农林环境机器视觉导航路径生成算法及应

提出两种自然环境中的路径导航线生成算法:对于矮小作物规则分布的农田场景,在标准Hough变换的基础上,预先检测共线点峰值的限定偏角阈值,以迅速检测关键信息;对于林地环境及类林地环境的高大作物农田场景,寻找树干与地面的交点,形成机器人行走的左右边界,再求两边交点的中值产生一列点簇.对该列点簇进行Hough变换检测直线作为导航线,或应用最小二乘法拟合左右边界,求其中线作为路径导航线.Matlab对比仿真表明,几种算法对各自适用的场景具有可靠稳定的路径辨识能力,可对图像进行有效的批量处理.     

无筛粉碎机粉碎粒度及影响因素的试验分析

对小型锤片式无筛粉碎机进行粉碎试验,分析比较了影响加工粒度的因素.结果表明:粉碎玉米时,小型与大中型锤片式无筛粉碎机锤片末端最佳线速度分别为35～45 m/s和40～50 m/s(平均粒度为1.0～1.3mm最佳);最佳排粉方式为采用从动定盘间隙和定盘环面长条孔同时排粉;当长条孔宽度为4～6 mm、线速度为43～47 m/s时,成品的平均粒度在1 mm左右.     

水草收割机明轮推进器的建模与仿真分析

为进一步研究水草收割机在乌梁素海生态治理中有效控制湖泊富营养化的问题,针对水草收割机明轮推进器的运动特性,运用MATLAB中SQP法优化明轮的结构尺寸;根据优化的结构尺寸,通过Pro/E软件建立与物理样机相同的明轮推进器三维实体模型,装配后模拟其真实运动情况,并进行干涉检验.通过Pro/E和ADAMS的专用接口模块MECH/Pro将实体模型导入到ADAMS软件中,运用动力学分析软件ADAMS对明轮推进器进行运动仿真,获得有效数据,为水草收割机系列产品设计研究提供参考数据.     

基于Web3D的交互式虚拟水稻主茎可视化研究

在已建立的水稻主茎结构器官数学模型的基础上,采用Java3D和Web开发技术实现了水稻主茎的三维Web显示和交互控制,构建了基于Web的水稻主茎器官模型三维可视化研究平台,使得虚拟水稻作物的研究得以在IE浏览器上进行,也为其他作物的虚拟研究提出了一个新的研究思路.     

油气弹簧力学特性仿真

提出了针对油气弹簧力学特性研究的一种力学模型,根据分段线性速度特性的计算方法,运用薄板力学和流体力学基础理论,分别对开阀点和最大开阀点处的缝隙宽度、阀片预变形量以及限位挡圈等阻尼阀结构参数进行了设计,并通过修正的理想气体状态方程对油气弹簧弹性力进行了推导。通过台架性能试验与建模的仿真数据比较,验证了设计方法的正确性,最后编程分析了不同缸体和特性参数对油气弹簧速度特性的影响规律,为研究减振装置的内特性提供了参考依据。     

基于籽粒运动的多维振动筛分效率分析

在对现有往复式振动筛面上籽粒的非线性跳动进行理论分析的基础上,利用LS-DYNA程序研究了往复式和两种新型多维运动筛面上籽粒的运动情况,并提出分散性衡量指标以反映籽粒在筛面上的分散情况,以此对3种筛面的筛分效率进行对比分析。研究中依据筛面与籽粒的实物结构和物料特性建立分析模型,考虑籽粒与筛面及籽粒间的摩擦、碰撞作用,求解得出籽粒的运动规律。结果表明两种新型多维筛面运动形式有利于提高筛分效率。     

集雨限灌对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

在大田条件下研究了集雨有限补偿灌溉对旱区马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,补灌能显著提高旱作马铃薯的产量、水分利用效率和经济系数。与对照相比,补灌处理产量增幅在3.99%~21.21%之间,苗期补灌产量高于薯块膨大期补灌,苗期补灌45 mm具有超补偿效应,补灌90 mm具有高补偿效应。低定额补灌有利于水分利用效率和灌水利用效率的提高,且苗期补灌高于薯块膨大期补灌。补灌明显降低了薯块小薯率而提高了大薯率和中薯率,另外单株薯重也提高了,单株薯重与大薯率对马铃薯的产量贡献最大。综合分析认为苗期补灌45 mm和90 mm是最优补灌方案和备选方案。     

水泵橡胶密封件中多环芳烃的研究

简要分析了多环芳烃(PAHs)的危害及水泵橡胶密封件中PAHs的来源,首次采用了水泵密封件中多环芳烃的超声萃取气相色谱-质谱(GC-MS)联用的测定方法.优化了超声萃取条件,确定了16种PAHs的分离和测定条件.样品经过超声波萃取,采用选择离子监测模式(SIM)定性和定量检测水泵密封件中多环芳烃,用内标法对PAHs进行定量分析.用加标回收方法试验确定方法的准确度.结果表明:16种PAHs平均回收率为80.9%～103.8%, RSD为4.80%～15.7%,该方法可满足水泵密封件多环芳烃的检测要求.     

涡旋阀压电泵内部空化流动的数值分析

设计了一涡旋阀压电泵,采用动网格模型对其进行数值分析.首先对涡旋阀压电内部流场进行了动态模拟,得到了不同时期压电泵内的速度和静压分布图,有效地将压电振子的动态特征和流体的运动特征进行了间接流固耦合分析,验证了动网格模型在研究压电泵运动边界方面的可行性.研究了驱动频率,压电振子振幅,泵腔高度对涡旋阀压电泵输出性能的影响,发现驱动频率越小,压电振子振幅越大,出口体积流量越大,泵腔高度约为250μm,出口流量达到最大值.此外,还分别对涡旋阀和涡旋阀压电泵进行了空化模拟,得到了空化时涡旋阀内和不同时刻泵腔中的气液分布,为有效预测压电泵腔内空化,抑制空化现象提供了一定依据.     

不同密度与施氮量对玉米品质的影响

采用二次饱和D最优设计方法,研究了不同密度、氮肥施用量对玉米品质的影响,结果表明：合理密植,增施氮肥,有利于提高玉米产量和改善玉米品质;通过模拟试验和优化选择,提出了玉米产量≥7500kg/hm2、粗淀粉≥65%、粗脂肪≥4.55%、粗蛋白质≥11.2%、赖氨酸≥0.33%、色氨酸≥0.075%的栽培措施,其相应的密度为53475~72435株/hm2,氮肥施用量为278.85~488.70kg/hm2。