了自动化电脑控制击打装置;利用麦克风接收信号,运用LABVIEW软件对声波信号进行采集接收,用Origin8.1软件进行信号的处理(包括数据平滑、FFT法分析数据、数据拟合、基线峰值分析等),并对分析的数据基线式建模。结果表明,基于声学特性和香瓜硬度有显著的线性相关性。     

多腔共振式消声器的声学特性分析

多腔赫姆霍兹共振消声器的内部结构比较复杂,一维平面波理论无法准确预测其声学性能,利用三维声学软件分别对不同组合形式的多腔赫姆霍兹共振消声器进行数值仿真,分析不同组合结构对共振消声器传递损失的影响.结果表明:并联或串联形式共振消声器,可以消除多个频率处噪声值,或增加某个频率处的消声量,串并联组合结构有效地扩展共振消声器的消声频带,提高消声性能.     

基于声学特性的禽蛋裂纹实时在线检测系统

设计了一套基于数字信号处理器DSP(TMS320F2812)的禽蛋裂纹在线检测系统,系统以禽蛋声学特性为基础,通过采集并分析敲击禽蛋产生的响应信号,可实现禽蛋裂纹的在线、实时检测.根据大量完好和裂纹禽蛋敲击响应信号特征的差异,提取了5个特征参数,建立相应判别模型,快速检测裂纹禽蛋.系统对75个完好和95个裂纹鸡蛋进行了在线检测试验,判对率分别为92.0％和90.5％,检测速率为5个/s,满足在线检测的要求.     

地板声学效应的测试研究

通过对木制托梁地板和实心地板在噪声方而的特性测试，归纳出声级和频率之间关系及踏步声级减小情况与频率之间关系，从而找出隔离噪声的最佳途径。     

水果声学特性测试系统的研制

研制了利用声学特性测试水果内部品质的试验台。声波信号由传声器接收后转换为电信号 ,经信号调理电路放大和滤波后由 PCL 180 0数据采集卡转换为数字信号存贮于计算机 ,采样频率为 10 k Hz。测试了 14只麒麟西瓜 ,测试数据采用 Matlab软件分析。西瓜内部空心存在与否对声波传播速度的测量结果有重要影响。该测量结果还受西瓜生长状态的影响 ,当西瓜的蒂部不靠近地面时 ,西瓜声波传播速度与测试点的含糖量在 3阶polyfit函数统计回归分析时 ,相关系数为 0 .94 6 8。     

离心泵用赫姆霍兹水消声器声学特性数值模拟

为了降低离心泵沿管路传播的辐射噪声,基于有限元理论,运用AnsysCFX软件对不同工况下离心泵出口压力脉动进行计算．研究了离心泵出口压力脉动特性,运用声学软件Sysnoise对内置和外置连接管、不同连接管长度、并联连接管、串联和并联共振腔以及改变串联和并联共振腔内连接管长度的赫姆霍兹水消声器的声学特性分别进行仿真,并分析其影响规律．仿真结果表明：连接管长度、连接管连接方式能有规律地改变赫姆霍兹水消声器的共振频率和传递损失;串联和并联共振腔可以同时出现多个共振频率,但串联共振腔产生的共振频率向其各自单腔的共振频率的两端移动,传递损失有所下降,且各腔内共振频率相互影响;并联共振腔产生的共振频率向其各自单腔的共振频率的内部移动,同时传递损失大幅增大,各腔内传递损失互不干扰．     

城际动车组轮轨噪声特性及影响试验研究

【目的】噪声污染问题日益突出,为了研究城际动车组车内噪声与轮轨噪声的关联性,为城际动车组减振降噪提供建议。【方法】笔者对某型城际动车组进行轮轨噪声、车内噪声、轴箱加速度、车轮粗糙度测试,并进一步分析动车、拖车在不同速度等级下的噪声变化及特定速度下的频谱特性,来验证车内噪声与轮轨噪声的关联。【结果】1)1车（动车）车内标准点声压级平均约高于2车（拖车）车内标准点声压级3 dB;2)1车转向架各测点噪声值随着速度增加显著增加,2车转向架各测点噪声值也随着速度增加而增加,但增幅不明显;3)1车和2车车内地板的振动规律基本相同,均在75 Hz附近出现了明显的峰值,与轴箱振动的峰值频率近似对应,车内标准点噪声在75 Hz左右频带上与车内地板的振动相关性大于0.8。【结论】结合1车是动车、2车是拖车的具体情况,说明转向架区域噪声可能与车辆动力装置的布置有关,建议加强对动力装置的减振降噪处理。车内标准点噪声与车内地板振动有较大关联,建议对地板结构进行隔振优化。     

