甘蔗叶粉碎深埋还田机单边平底开沟装置的设计

针对南方甘蔗产区开展实施的甘蔗叶粉碎深埋技术,研制了一种甘蔗叶粉碎深埋还田机。本文重点设计了机具的单边平底开沟装置以适合南方砖红壤的条件要求,确定了开沟装置的结构参数;并通过扭柱型犁体曲面设计,增强了翻土和碎土能力。田间试验表明:甘蔗叶粉碎深埋还田机通过性良好;开沟装置开沟平均深度为39.95cm,底部宽度为25.03cm,上底宽为49.85cm,回土深度为11cm,开沟性能良好,工作可靠,能够满足甘蔗叶深埋技术要求。     

基于逆向工程的摇臂杆零件的快速成型

使用专业的三维扫描装置获取摇臂杆零件的点云数据,对点云数据进行精确的处理以及曲面重构,得到摇臂杆零件的曲面模型,最后将曲面模导入3D打印机,完成摇臂杆零件的快速成型制造.结果表明:基于逆向工程与快速成型技术可以比较精确地还原实体的各项特征,能够缩短新产品的研发周期,降低制造成本.     

猪人工授精技术需要注意的事项

猪的人工授精技术有以下优点:能提高种公猪的利用率,充分发挥优良种公猪的作用,扩大种公猪的配种范围和解决公母体重相差悬殊的配种困难,公母猪不直接接触,有利于减少疫病传播.由于饲养种公猪少,可以节省大量的饲养管理费用,特别是对我国当前猪肉短缺的市场,意义非常重大.如何提高猪的人工授精技术,需注意以下几个方面的问题.     

直接接触式换热器传热性能优化

建立了以容积换热系数为目标函数,工质流率U₀、喷头喷孔直径d_i、导热油液位高度Z为决策变量的直接接触式换热器性能优化模型,同时进一步将液滴群行为与传热协同关系作为约束条件引入优化模型中,重点分析该约束条件对优化过程及结果的影响。运用遗传算法对原模型和补充模型进行了优化分析,结果表明：原模型优化后的容积换热系数达到了初始值的6.7倍;而补充模型最优值的迭代次数比原模型减小了约55%,同时最优值比原模型提高了0.3%。所以该约束条件不仅提高了迭代速率,还提高了寻求全局最优值的概率,使得最优解更逼近全局最优值。     

超声辅助提取白豆蔻挥发油的工艺优化

在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken设计对白豆蔻挥发油超声辅助提取工艺中的液料比、超声温度和超声时间3个因素的最优化组合进行了定量研究,建立并分析了各因素与得率关系的数学模型。结果表明:最佳的工艺条件为液料比10.2mL/g、超声温度61℃和超声时间51min。经试验验证,在此条件下,得率为2.78%,与理论计算值2.74%基本一致。说明回归模型能较好地预测白豆蔻挥发油的提取得率。     

压电驱动微悬臂梁与基底粗糙面间多次接触分析

基于压电原理,在考虑黏着、微凸体间相互作用、基底弹塑性变形及微悬臂梁弹性恢复等基础上,运用ABAQUS动态模拟分析了压电薄膜驱动下微悬臂梁末端与基底粗糙面间的接触。结果表明:每次压电驱动接触过程中均存在数次明显的接触-分离情形,梁与基底在无电压作用后2~4μs内仍出现黏合,分离期间粗糙表面发生小部分的弹塑性变形,其中最大残余应力值处于接触区域边缘;随着压电驱动次数的增加,基底发生塑性变形区域不断向两边扩展,表面间黏合作用增强,影响系统接触的可靠性。     

触土曲面准线曲率特征及其减阻性能分析

准线形式对土壤工作部件触土曲面几何形式、工作阻力和土壤扰动状况均有重要影响。从曲率趋势线、曲率半径梳和曲率半径中心轨迹3个角度,分析了直线、圆弧线、摆线、抛物线及仿生曲线等5种典型触土曲面准线形式的内在几何特征及其与减阻性能之间的关系。准线形式或触土曲面形式的改变直接改变了与之接触的土壤所受法向压力作用规律,并通过改变切土阻力、土壤内摩擦阻力、土壤-触土曲面摩擦阻力及对底部土壤的压实阻力等因素中的一种或几种,使得整体工作阻力和土壤扰动产生了不同效果。研究结果表明:具有较简单常数曲率变化趋势的直纹面、圆弧面减阻性能相对较差;曲率半径中心轨迹具有多个极值点、有拐点且分段连续特殊几何特征的仿生曲面,在工作过程中能够同时降低土壤内摩擦阻力、土壤-触土曲面摩擦阻力及对底部土壤的压实阻力等几个因素的水平,并可获得极佳的减阻性能。研究对于深入掌握触土曲面几何与力学特性及触土曲面高效节能设计方法具有较重要的参考意义。     

超声铣削钛合金材料表面粗糙度研究

在传统铣削基础上赋予铣刀超声扭振,研究加工参数(振幅、铣削速度、进给量)对铣刀侧刃加工表面质量的影响。进行了扭振铣削试验,得到了单变量加工参数对铣削表面质量的影响,并应用方差分析和响应曲面分析研究了加工参数各因素及交互因素对表面粗糙度影响的显著性,优化了加工参数,建立了粗糙度预测模型。研究表明,施加的超声扭振可明显降低表面粗糙度;超声扭振铣削加工时对表面粗糙度影响重要程度依次为振幅、铣削速度、进给量;采用大振幅和低铣削速度更利于降低表面粗糙度。     

高速犁体曲面的研究现状与分析

分析了国内外高速犁体曲面的研究现状,总结了高速犁体曲面设计的主要成形方法,指出了基于土垡运动原理的参数化设计是目前高速犁体曲面的主要设计方法。结合现代化的三维计算机辅助设计方法,研究犁体曲面的参数化设计,提出现阶段高速犁体曲面的设计方向。     

固定结合面刚度分形模型

基于粗糙表面统计学参数与表面轮廓分形参数之间的关系,给出了结合面等效粗糙表面轮廓分形参数的计算方法;在此基础上,提出了结合面切向接触刚度的修正分形模型;为验证模型的正确有效性,将固定结合面等效为若干个法向和切向接触弹簧单元,其刚度通过相应的接触刚度模型进行计算,进而对文献[9]的结合面实验装置——哑铃模型进行了有限元建模及模态分析,间接证明了接触刚度的正确有效性,并探讨了等效接触弹簧单元的刚度、数量对有限元建模精度的影响.此外,对文献[8]的实验模型进行了有限元建模及谐响应分析,并对实验模型的实测、柔性连接仿真与刚性连接仿真频响曲线进行了对比,进一步证实了在仿真建模过程中考虑结合面接触刚度的必要性.