检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2024年第7期53卷 85-95页

作者：姚强韩晓蕊郭展宏潘鹏张有强塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

目的探究阿拉尔耕地沙土与65Mn的摩擦学行为,为高速犁结构设计、优化和材料选择提供理论基础。方法采用摩擦磨损试验机,选择土壤含水率、平均粒径、载荷、转速和摩擦时间等5个参数进行单因素多水平试验,研究沙土对65Mn的摩擦行为,并对... 详细信息

目的探究阿拉尔耕地沙土与65Mn的摩擦学行为,为高速犁结构设计、优化和材料选择提供理论基础。方法采用摩擦磨损试验机,选择土壤含水率、平均粒径、载荷、转速和摩擦时间等5个参数进行单因素多水平试验,研究沙土对65Mn的摩擦行为,并对各因素水平下金属磨损形貌进行分析。结果随着含水率的增加,土壤黏附力和润滑水膜的厚度增大,摩擦因数减小,磨损量呈二阶抛物线规律;随着平均粒径的增加,微观接触面积减小,摩擦因数、磨损量与粒径呈负相关;随着载荷的增加,磨料挤压嵌入金属表面,使得微观切削量增加,摩擦因数呈小幅上升趋势,磨损量呈大幅上升趋势;随着转速的增加,摩擦因数、磨损量变化较缓和;随着摩擦时间的增加,因热量的累积,摩擦因数和磨损量呈上升趋势,土壤与金属的摩擦逐渐演变为土壤之间的摩擦。分析磨损形貌发现,65Mn金属磨损表面始终伴随着磨料磨损造成的犁沟、疲劳和剥落,还发现了腐蚀磨损造成的裂纹,表面金属材料被腐蚀成金属盐结晶体,2种形式的磨损交互影响,加剧了65Mn的磨损。结论方差分析表明,与土壤含水率、载荷、转速相比,平均粒径和摩擦时间对沙土与65Mn的摩擦因数的影响较大,平均粒径对65Mn的磨损的影响最大。

关键词：沙土 65Mn 摩擦因数磨料磨损单因素方差分析

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空间特性光谱反演及对户外光谱修正的可行性研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 336-346页

作者：高峰徐嘉翊罗华平塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

户外高光谱探测可以快速获取样品的光谱信息,但受环境光线和样品二向反射特性的影响,采集到的光谱并不能准确反映样品的真实信息,对户外探测精度有一定影响。为了提高户外高光谱探测精度,提出了一种使用空间特性光谱对户外光谱进行修正... 详细信息

户外高光谱探测可以快速获取样品的光谱信息,但受环境光线和样品二向反射特性的影响,采集到的光谱并不能准确反映样品的真实信息,对户外探测精度有一定影响。为了提高户外高光谱探测精度,提出了一种使用空间特性光谱对户外光谱进行修正的方法,以冬枣、红提、小白杏为研究对象,使用Walthall、Shibayama、Ross-li、Roujean与Rahman这5种BRDF模型反演3种果品的空间特性光谱,利用反演的空间特性光谱对户外光谱进行修正,之后分别建立暗室光谱、户外光谱与修正光谱的品质预测模型。反演结果表明:3种果品的空间特性光谱均有较好的反演效果,反演误差从低到高依次为冬枣、小白杏、红提,平均决定系数R2分别为0.957、0.947、0.927,平均误差分别为3.56%、4.90%、8.23%;5种BRDF模型中,Walthall模型的反演效果最佳,平均决定系数R2与误差分别为0.949、5.33%,Ross-li模型的反演效果最差,平均决定系数与误差分别为0.934、6.05%。户外光谱修正结果表明:户外光谱经过修正后噪声减少,光谱更为平滑,且光谱趋势与暗室光谱一致,受反演效果影响,冬枣光谱的修正效果最佳,而红提与小白杏的修正光谱中噪声较多。品质预测模型结果表明:3种果品的品质预测模型预测效果差异较大,从高到低依次为冬枣、小白杏、红提,可能与3种果品的品质不同有关;5种BRDF模型得到的修正光谱所建立的模型预测效果不同,但无显著差异;预测模型中,使用暗室光谱建立的预测模型最优,修正光谱建立的模型预测能力优于户外光谱建立的模型,表明户外光谱经过修正后模型预测能力得到提升。BRDF模型能够较好地反演果品的空间特性光谱,修正后的光谱与暗室光谱较为接近,修正光谱建立的模型优于户外光谱建立的模型,表明使用空间特性光谱对户外光谱进行修正的方法是可行的,可为提高户外无损检测的精度提供一种新的思路。

