何志霞 , 王谦 , Andriy Rybakov , Ulrich Maas
2010, 41(7):6-10. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:将速度-标量-频率联合概率密度函数JPDF输运方程方法应用于两相喷雾湍流反应流问题,利用火焰面模型解耦流动和化学反应动力学的耦合关系,建立相应的数值计算模型。采用Monte-Carlo数值计算方法,针对文献中以甲醇为燃料所进行的湍流喷雾燃烧值班火焰这一试验进行了数值模拟,通过与Fluent下的计算结果及试验结果的对比分析,验证了所建模型的准确性。
2010, 41(7):11-14. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:研究了压电式高压共轨喷油系统多次喷射过程中影响主喷油量波动的因素,采用EFS IFR8420型单次喷射仪对预喷和主喷的油量及喷油速率进行精确测量,总结了主喷油量波动的影响因素及其变化规律:预喷油量越小、主预间隔时间越短,主喷油量波动幅度越大,且随着主预间隔时间的增加,主喷油量呈周期性波动且波动幅度逐渐衰减。通过试验确定了预喷产生的压力波动是导致主喷油量波动的主要原因,为后续的多次喷射控制策略的设计和主喷油量的压力波动修正提供了可靠的试验数据。
2010, 41(7):15-20. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:根据履带车辆转向运动学和动力学分析,提出转向控制策略,可在满足系统压力限制以及保证车辆转向安全条件下自动降低平均车速以保证驾驶员期望转向半径的准确实现。转向控制器由神经网络PID控制器和泵马达排量控制器组成。运用Matlab/Simulink对系统进行神经网络转向控制仿真分析,仿真结果表明,与传统PID控制相比较,神经网络控制输出超调量由10.5%降至4.1%,控制响应时间由4.8s降至2.2s,提高了系统实时性和鲁棒性。不同转向工况的仿真结果表明,采用神经网络控制可使静液驱动履带车辆获得良好的转向稳定性和操纵性。
2010, 41(7):21-24. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:编制以雨流计数法为理论基础的Matlab二维载荷谱程序,用以对混合动力汽车电机驱动系统载荷时间历程进行统计处理,得到载荷值、均值雨流矩阵,进行幅值、均值各自分布假设检验,以及独立性和相关性检验,获得二维联合分布概率密度函数,建立了混合动力汽车电机驱动系统台架试验用二维载荷谱。
2010, 41(7):25-29. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:分析了现有装载机发动机与液力变矩器功率匹配的特性。根据装载机液压泵的工作情况,把装载机分为3种典型工况,建立了装载机发动机与液力变矩器匹配多目标优化模型。建立了基于满意度原理的满意度函数,给出了解题步骤和方法。算例分析表明:基于满意度原理的装载机发动机与液力变矩器功率匹配方法优化可行。
2010, 41(7):30-35. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:基于流体的连续方程和运动方程,建立了S1流面速度势函数方程和S2流面速度梯度方程,并通过两类相对流面的迭代求解完成了离心泵内部流场的正问题计算。基于正问题计算得到的轴面流场,应用逐点积分法进行叶片绘型,在轴面上加厚叶片,在保角变换平面上修圆叶片头部,实现了离心泵叶轮的反问题设计。利用正问题计算的轴面流场进行反问题设计,将反问题设计得到的叶轮进行正问题计算,正反问题迭代计算直至收敛,得到最终设计的叶轮。该方法反问题设计所需的轴面速度采用叶轮正问题计算的结果,弥补了传统设计方法中轴面速度根据一元假定给出的缺陷,设计得到的叶轮负荷均匀、效率高、抗空化性能好,同时具有设计计算精度高、叶片表面光滑、数据齐全、便于数控机床加工制造等特点。
