不同工况柴油机排气余热回收系统试验与仿真
摘要：基于有机朗肯循环（Organicrankinecycle，ORC）设计了柴油机排气余热回收系统。建立了ORC热力学仿真模型预测系统回收性能，并对某款柴油发动机在有、无ORC作用下分别进行试验，对比了试验数据与仿真结果，验证了模型的有效性。将模型应用于不同工况下，观察不同工质流量对ORC净功率及热效率的影响，结果表明ORC净功率随着转速的增加而增加，不同工况下最大热效率均为12．1％，且对应的工质流量选择区间随着转速的提高而扩大，此区间的确定可为ORC试验时工质流量范围的选择提供参考依据。柴油／甲醇组合发动机燃烧压力特性研究
摘要：采用柴油／甲醇组合燃烧（DMCC）方式对增压共轨发动机进行缸内燃烧压力特性研究。对比分析了DMCC模式和纯柴油模式下的缸内燃烧压力、压力升高率、最高燃烧压力和燃烧放热率。结果表明：DMCC模式大大改变了放热率的形式，使得着火始点较原机推迟很多；并且燃烧过程中的预混燃烧比例明显加大，扩散燃烧的比例减少。该研究结果为大幅度提高柴油机效率、减少有害气体排放提供了理论依据。基于SA—PSO算法的发动机缸体机加工线平衡研究
摘要：考虑到粒子群算法的高搜索效率和模拟退火算法的局部搜索能力，提出了采用粒子群和模拟退火的混合算法求解机加工工艺线平衡问题的方法。针对机加工过程实际约束条件的特点，提出了一种改进的编码和解码方式，使得离散的编码序列与连续的微粒位置及速度迭代进化对应起来，并给出粒子约束修正的方法，使得粒子更新后总能满足约束条件，加快了算法的收敛速度。最后以某柴油发动机缸体机缸体加工生产线为例，验证了该方法的有效性。非路面车辆驾驶室六足并联悬架系统设计
摘要：设计了一种六足并联悬架系统用于拖拉机驾驶室减振，由于悬架系统的几何参数和物理参数难以确定，首先基于拉格朗日方程推导6自由度振动模型，以驾驶室6个方向固有频率和悬架系统阻尼比、解耦度为优化目标，建立多目标优化数学模型，运用灵敏度方法对该系统进行优化设计研究，最后与目前拖拉机橡胶衬垫驾驶室悬置系统进行比较，结果证明其具有良好的减振效果，同时为该悬架系统被动控制参数的选择提供理论依据。铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统仿真与试验
摘要：建立了拖拉机空间多体动力学机械系统与线控转向液压系统联合仿真模型，用Matlab编写了相应的模糊PID控制仿真程序，进行了拖拉机线控转向系统原地转向仿真。在平直水泥路面上进行了铰接摆杆式重型拖拉机线控原地转向试验与行驶试验。试验研究表明，所开发的线控转向系统能用于行驶速度小于13km／h的作业工况。液压自由活塞柴油机缸内气体流动数值仿真
摘要：基于所研制的单活塞式液压自由活塞柴油机原理样机，对缸内气体流动规律进行了数值仿真。研究结果表明，缸内气流运动规律受活塞运动规律的影响，与传统内燃机相比，HFPDE缸内气流运动规律如下：压缩冲程初始阶段，由于活塞运动速度较小，缸内平均气体速度较小；压缩冲程后期，活塞在上止点附近运动速度增大，缸内气体加速径向流出燃烧室，平均径向速度增大，挤流效果增强；膨胀冲程早期，活塞较大的运动速度使得平均径向速度大幅增大，逆挤流效果也明显增强；上止点附近挤流和逆挤流受活塞瞬时速度影响，随着相同活塞位置所对应的活塞运动速度的增大，平均径向速度增大，挤流和逆挤流效果增强。一种与行驶速度无关的农机路径跟踪方法
摘要：针对智能农机自主作业中的路径跟踪控制问题，提出了一种与行驶速度无关的农机路径跟踪方法，该方法对农机行驶速度的变化具有鲁棒性。首先建立了空间参数驱动的非线性相对运动学模型，并证明了基于该模型进行控制方法设计的合理性和可行性。然后对此模型进行反馈线性化和最优控制设计，得到了一种与速度无关的农机路径跟踪控制律。最后进行了实车的路径跟踪实验，实验结果表明该方法的直线路径跟踪精度为4cm，曲线路径跟踪精度为7cm，且跟踪精度不受速度变化的影响，验证了该方法的有效性和对速度变化的鲁棒性。3自由度气动柔性手指包络抓持力模型研究
