典型玉米种子籽粒的静压破损试验研究

利用微机控制的电子拉压试验机,对辽宁省主要玉米品种东单1号和富油1号种子籽粒进行了静压破损试验,测得玉米种子籽粒腹面、顶面和侧面的静压破裂时的力学特性,分析了不同品种、含水率、施压部位对玉米籽粒静压破损特性的影响.试验结果表明:含水率、压缩位置对玉米种子籽粒静压破损特性有明显的影响;玉米籽粒的内部结构、玉米籽粒的形状等生物学特性是主要影响因素.试验结果对进一步研究玉米种子籽粒力学特性与损伤机理、设计新型玉米种子脱粒机有重要意义.     

种子玉米机械脱粒最佳施力方式试验

为深入研究种子玉米脱粒特性和脱粒损伤机理,改进玉米脱粒机,降低脱粒损伤,提高脱粒效率,以隆迪401玉米种子为对象,应用LDS微机控制电子拉压试验机等进行了脱粒试验,研究了玉米种子品种、含水率、作用部位及不同约束性质下的种子玉米脱粒力学特性.结果表明:在同样试验条件下,玉米穗大端籽粒脱粒较容易,小端次之,中部较难;纵向弯曲力小于侧向弯曲力,侧向弯曲力小于压力;种子玉米脱粒时的最佳施力方式为纵向弯曲力.     

龙眼力学特性的有限元分析

根据龙眼的几何尺寸和物理参数,用ANSYS软件建立了龙眼的力学模型.采用模型计算和试验测试相结合的方法,确定出龙眼果肉的弹性模量.通过对压缩载荷作用于龙眼蒂部和腰部的有限元分析,得出压缩载荷作用下龙眼内部的应力分布规律,探明了最大拉应力是龙眼宏观破裂的主要原因.     

玉米种子脱粒特性的试验研究

为了解决玉米种子脱粒过程中存在的玉米种子机械损伤大的问题,了解机械对玉米种子的作用机理,进而为新型低损伤玉米种子脱粒机的研制提供技术依据,通过在各种施力状态下玉米种子的冲击试验,获得了玉米种子在不同施力位置和不同施力方向下的脱粒性质.结果表明:在同一水分级下,冲击力的作用方向是影响玉米种子脱粒效果的主导因素,冲击力的作用部位对其也有重要影响.     

玉米种子的机械损伤对其发芽率的影响

玉米种子质量是决定玉米产量的重要因素.目前,由于我国没有生产专用种子玉米脱粒机,玉米种子的脱粒只能采用打击原理设计的普通脱粒机,对玉米籽粒伤害较大,从而影响了种子在田间的出苗率以及植株整个生长发育过程.为此,针对不同部位有机械损伤的玉米种子对其发芽率的影响进行了分析,进而为新型低损伤玉米种子脱粒机的研制提供作用部位与作用方向的参考.     

玉米种子抗压特性及裂纹生成规律

为降低玉米种子脱粒过程中的机械损伤,掌握玉米种子抗压特性及其裂纹生成规律,在LDS微机控制电子拉压试验机上,对不同品种的玉米种子进行了静态压缩试验.试验结果表明:最大破裂力随含水率的增加而降低;同一品种在相同含水率下,平放时最大破裂力最大,立放时最小,侧放时居中;同一放置方式时,不同品种玉米种子承载压力的能力不同;不同放置方式时,不同受压面生成裂纹的形状、部位和规律不同.     

红麻蒴果力学特性试验与分析

选用福建漳州黄/红麻基地种植的红麻品种,对采集的蒴果进行物理学统计,并对蒴果在顶部与中间位置进行力学特性测试试验。试验表明蒴果在顶部与底部受到压载时,红麻蒴果从中间靠近顶部的位置开始破裂,进而产生裂纹使红麻种子从蒴果中脱出;在蒴果中间位置受到压载时,红麻蒴果从顶端靠近中间的位置开始破裂,进而破裂蒴果;使蒴果破裂的均值挤压力,在顶端位置为240N,在中间位置为130N。     