2010, 41(7):36-39. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:结合BQS80-180/3-90型低比转数潜水电泵的设计,分析叶轮结构参数对泵轴功率特性的影响。在保证泵运行时最大轴功率不超过配套电动机输入功率的前提下,为了能够减小配套电动机功率,进一步研究减小泵最大轴功率的方法,提出了叶轮结构参数设计判别公式。利用Fluent软件对轴功率进行预测,结果表明:利用该判别公式设计的叶轮,最大轴功率与额定设计工况下轴功率的比值小于1.2。通过样机试验,各项参数均达到额定要求,且最大轴功率大幅度降低,验证了判别式的实际应用效果。
牟介刚 , 李思 , 郑水华 , 金建波 , 苏苗印 , 赵永攀
2010, 41(7):40-44. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:理论分析了叶轮级间泄漏对叶轮前后盖板外侧腔体内液体流动状态的影响,指出轴向力的实际大小与计算值之间存在着差异。通过离心泵轴向力试验装置,对液流速度分布和轴向力进行了试验,研究结果表明:叶轮前后盖板外侧腔体内液体并不是以叶轮0.5倍的角速度进行运转,前盖板外侧大于0.5倍,后盖板外侧小于0.5倍;叶轮两侧的压力分布不一致,前盖板外侧压力小,后盖板外侧压力大;轴向力计算值小于实际轴向力,应对行业应用的传统轴向力计算公式进行修正。
2010, 41(7):45-49. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:根据农业机械在水田作业的实际情况,设计了模拟田间实际作业的水田试验土槽。阐述了设计方案及设计过程,提出了解决湿基制备、土壤含水率控制等问题的方法。根据室内试验土糟的功能和特点,开发了与之配套的试验数据实时采集系统。
2010, 41(7):50-53. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:在自制的小土槽试验装置上,进行了水田驱动叶轮轮叶下土壤流动的拍摄和轮叶上土壤反力的测试。在研究轮叶下土壤流动轨迹、流动模式和流动区大小变化规律的基础上,分析了轮叶产生的推进力和支承力,驱动效率的变化规律及其与土壤流动之间的关系。深入分析了有较大陷深和作旋轮线运动的轮叶的驱动效率较低的原因。
2010, 41(7):54-56. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:针对当前红外探测控制系统易受外界环境因素干扰、通用性差的缺陷,采用双红外发射、优化光路、增加接收面积,对红外靶标自动探测系统的光学部分进行了改进,并将整体探测装置改进为独立分体单元,增加了红外靶标自动探测装置的可移植性和通用性。试验结果表明:探测距离提高了48.96%,靶标间距识别的灵敏度提高了
2010, 41(7):57-63. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:通过对黄土区农草混合利用坡面的土壤水分分析,研究土地利用结构对土壤水分空间变异特性的影响。结果表明,研究区坡面土壤水分呈中等变异,且农草混合利用结构明显增加了土壤水分的空间变异强度,坡面土壤水分具有明显空间结构性。干湿条件下坡面0~60cm土层平均含水率的半方差最优理论模型分别为高斯模型和球状模型,且干旱条件较湿润条件下保持较高的基台值和变程,而块金值/基台值相对较低。Kriging插值结果显示坡面土壤水分呈现差异显著的斑块状分布格局,与坡面的混合土地利用结构一致。研究区浅层土壤水分空间变异及其分布格局主要受地形、降水和土地利用方式及其结构等因素的影响。
2010, 41(7):64-69. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:为开发利用浅层地下劣质水,进行均匀土柱一维垂直入渗实验,对矿化度不同的入渗水在土柱中入渗后的剖面含水率分布和土壤入渗率进行了分析,并对土壤剖面的含盐量以及入渗后盐分降低区深度随入渗水矿化度的变化规律进行了研究。结果表明,含盐水入渗能够改变土壤结构,并增强土壤导水和持水能力,但随着进入土壤中的钠离子数量增加,土壤的导水和持水能力并非由矿化度一个因素决定,而是由入渗水矿化度和钠离子数量共同决定。当矿化度低于3 g/L左右时仍可以对土壤上层的盐分有一定的淋洗作用,但当矿化度进一步升高时,入渗水对供试土壤的盐分几乎没有淋洗作用。
