检索结果-南通市图书馆

西兰花选择性采收作业平台识别切割装置设计与试验

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农业工程学报 2024年第1期40卷 68-79页

作者：宋昊张学敏谢鹏飞陈相安刘思瑶中国农业大学工学院北京100083 现代农业装备优化设计北京市重点实验室北京100083

针对当前人工采收西兰花存在季节性劳动力需求强、劳动强度大以及成本高等问题,该研究基于西兰花的农艺特性与形态特征设计了一种西兰花选择性采收作业平台,旨在能够实现对西兰花的自主识别切割作业。首先,该平台采用“识别-采收”一体... 详细信息

针对当前人工采收西兰花存在季节性劳动力需求强、劳动强度大以及成本高等问题,该研究基于西兰花的农艺特性与形态特征设计了一种西兰花选择性采收作业平台,旨在能够实现对西兰花的自主识别切割作业。首先,该平台采用“识别-采收”一体化作业模式,通过对采收作业平台的关键部件进行设计与选型,建立了西兰花的视觉识别系统和定心切割机构。其次,根据西兰花茎秆与割刀之间的相互作用关系,采用对数螺线作为切割曲线设计了一种等滑切角割刀,确定了割刀滑切角40°、切割半径135 mm、割刀长度260 mm等关键切割参数。根据西兰花茎秆的材料属性参数,基于ANSYS Workbench/LS-DYNA软件对茎秆切割过程进行显式动力学仿真分析,以割刀刃角和转速为控制因子,以最大切割力为试验指标,利用正交试验优化设计,确定了茎秆切割过程的最优参数组合为割刀刃角20°、转速1 rad/s,在此参数下最大切割力为725.82 N,切割质量较优。最后,对采收作业平台进行性能试验,结果表明视觉系统能够有效识别自然环境下的成熟西兰花植株,检测效果良好;定心切割机构可快速平稳的切入并切断西兰花茎秆,切断表面平整光滑;采收作业平台整体漏收率在10%以下、检测准确率为90%、切茎合格率为88.9%,可满足西兰花选择性采收的作业需求。该研究可为西兰花选择性采收作业装备的设计开发提供理论参考和实际借鉴。

关键词：收获农业机械机器视觉西兰花切割装置显式动力学

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基于离散元法的面粉颗粒接触参数标定试验

农业工程学报 2024年第11期40卷 69-76页

作者：陈硕江礼坚林谢昭唐旭晟刘晓敏张龙福州大学机械工程及自动化学院福州350116

为设计和优化面粉输送设备,应用离散元法对面粉进行准确地工程建模和分析,需要对其接触参数进行必要的标定。该研究依据颗粒缩放理论,用“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”接触模型表征面粉颗粒间黏性的影响,提出了一种基... 详细信息

为设计和优化面粉输送设备,应用离散元法对面粉进行准确地工程建模和分析,需要对其接触参数进行必要的标定。该研究依据颗粒缩放理论,用“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”接触模型表征面粉颗粒间黏性的影响,提出了一种基于静/动态休止角的接触参数标定方法。运用正交试验方法,对接触参数的敏感性和方差分析,表明面粉颗粒间的滚动摩擦系数、面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数、表面能对静态休止角的影响极显著(P方法的有效性。该研究提出的标定方法简单、易执行,对粉料输送设备的设计及优化具有一定的工程应用价值。

关键词：离散元正交试验面粉接触参数标定静/动态休止角

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用于荧光内窥镜的陷波滤光片的研制

光子学报 2024年第1期53卷 230-238页

作者：王忠连任少鹏高鹏阴晓俊赵帅锋班超董明王瑞生娄海宇于志强刘添昊沈阳仪表科学研究院有限公司沈阳110043

基于荧光内窥镜的实际应用确定陷波滤光片的技术指标,以光学薄膜理论为基础设计陷波滤光片结构,采用Essential Macleod软件辅助进行膜系设计,分析膜层敏感度,选择合适镀膜设备、工艺控制方法制备陷波滤光片。制备的滤光片通带透射率均... 详细信息

基于荧光内窥镜的实际应用确定陷波滤光片的技术指标,以光学薄膜理论为基础设计陷波滤光片结构,采用Essential Macleod软件辅助进行膜系设计,分析膜层敏感度,选择合适镀膜设备、工艺控制方法制备陷波滤光片。制备的滤光片通带透射率均值达到97%以上,截止背景达到OD6以上,透射波前畸变低于λ/4@632.8 nm,满足医疗健康微创精准手术的应用需求。

关键词：荧光内窥镜滤光片陷波膜系近红外荧光吲哚菁绿

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基于EQA和AD的产品仿生创新设计方法

机械工程学报 2024年第1期60卷 329-342页

作者：陈亮张活刘晓敏林章敏福州大学机械工程及自动化学院福州350116

针对分布式资源环境下仿生学与创新方法集成应用于产品创新设计问题,提出一种基于抽取式问答(Extractive question answering,EQA)和公理化设计(Axiomatic design,AD)的产品仿生创新方法。首先,构建基于知识挖掘的生物文本及工程设计信... 详细信息

