基于ANSYS Workbench的乘坐式割草机刀盘模态分析

刀盘是割草机重要部件,其工作时固有频率与振型的大小直接关系到整机的可靠性与安全性。为此,利用CAD/CAM软件Pro/E建立刀盘的三维实体模型,并将其导入有限元分析软件ANSYS Workbench,对所建模型进行模态有限元仿真分析,提取前6阶固有频率,与刀盘转速进行比较,计算出其工作时的危险转速范围。分析结果表明:刀盘最高工作转速远低于其1阶临界转速,有效地避免了共振的发生,验证了刀盘设计的合理性,可为刀盘其它的动力学分析奠定基础。     

自然冷资源低温储藏仓设计与稻谷储藏试验

为解决稻谷在高温干燥和储藏过程中品质损失问题,设计了自然冷资源低温储藏仓,利用冬季环境下形成的自然冰为高含水率稻谷制冷,以减少高温干燥稻谷工序并减少储藏期间稻谷的品质劣变。试验检测自然冷资源低温储藏仓内稻谷的储藏品质与加工品的变化,并与传统常温仓做对比,结果表明:所设计的自然冷资源低温储藏仓供冷均匀、能耗低、无污染,其制冷系统的能效比为3.54;初始含水率为16.5%的高含水率稻谷在自然冷资源低温储藏仓中能安全储藏5个月,平均含水率呈缓慢下降趋势,最终达到(15.1±0.5)%;自然冷资源低温储藏仓中稻谷粮温稳定,平均粮温为9.8℃;储藏期结束后,稻谷脂肪酸质量比为18.3 mg/(100 g),发芽率为86.75%,霉菌总数为5.1×104CFU/g,自然冷资源低温储藏仓中稻谷的出糙率和整精米率比常温储藏的稻谷分别提高了5.41个百分点和9.57个百分点,裂纹率比常温仓的稻谷降低了13.88个百分点,自然冷资源低温储藏仓中稻谷的储藏品质和加工品质显著优于常温仓中稻谷。     

基于随机森林算法的自然光照条件下绿色苹果识别

果实识别是自动化采摘系统中的重要环节,能否快速、准确地识别出果实直接影响采摘机器人的实时性和可靠性。为了实现自然光照条件下绿色苹果的识别,本文采集了果实生长期苹果树图像,并利用随机森林算法实现了绿色苹果果实的分类和识别。针对果树背景颜色和纹理特征的复杂性,尤其是绿色果实和叶片在很多特征上的相似性,论文基于RGB颜色空间进行了Otsu阈值分割和滤波处理,去除枝干等背景,得到仅剩果实和叶片的图像。然后,分别提取叶片和苹果的灰度及纹理特征构成训练集合,建立了绿色苹果随机森林识别模型,并使用像素模板验证数据集,对模型进行预测试验,正确率为90%。最后,选择10幅自然光照条件下不同的果树图像作为检测对象,使用该模型进行果实识别并使用霍夫变换绘制果实轮廓,平均识别正确率为88%。结果表明,该方法具有较高的鲁棒性、稳定性、准确性,能够用于自然光照条件下绿色果实的快速识别。     

复杂传动轴系扭振的递归传递矩阵法

现有分支轴系的传递矩阵法不仅需针对具体传递结构编制程序,而且它的剩余扭矩存在奇点。作者指出传动系的拓扑结构为树型。利用这一特点,构造了一种递归格式,只须提供描述传动系的数据,无须多次编程和调试。通过对传递过程的修正,消除了余量函数的奇点。算例结果表明所提出的算法是稳定和高效的。     

植被恢复演替初期对模拟降雨产流特征的影响

利用模拟降雨装置,研究了演替恢复初期不同植被覆盖以及不同处理下坡面降雨的产流过程和人渗率。实验研究结果表明,植被演替开始之初,由于地表土壤的土质比较疏松,土壤的人渗率比较大。随着植被演替的进行,土壤中有机质等物质的逐渐累积,土壤的理化性质发生了变化,土壤的人渗特征也随之降低。剪草降雨小区的实验研究结果说明,在降雨的初期,土壤的人渗性能相对较低,随着实验的进行,在雨滴的打击下,部分结皮被破坏,土壤的人渗率也随之增大。说明地表生物结皮的存在,降低了土壤的人渗性能。采取适当的措施破坏地表生物结皮,有利于提高土壤的人渗性能,增加干旱半干旱地区对降雨的利用程度。     

四川自然土壤和旱耕地土壤可蚀性特征研究

应用美国通用土壤流失方程 (USLE)和土壤侵蚀预报模型 (WEPP)中的土壤可蚀性K值 ,对四川各类自然土壤和旱耕地土壤可蚀性特征进行了研究。结果表明 :土壤可蚀性K值与土壤理化性质直接相关 ,自然土壤和旱耕地土壤可蚀性K值在 0 2 68～ 0 3 44之间 ,紫色土的分布面积和K值较大 ,是易遭受侵蚀的土壤。应采取增施有机肥、实行坡改梯等措施 ,加强对耕地、高可蚀性土壤侵蚀的综合防治     

