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改进整数线性规划法的农机配备研究

中国农机化学报 2024年第3期45卷 173-181页

作者：胥备刘元义于圣洁陶丽欢唐小涵郭孝琛山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000 华能煤炭技术研究有限公司北京市100070

山东省小麦玉米规模化轮作生产下机械效能未充分发挥,存在动力机械与机具配套比低、农机动力与资金浪费问题,主流的整数线性规划农机配备法不适配山东省中小型农业新型经营主体。在对小麦玉米周年轮作全程机械化技术模式调研后,对小面... 详细信息

山东省小麦玉米规模化轮作生产下机械效能未充分发挥,存在动力机械与机具配套比低、农机动力与资金浪费问题,主流的整数线性规划农机配备法不适配山东省中小型农业新型经营主体。在对小麦玉米周年轮作全程机械化技术模式调研后,对小面积耕作时农机配备模型采用增设租赁农机服务进行改进。通过验证计算,模型优化后年成本为47 922元,相比未优化前模型成本210 392元下降77.22%;农业机械的配备量下降63.63%。

关键词：小麦-玉米轮作全程机械化技术模式优化配备农机服务

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设施农业就地翻土犁的研究

设施农业就地翻土犁的研究

作者：于圣洁山东理工大学

学位级别：硕士

设施农业是结合工程、材料、环境、生物等工程,为生产物提供最适宜生长条件的新兴现代生产方式,是各国大力发展的农业种植模式,尽管我国设施农业已极具规模,但往往会出现长期重茬种植导致病菌虫卵滋生的问题。为此,本文提出一种问题解... 详细信息

设施农业是结合工程、材料、环境、生物等工程,为生产物提供最适宜生长条件的新兴现代生产方式,是各国大力发展的农业种植模式,尽管我国设施农业已极具规模,但往往会出现长期重茬种植导致病菌虫卵滋生的问题。为此,本文提出一种问题解决方法——深翻改善土质,设施农业中耕整作业大多采用旋耕而无法实现深翻,而能够实现深翻的铧式犁由于其侧移特性在犁耕后会出现一条墒沟,墒沟会使设施农业结构的稳定性受到影响。因此,需要一种能够实现土壤深翻但不会使土壤侧移的翻转犁具。本文利用逆向工程、犁体曲面设计理论等方法完成了就地翻土犁的整机设计;并对其进行仿真试验;提出原沟落土率概念,构建原沟落土率预估模型;实物验证预估模型有效性。使用非接触式光学三维扫描仪获取BT-25型铧式犁主犁体三维数据,在Geomagic Wrap中处理三维数据得到优化的犁体面片信息;用Geomagic Design X对面片信息进行变异、过渡、曲率连接等逆向设计,得到逆向曲面。定义就地翻土犁翻垡原理,结合水平直元法与翻土曲元法创设就地翻土犁犁体曲面设计方法——翻土曲元法;通过对犁体导曲线、翻土曲元线的设计,由翻土元线中点穿透于导曲线且翻土元线角度按照规律变化后得到一种翻垡后土垡无侧移且无犁沟的就地翻土犁体曲面,采用solidworks建立贴合于就地翻土犁逆向曲面的正向曲面。查阅现有土壤物理性质研究成果文献,获得土壤的密度、泊松比、剪切模量。实测设施农业土壤相对湿度34.57%、土壤堆积角39°,通过EDEM软件中接触参数数据库GEMM得到接触参数范围,标定土壤颗粒间表面能4.19J/m2、碰撞恢复系数0.282、动摩擦系数0.051、静摩擦系数0.629,创设试验土槽,开展模拟土壤耕作试验。仿真结果基本完成原沟翻土动作,耕作时犁体所受阻力在犁铧破土和土垡到达犁壁时耕作阻力平稳上升,土壤到达犁翼部耕作阻力达到顶峰1200N逐渐平稳。而犁体曲面极为复杂,若要清晰地观察犁体各参数间相互作用,创建评价就地翻土犁耕作效果指标——原沟落土率,以原沟落土率为响应指标,利用Design-Expert 10.0.7软件对耕作效果开展原沟落土试验设计,使用Plackett-Burman试验设计方法进行了多因素两水平的显著性筛选试验,考察就地翻土犁耕宽、耕深、犁铧安装角、切土角、导曲线提升角、开度、犁体长度、耕作速度各因素中影响原沟落土率最为显著的因素。再对显著因素进行Box-Behnken试验设计,得到最高原沟落土率目标下各参数的最佳值曲面。对犁体进行实物制造以及试验,试验结果表明原沟落土率与单双铧配置关系最大,与耕深的关系次之,与耕速关系最小。双铧配置,耕深25～30cm,耕速5.75km/h原沟落土率达到最高。

