2011, 42(10):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:受前轮转向轴几何结构的影响,车轮轮心及轮胎印迹中心的位置随车轮左右转动而变化。如果在悬架结构未知的情况下能够根据车轮运动计算出主销定位参数,将有利于悬架设计。提出了应用汽车悬架KnC特性试验台转向试验数据解算主销定位参数的方法,定位参数包括:主销内倾角、主销后倾角、主销后倾距、主销偏移距、轮心主销纵向偏移距及轮心主销侧向偏移距。应用Adams仿真结果及试验数据对提出的解算方法进行了验证,误差在允许范围内,解算方法满足使用要求。
杨福广 , 阮久宏 , 李贻斌 , 荣学文 , 邱绪云 , 尹占芳
2011, 42(10):6-12. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:对四轮独立驱动-独立转向(4WID-4WIS)车辆横摆稳定性控制进行研究。对侧偏角与横摆角速度之间的耦合性进行分析,提出了控制策略:当质心侧偏角比较小时以理想横摆角速度跟踪控制为主,当质心侧偏角比较大时以抑制质心侧偏角过大为主。基于模糊控制技术提出集成“主动前/后轮转向+直接横摆力矩控制”(FRD)的新型车辆横摆稳定性控制系统。仿真结果表明,与直接横摆力矩控制(DYC)的车辆相比,FRD可明显降低车辆的制动力矩和车轮纵向滑移率,确保车辆在低附着路面上高速行驶时具有良好的横摆稳定性。
2011, 42(10):13-19. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:针对传统嵌入式系统开发中软/硬件分离以及软件开放性不足等问题,提出利用软/硬件协同设计和量子框架的综合解决方案,形成了“五层/三总线/一框架”的软/硬件综合开发结构,并将其应用于AMT电控系统的设计中。实现了针对Nios Ⅱ软核的量子框架移植,并设计了AMT主活动对象的层次状态机。实现过程及试验结果表明,此种设计方案可提高系统开发的灵活性和软件的质量。
2011, 42(10):20-24,89. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:为了快速准确提取复杂环境下的自动导引车(AGV)引导路标参数,提出一种基于先验知识的直线识别算法。根据视野和引导线结构特征将全图划分为若干子区域,确定子区域自适应阈值,利用前帧图像中的直线参数信息选择行列扫描方式,剔除干扰点并获得中线点集,然后采用带搜索角度限制和分区域非均匀采样的改进Hough变换得到直线参数,最后用交比定理对参数加以校正。试验表明本算法能在不同光照、反光、阴影下对路径进行有效识别,具有较好鲁棒性,处理分辨率为576×768的图像,每帧平均用时不超过90 ms,满足运行需要。
2011, 42(10):25-29. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:利用ADAMS与NASTRAN软件建立了某微型轿车整车刚柔耦合动力学模型。通过ADAMS/Vibration模块建立虚拟激振台,分析悬架在路面中高频段激励下的振动响应与传递特性。从提高悬架隔振性能的角度出发,分析了底盘/悬架系统中副车架、扭转梁和橡胶衬套对整车振动的影响。采用ADAMS中的DOE技术对悬架系统中几个主要连接衬套的刚度进行灵敏度分析,在ADAMS/Insight中对衬套刚度进行优化,通过改变衬套刚度提高整车振动性能。仿真结果显示,地板处的垂向加速度均方根值在整个研究频率范围内由477.9 mm/s2降至454.2 mm/s2,降低了5%。
2011, 42(10):30-34. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:针对混联式混合动力电动汽车(HEV)发动机输出转矩估计存在误差,进而导致HEV能量控制策略无法得以准确实现的问题,以行星齿轮混联式HEV为研究对象,分析了动力耦合机构的参数,并应用行星齿轮传动动力学模型及效率模型,推导得出了行星齿轮混联式HEV发动机输出转矩的估计算法。理论计算及实车测试结果表明,模型计算值与实车测试值之间的最大相对误差由5%~8%减小为3.94%。