2010, 41(7):70-75. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:为了研究淡水与微咸水连续和间歇入渗特性的差异,采用矿化度1.33g/L的淡水与矿化度3g/L的微咸水,在黏质土壤条件下进行了一维积水连续入渗及间歇入渗试验。研究结果表明,采用微咸水入渗可以改变土壤的结构特性,从而增大土壤的入渗能力;利用一维代数入渗模型对试验资料进行处理,结果表明模型可以比较精确地描述微咸水入渗过程;入渗水为淡水时,间歇入渗减渗,而入渗水为微咸水时,间歇入渗增渗;间歇入渗的循环率不同,其减渗效果及增渗效果都略有差异。
2010, 41(7):76-79. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:通过盆栽和测坑试验,研究了水分胁迫后复水对水稻生育后期的后效性影响。结果表明:水稻前期旱后复水后效性明显,尤以分蘖末期短历时重旱、拔节初期短历时轻旱后效性最佳。前期适度的胁迫后复水使水稻后期保持了较大的光合面积,明显降低生育后期叶绿素的降解,使功能叶在生育后期维持较高的光合效率,有利于干物质累积。
2010, 41(7):80-83. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:微灌用过滤器是保证整个微灌系统正常运行的核心过滤设备,开发具有自清洗功能的过滤设备则是研究的重点。在对自吸网式过滤器进行水力性能试验的基础上,分析了自吸网式过滤器过滤时间的变化规律,表明过滤时间的变化并非呈线性规律;分析了自清洗时间的影响因素,指出自清洗时间并不是恒定不变的,而是在其他参数固定时与进水含沙量S0呈反比关系。
陈俊英 , 张智韬 , 汪志农 , Gideon Oron , Leionid Gillerman
2010, 41(7):84-89. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:论述了森林火灾、土壤含水率、有机质含量、pH值、生物膜和粘土矿物质等因素对土壤斥水性的影响以及国内外土壤斥水性改良措施的研究进展,并提出当前土壤斥水性研究的重点和今后的研究方向是土壤毛孔或粒子范围方面的研究、土壤含水率和斥水性的表达、大范围田间斥水性对不同水文学要素的定量影响,同时指出国内土壤斥水性的研究发展方向。
2010, 41(7):90-95. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:选用山东省当前推广面积较大的“20+40”大小行、“20+40”沟播、“20+40”垄作以及常规等行距模式,研究不同种植模式对冬小麦农田水资源利用效率和边际效益的影响。结果表明,等行距、大小行、沟播和垄作种植模式的最大产量分别为7778.6、7624.8、8684.6和8893.7kg/hm2,表明沟播和垄作都具有提高冬小麦产量的潜力,但在获得最大产量时,垄作的蒸散量比沟播提高了76.6mm。沟播和垄作的最大水分利用效率均低于等行距和大小行,但沟播的最大水分利用效率在产量和蒸散量分别为7858.8kg/hm2和407.5mm时获得,均显著高于其余3种种植模式。综合考虑各种种植模式的水资源利用效率和边际效益,以灌拔节和抽穗水条件下沟播的净收益最高,其产量为8186.3kg/hm2,灌溉量为120mm,蒸散量为423.5mm,水分利用效率为19.3kg/(hm2?mm)。表明在亏缺灌溉条件下,沟播是最适合在山东省推广的冬小麦节水种植模式。
刘圣勇 , 杨国峰 , 杨群发 , 王森 , 华磊 , 王晓东
2010, 41(7):96-100. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:在对螺杆挤压式生物质成型机成型物料的受力及运动进行分析的基础上,将整体螺杆分拆为螺杆头和螺杆主体,将成型套筒拆分为成型活套和保型套筒,对成型机螺杆头部的设计参数螺旋体叶片直径D、叶片螺距S、螺旋轴直径d和套筒数据进行优化设计。试验表明,通过更换螺杆头和成型活套能够降低磨损,螺杆头和螺杆主体的使用寿命可达到90h和1000h,提高了生物质成型燃料的生产量,生产效率与原成型机相比提高了66.12kg/h,从而促进生物质成型机的推广应用。
杨培周 , 姜绍通 , 潘丽军 , 罗水忠 , 许燕 , 易守连