基于分水岭算法结合卷积神经网络的玉米种子质量检测

为实现玉米种子快速、准确地优选,以不同质量的玉米种子为研究对象,提出一种分水岭算法结合卷积神经网络对玉米种子进行质量检测的方法。首先利用分水岭算法分割出单粒玉米种子,然后通过卷积神经网络模型对每粒种子进行质量分类,根据分水岭算法得到的单粒种子的位置,将结果在图像中进行标注,实现种子质量检测。使用改进型的InceptionV3模型进行试验,模型测试结果表明：质量良好和带有缺陷的两类种子的平均准确率为94.18%,平均召回率为94.61%,F1值（调和平均评价）为94.39%。同时为突出卷积神经网络模型的性能,将结果与传统的机器学习方法进行比较,其F1值高出LBP+SVM模型20.39%。     

农用运输车车架强度

在建立农用运输车车架强度计算的力学和数学模型基础上，通过有限元计算和电测试验，找出了车架应力分布规律，确定了车架的危险部位，指出了合理设计农用运输车车架强度方法，计算结果和试验结果吻合。     

活塞组机械疲劳试验的有限元仿真

对某铝合金活塞在机械疲劳试验机上做的疲劳试验进行有限元分析,为活塞的改进设计提供依据。采用装有活塞销的三维整体活塞有限元模型,应用接触单元模拟实际情况,对活塞在交变机械载荷作用下的应力和应变进行了计算,找出了危险点部位,计算结果与试验吻合。     

种子玉米生物力学特性与脱粒性能的关系研究

通过对3种类型(硬粒型、半马齿型、马齿型)种子玉米生物力学特性测定分析和挤搓式种子玉米脱粒试验,研究了种子玉米籽粒剪切与压缩特性、籽粒果柄断裂特性、玉米芯弯曲与压缩特性与种子玉米脱粒性能的关系。试验结果分析表明:种子玉米籽粒破碎率受籽粒最小破碎力影响较大,未脱净率受种子玉米籽粒果柄最小断裂力的影响较大,籽粒含杂率受玉米芯最小破裂力与最小断裂力的影响较为复杂;挤搓式脱粒原理适用于种子玉米脱粒。     

4YZS-4型制种玉米收获机果穗箱支架结构优化

为提高4YZS-4型制种玉米收获机的稳定性,构建了典型工况下的果穗箱支架力学模型。通过有限元模拟,找到了最大应力和最大位移发生位置,进而对结构进行优化。优化后的结构承受的最大应力、最大位移以及Y方向最大位移分别减少了5.6%、6.8%和26%。该研究为今后玉米收获机果穗箱及支架的设计提供参考。      

青贮玉米饲料籽粒破碎装置仿真分析与试验

籽粒破碎技术是提高青贮玉米饲料品质的关键技术,也是制约青贮玉米饲料机械化装置的瓶颈。采用SW三维建模、离散元法和田间试验相结合的方法,探究全株玉米离散元模型,模拟籽粒破碎作业过程中破碎对辊与玉米秸秆、玉米籽粒相互作业的过程;并对破碎对辊进行力学分析,用全株玉米粘结接触模型对对辊间破碎过程进行仿真试验,最后通过田间试验验证仿真结果的真实性。旨在研究青贮玉米籽粒破碎装置中不同工作参数对其运行质量及籽粒破碎率的影响,提高破碎装置的效率,进一步优化其结构。结果表明:在秸秆、玉米芯及籽粒的压缩和剪切试验中,设定加载速度为4 mm/min,对辊间隙为2 mm时,玉米秸秆和玉米芯轴向压缩最大临界破裂载荷均近似为2 360 N,玉米籽粒则近似为48 N,玉米秸秆和玉米芯径向最大临界剪切力分别为625 N和840 N,玉米籽粒则为23 N,破碎率达到最大值96%,仿真结果与试验结果保持一致,表明本文建立的三维离散元模型可应用于仿真青贮玉米籽粒破碎装置工作过程中的破碎情况,试验结果满足玉米籽粒破碎质量要求,为进一步研究籽粒破碎机理,分析籽粒破碎的影响因素提供理论依据和技术支持。     

