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面向牛粪与核桃果枝的遥控自走式翻堆机发酵工艺优化

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农业机械学报 2021年第S1期52卷 442-448页

作者：马娟冯斌王超李浩于秀针王红英中国农业大学工学院北京100083 新疆农业科学院农业机械化研究所乌鲁木齐830091 新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830091

针对牛粪好氧发酵生产生物有机肥过程中,由于工艺参数不当造成的发酵周期长、肥料质量差及秸秆资源短缺等问题,以牛粪和核桃果枝为原料,以C/N比、菌剂类型、翻堆间隔时间为试验因素,以发芽指数、有机质质量分数、总养分质量分数为试验指... 详细信息

针对牛粪好氧发酵生产生物有机肥过程中,由于工艺参数不当造成的发酵周期长、肥料质量差及秸秆资源短缺等问题,以牛粪和核桃果枝为原料,以C/N比、菌剂类型、翻堆间隔时间为试验因素,以发芽指数、有机质质量分数、总养分质量分数为试验指标,在大量单因素试验的基础上,选取较优的水平开展多因素正交试验,确定了最优工艺组合。试验结果表明,当C/N比为2.,菌剂选用菌剂2.翻堆间隔时间为4 d时,牛粪好氧发酵的升温速度快,高温维持时间长,发酵周期短,发酵所得的生物有机肥产品的腐熟度高,有效活菌数(cfu)达到2.10^(8)个/g,总养分质量分数为14.86%,发芽指数可达96.6%。

关键词：牛粪核桃果枝条垛式发酵有机肥参数优化

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油莎豆排种离散元仿真参数标定与试验

农业机械学报 2023年第12期54卷 58-69页

作者：陈永高晓勋金鑫马晓然胡斌张秀丽河南农业大学机电工程学院郑州450002 龙门实验室成套装备科创中心洛阳471003 河南科技大学农业装备工程学院洛阳471003 石河子大学机械电气工程学院石河子832003

油莎豆种球形状不规则,表面凹凸不平,国内油莎豆播种装置多数是基于大粒种球排种器进行改进,由于离散元模拟试验过程中缺乏准确的仿真参数,导致对排种器进行仿真优化分析时产生误差。针对此问题,本文测量油莎豆种子的本征参数和与排种... 详细信息

油莎豆种球形状不规则,表面凹凸不平,国内油莎豆播种装置多数是基于大粒种球排种器进行改进,由于离散元模拟试验过程中缺乏准确的仿真参数,导致对排种器进行仿真优化分析时产生误差。针对此问题,本文测量油莎豆种子的本征参数和与排种装置间的接触参数,利用逆向工程技术构建油莎豆种子颗粒填充模型。依据方形壳体和圆筒的仿真堆积试验结果,采用Plackett-Burman试验筛选出对种群堆积角有显著影响的种间静摩擦因数和种间滚动摩擦因数,建立以这两种显著影响因子为自变量、种群堆积角为响应值的二元回归方程。用matlab对方程组求解后得到标定后的种间静摩擦因数和种间滚动摩擦因数分别为0.2.6、0.083。为检验标定后参数的可靠性,在EDEM中进行仿真验证试验,结果显示方形壳体装置仿真和物理堆积角的误差为0.43%,圆筒装置仿真和物理堆积角的误差为0.55%。为进一步验证标定后参数的准确性,采用气力式精量排种器,并选取3个关键特征尺寸和堆积截面积占比率,待种群稳定后将仿真和物理试验做对比,最后得到进种口种群上边界最大凸点处与排种盘水平中心线距离H1、种群轮廓边界与透明观察窗左侧竖线的交点到排种盘水平中心线距离H2.堆积截面积占比率r等参数的相对误差均在8.33%以内。