吴旗柴沟流域植被物种多样性研究

为了解吴旗县植被自然恢复的基本过程及其物种多样性变化,对该县柴沟流域封禁多年的植物群落进行了研究,结果表明:柴沟流域植物种主要以猪毛蒿、达乌里胡枝子、赖草、铁杆蒿为主,阳坡的植被演替规律为猪毛蒿+狗尾草+华虫实→赖草+猪毛蒿(达乌里胡枝子、铁杆蒿、隐子草)→达乌里胡枝子+赖草(百里香、冷蒿、角蒿、铁杆蒿),阴坡植被恢复的演替规律为猪毛蒿(达乌里胡枝子、赖草)→铁杆蒿(冷蒿)。柴沟流域阴坡群落的物种丰富度、多样性、均匀度都较高,阳坡较低,混交林地的丰富度最大、均匀度最小。     

Diesel and glyphosate price changes benefit the economics of conservation tillage versus traditional tillage

Recent increases in diesel price and decreases in glyphosate [N-(phosphonomethyl) glycine] price should favor the profitability and farmer acceptance of herbicide-intensive conservation tillage systems versus fuel-intensive traditional tillage (TT) systems. Profitability results from a long-term field experiment that compared TT, minimum tillage (MT), and delayed minimum tillage (DMT) systems for winter wheat–(Triticum aestivum L.)summer fallow in eastern Washington, USA were calculated using both 1998 and 2005 input prices. Net returns for the MT and DMT systems increased by US$ 6.37 and 6.30 (rotational ha)⁻¹, respectively, and net returns to the TT system decreased by US$ 2.36 (rotational ha)⁻¹ when 2005 versus 1998 prices were used. Here, rotational ha equals 0.5 ha fallow and 0.5 ha wheat. Focusing on the dominant crop of soft white winter wheat (SWWW), the 2005 price hikes pushed diesel costs up for all systems, from US$ 6.81 (rotational ha)⁻¹ for DMT to US$ 9.00 (rotational ha)⁻¹ for TT. The cost of diesel for the conservation tillage systems, relative to the cost for TT, decreased by US$ 1.50–2.20 (rotational ha)⁻¹. The conservation tillage systems accrue greater savings from the price reduction in glyphosate because they consume more of this herbicide. An unanticipated result was that relative cost savings from price changes in N fertilizer rivaled those from diesel and glyphosate because anhydrous NH₃–N was exclusively used in the experiment for TT and aqueous NH₃–N for MT and DMT. The price of anhydrous NH₃–N increased from US$ 0.55 kg⁻¹ in 1998 to 0.85 kg⁻¹ in 2005, a 56% increase. Aqueous NH₃–N only increased from $0.75 kg⁻¹ in 1998 to 0.85 kg⁻¹ in 2005, a 15% increase. The greater price increase for anhydrous NH₃–N penalized the TT system because of its use of this fertilizer. If the same source of N fertilizer were used on all three tillage systems, this fertilizer cost effect would disappear. Nonetheless, the conservation tillage systems still retained a statistically significant profitability advantage over TT even if the same fertilizer was used throughout. The sharp price increase for diesel and the concurrent price decrease for glyphosate herbicide favored the conservation tillage systems over TT in this study. Results provide strong evidence for the superior profitability of conservation tillage winter wheat–summer fallow under current economic conditions.     

黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复植被特征及其与土壤环境的关系

 为给黄土高原退耕地的植被恢复和重建提供科学依据,以黄土高原丘陵沟壑区的安塞县为例,用系统聚类和逐步多元回归的分析方法,对退耕地自然恢复植被的演替阶段进行划分,并定量分析群落演替过程中的植被特征及其与土壤环境的关系。结果表明:黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复草地的演替,依次经历猪毛蒿群落→赖草群落→长芒草群落、铁杆蒿群落、达乌里胡枝子群落→白羊草群落。随着退耕地植被恢复的不断进行,Gleason指数、Margalef指数等丰富度指数以及群落Pielou指数,都呈现出先减小后增大的趋势,Simpson指数在演替初期及平衡阶段较大,群落生态优势度与物种丰富度的变化趋势相反。在群落的演替过程中,土壤有机质、全N、有效N和速效K的含量不断增加,土壤pH值和速效P含量不断减小,土壤表层密度变小,孔隙度变大。A层土壤全N、有效N含量、土壤pH值和C层土壤全N含量与物种丰富度呈显著正相关,A、C层土壤有机质含量和B层土壤速效K含量与其关系相反;B层土壤速效P的含量与群落生态优势度呈显著正相关;A、B层土壤速效K含量与植被群落盖度呈正相关关系,B层土壤速效P含量与其关系相反。     

黄土高原生态系统演替进程中土壤有机质和pH值变化规律

通过对黄土高原生态系统演替进程中土壤有机质和pH值变化进行分析,结果表明:在同一演替系列中,随演替进程的推移,土壤中有机质增加,pH值减小;在不同地段上,演替高级阶段土壤的有机质高于低级阶段,pH值正好相反;人为间断干扰的生态系统土壤有机质下降,pH值升高;人为持续干扰的亚顶级生态系统土壤有机质明显降低,PH值明显升高.