摘要：在平原段成熟的自动焊施工工艺方法基础上,针对山区长输管道施工地形复杂,坡道多,弯管用量多的特点,提出了适用于山区长输管道的两种自动焊施工工艺研究方向,一种是开发山区柔性内焊机根焊+外焊机填盖的工艺,柔性内焊机的使用,解决山区热煨弯管及坡道上的内根焊焊接问题,配套需要加长热煨弯管直管段长度及改进坡口机加工热弯坡口的能力;另一种是氩弧自动焊根焊+外焊机填盖的工艺,自动氩弧焊根焊技术解决自动焊根焊单面焊双面成型的问题,设备的轻便化,可适用于各种山区地形的焊接施工。两种工艺方式均采用窄间隙的坡口设计,提高了山区自动焊施工的效率和质量。同时,针对这两种工艺,提出了设备、管材和热煨弯管优化制造的要求。

摘要：针对高维无标签数据中的特征冗余问题,提出一种基于特征正则稀疏关联的无监督特征选择方法(FRSA)。建立特征选择模型:利用Frobenius范数建立损失函数项表示特征之间的关联关系,对特征权重矩阵施加L_(1)稀疏正则化约束。设计一种分治-收缩阈值迭代算法对目标函数进行优化。根据特征权重评估每个特征的重要性,选择出具有代表性的特征。在6个不同类型的标准数据集上与目前常用的无监督特征选择方法进行对比实验,实验结果表明,所提方法的性能优于其它无监督特征选择方法。

摘要：针对土壤层残膜回收装备存在挖掘阻力大、功耗高、易壅土等问题,设计抖动链齿杆式残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置,其中旋耕挖掘机构降低挖掘阻力并解决壅土问题,抖动链齿输送机构提高残膜-土壤-秸秆输送效率。建立输送链表面物料颗粒的受力模型,分析前进速度与输送链转速之间的变化关系,计算抖动轮与输送链转速;测定土壤剖面残膜和秸秆的含量及分布并建立虚拟仿真土槽,模拟棉田土壤中残膜和秸秆含量及分布特点。在EDEM中构建残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置仿真模型并设置挖掘铲入土深度150 mm,在不同前进速度(0.75、1、1.25 m/s)、旋耕刀片转速(210、230、250 r/min)、输送链转速(65、85、105 r/min)组合条件下,模拟挖掘与输送残膜-土壤-秸秆过程中的壅土效果和颗粒速度变化特性;根据仿真试验结果可知,在挖掘与输送装置前进速度较高的条件下易发生壅土问题,土壤层残膜、土壤和秸秆颗粒运动速度小于5 m/s。田间试验结果与仿真试验结果基本相同,在不同的因素水平组合条件下,田间试验测量壅土高度范围为71~246 mm;田间试验表明,当壅土高度小于等于90 mm时不会发生挖掘阻力较大并停机的问题。文中设计的挖掘与输送装置和作业效果分析方法,为设计新型的残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置提供参考。

摘要：针对目前小麦播种机在复杂的田间作业过程中存在的播深一致性和稳定性难以控制等问题,从调节覆土量确定小麦播深的控制角度出发,提出了一种基于播深反馈的模糊PID控制方法,设计了小麦播种机高精度播深控制系统,实现了播深的自动调控,保证了小麦播深的均匀一致性。该系统主要由车载终端、播深检测模块、播前镇压辊检测模块以及播前镇压辊调节机构等4部分组成,能够实现小麦播种机播深的实时检测及调整。通过播深检测模块获取实时播深并作为反馈输入,结合播深预设值,根据专家模糊规则和Mamdani推理法对PID参数进行在线整定得到控制输出量,控制驱动器调整播前镇压辊位置,不断调整作业过程中的覆土量,从而实现对播深的实时精确控制,确保播深的一致性。田间试验结果表明:播种作业过程中,播深存在小范围波动。当设定播深为30 mm、车速为3~5 km/h时,播深平均值为30.13 mm,播深标准差为0.18 mm,播深合格率均值为93%,播深变异系数均值为2.93%。该系统实现了小麦播种机播深均匀一致的实时自适应调控。