针对分布式资源环境下仿生学与创新方法集成应用于产品创新设计问题,提出一种基于抽取式问答(Extractive question answering,EQA)和公理化设计(Axiomatic design,AD)的产品仿生创新方法。首先,构建基于知识挖掘的生物文本及工程设计信息数据库,实现生物及工程数据的处理与储存。其次,构建基于EQA的问答系统并提出一种生物参数获取方法,从设计功能的角度匹配合适的生物参数。然后,以融合EQA和AD的产品仿生创新设计流程为基础,实现从用户需求到设计方案的转换,获得可行的产品设计方案。最后,开发了相应的仿生创新设计辅助软件系统,辅助设计者进行产品创新设计,并以紫外线消毒车设计为例,验证了所提出的产品仿生创新设计方法的可行性与有效性。

关键词： EQA AD 仿生设计创新设计紫外线消毒车

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基于专利分析的玉米秸秆创新利用态势研究

中国农业大学学报 2024年第1期29卷 1-20页

作者：陈理韩毅瞿云山杨广王泽宇赖有春陈帅宇郑永军周宇光中国农业大学工学院北京100083 农业农村部可再生能源清洁化利用技术重点实验室北京100083

为洞悉全球玉米秸秆利用的共性关键技术和发展态势,利用Innography检索1854—2021年的全球玉米秸秆专利,综合分析全球玉米秸秆专利的申请趋势、申请机构、综合实力和各国专利布局等信息,并利用可视化工具分析专利技术聚类相关内容。以... 详细信息

为洞悉全球玉米秸秆利用的共性关键技术和发展态势,利用Innography检索1854—2021年的全球玉米秸秆专利,综合分析全球玉米秸秆专利的申请趋势、申请机构、综合实力和各国专利布局等信息,并利用可视化工具分析专利技术聚类相关内容。以高专利强度的专利为代表讨论了减排固碳、绿色生态、现代装备、高值材料、智能信息和生物化学等领域专利对玉米秸秆综合利用方向的引领。结果表明,我国玉米秸秆专利中存着授权率低、研发领域发展不均衡、缺乏国际专利布局、创新利用方法专利较少和企业研发占比偏低等问题。2017—2021年的玉米秸秆创新利用专利技术中,利用玉米秸秆进行固、液、气3种形式的碳储存技术可实现创新减排固碳技术;利用玉米秸秆实现种植还田方法的特异化、肥料利用的创新、制备农产品的基质和绿色产品,实现创新绿色生态技术;利用现代信息技术优化玉米秸秆处理流程和方法,提高资源利用效率;利用创新现代装备技术对秸秆收储运、预处理和利用设备的优化,可实现农业机械高效化;从原料创新和高性能材料需求角度对玉米秸秆进行秸秆高值材料技术研发和创新;利用生物化学技术包含发酵技术青贮、微生物菌剂技术和酶解技术等,实现对玉米秸秆的创新利用。因此建议增加自身核心专利和高影响力专利的数量,提高科技成果转化率和专利国际化布局比例,高校和研究院提出的创新利用技术应加强与产业的融合。玉米秸秆高值材料产业是一个重要的突破方向,通过开发高值产品和实现资源循环利用来实现秸秆的综合利用,有望为农作物秸秆全产业链高值化利用提供新的机遇和发展路径。

关键词：玉米秸秆专利分析研究态势创新利用

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结构和材料参数对旋转轴唇形密封可靠性影响

润滑与密封 2024年第7期49卷 153-160页

作者：韩兆张付英吴继豪杨朋伟天津科技大学机械工程学院天津300222 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222

基于流量因子统计学方法建立油封密封区域的混合润滑数值模型,利用有限元软件进行求解,分析结构和材料参数对油封密封可靠性的影响规律。结果表明:在研究的参数范围内,静态密封可靠性随腰厚、腰长、空气侧唇角、弹簧的弹性模量、橡胶硬... 详细信息

基于流量因子统计学方法建立油封密封区域的混合润滑数值模型,利用有限元软件进行求解,分析结构和材料参数对油封密封可靠性的影响规律。结果表明:在研究的参数范围内,静态密封可靠性随腰厚、腰长、空气侧唇角、弹簧的弹性模量、橡胶硬度的增加而提高,随过盈量、油侧角和理论接触宽度的增大而减小;当过盈量为0.4~0.55 mmm、理论接触宽度为0.3~0.6 mm、油侧角为35°~50°、空气侧唇角为15°~30°、腰厚为1.0~1.3 mm、腰长为0.9~1.2 mm、弹簧模量为1 175~1 250 MPa,橡胶硬度为70HA~85HA时有利于油封可靠性的提高,且在此取值范围内,动态密封可靠性随过盈量、油侧唇角、橡胶材料硬度、腰厚和理论接触宽度的增加而增大,随弹簧弹性模量、腰长、空气侧唇角的增大而减小。