关键词：设施农业就地翻土犁犁体设计 EDEM 试验设计实物试验

基于离散元的设施农业就地翻土犁的研究与试验

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吉林大学学报(工学版) 2022年

作者：刘元义于圣洁胥备王宪良宋发成山东理工大学农业工程与食品科学学院西安交通大学机械制造系统国家重点实验室

针对设施农业空间狭小、土壤病虫害严重，无法使用铧式犁深翻的问题，提出一种就地翻土解决办法。根据逆向工程得到就地翻土犁犁体逆向曲面，通过现有犁体成型原理，参照铧式犁犁体耕宽、耕深、犁体安装角、切土角、导曲线提升角、开度...

针对设施农业空间狭小、土壤病虫害严重，无法使用铧式犁深翻的问题，提出一种就地翻土解决办法。根据逆向工程得到就地翻土犁犁体逆向曲面，通过现有犁体成型原理，参照铧式犁犁体耕宽、耕深、犁体安装角、切土角、导曲线提升角、开度、犁体长度等参数，创设就地翻土犁犁体正向曲面；实测设施农业土壤相对湿度34.57%、土壤堆积角39°，通过EDEM软件中接触参数数据库GEMM得到接触参数范围，标定土壤颗粒间表面能4.19J/m、碰撞恢复系数0.282、动摩擦系数0.051、静摩擦系数0.629，创设试验土槽；引入原沟落土率概念；构建原沟落土率与曲面参数间的相互作用模型，得到最佳原沟落土率曲面参数；利用Design-Expert软件进行分析，以原沟落土率为响应指标，使用Plackett-Burman试验设计方法开展多因素两水平显著性筛选试验，得到影响原沟落土率耕宽、犁铧安装角、切土角3个显著性因素；对3因素进行Box-Behnken试验设计，得到278.392mm耕宽、40.522°犁铧安装角、23.211°切土角最佳设计参数。针对优化结果进行试验，得到试验结果与预测结果误差为3.13%，试验结果表明所研究就地翻土犁可以达到就地翻垡目的，并为解决设施农业内土壤深翻问题提供参考。

关键词：

山东省小麦玉米周年全程机械化丘陵山区综合效益评价分析

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中国农机化学报 2022年第2期43卷 182-187页

作者：张悦刘元义于圣洁胥备宋心宇张晟昊山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000

针对山东丘陵山区小麦—玉米周年全程机械化综合效益评价较少及评价体系不完善的问题,基于层次分析法和专家评价法构建以保护农业生态环境和提高农业经济效益、生态效益、社会效益周年全程机械化技术模式的综合效益评价体系。该体系包... 详细信息

针对山东丘陵山区小麦—玉米周年全程机械化综合效益评价较少及评价体系不完善的问题,基于层次分析法和专家评价法构建以保护农业生态环境和提高农业经济效益、生态效益、社会效益周年全程机械化技术模式的综合效益评价体系。该体系包括经济效益指标、生态效益指标、社会效益指标3个1级指标,设定经济收益、资源利用、土壤保护、社会贡献、机械化率等7个2级指标,确定单位面积纯收入、年人均收入等13个3级指标,进行综合效益指标权重与分值的确定,并以山东省丘陵山区典型合作社为例进行验证。结果表明,一级指标经济、生态、社会效益的权重比为6∶2∶2,其满分值为60分、20分、20分;经济效益二级指标经济收益权重为1,其满分值为60分;生态效益二级指标资源利用与土地保护权重比为3∶1,其满分值为15分和5分;社会效益二级指标社会贡献、机械化率、抗逆减灾、推广率之间的权重比约为6∶3∶6∶5,其满分值为6分、3分、6分、5分。经计算山东省文登区姚家合作社得分为70分,并针对合作社得分给予诊断性意见。该研究对山东丘陵山区农业种植合作社的生产与发展有一定的指导作用,也为当地政府提供有益参考。

关键词：小麦玉米丘陵山区全程机械化综合效益效益评价

基于逆向工程的设施农业就地翻土犁设计与试验

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中国农机化学报 2023年第12期44卷 60-65页

作者：杨书搏刘元义于圣洁张悦王丽娟宋心宇山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000

针对当前设施农业耕整作业大多采用旋耕法无法实现深翻而能够深翻的铧式犁存在土垡侧翻特性使其不适用于设施大棚的问题,基于逆向工程技术创新设计就地翻土犁。选用GMSCAN-H手持式激光三维扫描仪对BT-25型铧式犁进行扫描,获取点云数据,... 详细信息