2011, 42(10):35-38,34. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:以提高磁粉离合器转矩容量为目的,在深入研究其工作机理的基础上,利用虚位移电磁力计算理论推导得出了转矩传递公式;以麦克斯韦方程为磁场分析的理论基础,建立了磁粉离合器二维有限元分析模型并进行了计算,仿真结果与试验结果吻合;根据仿真分析结果,对其进行了改进设计,改进后的磁粉离合器转矩性能提高了45%。
2011, 42(10):39-44,73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:针对负载敏感系统特点和挖掘机工作性能要求,以液压多路阀最大开口面积为主要设计变量,以作业循环时间为主要优化目标,以其他设计要求为主要约束,建立了负载敏感型液压挖掘机作业循环时间的分析和优化模型。以现有某型号挖掘机为例,采用仿生物进化法进行优化设计,结果表明该机作业循环时间由优化前的14.04 s缩短为12.61 s,即整机作业效率提高10.2%。与此同时,优化后的铲斗和斗杆最大实际挖掘力分别提高4.38 kN和3.61 kN,最大挖掘高度和最大挖掘半径分别增大189 mm和37 mm,从而实现了挖掘机全系统全性能的广义优化。
2011, 42(10):45-50. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:由三坐标测量机获得犁体曲面的点云数据,然后利用Pro/E 的逆向造型工具反求出犁体曲面,并将反求模型导入ANSYS/LS-DYNA软件中完成犁体耕作过程的动力学模拟仿真。仿真结果表明,在与土体-犁体接触点垂直的平面内,土体位移以与犁体接触点为中心呈环带状向四周逐渐减小。并将模拟结果与土槽试验的结果进行对比分析,验证了模拟过程的可行性。
何进 , 李洪文 , 王庆杰 , 张喜瑞 , 李慧 , 张东远
2011, 42(10):51-55,67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:针对我国西北绿洲农业区现有固定垄免耕播种机种类少,且在玉米秸秆地固定垄免耕播种小麦易堵塞、破坏垄形等问题,提出了动力甩刀碎、抛茬和刀刃型开沟器破茬结合防堵及双翼型犁铧修垄的方法。设计了动力甩刀破茬式小麦固定垄免耕播种机,并确定了L型甩刀、开沟器、双翼型犁铧等关键部件的参数。在玉米秸秆覆盖地试验结果表明,动力甩刀破茬式小麦固定垄免耕播种机能有效地解决秸秆堵塞问题,具有较强的防堵能力;该机在减少动土量的情况下,其产量与2BMF-5型固定垄免耕播种机基本持平,且修垄效果更好。
2011, 42(10):61-67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:设计了利用拖拉机输出轴的动力驱动破土切根刀正向旋转,以冲击、贯入的方式割裂退化羊草草地土壤板结层,切断羊草地下横走根茎以改良该类型退化草地的破土切根机。破土切根机上安装8组相等间距的刀盘,每个刀盘上安装3把切根刀,切根刀在刀轴上以双螺旋方式排列;刃口形状采用偏心圆曲线,横断面呈箭型;机架安装2组限深系统实现耕深在100~200 mm范围内可调。试验表明:破土切根机纯小时生产率在0.85 hm2/h以上,作业后地表沟缝宽度小于13 mm,最大切根深度为205 mm,土壤翻垡率为零,无壅土、破坏草皮等现象;机器作业后土壤容积密度有所下降,当年可使羊草增产近一倍。
2011, 42(10):68-73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:提出了双滚筒气力循环式花生脱壳机总体结构方案、二次循环脱壳与气力输送工作原理,进行了双滚筒脱壳装置、清选装置和传动系统等关键工作部件的结构设计。双滚筒脱壳装置由直径、转速不同的一次脱壳滚筒和二次脱壳滚筒以及各自的凹板筛构成;清选装置主要由振动筛和风机组成。花生脱壳试验结果表明:适宜含水率下花育23品种花生,在一次脱壳滚筒和二次脱壳滚筒转速分别为296、392r/min时,花生脱壳综合性能指标最优,即花生脱净率为99.12%,花生仁破碎率为1.82%,花生仁损失率为0.40%。