基于声学单元动水压力作用下的进水塔损伤特性分析

针对附加质量法不能充分考虑库水—结构的耦合震动的影响,通过ABAQUS建立的库水-进水塔系统有限元模型,探讨基于声学介质理论的进水塔与库水的耦合作用。结果表明：与附加质量法相比,基于声学单元建立的塔-水模型的自振频率变大,动水压力减小,进水塔塔顶总位移减小66.77%,加速度减小10.67%,进水塔最大拉应力减小19.92%,压应力减小21.11%,进水塔的损伤面积和损伤程度变小,进水塔的安全性有所提高。因此,声学单元模型在实际工程设计中具有一定的精准性和适用性,为研究进水塔-库水耦联振动问题提供新思路。     

松木屑成型颗粒制备富氢产品气试验研究

基于生物质气化技术,采用下吸式气化炉为反应器,以高温水蒸气作为气化剂,选取温度和S/B(水蒸气流量与生物质气化量比)作为影响因素,炉体温度的变化范围700~950℃,S/B取值范围0.3~1.0,对产品气的组分变化规律进行分析,探讨了炉内的气化反应特性。试验结果表明,下吸式气化炉碳层内的水蒸气气化反应及焦油裂解反应对制取富氢燃气有重要作用,H2和CO的产率随温度的升高而增加,在温度增加到一定值后,H2体积分数达到峰值,继续升高温度导致H2的体积分数有所下降。S/B的增加有利于产品气中的H2含量的提升,但吸热反应造成炉内床体的反应温度下降,抑制H2体积分数的增加。在本试验条件下,H2的体积分数最大达到47.67%,对应的工况S/B为1.0,温度为900℃。     

明渠河道紊流特性试验研究

利用室内矩形水槽，精细模拟了5个工况下的槽内水流运动，借助三维超声波多普勒测速仪（ADV）量测了不同垂线、不同测点的瞬时流速。从4个角度拟合矩形断面明渠沿垂线的流速分布，并计算了测点三维相对紊动强度和雷诺应力，分析其变化特征。试验结果表明：⑴脉动流速基本符合正态分布，纵向流速沿垂线分布大体成J型，但在近水面处有稍许降低，横、垂向流速较小，在0附近徘徊；⑵通过4种公式拟合发现，对数公式d对本试验结果拟合最好；⑶横、垂向相对紊动强度比较小，而纵向要大得多，且变化幅度也较大，纵向相对紊动强度受流量和水量影响；⑷雷诺应力垂线分布基本符合三角形分布，随着流量的减少或水量的增大，雷诺应力垂线分布平均值变小。     

轴流泵能量特性试验分析

结合江苏某泵站，对轴流泵进行了能量特性试验研究，试验分别对两个模型转轮进行了能量试验。试验结果表明叶片翼型对水泵性能影响较大，采取较小的弯度和较大的叶栅稠密度能有效提高水泵工作效率。     

振动式深松机运动特性分析及试验研究

为了深入研究深松机具作业过程中的牵引阻力、能量消耗及作业性能,首先对影响深松作业的结构参数振动幅值、振动频率、振动角度和机具前进速度逐一进行分析;然后从运动特性入手,分别对3种不同振动角度下的运动轨迹进行了研究。结果表明:振动角等于0时,运动轨迹为一段锁扣波形,总功耗增加,深松效果增加不明显;当振动角大于0时,运动轨迹为一段沿运动方向倾斜的正弦波形,将其分为向前上方切削运动和后撤运动两段,前段功率消耗与非振动深松相当,但后撤阶段功率消耗增大使得降耗效果不明显;当振动角度小于0时,运动轨迹为一段沿运动方向相反倾斜的正弦波,将其分为向前下方切削运动和提升运动两段,同时,在提升阶段运动过程中,深松铲工作于已深松过的土壤中,因而功耗大大减小,可以实现减阻降耗目的。同时,在前进速度为0.2~1.78m/s、振幅为10mm、振动角为10.80~-3 2.40和0~50Hz振动频率条件下,对振动式深松机具进行了单因素土槽试验研究,并分析了各因素与功率损耗之间的关系。     