2010, 41(7):101-104. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:采用微波和酸/碱预处理玉米芯,研究不同微波功率密度和时间对酸/碱预处理后秸秆糖化的影响。结果表明:微波/碱处理组中获得的还原糖平均为51.71mg,比对照提高了33.82%;微波/酸预处理组中,平均还原糖质量为8.76 mg。酸/碱预处理后进行微波处理,发酵液中的FPA酶活平均为2.23U/mL和10.90 U/mL,分别比对照提高17.26%和35.05%;CMC酶活平均为3.43 U/mL和12.41 U/mL,分别比对照下降15.96%和提高34.32%。微波处理对碱预处理后的玉米芯优于对酸预处理后的效果。
王志华 , 丁丹丹 , 王文辉 , 申春苗 , 姜云斌 , 佟伟
2010, 41(7):114-118. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:研究了O2体积分数为3%,CO2体积分数分别为0、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%,温度为0℃,相对湿度为80%~85%条件下的气调贮藏对黄金梨贮藏后货架期间果实品质、采后生理以及组织褐变情况的影响。结果表明,与CK相比,5个气调处理对果实硬度下降均有一定的抑制效果,但体积分数为0的CO2气调处理能明显抑制果实呼吸强度,抑制果实的PG活性,贮藏180d时,未发生果皮和果肉褐变(包括CK),果实的硬度和风味保持较好,0.5% CO2气调处理发生轻微的果肉褐变,0~0.5% CO2和3% O2的组合是黄金梨适宜的气调贮藏条件。黄金梨对CO2极为敏感,当CO2体积分数为1.0%时,果肉发生褐变;CO2体积分数为2.0%和3.0%时,果皮和果肉均发生褐变,同时3.0% CO2果心褐变较严重。结果还表明,PPO活性和乙醇含量是黄金梨果心褐变的2个重要影响因子。
2010, 41(7):119-122. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:为了探讨富士苹果内部主要成分与其剖面CT值之间线性关系在贮藏期内的变化,使用X射线CT技术,对处于不同贮藏期的苹果进行扫描,获得CT图像及CT值,并测量苹果内部的主要成分含量,建立不同贮藏期CT值与苹果内部主要成分含量的线性模型。经过比较发现,苹果内部pH值及糖度随着贮藏期的增长而增大,而含水率及可滴定酸含量随着贮藏期的增长而降低,同时各成分与CT值的线性相关模型随着贮藏时间的变化也发生了相应变化。将贮藏时间参数引入苹果内主要成分含量的预测模型,并验证其准确性及可行性,结果表明预测模型的平均误差率小于10%,利用以上预测模型进行苹果内部主要成分的无损检测是一种可行的方法。
2010, 41(7):123-127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:以“朝研219”番茄为试材,研究了200kV/m、2h/d的负高压间歇静电场(简称稳恒电场)和波动场强-200~200kV/m、频率40kHz的交变电场预处理2h(简称交变电场)两种不同处理对绿熟番茄果实适温(13℃)贮藏品质的影响。结果表明:两种高压电场处理均能够显著减轻番茄果实的腐烂指数(P<0.05),电场处理延缓了果实硬度和可溶性糖、果皮叶绿素含量的下降,以及可滴定酸、番茄红素含量的上升,从而延缓了果实的衰老,不同程度提高了果实的贮藏性。两种形式比较,高压静电场处理果实腐烂指数显著好于交变电场处理,其他指标则无显著差异。
2010, 41(7):128-131. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:为考察纳他霉素在芦笋保鲜中的作用,研究了不同浓度纳他霉素处理后芦笋的呼吸速率、色泽、剪切力、失重率、细菌和霉菌数量等芦笋品质指标及游离态多胺的变化。研究结果表明:纳他霉素可有效抑制芦笋的呼吸速率,降低其失重率,较好地保持芦笋的外观色泽,维持芦笋的质地在一定水平内,能降低芦笋贮藏过程中的霉菌1~3个数量级。纳他霉素还可抑制腐胺含量的上升,使精胺和亚精胺出峰时间缩短且峰值增加。