摘要：提出了一种基于气动柔性驱动器的3个自由度手指指节法向力可控的包络抓持模型。分析了目标物体受力状况，按照手指指节与目标物体之间的各个接触力尽量均匀的原则，对目标物体受力进行了优化。建立了关于手指指节接触点所受到的法向力及摩擦力与关节驱动器输出力之间的力学模型。使用2个触力传感器，应用杠杆原理建立了接触点法向力及其作用点的测量模型。提出了指节接触点法向力的双闭环控制策略，设置了补偿器对摩擦力进行实时补偿，对压力反馈信号进行微分处理，用以消除压力检测信号中所包含的高频噪声。搭建了试验平台，试验结果表明：手指法向力动态响应时间为约1S，误差范围稳定在±0．5N。融合多源图像信息的果实识别方法
摘要：光线变化与目标重叠是影响自然环境中果实正确识别的重要原因。为了降低两者的影响，研究了融合多源图像信息的果实识别方法。在图像配准的基础上，优选了日分量图与幅度图像作为待融合的源图像；由模糊推理系统（隶属度函数和模糊规则）决定权重，采用加权平均策略实现图像的像素级融合；根据融合图像中果实区域的分布规律，设计了一种基于直方图的首阈检测法以获得最佳的果实分割效果；利用深度图像的统计特性，设计了一种逐层分割图像的方法以解决重叠果实的分离问题。实验结果表明：多源融合图像用于果实识别与定位比单一图像具有更好的准确性与鲁棒性，对重叠果实的正确识别率在83．67％～94．22％之间。蔬菜机械化收获技术及其发展
摘要：随着现代农业技术的发展，蔬菜机械化收获技术在我国越来越受到重视。从我国蔬菜生产的实际情况出发，分析了蔬菜收获机械的特点，分别从叶菜类蔬菜、根菜类蔬菜、果菜类蔬菜的角度，综述了甘蓝收获机、胡萝h收获机、番茄收获机等我国亟须重点解决的蔬菜收获机国内外研究进展及其发展。结合蔬菜收获机械的发展与推广，分析了其存在的问题，指出了该领域的研究方向：蔬菜物理特性的研究，农艺结合农机的研究，机械结构的优化设计，收获机械通用性的提高，智能化的收获系统。铲式玉米精密播种机振动特性模型建立与试验
摘要：为了研究铲式玉米精密播种机播种性能与农田不平度激励产生振动之间的关系，推导了稳态响应与理论粒距关系数学模型。由建立的数学模型得出铲式玉米精密播种机的播种性能主要由播种机的结构特征、播种机工作速度、倾斜圆盘勺式玉米精密排种器与耕作土壤表面间的距离、土壤不平度和土壤粘性决定。理论粒距与实际粒距的对比结果表明，两者分布趋势基本相同，建立的稳态响应与理论粒距关系数学模型可用于对工作状态下播种机的播种性能进行预测和分析。磁吸板式排种器充种性能离散元仿真
摘要：论述了一种磁吸板式精密排种器结构及工作原理。以单列排种元件为研究对象，采用颗粒离散元法建立排种器仿真模型，分析了种箱移动速度、永磁体磁吸端面磁场强度和充种位置角对排种器充种性能的影响，得到各因素的最佳组合。仿真结果表明，影响排种器充种性能的主要因素是磁体端面磁场强度，其次是种箱移动速度。仿真及样机性能试验均表明，在永磁体端面磁场强度为150mT、种箱移动速度为0．08m／s、充种位置角为110。条件下，排种器均具有较好的充种性能，其单播率仿真值为89．57％，实际试验值达87．93％，仿真与试验结果基本一致，证明离散元法仿真分析磁吸板式排种器的可行性，同时也表明磁吸板式精密排种器可用于小颗粒蔬菜种子的精密播种。切纵流双滚筒联合收获机脱粒分离装置