关键词：二向反射分布函数空间特性光谱光谱反演修正可行性研究

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基于多光谱图像角度融合测定库尔勒香梨理化指标

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 649-655页

作者：刘鸿阳孔德国罗华平高峰王聪颖塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

基于多光谱图像角度融合,提出了一种库尔勒香梨快速无损检测的方法。以库尔勒香梨为研究对象,应用多光谱成像采集系统,以10°为间隔,获取了相对方位角为10°~90°内的多光谱图像。使用ENVI5.1软件进行多光谱图像角度融合并... 详细信息

基于多光谱图像角度融合,提出了一种库尔勒香梨快速无损检测的方法。以库尔勒香梨为研究对象,应用多光谱成像采集系统,以10°为间隔,获取了相对方位角为10°~90°内的多光谱图像。使用ENVI5.1软件进行多光谱图像角度融合并提取感兴趣区域(ROI),获得多光谱数据。对光谱反射率、波段和相对方位角进行了皮尔逊相关性分析,发现波段和相对方位角都对光谱反射率呈极显著相关性,且相对方位角相关系数为0.1大于波段相关系数0.053,有必要在建模过程中加入相对方位角因素。采用标准正态变量变换(SNV)、均值中心化变换(MC)、卷积平滑处理(S_G)和归一化处理(Nor)等预处理方法,选用偏最小二乘回归(PLSR)建立全波段检测模型,通过校正集相关系数(R_(c))、预测集相关系数(R_(p))、校正集均方根误差(RMSEC)和预测集均方根误差(RMSEP)对模型的效果进行评价,对比探究特征角度下和角度融合下库尔勒香梨关键指标的模型检测效果。结果表明:采用角度融合处理后,所建立的PLSR和SVM模型预测效果都有显著提升。预测库尔勒香梨含水率最优模型为采用角度融合的偏最小二乘回归模型(AF-PLSR),其R_(c)为0.936, RMSEC为0.298,R_(p)为0.901, RMSEP为0.285;预测库尔勒香梨硬度和糖度的最优模型为以角度融合的支持向量机模型(AF-SVM),R_(c)分别为0.894、 0.905, RMSEC为0.527、 0.376;R_(p)为0.830、 0.901, RMSEP为0.532、 0.379。角度融合将不同角度下的光谱数据结合在一起,获得了比单一角度更加丰富的信息,得到了更加完善的光谱。所建立的检测模型精度更高。结果证明:基于多光谱图像角度融合技术预测库尔勒香梨的含水率、硬度和糖度是可行的。为提高多光谱无损检测精度和高光谱无损检测精度提供了一种新的思路。

关键词：多光谱成像融合光谱库尔勒香梨偏最小二乘回归

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新疆单根长绒棉纤维力学特性及断裂形态分析

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纺织学报 2024年第2期45卷 36-44页

作者：马承诺姜开翔陈春晖刘园玲张有强塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学新疆维吾尔自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

针对新疆长绒棉在机采及加工过程中受到机械拉伸导致纤维断裂损伤的问题,首先,通过试验分析纤维直径、试样长度和拉伸速度对单根长绒棉纤维力学特性和形态变化的影响规律;其次,通过响应面法分析并建立3种因素交互作用的响应面回归模型,... 详细信息