关键词：油莎豆种子接触参数 Plackett-Burman试验离散元标定

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苜蓿振动压缩成型过程中的力链演变

农业工程学报 2022年第2期38卷 33-40页

作者：杜海君雷霆张永安武佩马彦华布库内蒙古农业大学机电工程学院内蒙古自治区草业与养殖业智能装备工程技术研究中心呼和浩特010018 中国农业科学院草原研究所呼和浩特010010

为分析生物质在压缩过程中的力学行为,揭示振动压缩成型机理,基于离散元仿真分析方法对揉碎苜蓿振动压缩过程中应力传递,力链结构及演变过程进行研究。参照实际压缩成型试验,建立了揉碎苜蓿压缩系统的离散元仿真模型,利用物理试验对模... 详细信息

为分析生物质在压缩过程中的力学行为,揭示振动压缩成型机理,基于离散元仿真分析方法对揉碎苜蓿振动压缩过程中应力传递,力链结构及演变过程进行研究。参照实际压缩成型试验,建立了揉碎苜蓿压缩系统的离散元仿真模型,利用物理试验对模型有效性进行了验证。基于建立的离散元仿真模型,进行了压缩过程中力链结构及演变的仿真分析,研究结果表明揉碎苜蓿无振动与振动压缩时力链分布及演变过程有所不同,无振动压缩轴向力链从上至下传递,强力链分布密度亦从上到下逐层递减;振动压缩在压缩初期轴向力链由下向上传递,后期则是上下同时向中间传递,压缩结束时成型块内强力链分布较为均匀。径向方向随着压缩行程的增加,强力链出现在心部周围,并且逐渐增强向外传递;在相同时刻,振动压缩时物料内产生强力链的分布密度及强度均小于无振动压缩时产生的强力链。对压缩行程末期的孔隙率研究发现,无振动压缩时上、下层物料孔隙率较小,中下层孔隙率较大,疏密两层孔隙率差值为3.65个百分点;振动压缩时模具内各层物料的孔隙率基本保持由上向下的递减趋势,疏密两层孔隙率差值为2.71个百分点,说明振动有利于均化物料的成型密度。该研究从细观尺度分析了生物质在振动压缩过程中的力学特性,可为探究振动压缩成型机理提供一种新途径。

关键词：振动离散元苜蓿力链孔隙率

O_(2./CO_(2.气氛下生物质混煤燃烧特性数值模拟

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能源与节能 2021年第6期 2-6页

作者：马彦花马英和婷郭智群云南农业大学机电工程学院云南昆明650201 新疆工程学院能源工程学院新疆乌鲁木齐830000

为探究O_(2./CO_(2.气氛下生物质与煤粉混燃对锅炉燃烧特性的影响,利用Fluent软件模拟300 MW煤粉炉内生物质与煤粉混燃过程,分别研究了在空气气氛及O_(2./CO_(2.气氛下,生物质燃料的掺烧及氧浓度对炉内温度场、速度场和组分分布等的影... 详细信息

为探究O_(2./CO_(2.气氛下生物质与煤粉混燃对锅炉燃烧特性的影响,利用Fluent软件模拟300 MW煤粉炉内生物质与煤粉混燃过程,分别研究了在空气气氛及O_(2./CO_(2.气氛下,生物质燃料的掺烧及氧浓度对炉内温度场、速度场和组分分布等的影响。结果表明:较之空气气氛,富氧气氛下燃料的着火及燃烬滞后,CO生成量增加,燃烧区气体流速降低;生物质燃料的加入可以改善燃料的燃烧特性,着火和燃烬提前,减少CO的生成量。

关键词：生物质混燃 O_(2./CO_(2. 模拟温度场速度场

番茄钵苗移栽机自动取苗装置作业参数优化与试验

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农业工程学报 2020年第10期36卷 46-55页

作者：马晓晓李华曹卫彬余思遥李树峰石河子大学机械电气工程学院石河子832003 农业农村部西北农业装备重点实验室石河子832003

针对新疆地区番茄移栽机械自动化程度低、劳动强度大、作业效率低等问题,该文分析了一种番茄钵苗自动取苗装置的夹苗器凸轮运动过程,得到了凸轮运动过程参数,结合钵苗取苗作业要求搭建取苗试验台,对自动取苗装置主要工作参数进行优化。... 详细信息