摘要：提出了一种喂人量为4～5ks／s的履带式切纵流双滚筒联合收获机的总体配置方案，论述了切纵流双滚筒脱粒分离装置切流脱粒滚筒、切流凹板、过渡口、纵轴流滚筒和纵轴流凹板等结构与运动参数的设计。田间试验与性能测试表明：该机收获水稻时喂入量达到4．86kg／s时，整机损失率为1．47％，破碎率为0．2％，各项技术指标达到了设计要求。基于EDEM的离心式排种器排种性能数值模拟
摘要：建立了离心式排种器的离散元仿真模型，对离心式排种器工作过程中油菜籽的运动过程进行了仿真分析，确定了油菜籽的运动规律并研究了内锥筒中种量与临界转速的关系、排种器转速与总排量的关系。仿真结果表明：随着内锥筒中的种子质量增多，临界转速呈递减趋势，而随着转速的增加，总排量呈增加趋势。仿真与台架试验验证结果一致，表明采用离散元法分析离心式排种器性能是可行的。不同空化数下轴流泵叶顶间隙区空化特性
摘要：基于修正的SSTκ-ω湍流模型和空化模型，对叶顶间隙为0．5mm轴流泵模型进行了数值计算，分析了不同空化数下叶顶区不同圆柱截面的空化面积、叶轮出口轴向速度以及叶顶区空泡体积分数等特性。数值计算与高速摄影试验结果表明，数值模拟方法准确预测了轴流泵NPSH曲线和叶顶区空化流场；轴流泵初生空化出现在叶顶区，其空化类型主要包括刮起涡空化、泄漏流空化、卷吸区空化及叶顶泄漏涡空化；在空化数为0．451时，叶顶泄漏涡具有明显的涡带空化特性，随着空化数的逐渐降低，叶顶泄漏涡卷吸区的空化范围逐渐扩展，并与泄漏流空化区连成一片，且空泡云扩展到整个叶片吸力面；在间隙泄漏流作用下，叶轮出口轴向速度在靠近间隙区域逐渐降低，并随着空化数减小，轴面速度进一步下降；在不同空化数下，叶片吸力面圆周截面空化面积系数从轮毂到轮缘先增大，在叶片中部达到最大值，然后迅速减小，在叶顶区由于受到间隙效应的影响，叶顶区空化面积迅速增大。甘蔗叶鞘剥离过程弹性齿运动分析与试验
摘要：通过对弹性齿运动状态的分析阐述了弹性齿在叶鞘撕裂和剥离过程中的作用机理，采用ADAMS软件对弹性齿与甘蔗茎秆的接触过程进行仿真分析，确定剥叶滚筒中心距及弹性齿与甘蔗茎秆之间的相对速度变化对叶鞘撕裂和剥离产生的影响。利用物理样机进行剥叶滚筒中心距单因素试验和剥叶滚筒转速单因素试验对运动分析结果进行验证，并通过高速摄影对仿真的结果进行验证。结果表明，剥叶滚筒中心距为310mm，弹性齿与甘蔗茎秆接触时刻，Y轴方向的线速度差为3．91～5．87m／s时，弹性齿可沿茎秆表面向下滑动，有利于叶鞘沿着纤维方向撕裂，z轴方向的线速度差为4．61～7．54m／s时，弹性齿在甘蔗轴线方向可以持续滑动，有利于对叶鞘造成刮擦脱离，综合剥叶效果为含杂率低于7％、茎秆折断率低于15％。弹性齿与茎秆分离时刻，由于弹性恢复产生线速度突变，相对速度差增大4～5倍，有利于将叶鞘从茎秆上撕扯脱落。油菜直播机铧式开畦沟前犁曲面分析与阻力特性试验
摘要：阐述了铧式开畦沟前犁装置的基本结构组成，比较分析了铧式开畦沟前犁装置翻土型犁体曲面和改进型碎土型犁体曲面特征，提出以犁体牵引阻力、犁耕比阻及功耗为主要评价指标，借助高速数字化土槽试验平台，开展了前进速度、沟深、沟宽、土壤坚实度等影响要素的试验研究。试验结果表明：沟深对牵引阻力、犁耕比阻影响最显著，前进速度、沟深对功耗影响最显著；改进型犁体装置牵引阻力、犁耕比阻、功耗都分别为原设计犁体的35％一50％。考虑分段土壤作用力的振动减阻分析
摘要：振动载荷作用下耕作土壤作用力复杂多变，为研究入土角、振幅、振频对土壤作用力、牵引阻力的影响，将耕作土壤视为粘弹性材料，根据深松铲对土壤进行切削、提升、再切削，建立考虑分段土壤作用力的振动深松机-土壤系统的力学模型，采用渐近法与数值积分求解分析该模型，分析表明人土角为45°、振幅为0．001m、振频为10Hz时，土壤作用力较小。利用振动深松机进行试验研究，试验数据与仿真数据对比，验证了模型的正确性。试验结果进一步表明利用振动可以减小土壤作用力，降低拖拉机牵引阻力，提高土壤深松质量。