针对当前设施农业耕整作业大多采用旋耕法无法实现深翻而能够深翻的铧式犁存在土垡侧翻特性使其不适用于设施大棚的问题,基于逆向工程技术创新设计就地翻土犁。选用GMSCAN-H手持式激光三维扫描仪对BT-25型铧式犁进行扫描,获取点云数据,并通过逆向设计软件Geomagic Design X构建就地翻土犁犁体曲面及其他工作部件,完成就地翻土犁的三维建模。利用3D打印技术打印其缩放模型并进行土槽试验。试验结果表明:应用逆向工程技术设计的就地翻土犁,原沟落土率为90.3%,所建三维模型为后续就地翻土犁进一步研究和优化提供参考。

关键词：就地翻土犁逆向工程设施农业三维模型 3D打印

镁铝层状双氢氧化物的组装及其阻燃性能的研究

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镁铝层状双氢氧化物的组装及其阻燃性能的研究

作者：于圣洁上海应用技术学院

学位级别：硕士

层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,简写为LDHs)是一种具有类水滑石层状结构的典型阴离子型层状化合物,具有独特的结构和组成特点,在高分子阻燃材料方面展现出良好的应用价值和应用前景。本论文通过对镁铝型层状双氢氧化物... 详细信息

层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,简写为LDHs)是一种具有类水滑石层状结构的典型阴离子型层状化合物,具有独特的结构和组成特点,在高分子阻燃材料方面展现出良好的应用价值和应用前景。本论文通过对镁铝型层状双氢氧化物进行掺杂、负载和插层组装,制备了新型多元LDH并对其结构变化、阻燃性能进行了系统的表征及分析：(1)本文将Eu作为探针掺入Mg/Al-LDH合成不同掺杂浓度的LDH：Eu,探究掺杂离子对LDH主体结构的影响,通过XRD研究物相转变、SEM进行形貌分析,表明维持LDH的层板结构Eu的掺杂浓度要低于0.06;同时利用Eu3+的发光特性详细讨论了体系发光性能和物相转变的关系,根据体系对称性的变化得知高温煅烧后LDH层板坍塌,新相MgO、MgAl2O4生成。(2)通过溶胶凝胶法在Mg/Al/Fe-LDH表面负载Ti02,探讨该复合物的合成条件和负载量对其阻燃及抗紫外性能的影响,结果表明TiO2-0.5%/LDH与EVA的复合材料氧指数可达27,经10天光照后的拉伸强度可达82%。(3)采用十二烷基硫酸钠(SDS)插层改性LDH,讨论了改性条件,复配比例对材料的阻燃性能的影响。结果表明,LDH的添加量为5%时该复合材料的氧指数最高可达29,此时拉伸强度为22.32 MPa。

关键词：层状双金属氢氧化物组装改性高分子阻燃

养老保险会促进农民工家庭的人力资本投资吗？ ——基于CFPS数据的实证分析

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养老保险会促进农民工家庭的人力资本投资吗？ ...

作者：于圣洁上海财经大学

学位级别：硕士

关于养老保险与人力资本投资之间的关系的研究目前已进行过许多，不同学者采取不同的假设得出的结论也不尽相同。本文主要关注农民工群体，主要关注以下两个问题：对于农民工家庭其参保行为是否对其家庭人力资本投资产生影响？如果存在... 详细信息

