检索结果-内蒙古大学图书馆

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 560-565,622,623页

作者：胡笑奇李垚纪晶胡彩旗赵伟枣庄学院机电工程学院枣庄277160 青岛农业大学机电工程学院青岛266109

尾鳍仿生结构是形成尾鳍式压电泵泵送效应的关键部件,受到多种生物鱼尾结构的启发,提出了内三角形、弯月形、扇形和梯形等形状的尾鳍,并对其进行研究和对比。首先,在ANSYS Workbench软件平台对振子进行了振动分析,并基于响应面法优化了... 详细信息

尾鳍仿生结构是形成尾鳍式压电泵泵送效应的关键部件,受到多种生物鱼尾结构的启发,提出了内三角形、弯月形、扇形和梯形等形状的尾鳍,并对其进行研究和对比。首先,在ANSYS Workbench软件平台对振子进行了振动分析,并基于响应面法优化了尾鳍形状参数;其次,基于COMSOL软件进行了振子在泵腔内的流固耦合分析,模拟了泵出口端的泵流量;最后,进行了流量测试实验,绘制了泵的流量-频率曲线。结果表明:优化后的上述4种形状尾鳍振子的振幅依次提高了233%,100%,78%和138%;4种尾鳍振子的泵流量比优化前分别提高了43%,20%,-27%和87%;实测流量分别提高了48.7%,20.6%,-21.2%和101.5%,变化趋势和模拟值趋同。

关键词：压电无阀泵仿生结构摆动振子

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育种马铃薯单株收获根系稳定性分析与试验

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农业工程学报 2024年第13期40卷 25-35页

作者：杨然兵王伟静潘志国青苡任张健戚晟淳海南大学机电工程学院海口570228 青岛农业大学机电工程学院青岛266109

针对育种试验马铃薯机械收获过程中根系团聚体易破碎、株间块茎易混杂,导致后续块茎性状信息提取困难、工作效率低等问题,以中原二作区无性一代马铃薯为研究对象,建立入土角-植株运动模型和根系振动模型,并对马铃薯根系在挖掘过程和输... 详细信息

针对育种试验马铃薯机械收获过程中根系团聚体易破碎、株间块茎易混杂,导致后续块茎性状信息提取困难、工作效率低等问题,以中原二作区无性一代马铃薯为研究对象,建立入土角-植株运动模型和根系振动模型,并对马铃薯根系在挖掘过程和输送过程进行受力和运动分析,得出单株根系稳定性随着挖掘铲入土角的增大而减小,随输送时间的增加,块茎在振动方向和输送方向呈往复性运动的规律;进一步应用离散元仿真分析方法建立了块茎-根系-土壤离散元模型,确定了挖掘铲的最佳入土角度范围为20°~28°;设计了以挖掘铲入土角、机具前进速度和输送装置的振动频率为试验因素,以单株完整率为试验指标的正交旋转组合试验,并进行响应曲面分析,结果表明,单株完整率最大时的最佳参数组合为:挖掘铲入土角21.8°,机具前进速度0.96 km/h、振动频率1.44 Hz,单株完整率为100%,该参数组合下田间试验平均单株完整率为95.1%。该研究可为育种试验马铃薯收获机的设计提供工作参数选取依据和理论基础。

关键词：育种马铃薯收获离散元根系稳定

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基于FCM-SimCC的猪只面部关键点定位方法

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农业机械学报 2025年第4期56卷 397-407页

作者：张惠莉王光远员玉良代晨龙滕飞任景龙青岛农业大学机电工程学院青岛266109

随着生猪养殖业向规模化和集约化转型,非侵入式个体识别技术对于追踪溯源、食品安全、疾病控制等方面至关重要,而猪只面部关键点定位技术是实现猪只非侵入式个体识别的前提。本研究基于SimCC关键点定位算法提出一种猪只面部关键点定位模... 详细信息