2011, 42(10):74-78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:采用高速摄像技术对改进型夹持式棉花穴播轮的工作过程进行了分析。分析得知,充种区的种子作大、小2个环流运动,可实现两次冲刷充种,种子相对种子室的运动较改进前有所增大,从而增大了充种机率;取种器漏充的主要原因是2粒种子横向并排摆放在夹种口中引起的;清种方式有3种:即种子在重力作用下落下、夹种口变小种子被挤出夹种口和种子的平衡位置被破坏落下;种子进入夹种口的平均速度随穴播轮转速的增大而逐渐减小。
2011, 42(10):79-83,100. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:基于离散元法的基本方法,采用Hertz-Mindlin接触模型,运用EDEM软件对气吸式精密播种机振动种盘中水稻种群运动进行模拟仿真。分析了不同频率、振幅、种层厚度对种群空间分布密度的影响。对仿真区域垂直于种盘方向进行均匀分层,得到不同时间种群在每一层的分布情况。仿真结果表明:种盘振动频率11~12Hz、振幅12~13mm、初始种层数3~5时,种群在振动种盘中的空间离散程度较为理想。在播种机试验台上进行试验验证,选取种盘振动频率、振幅、初始种层数、吸种距离为试验因素进行正交试验,得出振动频率为11Hz、振幅为12mm、初始种层数约为4、吸种距离为30mm时吸种效果理想。
马瑞峻 , 王凯湛 , 马旭 , 张亚莉 , 汪昭军 , 龚海明
2011, 42(10):84-89. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:通过高速摄像技术观察了穴盘水稻秧苗通过分秧滑道的情况,发现滑道上部的过渡圆弧段是影响秧苗通过性的关键,其中分滑道1~3的通过性相对于其他分滑道要差;当秧苗营养土含水率为26.6%时,秧苗通过整条滑道的时间比营养土含水率为31.2%时的要短,且与计算机虚拟仿真的结果更接近。试验结果表明,秧苗通过分滑道1所用的时间最长,通过分滑道6所用的时间最短,秧苗在各分滑道中下滑的一致性较好,所设计的分秧滑道能够满足机械手式抛秧机中对分秧作业的要求。
2011, 42(10):90-94. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:利用有限元方法对寒地水稻浸种催芽过程中种子温度场进行仿真。通过分析可知,水稻浸种催芽过程中最高温度出现在水稻边缘与水接触处,温度为31℃,水稻中心温度最低。随着催芽时间的增加,热量不断向水稻中心处传递,当催芽23h后中心温度达到了25℃,最高温度仍然保持为31℃,此时水稻整体温度达到了催芽的最适宜温度25~31℃。试验结果和仿真一致。
邱白晶 , 徐溪超 , 邓斌 , 杨宁 , 姜国微 , 吴春笃
2011, 42(10):95-100. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:以探索农药和水混合后混药均匀性表征的数值计算途径为目标,确定了射流混药装置混药质量分数分布场数值模拟方案,采用CFD软件Fluent对射流混药装置混药质量分数分布场进行了数值计算。引入离析度概念来定量评价射流混药装置中农药和水的混合均匀程度,离析度降为0.05视为药水混合均匀。当面积比m∈[2.56,4.00]时,随面积比的增大,最小混合距离下降,但最小混合距离的下降受混药效率的制约。综合考虑,面积比m=3.06的射流混药装置混药性能高于面积比m=2.56、4.00的射流混药装置。混合管中最大湍流强度均下降1496%进入扩散混合区,扩散混合区所在的坐标区间为:X∈[(-13.85m+111.37)mm,116.5mm]。因此,在实验测量射流混药装置混药后的农药质量分数时,应按照扩散混合区所在的坐标区间,针对不同面积比合理布置质量分数测量点。
