菱角离散元粘结参数标定与剪切试验

针对菱角（Trapa bispinosa Roxb.）脱壳初加工装备设计与仿真分析时缺乏有效的离散元模型问题,开展菱角粘结离散元参数标定与样机试验工作。采用三维反求技术获取菱角轮廓模型,测取菱角本征参数及基本接触参数,得到菱角平均剪切力为352.95 N,并以此为标定目标,采用EDEM软件中的Hertz-Mindlin with bonding模型建立菱角离散元模型,通过单因素试验筛选粘结参数标定范围,由二水平析因试验、最陡爬坡试验筛选显著因素及其标定区间,设计响应面试验求解粘结参数,确定离散元模型中的最优粘结参数组合,开展旋转剪切仿真试验及样机验证试验。结果显示：仿真得到的菱角脱壳剪切力为352 N,与实际误差为0.269%;菱角剪切刀具为矩形,转速230 r/min时,剪切力最小值为93.20 N,与预测值92.99 N的误差为0.215%;样机试验中矩形刀具在转速为230 r/min时各项性能指标最优,表明建立的菱角离散元模型可靠。     

双层种箱式马铃薯排种装置设计与试验

为了提高链勺式马铃薯排种装置排种性能,该研究基于离散单元法理论,使用EDEM软件建立了排种装置数值模型,在对排种过程中种薯运动规律仿真分析的基础上,设计了具有双层种箱结构的排种装置,以空种率和重种率为性能指标,试验研究了排种速度、种勺直径和充种高度对充种性能的影响规律,利用回归方程和多目标优化方法对双层种箱式排种装置进行了参数的优化设计,结果为:1)排种速度0.67 m/s、种勺直径48.6 mm、充种高度0.28 m时,空种率和重种率分别是3.8%和8.8%;2)排种速度0.36 m/s≤v≤0.96 m/s、种勺直径44 mm≤d≤56 mm、充种高度0.15 m≤h≤0.28 m时,空种率小于10%,重种率小于20%。种薯运动规律表明:增大高效充种区、增强种薯流动性可以有效提高充种成功率。试验结果表明:与单层种箱式排种装置相比,双层种箱式排种装置空种率降低50%,重种率降低24.5%;排种速度提高92%时,仍可保证排种性能。该研究为链勺式马铃薯排种装置的优化设计提供指导。     

离散元法在土壤动力学方面的研究

离散元法是求解与分析复杂离散系统的运动规律与力学特性的一种新型数值方法。耕作土壤本身具有离散性质,因此离散元法是分析外力作用下土壤动态行为变化过程的较理想方法。本文主要阐述了离散元法在土壤动力学方面的国内外研究进展,就接触模型、颗粒形状模型、接触判断以及与其他数值方法的耦合的国外研究进展进行综述,并对将来的研究工作进行展望。     

藜麦秸秆接触物理参数测定与离散元仿真标定

探明藜麦秸秆的力学特性是进行藜麦相关机械研发与优化的前提。以藜麦秸秆为研究对象,借助离散元建模软件(Discrete Element Method,DEM)对藜麦秸秆进行离散元建模,并通过物理试验与虚拟试验相结合的方法对藜麦的粘结接触模型(Bonded Particle Model,BPM)进行了参数校核。结果表明：(1)以300 mm/min为加载速度,对含水率为59.61%的陇藜一号藜麦秸秆进行径向压缩试验时,最大临界载荷为173.67 N,抗压强度为0.116 MPa;(2)对bond粘结模型进行参数校核后,得到单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力临界切向应力及粘结半径分别为2e+09 N/m³, 1.5e+09 N/m³, 3e+07 Pa, 2e+07 Pa, 0.96 mm,此时离散元模型力学特性与藜麦秸秆相接近;(3)经过计算得到藜麦秸秆模型的抗压强度为0.120 MPa,与试验结果的相对误差为6.0%。试验结果验证了此参数组的准确性,也为藜麦秸秆的其他仿真试验提供参考。     

流域离散化对分布式水文模型径流模拟的影响

以嫩江上游诺敏河古城子水文站以上集水区为研究对象,利用分布式水文模型SWAT (Soil and Water Assessment Tool),对研究区进行6种子流域划分,研究不同时间尺度上径流模拟随流域离散化水平的变化,以了解输入数据空间集总程度对分布式水文模拟的影响.结果表明,在年和月尺度上,不同子流域划分对径流模拟精度影响较小,但在日尺度上对径流模拟精度有影响;不同时间尺度上流域离散化水平对出口流量的影响均较小,但地表径流随子流域数量的增加而增大,相对误差达到35.4％;径流模拟结果对降水量较敏感,湿润年份模拟精度更高,而子流域划分对径流模拟结果的影响在干旱年份以及夏季汛期更显著;当流域离散化达到一定水平即最小集水面积阈值为流域总面积的2％时,增加子流域划分对径流模拟结果的影响较小,但减少子流域划分则会导致模拟结果不稳定,且难以满足流域空间格局分析的要求.     