针对新疆长绒棉在机采及加工过程中受到机械拉伸导致纤维断裂损伤的问题,首先,通过试验分析纤维直径、试样长度和拉伸速度对单根长绒棉纤维力学特性和形态变化的影响规律;其次,通过响应面法分析并建立3种因素交互作用的响应面回归模型,得到3种因素交互作用对单根长绒棉纤维力学特性的影响规律;最后,借助扫描电子显微镜对不同断裂方式的棉纤维断口形貌进行观察与分析。结果表明:当试样长度和拉伸速度一定时,随着单根长绒棉纤维直径的增大,断裂强力逐渐减小,纤维表面形态变化差异较大;当纤维直径一定时,单根长绒棉纤维断裂强力随着拉伸速度的增大而增大,随着试样长度的增加而减小;单根长绒棉纤维力学特性不仅受上述3种因素的单一影响,受其交互作用的影响也较为显著,影响顺序依次为纤维直径、拉伸速度、试样长度;在低载荷下,单根长绒棉纤维断裂伸长率与拉伸速度没有较大关系,但其随试样长度的增加而增加;新疆单根长绒棉纤维在拉伸过程中力学特性曲线表现为直接断裂和逐渐断裂2种类型,主要原因依赖于棉纤维初始形态和缺陷程度,其拉伸形态变化归纳为纵向微原纤分裂且在纤维内传播,断裂方式具有直接断裂、轴向撕裂、扭转断裂和纤维丝间滑移。

关键词：单根长绒棉纤维力学特性断裂机制断口形貌新疆棉

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棉纤维股线与303钢线接触摩擦磨损行为分析

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表面技术 2024年第9期53卷 148-157页

作者：刘园玲王红飙陈春晖马承诺王一飞张有强塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 新疆维吾尔自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

目的探究棉纺织加工过程中棉纱线对金属表面的摩擦磨损行为。方法通过线接触摩擦磨损试验,分析加载力、预加张力、速度和棉纱线股数等因素对金属表面摩擦磨损性能的影响,采用3D表面轮廓仪表征金属表面形貌随磨损时间的变化特征,基于Arch... 详细信息

目的探究棉纺织加工过程中棉纱线对金属表面的摩擦磨损行为。方法通过线接触摩擦磨损试验,分析加载力、预加张力、速度和棉纱线股数等因素对金属表面摩擦磨损性能的影响,采用3D表面轮廓仪表征金属表面形貌随磨损时间的变化特征,基于Archard磨损模型对磨损量进行预测。结果在加载力相同时,棉纱线股数越多,摩擦因数越小;在相同股数下,预加张力对摩擦因数的影响小于加载力,速度对摩擦因数的影响较小。金属表面磨痕深度随着磨损时间的延长而增加,最大磨痕深度为23.158μm,磨损量随着磨痕体积的增大而增加。与磨损24h时相比,在48h时金属磨损严重,磨损量增大了71%;相较于其他磨损时间段,在96 h时磨损量变化较小。在磨损阶段,磨痕面积的变化规律与磨痕体积相似,均与磨损时间呈正相关。在磨损时长达到120 h后,非直接接触区域会发生链式反应,导致损伤面积不断扩大。结论在连续摩擦条件下,棉纱线会对金属表面造成损伤,基于Archard磨损模型的预测结果与试验结果较为一致。

关键词：棉纱线摩擦磨损加载力磨损形貌磨损量

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基于Android手机的田间棉花产量预测系统设计

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农业机械学报 2023年第S02期54卷 252-259,277页

作者：胡灿王兴旺王旭峰贺小伟郭文松王龙塔里木大学机械电气化工程学院阿拉尔843300 新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室阿拉尔843300

棉花是我国的重要经济作物,棉花产量预测有助于经济调控和调节种植模式,提高生产收益。目前,传统人工测产方法存在劳动强度大,测量精度底等问题。为解决这一问题,选用喷洒脱叶剂后的棉花图像为研究对象,并构建相关数据集,同时以单位面... 详细信息