针对新疆地区番茄移栽机械自动化程度低、劳动强度大、作业效率低等问题,该文分析了一种番茄钵苗自动取苗装置的夹苗器凸轮运动过程,得到了凸轮运动过程参数,结合钵苗取苗作业要求搭建取苗试验台,对自动取苗装置主要工作参数进行优化。以适栽期番茄钵苗为试验对象,利用自动取苗试验台进行单因素试验。进一步结合理论分析及单因素试验,选取苗针长度、苗针开度、取苗频率为影响因素,以伤苗率、漏苗率和取苗成功率为评价指标进行三因素三水平二次旋转正交组合试验,通过Design-Expert.V8.0.6软件,得到理论最优参数组合:苗针长度198 mm,苗针开度19 mm,取苗频率57株/min,此参数组合下伤苗率为3.91%,漏苗率为1.56%,取苗成功率为94.69%。在自动取苗试验台上进行验证试验,取苗装置伤苗率为3.44%,漏苗率为1.72.,取苗成功率为94.38%,与优化结果基本吻合,验证了所建模型与优化参数的合理性。田间取苗试验伤苗率为3.65%,漏苗率为2.08%,取苗成功率为94.2.%。田间试验取苗成功率与优化结果的误差为0.44%,表明取苗装置抗干扰能力较强。该研究结果可为番茄全自动移栽机取苗装置的结构改进和作业参数控制提供参考。

关键词：农业机械优化试验番茄钵苗取苗装置响应曲面

基于DEM-CFD耦合的气吸式大豆排种器种盘参数优化

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中国农机化学报 2023年第11期44卷 1-8页

作者：尚增强张开飞杨东福马质璞南阳农业职业学院河南南阳473000 河南农业大学机电工程学院郑州市450002

针对气吸式排种器在高速气流场下种子的运动规律及受力特性复杂、难以准确分析计算的问题,通过离散元(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合的方法,对气吸式大豆排种器的工作过程进行气固两相仿真并对其种盘参数进行优化。分析充种过程中种子所... 详细信息

针对气吸式排种器在高速气流场下种子的运动规律及受力特性复杂、难以准确分析计算的问题,通过离散元(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合的方法,对气吸式大豆排种器的工作过程进行气固两相仿真并对其种盘参数进行优化。分析充种过程中种子所受曳力的变化规律,对充种各阶段临界点进行划分,定义各阶段充种性能评价指标。以吸附持续时间和种子移出阻力作为充种性能评价指标,以托种台高度、托种台角度、搅种杆厚度为试验因素,进行三因素二次旋转正交组合试验,并对试验结果进行响应曲面分析和多目标寻优,确定最佳的排种盘参数组合:托种台高度为2.8 mm、托种台角度为31.2.、搅种杆厚度为1.4 mm。此时,排种器充种性能指标为:吸附持续时间0.104 s,种子移出阻力0.008 1 N。对优化结果进行台架试验验证,与优化前的排种盘在不同作业速度下进行对比。台架试验结果表明:优化后的排种盘的排种性能有显著提升,其合格指数和漏播指数均优于原排种器,满足大豆精量播种要求。

关键词：大豆气吸式排种器离散元计算流体力学气固耦合仿真

基于改进Bi-LSTM-CRF的农业问答系统研究

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中国农机化学报 2023年第2期44卷 99-105页

作者：白皓然孙伟浩金宁马皓冉青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 沈阳建筑大学研究生院沈阳市110168

针对农业领域问答系统面临的实体识别困难的问题,提出一种基于改进Bi-LSTM-CRF的实体识别方法。首先通过BERT预训练模型的预处理,生成基于上下文信息的词向量,然后将训练出的词向量输入Bi-LSTM-CRF做进一步的训练处理,最后,利用Python的... 详细信息