基于双圆盘覆土的种肥分施装置设计与试验

【目的】针对免耕条件下玉米播种施肥时,采用自然回土方式存在的种肥间距不稳定、种子覆土量不足等问题,采用主动覆土方法,设计一种基于双圆盘覆土的种肥分施装置。【方法】设计基于双圆盘覆土的种肥分施装置,利用EDEM对该装置的作业性能进行离散元仿真,研究圆盘直径、圆盘入土深度、圆盘张角、排种管前后间距及圆盘后方开口间距对种肥间距和种子覆土厚度的影响,并在此基础上选取圆盘直径(150,175,200,225,250 mm)、排种管前后间距(60,80,100,120,140 mm)及圆盘后方开口间距(110,135,160, 185,210 mm)为试验因素,利用3因素5水平二次正交回归试验,分析各关键因素对种子覆土厚度的影响。与不加覆土圆盘的装置进行田间对比试验,对基于双圆盘覆土的种肥分施装置作业效果进行验证。【结果】利用Design-Expert软件得出了影响种子覆土厚度的主次因素:圆盘后方开口间距、排种管前后间距、圆盘直径;最优组合是圆盘直径201 mm,圆盘后方开口间距103 mm,排种管前后间距115 mm。田间试验表明,设计的装置种肥间距与种子覆土厚度与仿真优化结果的相对误差分别为7.63%和11.45%;设计的装置种肥间距和种子覆土厚度较不加覆土圆盘的装置分别增加了14.30%和19.30%,种肥间距与种子覆土厚度的变异系数分别为5.21%和7.26%。【结论】所设计的基于双圆盘覆土的种肥分施装置作业效果满足种肥分施要求,为后续种肥分施技术与装置的研发提供了依据。     

狭鳕（Theragra chalcogramma Palas）目标强度的现场测定

１９９３年夏季“北斗”号调查船白令海狭鳕（ＴｈｅｒａｇｒａｃｈａｌｃｏｇｒａｍｍａＰａｌａｓ）资源声学调查期间，利用计数—积分法对狭鳕的目标强度进行了现场测定。结果表明，平均叉长５１６ｃｍ的狭鳕的平均目标强度为－３４３ｄＢ；以常规的２０Ｌｏｇｌ形式表示，其目标强度与叉长的关系式为ＴＳ＝２０Ｌｏｇｌ－６８．６ｄＢ。该测定结果较目前采用的关系式：ＴＳ＝２０Ｌｏｇｌ－６６．０ｄＢ低２６ｄＢ；应用于资源量计算，其估算值将比现估算值高８２％。     

2017年广西部分猪场五种常见病毒性疾病血清学调查与分析

为了了解2017年广西部分猪场主要五种病毒病的免疫和感染情况,试验采用ELISA方法对广西6市35个猪场送检的2 505份血清进行抗体检测。检测结果表明:猪瘟病毒(CSFV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪圆环病毒2型(PCV-2)、猪口蹄疫病毒O型(FMDV-O)、猪伪狂犬病毒(PRVgB)的血清抗体阳性率(合格率)分别为88.0%、89.7%、90.2%、77.3%和93.1%,CSF、PRRS、PCV-2的抗体离散度分别为:38.75%、50.12%、37.80%。结果说明:CSFV、PRRSV、PCV-2和PRV的免疫效果较好,但PRRSV不同个体之间抗体水平仍有较大差异,FMDV-O的免疫效果相对较差。PRVgE高达19.5%,表明PRV野毒在广西普遍存在,应加强猪场PRV野毒的净化。     

双充种室大蒜单粒取种装置设计与试验

针对当前大蒜机械化播种单粒合格率低、漏充率高的问题,该研究设计了一种双充种室大蒜单粒取种装置.通过分析与计算,确定了取种装置关键部件参数,阐述了双充种室结构可降低蒜种漏充的作业机理.采用EDEM软件进行了单因素仿真试验,分析了一级取种勺速度、种层厚度对充种性能及种群规律的影响,得到第二充种室内充入蒜种与被清掉蒜种的速度...     

基于云变换和Rough集扩展模型的判定树构造

针对现有判定树算法在处理空缺值和连续值以及知识表达上不精确性和复杂性问题,提出基于云变换和Rough扩展模型的判定树构造算法。该算法利用云变换来离散化连续属性,然后根据概念集,采用极大判定法对每个数值型属性的原始属性值进行软划分,从而得到离散属性值。最后利用特性关系下的加权平均粗糙度来选取当前结点的分裂属性来递归生成判定树。与C5.0算法相比,新算法可妥善处理空缺值、合理离散连续属性。试验结果表明,该算法具有良好的实用性。