关于养老保险与人力资本投资之间的关系的研究目前已进行过许多，不同学者采取不同的假设得出的结论也不尽相同。本文主要关注农民工群体，主要关注以下两个问题：对于农民工家庭其参保行为是否对其家庭人力资本投资产生影响？如果存在影响其作用机制是怎样的？　　已有文献多数着眼于城镇户籍的劳动力参加城镇职工基本养老保险或农村居民参加新型农村养老保险对其教育支出的影响，在我国养老保险参保群体中，有这样一类较为特殊的劳动力——农民工，农民工具有“半城半乡”的特点，是我国城乡二元结构下特殊的产物，他们较城镇户籍的劳动力在很多方面都受到限制，如收入偏低、难以获得社会保险，进而在就医、子女教育等方面都面临困难。目前较少有关于农民工参保行为与家庭人力资本投资相关关系的研究，但对于这样一个人力资本水平偏低、收入偏低的群体，教育投入对其家庭更加具有重要意义，因此有必要对其展开分析。　　首先，通过对文献的梳理，发现在微观视角下二者间可能存在的影响机制包括正向及负向两种不同的方向，正向机制包括：（1）现收现付制养老保险制度将老年期养老金收入与劳动人口平均人力资本水平挂钩，并且为父母提供了回收对子代教育投入路径，因此会促进父代对子代的人力资本投资;（2）社会养老在一定程度上替代了家庭养老，家庭在进行生育决策时倾向于减少孩子数量，提高单个孩子人力资本投资;（3）参加了养老保险的个体其年老后的生活得到了一定保障，因此可能会减少为养老而进行的预防性储蓄，从而提高当期包括教育支出在内的消费水平。负向机制包括：（1）在促进效应的机制1中，可能存在搭便车的情况，即使不对下一代进行人力资本投资，社会整体人力资本水平的提升即可使得自身养老金待遇水平得到提高，因此参保可能也会对代际间的人力资本投资产生抑制的作用;（2）在没有社会养老保险或社会养老保险保障水平不充分的情况下，父代与子代间会形成一种代际间的交换关系，养老保险制度的出现会破坏家庭中原有的人力资本积累机制，进而抑制对子代的人力资本投入;（3）对于农民工这一收入较低的群体，由于收入较低，参加养老保险的支出可能会挤出家庭对子代的教育投资。　　实证分析部分使用CFPS2012、2014、2016及2018共四期数据，在基准回归中，对所有农民工家庭进行分析，不区分其参保类型，结果显示其参保行为对家庭教育支出影响并不显著;其次对农民工群体按照收入水平、参保类型及所在区域分组，考察不同条件下是否存在异质性，发现在收入方面，参保对低收入组家庭的教育支出具有显著促进的作用，而对高收入家庭影响并不显著，不论采用家庭平均教育支出还是家庭总教育支出来衡量教育投入该结论均成立;在参保类型方面，对于参加了城乡居民养老保险的农民工家庭，其参保行为对教育支出影响并不显著，而参加城镇职工基本养老保险的家庭其参保行为可以显著提高家庭人力资本投资水平;在地区方面，分组回归的结果显示随所在地区向西参保行为对教育支出的促进作用逐渐显著。　　为保证结果的稳健性，本文使用替换主要解释变量、工具变量等方法进行了稳健性检验，其中工具变量的构造借鉴已有文献的做法，利用区县层面劳动合同签订率作为工具变量进行分析，以上方法的回归结果表明本文的结论比较稳健。第五章进行机制检验，主要针对农民工家庭参加城镇职工基本养老保险对教育支出的促进作用进行分析，考察参保行为具体通过何种路径影响农民工家庭的教育支出。　　在文章最后，做出了总结并尝试提出相应政策建议。

关键词：养老保险农民工家庭人力资本投资教育支出

发展的愿景与路径选择——“第五届中国农村发展研究博士生论坛”会议综述

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中国农业大学学报（社会科学版） 2014年第2期31卷 157-160页

作者：于圣洁张国栋中国农业大学人文与发展学院

2013年6月29日至30日，由中国农业大学人文与发展学院主办的第五届中国农村发展研究博士生论坛在北京举行，来自全国30余所高校近百名博士研究生参加了本次论坛。第五届中国农村发展研究博士生论坛主题为“发展的愿景与路径选择”，下... 详细信息

2013年6月29日至30日，由中国农业大学人文与发展学院主办的第五届中国农村发展研究博士生论坛在北京举行，来自全国30余所高校近百名博士研究生参加了本次论坛。第五届中国农村发展研究博士生论坛主题为“发展的愿景与路径选择”，下设农村社会保障政策、公共物品与治理、

关键词：中国农业大学农村发展博士生论坛路径综述社会保障政策博士研究生

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新时期中国开展农业南南合作的战略研究

世界农业 2017年第1期 194-197,216页

作者：冯勇于浩淼于圣洁农业部对外经济合作中心北京100125

随着全球经济一体化程度不断加深,发展中国家的全球话语权日益增强,南南合作日益受到国际社会的广泛关注。中国政府高度重视农业领域的南南合作。在分析当前农业南南合作成功经验的基础上,开展新时期农业南南合作研究,对于认清新形势、... 详细信息

随着全球经济一体化程度不断加深,发展中国家的全球话语权日益增强,南南合作日益受到国际社会的广泛关注。中国政府高度重视农业领域的南南合作。在分析当前农业南南合作成功经验的基础上,开展新时期农业南南合作研究,对于认清新形势、新挑战,促进农业南南合作向更高水平发展具有重要意义。本文在回顾中国农业南南合作历史沿革的基础上,全面分析中国农业南南合作面临的新形势、新挑战,提出未来开展中国农业南南合作的新思路。

关键词：中国农业南南合作战略研究