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基于EDEM的驱动耙旋耕装置的分析与试验

农机化研究 2025年第3期 16-21页

作者：董成李想尚书旗王东伟何晓宁李绪李墨贤王如正青岛农业大学机电工程学院

为提高动力驱动耙碎土过程中的效率和碎土率，在现有结构基础上，分析了动力耙耙刀碎土原理，构建了碎土耙刀-土壤动力学模型，并对动力驱动耙刀具长度和角度进行设计。同时，利用EDEM软件以动力驱动耙耙刀转动速度、耙刀外倾角度、耙... 详细信息

为提高动力驱动耙碎土过程中的效率和碎土率，在现有结构基础上，分析了动力耙耙刀碎土原理，构建了碎土耙刀-土壤动力学模型，并对动力驱动耙刀具长度和角度进行设计。同时，利用EDEM软件以动力驱动耙耙刀转动速度、耙刀外倾角度、耙刀长度为影响因素，以碎土率为检测指标，进行响应面仿真分析试验。试验结果表明：耙刀转动速度对碎土率影响极显著，耙刀外倾角和长度对碎土率影响比较显著；耙刀倾角为34.7°、耙刀转速为320 r/min、耙刀长度为28 cm时，耙刀装置处于最优工作状态。研究结果可为动力驱动耙的开发研究提供参考。

关键词：动力驱动耙 EDEM 耙刀-土壤动力学模型碎土率

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甘薯移栽机作业工况监测系统设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 67-71页

作者：徐亚雷张还杨然兵潘志国郭鑫雨青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 海南大学机电工程学院海口570228

针对目前我国甘薯裸苗移栽机存在作业状况难以实时监测分析的问题,设计了一种融合多种传感器的甘薯裸苗移栽监测系统,主要包括信息采集处理与远程监测两部分。以漫反射激光传感器、旋转编码器作为信息采集机构,以PLC作为信息处理与逻辑... 详细信息

针对目前我国甘薯裸苗移栽机存在作业状况难以实时监测分析的问题,设计了一种融合多种传感器的甘薯裸苗移栽监测系统,主要包括信息采集处理与远程监测两部分。以漫反射激光传感器、旋转编码器作为信息采集机构,以PLC作为信息处理与逻辑控制器,并结合DTU设备将移栽机作业工况实时发送至OneNet远程云平台,基于MIT APP Inventor开发了手机APP软件,通过手机访问OneNet云平台实现移栽信息远程查看与分析。对关键装置漏栽监测系统准确度进行了试验,结果表明:漏栽监测系统在3种移栽频率下,最高监测精度为98.45%,平均监测精度为98.15%,可以较好地满足甘薯裸苗移栽精确监测方面的要求。

关键词：甘薯裸苗移栽作业监测物联网传感器

非厄米PT对称多通道光波导体系的调控及动力学

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 108-117页

作者：孙武叶伏秋张光成吉首大学物理与机电工程学院吉首416000

宇称-时间(PARITY-TIME PT)对称光学波导系统中有关PT对称性的调控主要通过周期性变化的复折射率材料来实现.本文中我们给出了一种对于已耦合的双通道波导体系中额外引入周期调制的中性波导操纵PT对称性的构型,通过高频近似将系统转换... 详细信息

宇称-时间(PARITY-TIME PT)对称光学波导系统中有关PT对称性的调控主要通过周期性变化的复折射率材料来实现.本文中我们给出了一种对于已耦合的双通道波导体系中额外引入周期调制的中性波导操纵PT对称性的构型,通过高频近似将系统转换为重整化参数后的等效未调制系统后,发现可以通过额外引入单频周期调制的光波导去调控体系的PT对称性,并且讨论了周期调制的非厄米三通道波导体系的能谱特性.最后通过解析和数值的方法给出了光在非厄米三通道光学波导中的动力学演化.