2010, 41(7):132-135. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:应用浸渍法制备Pd/C催化剂,以大豆卵磷脂氢化反应前后碘值的变化作为指标,考察了制备条件对Pd/C活性的影响,并借助透射电镜的表征手段分析催化剂的形貌变化。结果表明,制备大豆卵磷脂氢化Pd/C催化剂的优化工艺为:原料炭经10%硝酸预处理后,在40℃的3.5mg/mL H2PdCl4溶液中浸渍2h,在30%甲醛、还原温度80℃、pH值1~2的条件下还原5h,并经80℃真空干燥获得成品。催化剂Pd粒径为7.8nm,制备的催化剂可使大豆卵磷脂氢化后碘值下降到18.6gI/(100g)。在制备过程中前浸体溶液pH值对催化剂活性的影响很大。Pd粒径较小时,催化剂活性更强。
2010, 41(7):136-140. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:应用设计的微波超声波耦合动态逆流浸提机,以水为溶剂,茶鲜叶为原料,进行了茶叶有效成分的浸提试验。研究了浸提功率、料液比和浸提时间3因素对茶叶主要有效成分浸提率的影响,并通过L9(34)正交试验设计,对浸提工艺进行优化。结果显示,该设备的最佳浸提工艺参数为:浸提时间6min(微波)+6min(超声波),料液比1∶20,浸提功率1.0kW(微波)+1.0kW(超声波)。茶多酚、氨基酸、咖啡碱的浸出率均高于常规的水浸提,而浸提时间是常规浸提的1/5,浸提次数是常规浸提的1/2,浸提温度是常规浸提的
江慎华 , 马海乐 , 王昌禄 , 王振斌 , 李永转 , 廖亮
2010, 41(7):141-146. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:对荷叶活性物质提取工艺与抗氧化活性进行了研究。结果表明,荷叶抗氧化活性物质最佳提取工艺为提取时间50min、提取温度80℃、乙醇体积分数60%和料液比1∶20;采用生物活性追踪法研究发现,在极性依次增大的正己烷、乙酸乙酯、正丁醇和水相4个极性萃取组分中,乙酸乙酯萃取组分抗氧化活性(总还原力、FRAP法抗氧化能力和DPPH自由基清除能力)最强并具有显著性差异(P<0.001或P<0.01);通过验证试验发现该组分抗氧化能力(OD593和DPPH自由基清除率)均显著高于阳性对照
2010, 41(7):147-152. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:采用酶法制备蛋清肽,色谱纯化ACE抑制活性组分并鉴定其一级结构。通过考察底物质量分数、加酶量、酶解温度和pH值对水解度的影响,结合多元线性回归设计和二次回归正交组合设计建立蛋清ACE抑制肽酶解工艺模型,并经液相色谱串联质谱鉴定其一级结构。结果表明:最佳酶解工艺为底物质量分数8%、pH值10.73、加酶量12.14%及酶解温度56.80℃,酶解物纯化后半抑制质量浓度为0.18mg/mL。液相色谱串联质谱鉴定高活性组分中3种活性肽一级结构,氨基酸序列分别为
2010, 41(7):153-156. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:基于GPS技术和嵌入式系统技术,设计了可实现自动规划边界、自动规划航道、计算农田面积、实时显示飞行轨迹和语音提示的农用飞机作业导航系统。阐明了系统硬件平台结构和QT交叉编译过程,研究了系统各项功能的实现算法。运用最小二乘法实时预测了高速运行环境下的定位数据,有效减小了高速运动产生的GPS定位延迟。在选定地块手持导航系统进行功能模拟,实现了作业导航系统的设计功能。
2010, 41(7):157-162. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:根据机械动力学原理和电学原理建立了变量施肥控制系统的数学模型,为控制系统的设计、PID参数选择以及控制性能改进提供了理论依据。利用Matlab/Simulink动态仿真工具构建了直流伺服电动机驱动无级变速传动机构的仿真模型,采用临界比例度法对系统的PID参数进行整定,获得了反映系统性能的仿真曲线,仿真和试验验证结果表明,PID控制策略提高了控制系统的跟踪性能和抗干扰性能。