基于EDEM-CFD耦合的内充气吹式排种器优化与试验

针对内充气吹式排种器对圆形种子适应性差、排种效果不佳的问题,对内充气吹式排种器进行优化设计,为增强种子充填容积和气流压附力在型孔底部开设不同结构的槽孔。基于离散单元法理论建立玉米籽粒粘结颗粒模型,运用EDEM-CFD耦合分析方法,以型孔内种子在排种盘转动过程中所受的曳力值为指标,在入口风速为30 m/s、前进速度为8 km/h的工作条件下对3种不同型孔结构排种盘进行圆粒种子排种效果的耦合仿真,分析排种过程中圆粒种子所受曳力的变化情况及清种和压种性能。仿真结果表明:同一排种盘中,因大圆粒种子迎风面积大于小圆粒种子,所受曳力均大于小圆粒,迎风面积大的颗粒更易被清出型孔;径向内开方孔盘型孔内气流对颗粒的曳力及压附力均较大,且增大了型孔对种子在径向方向的充填容积,该盘对圆粒种子及混合种子的工作效果均较好。为验证仿真结果进行台架试验,当前进速度为8 km/h时进行3种排种盘工作压强的单因素试验,结果表明,径向内开方孔盘合格率随工作压强的增大而增大,当工作压强大于5.5 k Pa时,合格率超过95%,明显优于其他2个排种盘;对径向内开方孔盘进行前进速度为4~12 km/h、工作压强为4~8 k Pa的双因素试验,结果表明,合格率随着前进速度和工作压强的增大而增大,针对不同前进速度,当工作压强高于6 k Pa时,合格率接近96%,漏播率低于1%。     

丸粒化玉米种子薄层干燥的数学模型

采用多元线性回归分析程序,将常见的谷物薄层干燥模型化为线性模型。在对丸粒化玉米种子进行三因素三水平干燥试验的基础上,通过试验数据的分析,对不同风温下的干燥曲线进行模型比较,经拟合得出适合丸粒化玉米种子的数学模型为Page模型。丸粒化玉米种子干燥特性不同于非丸粒化种子,丸粒化种子有其薄层干燥方程。该模型能较好地预测各干燥阶段的干燥速率及含水率,确定合理的干燥工艺以便调控干燥环境,达到高效低耗的目的。     

基于载荷特性的玉米收获机车架有限元分析与试验

玉米收获机作为一种大型复杂的农业机械,其各工作部件与车架的连接和支承方式复杂。针对国内某款玉米收获机,基于各总成部件与车架的连接方式和载荷布置特点,提出了一套适用于其车架的有限元载荷施加方法。然后在车架表面选择8个测点粘贴应变片,通过整机装配实现车架的加载,在静态空载和静态满载两种工况下测试车架各测点的应力,对比分析有限元计算结果和试验结果：各测点有限元分析值和试验值应力变化趋势基本一致,除测点1试验值与有限元分析值相对误差较大,其他测点相对误差都在20%以内,从而验证了玉米收获机车架有限元模型加载方法的可行性。     

大型块基型泵房结构力学响应的三维有限元分析

结合镇江市某抽水站,采用有限元方法对其大型块基型泵房结构进行建模,按照工程结构设计时的各荷载工况,对泵房结构的力学响应进行三维有限元分析。根据泵房的位移、应力的最大值和位置以及典型断面的节点处位移、应力值,对泵房结构的位移、应力情况进行分析,并对该抽水站的整体结构设计进行评价。根据后处理结果得到有限元计算的最大拉应力位置和内力值,通过一些典型断面分析产生较大拉应力的位置及其原因。本文的研究对今后类似大型块基型泵站的结构设计具有一定的参考价值。     

玉米秸秆包装容器压缩性能分

通过对玉米秸秆包装容器材料进行静态压缩试验,得到了材料的泊松比、弹性模量等基本参数,以及材料的力变形曲线,并在参数及模型的基础上对包装容器进行有限元分析.通过有限元计算,得到了压缩载荷作用下包装容器的应力分布规律、刚度与破坏强度,并且确定了包装容器最易出现裂纹的位置,计算结果与试验结果吻合较好.