基于计算机视觉的滚珠螺母形位误差检测

提出了基于计算机视觉的滚珠丝杠副螺母的形位误差检测方法。使用DH-HV3000FC型数字摄像头采集滚珠螺母的图像,经过IEEE1394数字接口卡传输到计算机。对含有噪声的原始数字图像实施预处理、图像分割及细化等处理,使图像转变成易于检测的单像素宽边缘信息。使用自编程序测量和计算螺母的圆度、圆柱度、滚道跳动及滚道对螺母外径的同轴度,测量值分别为f1=8.34μm,f2=11.94μm,f3=12.76μm,f4=8.87μm。测量结果满足滚珠螺母的形位公差要求,并分析了误差的产生原因。理论分析及实验测量结果表明该方法正确可行。     

轴流泵水力模型压力脉动和振动特性试验

采用高频压力传感器对某一轴流泵模型叶轮进口、叶轮出口和导叶出口3个压力测量点,分别在3个转速1 450、1 200、1 000 r/min的额定流量工况条件下,进行了系列压力脉动测量试验。试验研究结果表明,不同转速下的压力脉动峰峰值不符合泵相似定律准则;不同转速条件下,叶轮进口处的压力脉动主频均为叶频,但叶轮出口的压力脉动主频随着转速的变化而发生漂移;泵内最大压力脉动峰峰值在泵内的位置也随之改变。通过分析转速变化对不同压力测点处的主频和泵不同位置的振动特性影响,发现试验泵不同位置处的振动以流体诱导的低频信号和转子系统质量不均匀诱导的轴频及其倍频为主要特征信号。从振动与压力脉动的频域来看,在0~2倍轴频范围内变化趋势基本相同,且速度变化对二者有相似的影响。在不同转速条件下,压力脉动的频率以1~4倍轴频为主要频域信号范围,但在不同位置处,振动频域范围仍主要以1倍和2倍的轴频信号为主。     

轴流风机串联排气特性的试验研究

由于对风机串联特性的系统研究较少,使得在风机串联运行时参数的选择上存在着盲目性。因而,对风机串联特性的研究有着重要的实用价值。为此,进行了多种转速组合下的轴流风机串联排气性能试验,分析了单机性能、理论叠加性能和实际总排气性能间的关系,得出了轴流风机串联排气的一般规律,对风机串联时参数的选择具有一定的指导意义。     

蔬菜种子物理特性和空气动力学特性试验研究

蔬菜穴盘精量播种是蔬菜工厂化育苗的关键问题,而气力式播种是广泛采用的精量播种方法之一.为此,通过实验研究了黄瓜、蕃茄、茄子和辣椒等蔬菜种子的物理性质和空气动力学特性,测定了形状、尺寸、千粒质量、孔隙率、休止角、漂浮速度和漂浮系数等有头稀理特性,作为设计蔬菜穴盘气力式精量播种装置结构和性能参数的依据.     

含刚性沉水植物明渠水流结构的试验研究

【目的】得到含刚性沉水植物明渠的水流结构。【方法】采用粒子图像测速仪(PIV),用有机玻璃棒模拟刚性植物,在不同来水流量、植物密度条件下对明渠水流结构进行了试验研究。【结果】无植物时平均流速沿垂向呈对数分布规律,有植物时则呈现明显的分区分布特性。无植物时紊动强度值沿垂向变化不大,有植物时在植物顶端位置处紊动最剧烈。流量或植物密度越大,植物顶端位置的流速梯度就越大,植物层上方的流速最大值也越大。植物密度越大,植物顶端位置的紊动强度越大,植物密度对水流紊动强度由最大值减小到最小值的区域影响很大。【结论】刚性沉水植物的存在会改变水流结构,增强紊动掺混,增强流体质点交换和能量传递,且上述影响会随着流量或植物密度的增大而增强。     

基于形态谱和形状特征的平面四杆机构设计方法

连杆轨迹曲线与连杆机构参量之间存在着复杂的非线性关系,用具有旋转、缩放、平移不变特性的形状谱和几何参数作为联合特征,描述了连杆轨迹曲线的结构形态特征和整体形状特征,并构建曲线形态的识别、比较方法,实现了连杆轨迹曲线描述最小的数据冗余;利用人工神经网络拟合了连杆轨迹曲线与连杆机构之间的非线性关系,获取与预期轨迹最为吻合的连杆曲线参数,实现了机构的快速综合设计.以512幅连杆曲线图像为学习库,64幅图像为工程测试样本的实验数据说明了本文方法的可行性,并分析了误差产生的原因.