2010, 41(7):163-167. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:提出了一种基于最小二乘法的早期作物行中心线检测算法。利用G-R颜色特征因子分割作物与背景。根据作物与杂草的长度属性去除部分杂草噪声,应用垂直投影法动态检测作物行数,并提取作物行中点为特征点,获得特征点图像。利用特征点间的邻近关系对特征点进行分类,对归类后的特征点进行两次最小二乘法拟合,得到作物行中心线。对于有作物缺失的作物行,采用统计条形区域内特征点数量的方法判别检测结果的可信度。实验结果表明,算法能克服杂草和作物缺失的影响,实时地提取小麦、玉米和大豆作物行,平均每幅图像处理时间小于
2010, 41(7):168-173. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:以面积和宽长比作为稻种类型的特征参数,建立了稻种类型数据库;以等价矩形长、宽的差值最小为标准,进行了未知稻种类型的判断;以扫描线上黑白像素的变化次数和扫描线数来判断稻种的破裂;以不同阈值提取的稻种面积差来判断稻种是否霉变。选取丰源优299等10种稻种进行实验,分别进行了种子类型判断、工位有无种子判断、几何参数判断以及发霉与破损情况判断,检测正确率分别为
2010, 41(7):174-180. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:将电磁感应仪EM38和方差四叉树法VQT相结合,以EM38测量的土壤表观电导率作为土壤盐分的辅助变量,以表观电导率的空间分布为先验信息,利用VQT法对苏北滩涂围垦地土壤盐分的优化采样布局进行了设计、验证与精度评价。结果表明,VQT法设计的采样方案经Kriging插值形成的空间分布图与原始图件极其相似,但两者的样点数目相差近1/2。相同的样本数目,VQT法获取的空间分布图与原始图件的相似度高于网格采样法;同样的成图精度,VQT法需要的样本数量小于网格采样法;在允许最大偏差指数为10%的条件下,VQT法采样效率比网格法提高17.3%。该方法具有可根据局部部位变异大小进行密集或稀疏采样的优势,EM38和VQT法的结合运用为滩涂区降低采样成本、提高采样效率提供了有效手段与理论依据。
2010, 41(7):181-185. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:为了解决当前温室监测系统存在的布线复杂、节点功耗大、部署不灵活、管理不便等问题,设计了一种基于无线传感器网络的温室环境信息监测系统。以CC2430为核心开发无线传感器节点,完成温室环境因子实时监测;采用ZigBee技术实现无线传感器网络自组网和监测数据自动汇聚;基于ARM9微处理器S3C2410A和WinCE5.0构建网关节点,采用嵌入式数据库管理模式实现了传感器节点管理、环境数据管理和预警等功能。初步试验表明系统具有功耗低、组网灵活、可扩展性强、人机界面友好等优点,能较好地满足温室环境监测的应用需求。
2010, 41(7):186-190. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:针对基于无线传感器网络构建的温室环境监控系统的整体性能受时变传输延时、丢包、网络拥塞、延时抖动等不利网络属性的影响,提出一种采用事件驱动机制的反馈调度策略。该反馈调度策略以截止期错失率作为网络服务质量性能评价指标,针对传感器节点和汇聚节点间的数据传输,利用反馈控制技术在线调整各个传感器节点的采样周期,使传感器节点的带宽要求适应网络负载的动态变化,从而保证网络服务质量维持在一定水平;在此基础上,引入新型的事件驱动机制来降低反馈调度策略设计难度和资源消耗。实验表明,该事件驱动反馈调度策略合理、有效并实用。
2010, 41(7):191-197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:针对三维混合布局优化设计求解问题,建立了以空间分割方法为基础的布局模型表示方法。对圆柱体布局物体和长方体布局物体,分别对应采用线性八叉树模型和栅格数据模型进行模型转换。提出了填充球组的布局模型表示方法,根据布局设计要求推导出布局优化的数学模型。通过构建有向布局序列把TSP问题转化为布局优化问题,使用适应度函数来处理布局求解过程中多目标优化问题,运用改进蚁群算法对其进行优化计算得到了Pareto最优解。通过对几种布局设计方案的对比分析,验证了布局建模方法和布局优化算法的有效性。