摘要：针对目前对虾开背环节工艺不完善、实际应用装备缺乏等问题,以中型南美白对虾为研究对象,探究了对虾开背关键工艺方法,建立了对虾开背过程力学模型,获得影响开背效果主要因素为刀具角度、加工中心盘转速和刀具安置距离;采用单因素试验研究和分析了各因素对开背成功率、虾仁损伤率、虾线裸露成功率和感官评分值的影响,确定影响因素最佳区间为:刀具角度20°~60°、加工中心盘转速10~40 r/min和刀具安置距离9~11 mm;利用Design-Expert软件进行多因素响应面试验研究分析,并采用多目标优化方法,得到最优参数组合为:刀具角度43.838°、加工中心盘转速28.391 r/min、刀具安置距离9.801 mm时,开背成功率为99.161%、虾仁损伤率为2.825%、虾线裸露成功率为90.727%、感官评分值为86.944。验证试验结果表明:针对中型南美白对虾,当刀具角度45°、加工中心盘转速28 r/min、刀具安置距离9.8 mm时,开背成功率为98.89%、虾仁损伤率为3.33%、虾线裸露成功率为87.78%、感官评分值为85.33,与理论优化值的绝对误差均较小,优化后的对虾开背装置性能满足作业要求。研究可为对虾开背工序装置设计和参数选择提供理论基础和科学依据。

摘要：作为棉花产业发展的基础环节,棉花种植机械化是制约棉花产业发展的重要瓶颈。实现棉花种植机械化是棉花产业发展方式转变、提质增效、提升国际市场竞争力的重要途径之一,也是棉花产业全程机械化和规模化的研究重点。该文总结了中国棉花种植现状和特点,阐述了国内外典型棉花种植机械化关键技术与装备的研究现状,重点剖析了棉花育苗移栽和直播2种主要种植技术与装备发展动态。在此基础上,结合精准农业背景和棉花产业生产发展要求,归纳了现有棉花种植机械化技术与装备面临的机会和挑战,提出未来的研究方向和发展建议,以期为棉花种植机械化技术研究与装备创新设计提供参考。

摘要：基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度。利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程,3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40%(其中土壤占30%)、60%(其中土壤占50%)和80%(其中土壤占70%)时,残膜悬浮速度仿真值为4.77~5.83 m/s、4.89~6.46 m/s和5.31~7.40 m/s;3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67~5.77 m/s、4.88~6.37 m/s和5.29~7.22 m/s。残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77%~4.79%,验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性。混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性,从而影响残膜的悬浮速度和位置;为了使仿真结果更加接近试验数值,残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大,所以选取仿真与台架试验结果的下限值计算修正系数,残膜悬浮分离速度修正系数的均值为0.95。通过田间试验可得,实现残膜与杂质分离、残膜回收的最佳风速为5~7 m/s,此时残膜含杂率均值为20.47%、回收率均值为83.62%。

摘要：设计,数值模拟和讨论了一种具有两个宽带和扁平的吸收带的超材料吸收器,其中一个是腔共振吸收带,另一个是电共振吸收带.电共振的吸收带由于空腔尺寸(d)或者介质层厚度(H)的增加而蓝移,而腔共振吸收带则表现出红移的现象.同时,电共振和腔共振吸收带可以通过优化吸收器的结构设计耦合为一个吸收带.最后,数值模拟研究了入射角度的改变对电共振和腔共振吸收带的影响.利用不同波段的共振模式形成不同吸收带的方式提供了将双吸收带调制为单吸收带的可能性.

摘要：针对国内残膜回收机捡拾率不高以及卸膜困难等问题,设计了一种伸缩钉齿式残膜捡拾机。首先,阐述该机的整体结构和工作原理,根据理论分析及前期试验确定以滚筒转速X_(1)、捡拾齿入土深度X_(2)及卸膜转速X_(3)为试验因素,把残膜捡拾率Y_(1)与卸膜率Y_(2)作为目标响应值;然后,通过Design-expert软件对目标响应值进行数据分析,得到影响残膜捡拾率Y_(1)的显著顺序为滚筒转速X_(1)>捡拾齿入土深度X_(2)>卸膜转速X_(3),影响卸膜率Y_(2)的显著顺序为卸膜转速X_(3)>捡拾齿入土深度X_(2)>滚筒转速X_(1)。试验验证表明:当滚筒转速X_(1)为135 r/min、捡拾齿入土深度X_(2)为81 mm、卸膜转速X_(3)为390 r/min时,此时残膜捡拾率Y_(1)为87.56%,卸膜率Y_(2)为90.05%,试验值与优化结果的相对误差分别为1.53%、1.65%,均小于5%。试验结果可为残膜回收捡拾机械的设计提供理论依据。

摘要：建立带附加质量大型挠性航天器大角度快速机动时的动力学模型。在柔性体变形场中计及耦合效应,采用假设模态法和拉格朗日原理建立挠性航天器系统的一阶近似动力学模型。在模型中忽略轴向变形,并用低阶主模态表示横向变形得到控制模型。理论分析和数值仿真表明:挠性航天器在历经大角度快速机动时会产生动力刚化现象,传统的零次近似动力学模型会产生错误的仿真结果;附加质量对两种模型的系统刚度产生截然相反的作用;低阶简化模型能够较好地反映系统的动力学特性,可用于控制器设计。