关键词：唇形密封动态密封静态密封密封可靠性泵吸率摩擦扭矩

基于TRIZ创新方法解析半自磨球磨机衬板断裂机理及其优化设计

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机械设计与研究 2024年第2期40卷 168-173,178页

作者：蒲彦君龚成勇严玉峰王芳崔海星甘肃省科技发展促进中心兰州730000 兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050

以半自磨球磨机衬板断裂为焦点,利用TRIZ创新理论,从系统思维的视角对半自磨球磨机衬板断裂进行研究,探索获得衬板发生断裂行为特征,围绕TRIZ创新理论的分析和解题工具,建立创新优化基本构架和创新核心贡献能力模型;结合所获得的9个方案... 详细信息

以半自磨球磨机衬板断裂为焦点,利用TRIZ创新理论,从系统思维的视角对半自磨球磨机衬板断裂进行研究,探索获得衬板发生断裂行为特征,围绕TRIZ创新理论的分析和解题工具,建立创新优化基本构架和创新核心贡献能力模型;结合所获得的9个方案,计算影响因子的创新核心贡献值,从创新解决方案的角度解析了衬板断裂机理,并从TRIZ解题工具所产生的方案的维度对衬板进行创新设计。

关键词： TRIZ创新理论半自磨球磨机衬板断裂机理功能分析模型创新方案

基于似然函数筛选法的旋转轴唇形密封可靠性关键设计因素研究

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润滑与密封 2024年第9期49卷 156-162页

作者：张付英韩兆杨朋伟吴继豪天津科技大学机械工程学院天津300222 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222

基于油封的有限元和数值计算模型,分析油封的设计参数对其静态和动态密封可靠性的影响规律。将油封的初始安装过盈量、油侧唇角、空气侧唇角、腰厚、腰长、理论接触宽度、卡紧弹簧的弹性模量、油封主体橡胶的硬度8个设计参数的标准化数... 详细信息

基于油封的有限元和数值计算模型,分析油封的设计参数对其静态和动态密封可靠性的影响规律。将油封的初始安装过盈量、油侧唇角、空气侧唇角、腰厚、腰长、理论接触宽度、卡紧弹簧的弹性模量、油封主体橡胶的硬度8个设计参数的标准化数据作为输入向量,将油封唇口最大接触压力、泵吸率和摩擦扭矩的标准化数据作为输出向量,建立响应面模型,以输出向量方差得到各设计因素的似然函数值作为评判指标,确定各设计参数对油封密封可靠性的影响程度。结果表明:橡胶硬度、理论接触宽度、弹簧弹性模量、过盈量、腰长对油封动态密封可靠性的影响较显著,油封唇口最大接触压力对弹簧弹性模量、理论接触宽度、橡胶硬度、腰厚、油侧唇角较敏感。综合考虑旋转轴唇形油封的静态和动态可靠性,得到影响其可靠性的关键设计因素为理论接触宽度、弹簧弹性模量和橡胶硬度。

关键词：旋转轴唇形密封密封可靠性静态和动态密封响应面法似然函数值

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温度对组合型织构油封密封性能的影响

润滑与密封 2024年第2期49卷 106-114页

作者：张志祥张付英夏靖炜马骏刘元刚天津科技大学机械工程学院天津300222 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222 天津市科技发展服务中心天津300000

耦合流体力学、变形分析、接触力学、能量守恒方程和黏温黏压方程,建立具有表面组合型织构油封的密封区域混合润滑数值模型,研究温度对表面组合型织构油封密封性能的影响;通过有限差分法对数值方程离散求解,得到不同表面织构油封唇口的... 详细信息

耦合流体力学、变形分析、接触力学、能量守恒方程和黏温黏压方程,建立具有表面组合型织构油封的密封区域混合润滑数值模型,研究温度对表面组合型织构油封密封性能的影响;通过有限差分法对数值方程离散求解,得到不同表面织构油封唇口的温度分布及不同转速下油封唇口的最高温度,对比分析温升对油封泵吸率、油膜厚度、摩擦扭矩等密封性能的影响。结果表明:油封最高温度位于唇尖处,无织构油封最高温度略高于织构油封,随着转速的增加,油封最高温度也都随之增加;织构的存在会引起油封泵吸率的增加和平均油膜厚度变大;随着温度的升高,油封泵吸率、摩擦扭矩、油膜厚度都会逐渐减小,油封密封性能明显下降,温度升高至一定程度,油封泵吸率会变为负值。

关键词：油封表面织构密封性能泵吸率混合润滑模型