随着生猪养殖业向规模化和集约化转型,非侵入式个体识别技术对于追踪溯源、食品安全、疾病控制等方面至关重要,而猪只面部关键点定位技术是实现猪只非侵入式个体识别的前提。本研究基于SimCC关键点定位算法提出一种猪只面部关键点定位模型FCM-SimCC,使用FasterNet代替原算法的CSPDarkNet作为特征提取网络;通过在FasterNet中嵌入CA注意力机制,提高模型对长距离特征的捕获能力;使用MLT自适应权重多任务损失函数联合KL散度损失函数与Wing Loss损失函数对模型进行监督。在包含多个猪只品种、多种面部姿态的4861幅图像的数据集上进行实验,结果表明本研究模型平均精度均值、50%平均精度、75%平均精度分别为76.12%、93.44%、83.25%,相比原模型分别提升3.14、1.77、4.47个百分点,浮点运算量为2.79×10^(9),参数量为1.38×10^(7),浮点运算量减少38.68%,参数量减少20.16%。并与DarkPose、HRNet、YOLO X-Pose等主流关键点定位方法进行对比,实验结果表明FCM-SimCC模型能够在较低的浮点运算量与较少模型参数量的基础上实现快速精准的猪只面部关键点定位,为猪只面部关键点定位及后续的猪只个体身份识别等提供技术支持。

关键词：猪脸关键点定位 SimCC FasterNet 坐标注意力机制

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电极间距对电弧通道演化及粒子分散的影响

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工程热物理学报 2025年第4期46卷 1255-1260页

作者：张达石嵩毕岚森丁瑞鑫何燕青岛科技大学机电工程学院青岛266061

本文通过建立电极-电弧通道-粒子团簇传热及粒子分散耦合模型,探究了电极间距对电弧通道演化及粒子分散的影响。结果表明,电弧形成时间与电极间距基本呈现线性关系,电极间距越大,电弧形成所需的时间越长。电极间距影响电弧形貌及温度,... 详细信息

本文通过建立电极-电弧通道-粒子团簇传热及粒子分散耦合模型,探究了电极间距对电弧通道演化及粒子分散的影响。结果表明,电弧形成时间与电极间距基本呈现线性关系,电极间距越大,电弧形成所需的时间越长。电极间距影响电弧形貌及温度,电极间距为1 mm时,电弧呈现出扁平状的形貌,随着电极间距增大,电弧形貌逐渐转变为圆柱状;电弧中心轴向温度随电极间距的增大而升高,而电弧作用下的粒子团簇表面中心沿径向的温度在电极间距为3 mm时表现出相对较低且随电弧演化更稳定的状态。通过捕捉电弧作用下的粒子分散轨迹可以看出,当电极间距为1 mm时分散更为均匀。本研究对于实现电弧分散过程的优化具有一定的指导作用。

关键词：电极间距电弧通道演化粒子分散

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对称式蔬菜单株自动嫁接机设计与试验

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农业机械学报 2025年第1期56卷 141-150页

作者：王家胜李洋鹏高春风王东伟青岛农业大学机电工程学院青岛266109

根据茄科蔬菜贴接法嫁接工艺要求,设计了一种对称式蔬菜单株自动嫁接机,在PLC系统控制下,可以连续自动完成对砧穗木苗株的夹取传送、切削、对接以及对嫁接夹裁切、持夹上夹、夹苗固定等功能。重点设计了构成嫁接机的取送苗机械臂、夹持... 详细信息

根据茄科蔬菜贴接法嫁接工艺要求,设计了一种对称式蔬菜单株自动嫁接机,在PLC系统控制下,可以连续自动完成对砧穗木苗株的夹取传送、切削、对接以及对嫁接夹裁切、持夹上夹、夹苗固定等功能。重点设计了构成嫁接机的取送苗机械臂、夹持苗机械手、砧穗木切削装置、裁夹上夹装置以及控制系统,确定了各机构关键结构参数以及控制流程。选择辣椒苗为嫁接对象,开展了蔬菜单株自动嫁接机样机性能试验,试验结果表明,各环节执行时间越短,即加快执行速度,嫁接合格率均会下降,影响程度由大到小依次为对接苗时间、上夹时间和取送切苗时间。嫁接苗损伤率的影响则集中在取送切苗环节,该环节执行速度越快,嫁接苗损伤率会有所上升。在各环节执行时间优化基础上,分别对主夹指高度和砧穗木切削装置刀刃倾角进行单因素结构优化试验,获得最优主夹指高度和刀刃倾角分别为13 mm和25°。优化后蔬菜单株自动嫁接机嫁接效率为300株/h,损伤率为2.5%,嫁接合格率为94.8%,达到了设计要求。