2010, 41(7):198-204. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:综合考虑重构需求、结构功能和生命周期的影响,使用柔性模块划分方法对可重构机床模块划分进行了研究。采用层次分析法对影响模块形成的因素进行了权重分配,得到了机床零件之间的交互值并形成了相关矩阵,使用模糊聚类法对相关矩阵进行操作;考虑到可重构机床的特殊性,对其控制系统也进行了模块划分,最后得到了可重构机床模块划分的总体方案。
2010, 41(7):205-209. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:常规机床对螺旋锥齿轮的齿长曲率进行修正时,需从机床上拆装铣刀盘,并重新调整其行程直径,过程繁琐。对此利用国产四轴数控铣齿机,建立铣齿加工坐标系,以及径向刀位、切削滚比变化多项式。用轮齿接触分析(TCA)的方法,以被加工齿面的接触路径、传动误差作为评价目标,研究径向刀位、切削滚比的变化对齿长曲率修正的规律。TCA分析及铣齿实验结果表明,不改变铣刀盘直径,即可实现对齿长曲率的修正,同时可更加灵活地控制齿面接触路径与传动误差。
2010, 41(7):210-213. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:针对圆管表面斜裂纹,建立基于弹性断裂理论和复变函数理论的计算模型。研究圆管表面斜裂纹发生扩展时临界状态所对应的应力强度因子和裂纹临界尺寸在各种相关因素影响下的变化规律。以I、II型复合裂纹为例,采用应变能密度理论对其进行了分析。对开裂角、裂纹所处角度及裂纹的几何尺寸等因素的影响进行仿真计算。得到裂纹所处角度对复合型裂纹两个应力强度因子影响的曲线,并对其影响的程度进行了比较。另外,对裂纹所处角度和开裂角对临界裂纹长度的影响进行了仿真分析。结果表明:随着裂纹所处角度的增加,两个应力强度因子(KⅠ、KⅡ)的最大和最小值是相同的,但趋势相反。并且对于Ⅰ型裂纹,在β=0和β=2π的地方,其应力强度因子为零。
2010, 41(7):214-218. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:通过建立冗余驱动4-SPS-1-S型并联机构的速度映射解析方程,求出机构的Jacobian矩阵;引入并定义承载力与驱动性能作为机构的动力学性能评价指标,建立了衡量并联机构承载能力和驱动性能的解析方程,结合具体算例仿真分析了该并联机构的两类动力学性能指标在任务空间的分布规律,对机构进行了动力学性能评价。研究结果表明,该机构的承载力与驱动性能指标在运动过程中呈现出较好的各向同性,在任务空间内具有较好的动力学性能。
2010, 41(7):219-222. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:提出借助辅助放电材料对非导电超硬磨料砂轮进行放电修整的方法,阐述了放电蚀除结合剂实现非导电超硬磨料砂轮修锐的基本原理。通过观察修锐前后树脂结合剂金刚石砂轮表面的微观形貌,分析了峰值电流和电流脉宽对砂轮修锐质量的影响。结果表明,利用辅助放电材料实现非导电砂轮放电修锐是可行的,峰值电流是影响脉冲放电能量和修整区域温度场的重要因素;适合树脂结合剂金刚石砂轮修锐的放电峰值电流不高于
2010, 41(7):223-226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].7.[sequence]
摘要:提出一种三角网格曲面刀轨生成算法,该算法引入R*-tree索引结构并对其进行改进,建立三角网格曲面的三维空间索引结构,快速获取局部型面参考数据并分析其微分几何性质,基于局部型面1阶连续约束条件,采用抛物线逼近网格边界,实现三角网格曲面精度补偿,对网格边界曲线与刀轨截面求交获取刀位数据,对其排序生成刀轨,实例表明该算法数据适应性强,生成数控加工刀轨精度高,算法运行速度快。
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