2011, 42(10):105-109,140. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:为了设计蝗虫LED诱导光源以及诱导光场的数字化调控,利用LED光源和行为试验装置,采用对比试验法,进行了不同时间段内蝗虫对紫、绿紫蓝光照梯度的趋光选择对比试验,分析了影响蝗虫趋光响应的原因。结果显示:蝗虫的趋光响应与光谱光梯度、蝗虫生物特征及环境因素有关;相同光梯度条件下,蝗虫对紫光的趋光响应优于绿紫蓝;不同光梯度条件下,蝗虫趋向于较强的光梯度,并当绿紫蓝光照度高出紫光的10倍以上时,蝗虫对绿紫蓝的选择高于紫光;蝗虫生物特征及环境因素制约了提高光照强度对蝗虫趋光响应在不同时间段内的增效作用;蝗虫对紫、绿紫蓝光谱光照敏感程度不同,蝗虫趋光行为上表现出了在夜间不同时间段内蝗虫对紫、绿紫蓝光的趋光敏感临界点及最适和最佳趋光光照度范围不同。
2011, 42(10):110-115. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:分析了联合收获机的工作过程,针对其工作过程中的非线性、时变、大滞后特性,提出了采用灰色预测模糊控制方法对联合收获机的前进速度进行自动控制,使其负荷保持稳定。分析了预测控制和模糊控制相结合的必要性和重要性,设计了基于灰色预测模糊控制的联合收获机前进速度控制装置,建立了灰色预测模糊控制模型,并进行了仿真和试验。仿真结果表明,运用灰色预测模糊控制算法能使控制系统的调整时间更短、超调量更小、控制性能更加优越。
李震 , 卢加纳 , 洪添胜 , 宋淑然 , 黄家洋 , 陈辉鑫
2011, 42(10):116-120. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:为避免山地果园钢丝绳牵引式货运机运行时碰撞穿越轨道的行人或其他障碍物,提高果园轨道货运系统的安全性和稳定性,开发了山地果园钢丝绳牵引式货运机避障系统,包括STC单片机、超声波测距、红外光电检测、无线通信、语音报警及手动控制等模块。系统设计指标为:障碍物检测距离不小于150cm,避障成功率达到100%。系统应用试验结果表明:使用静态障碍物,上坡避障完成后货运机前端与障碍物间最小距离为100cm,下坡避障完成后该间距为90cm;使用动态障碍物,上坡避障完成后货运机前端与障碍物间最小距离为98cm,最小延时为0.64s;下坡避障完成后该间距为66cm,最小延时为1.30s。
2011, 42(10):121-124,115. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:依据有机质降解一级动力学方程和系统热量平衡方程,充分考虑猪粪好氧堆肥有机质降解的梯次性对数学建模的影响,建立了反应器好氧堆肥过程有机质降解Monod模型和热量平衡模型。有机质降解Monod模型考虑了温度、含水率、氧体积分数和自由空域4种因素对降解系数的影响,其中温度作为最主要影响因素;热量平衡模型中主要考虑了对流、传导的热量传递方式。利用实验室好氧堆肥反应器进行的模型验证试验结果表明:堆肥试验实测值与模型模拟值表现出较好的一致性,有机质降解的实测值与模型模拟值的相对标准误差为13.02%,温度变化的实测值与模型模拟值的相对标准误差为9.9%。
2011, 42(10):125-128,104. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:实现秸秆和煤混燃物中秸秆含量快速检测对制定生物质混燃发电补贴方法具有重要意义。收集我国不同地区、不同品种秸秆样品81个,煤样品9个,样品粉碎后,按不同秸秆质量分数(1%~30%)制备样品90个,其中60个为校正集,30个为独立验证集。用傅里叶变换近红外光谱仪进行光谱扫描,分别采用间隔偏最小二乘法(iPLS)和遗传算法(GA)进行波长选择,用偏最小二乘法(PLS)建立定量分析模型。研究结果表明,采用GA-PLS方法,最优模型建模数据点从3001个减少到33个,独立验证集决定系数为0.89,预测标准差为2.87%,相对分析误差为3.06。近红外光谱技术结合GA-PLS建模用于快速检测秸秆和煤混燃物中秸秆含量具有可行性。