关键词：嫁接机茄科蔬菜机构设计自动取苗嫁接夹裁切

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铺料式排种器试验台设计与验证

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农业机械学报 2025年第4期56卷 186-201页

作者：尚书旗常学良张宁何晓宁李墨贤王东伟青岛农业大学机电工程学院青岛266109

针对试验台检测排种器时未考虑种子触土偏移,导致检测结果理想化的问题,设计了一款铺料式排种器试验台。论证了试验台检测机理与地轮驱动式播种机排种机理之间的差异以及播种机所排种子残余速度的形成机理,推导出播种机残余速度的计算公... 详细信息

针对试验台检测排种器时未考虑种子触土偏移,导致检测结果理想化的问题,设计了一款铺料式排种器试验台。论证了试验台检测机理与地轮驱动式播种机排种机理之间的差异以及播种机所排种子残余速度的形成机理,推导出播种机残余速度的计算公式,并计算出工作速度为2.12 km/h的花生分层施肥旋耕起垄播种机残余速度为0.25~0.42 m/s。使用EDEM软件进行仿真分析,并记录球型种子与具有各向异性种子(以花生为例)在投种高度10~20 cm、残余速度0~0.42 m/s以及30种触土方式时的偏移距离与坠入深度,结果表明:种子坠入深度越大,偏移距离越小;残余速度一定、投种高度过低时,种子的坠入深度较小、偏移距离较大;投种高度越大、残余速度越小时,种子坠入深度越大、偏移距离越小;角速度与残余速度的特定组合可以减少种子偏移距离。使用本试验台对旋耕播种机的排种器进行中心组合试验,得到该排种器在工作速度为2 km/h、投种高度为15 cm、残余速度为0.21 m/s时作业效果最好,作业合格率达到87%。田间试验结果表明:工作速度为2.12 km/h、投种高度为15 cm时作业效果最好,粒距合格率达到84%,证明所设计试验台可以准确检测排种器排种合格率并探究其最佳工作参数。

关键词：排种器试验台种料分离装置零速投种非零速投种铺料式

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甘薯联合收获机二级输送分离装置的设计与试验

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吉林大学学报（工学版） 2024年第9期54卷 2708-2722页

作者：杨然兵张建尚书旗田光博翟宇鸣潘志国海南大学机电工程学院海口5702283 青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

针对甘薯两段式联合收获机作业过程中二级输送分离装置伤薯严重、土薯分离效果差等问题,设计了一种高低间隔式二级输送分离装置。通过结构参数及运动学分析,得出了影响二级输送分离装置作业效果的关键因素,同时确定了各影响因素的取值... 详细信息

针对甘薯两段式联合收获机作业过程中二级输送分离装置伤薯严重、土薯分离效果差等问题,设计了一种高低间隔式二级输送分离装置。通过结构参数及运动学分析,得出了影响二级输送分离装置作业效果的关键因素,同时确定了各影响因素的取值范围。基于二次正交旋转组合试验,得出了试验指标最佳的因素取值。田间收获试验表明:线速度为0.6 m/s、振动幅度为26.2 mm、振动频率为6.6 Hz时,伤薯率为0.797%、去土率为74.839%。研究结果可为甘薯两段式联合收获机的结构参数优化提供参考。

关键词：农业工程甘薯联合收获机输送分离装置运动学分析高低间隔式

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毛刷带式玉米高速导种装置的设计与试验

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农业工程学报 2025年第8期41卷 17-27页

作者：何晓宁王如正杨紫奥尚书旗李梦竹王东伟青岛农业大学机电工程学院青岛266109

针对气吸式玉米高速播种机导种过程中种子碰撞损伤和投种精度差的问题,该研究设计了一种向控轮旋拨导向毛刷带转运投种的毛刷带式导种装置。通过对关键结构的设计和理论分析,确定影响导种性能的主要因素和各因素取值范围。利用Adams-EDE... 详细信息

针对气吸式玉米高速播种机导种过程中种子碰撞损伤和投种精度差的问题,该研究设计了一种向控轮旋拨导向毛刷带转运投种的毛刷带式导种装置。通过对关键结构的设计和理论分析,确定影响导种性能的主要因素和各因素取值范围。利用Adams-EDEM耦合仿真方法进行向控轮导向过程单因素试验,结果表明:向控轮相对排种盘安装角度为15°时,种子满足导向要求且导向轨迹稳定;搭建试验台架,以刷毛长度、带轮直径为试验因素,粒距合格率、重播率、漏播率为试验指标,开展二次旋转正交组合试验,试验结果表明:在作业速度13 km/h条件下、刷毛长度为25 mm,带轮直径为53 mm时,粒距合格率为96.03%,漏播率为1.76%,重播率为3.48%;根据最优参数组合验证不同作业速度下导种装置的性能,结果表明,当作业速度在12~16 km/h时,粒距合格率不低于94.3%,重播率不高于3.92%,漏播率不高于3.19%,破损率不高于0.19%。该研究可为玉米高速播种作业条件下导种装置的设计优化提供参考。