关键词： PT对称非厄米三通道波导

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基于Hough变换和深度学习的条形码识别

现代电子技术 2025年第01期48卷 157-162页

作者：屈源昊张丰收昌继宝丰瑞博河南科技大学机电工程学院

为了解决复杂背景下条形码不易定位识别的难题，提出一种基于Hough变换和深度学习相结合的方法对条形码进行校正定位。首先对待检测图像进行灰度化、高斯模糊以及边缘检测等预处理；然后利用Hough变换检测条形码图像中的线段，进行旋转... 详细信息

为了解决复杂背景下条形码不易定位识别的难题，提出一种基于Hough变换和深度学习相结合的方法对条形码进行校正定位。首先对待检测图像进行灰度化、高斯模糊以及边缘检测等预处理；然后利用Hough变换检测条形码图像中的线段，进行旋转校正，校正后的图像经Yolov5对条形码进行识别和提取，完成条形码的识别分割。文中方法对不同样式条形码均有较好的识别效果，旋转校正的精确度达到99.31%，识别平均精确度达到99.40%，召回率达到99.79%，推理时间为10.5 ms。提出的方法可对任意角度倾斜进行校正，识别条码具有较高的准确率，对条形码定位识别具有一定的应用价值。

关键词： Hough变换 Yolov5 倾斜校正条码识别图像处理机器视觉

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苜蓿小区育种气吸式排种器设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 39-45页

作者：任德港王东伟李墨贤李绪马振家董彤彤常学良马世宽于华丽青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 河北农业大学机电工程学院河北保定071001

为提高苜蓿小区育种播种机械化水平,设计了一种苜蓿小区育种气吸式排种器。首先,阐述了排种器的结构和工作原理;接着,对排种器的主要结构参数进行理论计算,并分析排种器充种过程力学特性,找出影响排种效果的关键因素。为得到排种器的最... 详细信息

为提高苜蓿小区育种播种机械化水平,设计了一种苜蓿小区育种气吸式排种器。首先,阐述了排种器的结构和工作原理;接着,对排种器的主要结构参数进行理论计算,并分析排种器充种过程力学特性,找出影响排种效果的关键因素。为得到排种器的最佳性能参数,进行二次回归正交试验设计,以排种盘转速、工作压强、吸种孔数量为试验因素,以合格率、重播率、漏播率为性能指标,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归方程分析和响应曲面分析,获得影响试验指标的各试验因素主次关系。研究结果表明:在排种器的最佳参数,排种盘转速24.2 r/min、吸种孔数量36个、工作压强3.7 kPa时,合格率92.81%,重播率3.35%,漏播率3.42%。验证试验表明:该排种器可以实现有效排种,可为后续研究提供理论基础,具有参考价值。

关键词：苜蓿小区育种气吸式排种器

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组合-填充药型罩成型及侵彻靶板数值模拟

火工品 2025年第1期 44-50页

作者：张卿尚王志军伊建亚何卓朗太忻贺磊中北大学机电工程学院山西太原030051

针对聚能射流侵彻披挂爆炸反应装甲坦克顶部装甲的高效毁伤问题,提出了一种新型的组合-填充药型罩结构。采用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对射流形成和侵彻靶板过程进行了数值模拟,并分析了填充物材料和起爆方式对射流成型的影响以... 详细信息

针对聚能射流侵彻披挂爆炸反应装甲坦克顶部装甲的高效毁伤问题,提出了一种新型的组合-填充药型罩结构。采用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对射流形成和侵彻靶板过程进行了数值模拟,并分析了填充物材料和起爆方式对射流成型的影响以及炸高对侵彻性能的影响。研究结果表明:所提出的组合-填充药型罩可以形成首尾相连的两级串联射流,填充物采用铝和特氟龙时射流成型效果较好,但铝成型更加稳定;点环起爆形成的射流动能比单独点起爆形成的前级射流动能提高67.06%,后级射流动能提高29.51%;在炸高区间为2~6 CD(装药直径)时,成型射流均可以侵彻披挂爆炸反应装甲的坦克顶甲,并保持一定的剩余头部速度,且最佳炸高为5 CD。本研究对反披挂爆炸反应装甲坦克顶甲的新结构药型罩设计具有参考意义。

关键词：药型罩爆炸反应装甲填充物起爆方式炸高数值模拟

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基于动力性模糊控制拖拉机遥控换挡设计研究

农机化研究 2025年第1期47卷 218-225,233页

作者：刘九庆王宇航项前东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040

为实现拖拉机遥控换挡,基于动力性模糊控制换挡设计了电控液压换挡系统,并在AMEsim中搭建仿真模型。根据发动机的调速特性,以油门开度、当前的车速和挡位为输入参数建立动力性换挡模型,并根据驾驶员意图和拖拉机状态建立二级模糊控制器... 详细信息