2011, 42(10):129-134. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:针对无线传感器网络实时监控的农产品冷链物流环境中,传感器节点的感知数据传输频率高、能耗高和监测时间短的问题,提出基于统计过程控制(SPC)的感知数据压缩方法,设计了适用于传感器节点数据处理的动态-单值-滑动极差(D-X-RS)算法。通过冷链物流环境试验仿真,对比了D-X-RS算法、阈值算法和K-滑动均值算法的数据压缩性能。结果表明,D-X-RS算法数据的每数据点压缩开销(CCP)在温度稳定和波动状态均与最优方法所得结果接近,具有良好的平衡性和适应性。
2011, 42(10):135-140. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:以Fourier方程和Fick定律为基础,建立了地黄真空红外辐射干燥过程传热、传质的数学模型。通过理论推导和试验测定,确定了模型中有关参数的数值或方程。利用有限差分法进行了不同干燥条件下物料温度和含水率变化的数值模拟。结果表明:模拟值和试验值吻合较好,该模型可以较好地拟合地黄干燥过程中温度和含水率的变化,且能较好体现各干燥参数对干燥特性的影响情况。
2011, 42(10):141-144. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:为解决气体射流冲击干燥机装载量低、喷嘴直径与喷嘴出口形状更换困难等问题,设计了一种脉动式气体射流冲击干燥机。该干燥机可根据不同物料调整风温、风速、料架转速及喷嘴直径与出口形状。干燥过程中物料受脉动高速热气流的冲击,有利于物料内部水分向外迁移。以加工番茄为例进行了干燥机的性能验证试验,结果表明:脉动式气体射流冲击干燥与气体射流冲击干燥相比装载量和去水强度得到了较大的提高。
2011, 42(10):145-149. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:利用高速摄像机对刮膜式分子蒸馏器壁面上的液膜形态进行了研究,实验发现随着进料率和转速的增加,不同物料在蒸发壁面上主要存在4种流动形态:液滴状、股状、不连续液膜和连续均匀液膜,同时测得水、乙醇、质量分数为12%乙二醇溶液、质量分数为50%乙二醇溶液和质量分数为50%丙三醇溶液在不同转速下出现连续均匀薄膜的临界流率。利用高斯过程进行数据预测表明:在一定转速下,临界流率随表面张力的增大而增大,随粘度的增大而减小。
2011, 42(10):154-157,161. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:研究了基于邻域粗糙集理论的高光谱散射图像苹果粉质化无损检测方法。以576幅波长范围为600~1000nm的苹果高光谱数据为研究对象,利用邻域粗糙集模型对81个原始波段进行选择,从中选择出最优波长子集;利用支持向量机建立分类模型,随机选择526个样本作为训练集,其余50个样本作为测试集,重复仿真10次验证分类能力。仿真结果表明邻域粗糙集能够得到充分表述粉质化程度的14个最优波长,测试模型的平均精度为75%,高于全波长模型的71%和采用主成分分析法的74%。
2011, 42(10):158-161. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:为了探讨利用近红外漫反射光谱技术判别苹果霉心病的可行性,将健康苹果和霉心病苹果的近红外光谱经不同光谱预处理方法处理,将主成分分析提取的主成分作为自变量,对苹果霉心病进行了判别研究。结果表明,光谱经矢量归一化处理后提取到的20个主成分建立的Fisher判别函数判别率最高,性能稳定,建模集正确判别率为89.9%,对检验集正确判别率为87.8%。
2011, 42(10):162-166. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:采用CARS波长变量挑选方法优化建模,对食用油中4种主要脂肪酸(棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸)进行近红外定量分析。应用预测浓度残差法剔除奇异样本后,对样品集光谱进行标准化预处理,通过CARS优选出的波长变量分别建立4种脂肪酸的偏最小二乘法(PLS)模型。与采用OPUS软件自动优化建模相比,CARS法所建模型的决定系数(R2)、交叉校验均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)都优于后者所建模型。CARS法有效地简化了模型,且所挑选出的特征波长较少。