棉花是我国的重要经济作物,棉花产量预测有助于经济调控和调节种植模式,提高生产收益。目前,传统人工测产方法存在劳动强度大,测量精度底等问题。为解决这一问题,选用喷洒脱叶剂后的棉花图像为研究对象,并构建相关数据集,同时以单位面积中的棉花株数、棉铃数和单铃籽棉质量的计算公式和改进的YOLO v5算法模型为核心算法,设计基于Android移动端的棉花产量预测系统。通过选择手机拍照或选择调用相册两种方式获取图像信息,对目标图像进行数据分析处理,实现棉花的产量预测。以图像中棉花的检测框检测出棉花棉铃,根据不同的土壤类型,自动计算出每公顷的棉花产量,与实际产量对比显示,实际产量和预测产量的籽棉和皮棉平均误差为122.01 kg/hm^(2)和57.98 kg/hm^(2),且模型在手机端的精度较高,准确率P和召回率R为90.95%和73.16%,与原YOLO v5模型相比,提升19.58、16.84个百分点,在3种类型的手机上进行对比检测后,系统运行时间平稳,产量预测结果相差不大。结果表明,设计的棉花产量预测系统在田间测产结果和算法运行性能较为良好,可以为棉花产量的预测提供技术参考。

关键词：棉花产量预测 Android 算法模型

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温室环境控制方法现状分析及发展研究

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中国农机化学报 2024年第4期45卷 58-65页

作者：伏俊伟贺小伟王旭峰刘金秀朱冠三李敏塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

温室通过创造适宜的种植条件有效地提高农业资源利用率,在农业生产中的地位日趋重要。温室气候变化是一种多因子高度耦合的非线性过程,易受外部气候环境干扰,进而影响整个控制系统的稳定性,如何稳定、高效、智能地控制温室内气候变量是... 详细信息

温室通过创造适宜的种植条件有效地提高农业资源利用率,在农业生产中的地位日趋重要。温室气候变化是一种多因子高度耦合的非线性过程,易受外部气候环境干扰,进而影响整个控制系统的稳定性,如何稳定、高效、智能地控制温室内气候变量是当前亟待解决的实际问题。通过总结国内外温室环境控制方法研究现状,分别从模糊控制、解耦控制、节能控制、神经网络4个方面着手,阐述现阶段主流温室智能控制方法应用现状与优缺点,发现当前温室环境控制因素单一、能源利用效率低、控制模型动态调整能力差等问题;提出未来温室环境控制应实现系统多变量控制、控制的可持续性和节能性、控制模型优化、农艺与环境控制相结合等建议,以期为温室农业的健康发展与精细化管理提供参考和指导。

关键词：温室环境控制方法智能控制农艺精细化管理

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果园行间粉碎翻压一体机的设计与试验

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农机化研究 2025年第10期 123-129页

作者：张全忠杨丙辉刘新英廖结安赵劲飞苏广东王玲徐孟达塔里木大学机械电气化工程学院新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室塔里木大学园艺与林学学院

针对果园机械在行间使用绿肥后粉碎不及时、翻压效果不理想、破坏植被根系、利用率低等问题，设计了一种能用于果园行间粉碎翻压的一体机，可完成对绿肥的粉碎、开沟后输送和翻压等作业。以输入转速、开沟深度和前进速度为试验指标开展... 详细信息

针对果园机械在行间使用绿肥后粉碎不及时、翻压效果不理想、破坏植被根系、利用率低等问题，设计了一种能用于果园行间粉碎翻压的一体机，可完成对绿肥的粉碎、开沟后输送和翻压等作业。以输入转速、开沟深度和前进速度为试验指标开展田间正交试验，探究各作业参数对粉碎长度和开沟器性能的影响规律，结果表明：输入转速对粉碎长度合格率、翻压深度一致性、覆盖率影响极为显著，开沟深度对翻压深度一致性和覆盖率有显著性影响，前进速度对粉碎长度合格率的影响显著。选用较优作业组合参数，进一步试验验证，结果表明：当输入转速为680 r/min、开沟深度为10 cm、前进速度为4 km/h时，粉碎长度合格率平均值为94.6%,翻压深度一致性平均值为94.5%、覆盖率平均值为90.1%,能够满足绿肥腐解深度与粉碎长度要求。