为实现拖拉机遥控换挡,基于动力性模糊控制换挡设计了电控液压换挡系统,并在AMEsim中搭建仿真模型。根据发动机的调速特性,以油门开度、当前的车速和挡位为输入参数建立动力性换挡模型,并根据驾驶员意图和拖拉机状态建立二级模糊控制器对动力性换挡策略进行修正。同时,设置工况,在MatLab/Simulink中建立拖拉机传动系统模型,利用AMEsim-Simulink进行联合仿真,得到液压缸活塞杆位移曲线,对可行性进行了验证。对比传统换挡与动力性模糊控制换挡,以离合器冲击度、滑摩功等为控制目标进行仿真分析。结果表明:与传统换挡系统相比所设计的系统控制效果较优,满足拖拉机动力性适应性要求。

关键词：拖拉机模糊控制遥控换挡仿真分析

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大田水肥一体化混肥器设计与试验研究

农机化研究 2025年第2期47卷 139-145页

作者：刘文亮杨然兵潘志国马振家刘仕泽青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

由于当前市场上没有既适合大田大面积灌溉、混肥精度又高的水肥一体化系统,故在旁路式结构设计中增加静态混合器替换主管道,以提高混肥均匀性为重点进行研究,对混肥部件进行了优化改进。利用混合器自身结构,在不需要外接能源的条件下,... 详细信息

由于当前市场上没有既适合大田大面积灌溉、混肥精度又高的水肥一体化系统,故在旁路式结构设计中增加静态混合器替换主管道,以提高混肥均匀性为重点进行研究,对混肥部件进行了优化改进。利用混合器自身结构,在不需要外接能源的条件下,使得水肥充分混合,不仅能够满足大面积灌溉要求,而且可以保证混肥精度。基于流体力学及CFD基本原理,通过Fluent软件分析水肥混合过程中SK型静态混合器混合单元数,以及长径比对水肥混合性能和压降的影响,以此找出混合器的最佳结构参数,并对其结构做了改进,设计出了开沟式静态混合器。

关键词：水肥一体化系统静态混合器混肥精度开沟式

基于CFD的玉米田间吊喷装置仿真设计与试验

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农机化研究 2025年第1期47卷 106-113,156页

作者：徐宁胡敏英桑永英王锦轩河北农业大学机电工程学院河北保定071000

为了改善玉米作物生长至中后期时中下层叶片雾滴沉积效果差,不同冠层雾滴分布不均导致植株叶片整体雾滴覆盖率低,喷施农药方式不佳造成药害和环境污染的问题,设计了一种玉米田间吊喷装置。利用数学理论几何关系结合Fluent软件确定了关... 详细信息

为了改善玉米作物生长至中后期时中下层叶片雾滴沉积效果差,不同冠层雾滴分布不均导致植株叶片整体雾滴覆盖率低,喷施农药方式不佳造成药害和环境污染的问题,设计了一种玉米田间吊喷装置。利用数学理论几何关系结合Fluent软件确定了关键参数,即吊杆长度为1950 mm、侧下喷头距吊杆底端高度为50 mm、侧上喷头距植株顶端高度为50 mm、侧下喷头与水平方向上夹角为38.8°、侧上喷头与水平方向上夹角为43.7°。利用Design-Expert软件以吊杆侧上喷口处压强、吊杆侧下喷口处压强、机具行进速度为试验因素,以叶片平均雾滴覆盖率Y为试验指标设计三因素三水平正交试验,经方差分析后得到影响雾滴覆盖率大小因素主次顺序:行进速度>侧下压强>侧上压强。经田间试验后得到最终组合参数为机具行进速度0.8 m/s,侧上压强0.7 MPa,侧下压强0.5 MPa,雾滴覆盖率为26.54%,上、中、下层叶片雾滴覆盖率分别为28.32%、23.54%、27.75%,模型仿真与田间试验相对误差为5.05%。研究结果可为玉米植保机械的研发提供参考。

关键词：吊喷装置病虫害 CFD 药害污染雾滴覆盖率玉米