2011, 42(10):167-170,175. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:为研究单个叶肉细胞在缺水条件下的力学行为,利用有限元方法(FEA)建立了符合生理学特征的叶肉细胞力学模型——内部充满液体的球形细胞力学模型。根据水分代谢方程,计算出由于蒸腾作用而产生叶肉细胞膨压变化量,对单个细胞进行受力分析,得到细胞壁上任一点的膨压随时间变化的动力学方程,通过该模型得到膨压改变与单细胞变形之间的关系。仿真结果表明:在细胞内膨压随时间从200 kPa减小到120 kPa过程中,细胞半径从3.55×10-5 m减小到2.42×10-5 m;同时可以看出细胞壁的力学性能参数对细胞的变形有明显的影响:穆尼材料常数C1分别取0.7、1.0、1.5MPa时,细胞在初始膨压200kPa作用下的细胞半径大小分别为3.58×10-5、3.30×10-5、3.13×10-5m;穆尼材料常数C2分别取0.10、0.15、0.20 MPa时,细胞在初始膨压200 kPa作用下细胞大小分别为1.41×10-5、1.22×10-5、1.10×10-5 m。
2011, 42(10):171-175. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:依据温室黄瓜磷素吸收、分配与温度、辐射的关系,构建了基于辐热积的温室黄瓜磷素吸收与分配模型,并利用与之相独立的试验资料对模型进行了检验。结果表明:模型对温室黄瓜磷素总吸收量的预测结果与1∶1直线之间的决定系数为0.91,均方根差为0.04g/株;根、茎、叶、果实磷素质量分数决定系数分别为0.74、0.65、0.72、0.65,均为根差分别为0.03%、0.04%、0.02%、0.06%。模型对不同季节温室黄瓜磷素吸收量与各器官磷素含量的预测值与实测值较为一致。
2011, 42(10):176-180,216. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:以连栋塑料温室整体结构为研究对象,采用实物模型试验和有限元分析相结合的方法,探讨薄膜预应力对连栋塑料温室结构极限承载力的影响。在ANSYS 10.0软件中,采用温度载荷模拟预应力,通过对薄膜施加不同的温度载荷建立6种薄膜预应力下的连栋塑料温室结构模型,并对该模型进行雪载荷工况下的双重非线性屈曲计算。通过分析不同薄膜预应力下的载荷-位移曲线,研究了薄膜预应力对连栋塑料温室结构极限承载力的影响。结果表明,薄膜预应力不会影响连栋塑料温室结构的屈曲模态,但会使结构极限承载力减小17%~63%。
2011, 42(10):181-185,166. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:为实现高氨氮猪场养殖废水高效脱氮处理,针对猪场废水中尿素(主要源于猪尿液)水解过程伴随着污水pH值的变化现象,采用序列间歇式活性污泥法(SBR)处理某猪场养殖废水,在常温(20℃)、非限制溶解氧的条件下,考察了pH值、曝气时间等因素对氨氮去除效果和短程硝化特性的影响。实验结果表明,pH值在7.0~9.5范围内亚硝酸盐积累率在75%~80%之间;长时间曝气并未对短程硝化造成影响;高质量浓度氨氮废水生物处理过程中,亚硝酸盐积累与进水pH值、游离氨(FA)及游离亚硝酸(FNA)有关。
2011, 42(10):186-191,234. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:针对农用机器人转向系统状态和控制具有复杂、时滞和增益时变的特性,将Adaline神经网络(ANN)与内模控制相结合,提出一种在线调整时滞时间和控制增益的自适应控制方法。建立基于Adaline网络的增益与时滞的辨识算法,即通过反馈误差在线优化,适应性地调整时滞时间和增益,克服参数时变对内模控制和被控对象模型的影响。仿真和试验结果表明,与常规的PID控制方法相比,该方法具有较高的控制精度、较强的自适应性和鲁棒性,完全适用于农用机器人转向系统的控制。