关键词：果园粉碎翻压翻压深度覆盖率

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自分级挤压式核桃破壳机关键部件作业参数优化与试验

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中国农机化学报 2024年第4期45卷 85-92页

作者：刘华龙曾勇张宏塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 新疆维吾尔自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

通过分析不同作业参数对自分级挤压式核桃破壳机破壳性能的影响规律,优化关键部件的作业参数,提高破壳性能。以核桃在辊板间的运动学分析为基础,确定影响核桃破壳取仁的关键因素为破壳角度和轧辊转速,并以破壳率、整仁率和能耗为试验指... 详细信息

通过分析不同作业参数对自分级挤压式核桃破壳机破壳性能的影响规律,优化关键部件的作业参数,提高破壳性能。以核桃在辊板间的运动学分析为基础,确定影响核桃破壳取仁的关键因素为破壳角度和轧辊转速,并以破壳率、整仁率和能耗为试验指标,开展两因素五水平二次正交旋转中心组合试验。利用Design-Expert软件进行数据分析,建立各因素和试验指标之间的回归模型并进行方差分析,得到影响破壳率、整仁率和能耗的主次因素。利用响应面法分析两个因素的交互作用,根据优化目标的重要程度对回归模型进行多目标优化。试验结果表明:最优工作参数组合为破壳角度0.47°,轧辊转速108 r/min,在此条件下,得出破壳率为97.24%,整仁率为92.03%,能耗为1.88 kJ/kg,验证试验结果与模型预测值相对误差小于5%。品种适应性试验结果表明:最优工作参数对3个品种核桃(温185、新温179、扎343)的适应性较佳,表现为破壳率均大于96%,整仁率均大于90%,能耗均小于2 kJ/kg。为相关破壳取仁设备改进与优化以及不同品种核桃破壳加工参数的选取提供理论参考。

关键词：核桃破壳机参数优化响应面法

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基于可见/近红外光谱与化学计量学的杏品种无损鉴别方法

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 44-51页

作者：高峰邢雅阁罗华平张远华郭玲塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学园艺与林学学院新疆阿拉尔843300 新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红... 详细信息

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红外光谱与化学计量学方法,对新疆南疆地区的6个品种杏进行定性判别分析,建立一种杏品种的无损鉴别方法。采用光谱仪采集6个品种杏(“黄杏”、“橄榄杏”、“小白杏”、“小米杏”、“库买提杏”、“小吊干杏”)在350~1 000 nm(VIS/NIR)和1 000~2 500 nm(NIR)两个范围内的光谱数据,去除原始光谱首端的噪声后,对保留的光谱使用Savitzky-Golay(SG)卷积平滑和多元散射校正(MSC)处理以消除光谱存在的干扰信息,采用主成分分析(PCA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)、随机蛙跳(RF)、连续投影算法(SPA)对原始光谱降维,结合线性判别法(LDA)、朴素贝叶斯(NB)、 K最近邻(KNN)和支持向量机(SVM)对全光谱和降维后光谱建模对比。结果表明:基于全光谱数据建立的模型有较为准确的分类结果,在VIS/NIR范围,SVM模型分类正确率为95.7%, NIR范围内,LDA模型分类正确率为97.8%;采用PCA、 CARS-SPA、 RF-SPA与SPA方法对光谱数据降维后,模型仍能保持较高的分类精度,在VIS/NIR范围,PCA-LDA模型的分类正确率为97.8%, NIR范围内,RF-SPA-LDA模型的分类正确率高达95.7%。不同模型的结果表明,VIS/NIR范围内的模型分类效果优于NIR范围内模型;4种降维方法中,PCA方法降维效果最优;4种分类器中,LDA与SVM模型的正确率高于NB与KNN模型,更适用于杏品种的鉴别。结果表明,基于VIS/NIR范围光谱结合主成分分析和线性判别法可以实现杏品种的快速无损鉴别,为杏果实的在线分拣鉴定提供了新途径。

关键词：可见光光谱近红外光谱化学计量学杏品种鉴别

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