针对农业领域问答系统面临的实体识别困难的问题,提出一种基于改进Bi-LSTM-CRF的实体识别方法。首先通过BERT预训练模型的预处理,生成基于上下文信息的词向量,然后将训练出的词向量输入Bi-LSTM-CRF做进一步的训练处理,最后,利用Python的Django框架设计农业领域的实体识别、实体查询、农知问答等子系统。经过试验对比,所提出的改进的Bi-LSTM-CRF在农业信息领域具有更好的实体识别能力,在农业信息语料库上的精确率、召回率和F1值分别为93.2.%、91.08%和92.16%。实现农业领域实体识别和农业信息问答的知识图谱网站演示,对农业信息化的发展具有重要意义。

关键词：智能问答系统知识图谱双向长短期记忆模型(Bi-LSTM) 条件随机场(CRF)

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基于离散元的麻山药参数标定与试验

河北农业大学学报 2023年第3期46卷 113-119页

作者：刘月广赵建国马志凯齐浩凯郝建军马跃进河北农业大学机电工程学院河北保定071001

针对麻山药(棒药)离散元仿真模型关键参数缺失,不利于麻山药收获机械离散元仿真发展的现状。本文分别对带皮和去皮的麻山药进行轴向压缩试验,对比得到麻山药表皮压缩特性;并通过径向压溃试验和三点弯曲试验得到麻山药径向压溃特性和弯... 详细信息

针对麻山药(棒药)离散元仿真模型关键参数缺失,不利于麻山药收获机械离散元仿真发展的现状。本文分别对带皮和去皮的麻山药进行轴向压缩试验,对比得到麻山药表皮压缩特性;并通过径向压溃试验和三点弯曲试验得到麻山药径向压溃特性和弯曲特性。采用黏结模型,分别基于各向同性的结构化网格坐标和双峰模型对麻山药表皮和芯部进行离散元仿真建模,并以表皮轴向压缩极限压力值、麻山药径向压溃极限压力值和弯曲极限压力值对麻山药表皮部和芯部进行标定,得到了麻山药离散元仿真关键参数。最后通过跌落试验对仿真模型受冲击载荷时的准确性进行验证。试验结果表明:麻山药表皮极限压力值为60.89 N,麻山药径向压溃和三点弯曲试验极限压力值分别为2.0.50 N和61.70 N。麻山药仿真模型表皮部黏结参数为:黏结刚度:3.12.10^(7) N/m^(3)、临界应力:6.2.×10^(6) Pa、黏结半径:2.656 mm;麻山药仿真模型芯部黏结参数为:黏结刚度为5.16×10^(6) N/m^(3)、临界应力为3.08×10^(7) Pa、黏结半径为3.52. mm。在冲击载荷下,跌落试验仿真误差在19.89%以内,仿真结果真实可靠,可用于仿真研究。

关键词：麻山药离散元法参数标定跌落试验

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Teaching Reform of Fundamentals of Combustion for Energy and Power engineering majors in {2. colleges and Universities in the Context of New engineering Course

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Asian agricultural Research 2023年第11期15卷 46-49页

作者： Shengyang GAO Yanhua ma college of mechanical and {2. engineering Yunnan Agricultural UniversityKunming 650201China

The Fundamentals of Combustion course is an important compulsory course for Energy and Power engineering majors under the background of carbon *** to the characteristics of teaching and scientific research at present,combined with the characteristics of complexity,interdisciplinary and rapid technology update of this course,this paper discusses the teaching content and teaching design of this course to meet the needs of talents of production,teaching and research under the background of new engineering *** proposes more applicable teaching methods and practical means to broaden students horizons,stimulate students autonomous learning momentum,master the professional knowledge application ability,and cultivate innovative and competitive engineering professionals to adapt to the new energy strategy.

关键词： New engineering course Fundamentals of Combustion Undergraduate education Practice teaching Curriculum reform