2011, 42(10):192-196. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:针对现有产品装配过程中可靠性难以保证的问题,以灰色系统理论与多色集合理论为建模工具,提出可靠性驱动的产品装配过程建模方法。描述了影响装配过程可靠性主要工步的确定方法,分析了影响各工步的主要因素,详细阐述了各因素与各道工步之间关系矩阵的建立方法及影响装配可靠性主要因素的确定方法,提出了针对各主要影响因素的可靠性控制措施,从而达到产品装配过程可靠性驱动的目的。以某加工中心数控转台可靠性驱动的装配工艺过程控制为例证明了该方法的可行性。
2011, 42(10):197-202. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:采用有限元理论建立Delta并联机器人柔性构件的运动微分方程,结合机构的运动特点,规定了结点位移的方向,得到机构系统的动力学模型。将机构的真实运动看作名义运动与弹性振动的叠加,同时将动平台的位置和方向误差看作名义运动的摄动,得出动平台位形误差与结点位移的关系方程。在实例中,综合考虑重力、惯性力及阻尼共同作用下的动力响应,得到机构模态频率在工作空间的特性,对动平台的6维误差进行了全面评估。
2011, 42(10):203-208. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:研究一种采用高速电磁开关阀组实现数字式配流的液压马达。首先分析该数字配流式液压马达的运行机理与结构特点;接着在柱塞运动学分析的基础上,根据配流过程分区间建立了其逆时针和顺时针旋转的数学模型,分析了两个方向旋转模型之间的差异。针对所提出的模型进行了仿真,并在此基础上研究了数字配流式液压马达转向切换过程的特性。初步讨论了高速开关阀的开关频率对液压马达性能的影响,并将该马达与传统液压马达进行了对比。通过样机试验,证明了仿真结果的正确性和有效性。
2011, 42(10):209-216. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:利用齿轮啮合、摩擦学、传热学、赫兹接触等理论,研究了啮合过程中行星齿轮轮齿接触面的相对滑动速度及齿面摩擦因数的变化规律,推导了行星齿轮轮齿齿面接触应力模型。精确计算了轮齿不同啮合位置的摩擦热流密度以及轮齿端面、轮齿齿面等区域的对流换热系数。建立了轮齿本体温度场有限元分析模型,获得了行星齿轮轮齿稳态温度场。分析了标准齿廓和修形齿廓对接触应力及温度场的影响。在稳态热分析的基础上,采用有限元法进行瞬态热分析,得到了啮合过程中轮齿齿面瞬时温度分布。
2011, 42(10):224-229. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:在对圆柱螺纹进行非接触检测时,螺纹牙型会产生失真现象,为此提出图像校正的方法。从螺纹牙型失真的几何原理出发,建立相应的螺纹数学模型,对采集的螺纹图像进行校正,获得真实的螺纹牙型,并通过软件仿真和试验验证了该模型的正确性。同时表明图像校正的方法提高了圆柱螺纹非接触检测的精度、效率。
2011, 42(10):230-234. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].10.[sequence]
摘要:基于圆柱杯拉深标准试验,设计了用于研究高强度钢板拉深性能的圆筒拉深试验方案,在70 kN和10 kN两种压边力工况下,分别对1.2mm厚高强度钢板SPCN440W-NS进行拉深,并采用DYNAFORM软件对拉深过程进行有限元仿真。试验和仿真结果表明,试验高强度钢板减薄较为均匀,具有较好的深冲性能;压边力对高强度钢板拉深性能影响很大,高压边力工况下拉深制件表面质量较好,低压边力工况下拉深制件压料区域容易起皱;DYNAFORM软件对高压边力拉深工况仿真精度高于低压边力工况。
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