摘要：为增强搅拌反应器混合性能,本文基于仿生学思想,设计了一种鲸尾型搅拌桨,即WTT搅拌桨(Whale tail turbine),运用2D-PIV设备进行流场研究.结果表明:WTT搅拌桨相比RT(Rushton turbine)搅拌桨,可以提高流体的最大径向速度以及搅拌罐下部流体的轴向速度,而且远离桨叶时,轴向速度的提高更加明显;WTT搅拌桨和RT搅拌桨都是径向流搅拌器,WTT搅拌桨可以产生更大的速度,能促进流体的混合和能量的传递,还可略微提高搅拌罐底部流体的湍动能,其产生的轴向速度和径向速度的最大Lyapunov指数均大于RT搅拌桨,即WTT搅拌桨产生的流场混沌程度更高,混合性能更好.

摘要：花椒是我国十分重要的经济作物,目前存在着采摘难、效率低、易伤手等问题,针对这些问题,本文提出了基于下桩采摘法的振动式花椒采摘方法,设计了一种振动式花椒采摘机,通过ADAMS软件对花椒枝和花椒果进行柔性体建模,采用广义力与传感器结合的方式控制花椒果在振动过程中的脱落;对采摘机的传动机构和花椒果在振动过程中的受力情况进行理论分析以确定待优化参数,并使用ADAMS对采摘机进行运动学验证;通过ANSYS Workbench软件对采摘机振动台进行模态分析使激励频率避开固有频率,从而避免共振发生;使用ADAMS进行虚拟正交仿真试验,并对仿真试验结果进行极差分析和方差分析,获得采摘机最优结构和工作参数.试验表明,在振动频率为40 Hz、曲柄长度为250 mm、夹持高度为300 mm时脱落率最高.

摘要：针对我国马铃薯收获机械化水平较低,很多地区仍采用手工作业的方式清除马铃薯秧蔓,劳动强度大、成本高且效率低的问题,本文设计了一种马铃薯杀秧装置,运用Solidworks进行杀秧装置的三维建模。通过ANSYS Workbench对杀秧装置进行模态分析以使工作频率避开固有频率,进而避免杀秧装置因共振而发生破坏。通过ANSYS Workbench/LS-Dyna对杀秧装置的工作过程进行显式动力学仿真,并以动刀片转速、刀具刃角和前进速度为试验因子进行虚拟正交仿真试验,对仿真试验结果进行极差分析和方差分析,获得杀秧装置最优结构和工作参数。结果表明,在动刀片转速为1200 r/min、刀具刃角15°和前进速度7 km/h时,峰值剪切应力最低,此时,马铃薯秧蔓易于切断。

摘要：为提高拖拉机驾驶的智能化和自动化水平,增强机组作业的安全性和可靠性,以MATLAB为平台,以上海500型拖拉机为载体,开发了拖拉机360°环影系统。该系统可将安装在拖拉机驾驶室顶端正前、正后、左中、右中部的4个广角摄像头获取的实时影像,拼接为一幅以拖拉机为中心的全景影像。通过MATLAB GUI界面集成各功能菜单并调用子函数,实现了拖拉机周边图像的采集、预处理、实时显示、放大显示等操作,完成了拖拉机360°环影系统的设计。该系统一方面能使拖拉机驾驶员实时掌控机组作业环境,减小作业盲区,保证自身和周围人员的安全;另一方面也能为自动驾驶拖拉机和智能拖拉机的研发提供一定的参考。

摘要：马铃薯是我国重要的经济作物之一,在马铃薯收获前需要进行杀秧,为了提高切割效率,降低劳动强度和成本,设计了一种马铃薯杀秧切割装置。为了获取该切割装置的最佳结构参数,选取刀具刃角、切割高度和切割间隙为控制因子,以秧苗在切割过程中所受最大剪切应力为指标,采用L_(9)(3^(4))标准正交表定制试验方案,基于ANSYS Workbench/Ls-Dyna对切割过程进行显式动力学仿真,对试验结果进行极差分析和方差分析。结果表明,刀具刃角对最大剪切应力影响显著,切割间隙对最大剪切应力有一定影响,而切割高度则无影响。切割装置的最佳结构参数为刀具刃角15°,切割间隙1 mm。

摘要：采用拉伸、冲击、霍普金森杆压缩及所设计的爆轰加载试验方法,对比研究了G50钢与G31钢在准静态、动态及爆轰加载条件下的力学性能。试验结果表明:G50钢和G31钢在准静态、10^3 s^−1应变率下的动态力学性能相近;在爆轰加载条件下,G50钢和G31钢试样发生了近乎相同的破坏形态,说明在超高压及超高应变率条件下两种材料具有相近的屈服强度和抗拉强度。研究结果表明,G31钢与G50钢有相似的力学性能,在侵彻战斗部壳体方面可做进一步的应用尝试。