关键词：农业机械玉米高速播种导种装置 Adams-EDEM

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对辊式干辣椒脱帽装置设计与试验

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农业机械学报 2024年第7期55卷 191-199页

作者：王方艳李凤刚张鹏程张良龙王红提青岛农业大学机电工程学院青岛266109

针对辣椒机械化脱帽存在的辣椒损伤大、辣椒蒂去除不净等问题,结合辣椒物理力学特性及机械化加工要求,设计了一种对辊式干辣椒脱帽装置。该装置关键部件包括滚筒、脱帽辊和筛网3部分,采用旋转滚筒和回转辊轴的方式实现辣椒脱帽。通过对... 详细信息

针对辣椒机械化脱帽存在的辣椒损伤大、辣椒蒂去除不净等问题,结合辣椒物理力学特性及机械化加工要求,设计了一种对辊式干辣椒脱帽装置。该装置关键部件包括滚筒、脱帽辊和筛网3部分,采用旋转滚筒和回转辊轴的方式实现辣椒脱帽。通过对脱帽装置工作过程分析,确定了去除辣椒蒂的临界条件。借助辣椒受力及运动特征研究,确定了滚筒及脱帽辊的关键参数。滚筒直径为1.8 m、长度为6.0 m、转速为28.83 r/min,脱帽辊的直径为36.0 mm、间隙为0.5 mm、转速为134.21 r/min。通过对筛面利用系数分析,确定了筛分效率较高的方形筛网,且筛面利用系数为60.5%。通过Design-Expert 12软件进行试验设计及数据处理,明确了滚筒转速、脱帽辊转速对损伤率、脱净率的影响规律,并确定了较优参数组合,为辣椒机械化加工技术及装备研发提供理论依据。试验结果表明,该装置损伤率为0.6%,脱净率为98.8%,符合行业标准且满足辣椒机械加工要求。

关键词：干辣椒对辊式脱帽辊筛网

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基于正交经验模态分解的活塞销磨损特征提取算法

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农业机械学报 2024年第S1期55卷 412-419页

作者：杨昊翟玉彬梁建辉郭栋梁刘先良张瑞青岛农业大学机电工程学院青岛266109

由于活塞销磨损特征信号容易受到柴油机运行过程中的环境振动噪声干扰,构建有效的振动信号分解和降噪算法体系是实现活塞销磨损信号特征提取的有效途径,这对于建立可靠、精确的二元分类器模型来识别活塞销磨损至关重要。针对振动信号分... 详细信息

由于活塞销磨损特征信号容易受到柴油机运行过程中的环境振动噪声干扰,构建有效的振动信号分解和降噪算法体系是实现活塞销磨损信号特征提取的有效途径,这对于建立可靠、精确的二元分类器模型来识别活塞销磨损至关重要。针对振动信号分解和降噪问题,本文提出一种基于正交经验模态分解(Orthogonal empirical mode decomposition,OEMD)结合连续小波变换(Continuous wavelet transform,CWT)和主元分析(Principal component analysis,PCA)的振动信号特征提取法。利用正交传感器布局采集实际运行中柴油机活塞销的振动信号,采用OEMD将正交融合后的振动信号分解为多个经验模态函数(Intrinsic mode function,IMF),然后选取能量占比85%的前4个IMF分量进行CWT处理得到小波系数矩阵,最后将该矩阵经PCA运算后的最优得分矩阵输入K-means聚类算法中进行分类。实际实验数据验证了所提方法的有效性,正交融合结果综合了整体趋势和极值分布,因此比单一传感器更可靠,从而避免了因传感器安装位置不合适而造成的干扰或特征缺失。通过与EMD-AR谱算法以及变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)算法对比,本文所提方法具有更强的降噪和特征提取能力,在K-means算法中分类效果较为明显,为二分类器建模识别活塞销磨损奠定了基础。

关键词：活塞销磨损振动特征提取正交经验模态分解连续小波变换主元分析 K-means聚类

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