摘要：三维(three dimensional,3D)打印又称增材制造,是一种通过数字化控制实现对产品的个性化设计和精准造型的新兴制造技术。近年来,基于其在定制化食品生产中的优势,3D打印技术在食品加工行业,尤其是个性化定制食品加工领域,引起越来越多的关注。淀粉是人类饮食尤其是以植物性饮食为主的东方饮食结构的重要组成部分。淀粉特殊的理化性质包括流变特性、水合特性和凝胶性质等,使其在流出喷嘴和打印成型方面具备天然优势,进而在食品3D打印中具有巨大的应用潜力。本文从淀粉3D打印中常用的打印设备类型、常见淀粉原料的打印工艺、淀粉材料理化性质与其打印性能的关联、淀粉改性对其3D打印产品的品质改善、淀粉3D打印产品的后处理以及打印对淀粉结构的影响等方面,综述了基于淀粉原料的食品3D打印研究进展,并展望了相关领域的发展前景和趋势。

摘要：智慧果园是未来果园行业发展的趋势,智能化果实采摘是发展智慧果园的关键问题。为实现智能化果实采摘,本文搭建了一种适用于丘陵果园矮化栽培模式下的柑橘采摘机器人系统。针对丘陵果园垄间地面凹凸不平,存在地形倾斜角0°~20°,设计了一种自适应调平平台保持机械臂基座水平;通过视觉系统获取多幅点云图像建立果树的三维点云模型,获取果实位置信息;为避免采摘时造成果实损伤,结合柑橘类水果的采摘特点,设计了一种剪切夹持一体化的末端执行器完成柑橘采摘。针对果园自然环境的主要扰动因素(风和光照)进行分级,设置10组对比试验,结果表明:在低光照或正常光照条件下,平均果实定位准确率为82.5%,末端执行器夹取成功率为87.5%,平均采摘时间最短为12.3 s/个;高光照条件下平均果实定位准确率为72%,末端执行器夹取成功率为80%,平均采摘时间最短为12.5 s/个。

摘要：针对制种玉米母本植株由地面去雄机械去雄后存在遗漏雄穗及机械化补漏去雄装备缺乏等问题,提出了一种适配四旋翼无人机的旋切装置。基于去雄无人机作业特点与稳定性影响因素,分析了刀具切割雄穗时的受力及其对无人机反扭力矩的影响,并轻量化设计了旋切装置总体结构,确定了旋切装置的旋切范围为44~150 mm,可展范围为541~1318 mm,总质量为4.03 kg。通过旋切部件切割建模与仿真,选取了竖直进给切割的旋切方式,并由台架试验得到了旋切装置切割反扭力矩最小时的最优参数组合。在上述基础上将旋切装置与无人机集成开展田间试验。研究表明,当旋切转速3954 r/min、竖直进给速度5.9 mm/s、刀具刃角32°时,旋切装置单位切割力为10.54 MPa,能完全切除雄穗,去雄无人机田间叶片损伤率为14.58%,高度波动率为1.88%,满足制种玉米去雄要求。

摘要：针对蒲公英的种子与绒毛分离困难,分离过程中劳动量大、人工成本高等问题,设计两级脱分的蒲公英种子与绒毛脱分机。整机结构由一级脱分装置、二级脱分装置、负压除杂装置、传动装置以及进料口组成。对一级脱分和二级脱分的筛网进行结构设计和计算,得出设计参数:一级锥形筛网高度为277 mm,母线长为320 mm,顶圈筛孔个数为87个,底圈筛孔的个数为185个,二级冲孔筛的直径为520 mm,筛孔数为6928个。以喂入量和毛刷转速为试验因素,以蒲公英种子的脱净率、破损率为试验指标进行试验,得到脱分机的最佳工作状态:当毛刷转速为320 r/min、喂入量为0.0037 kg/s时,脱净率为87.6%,破损率为2.8%。蒲公英种子与绒毛脱分机整体结构合理、运行状况稳定,满足设计要求。

摘要：基于3D打印技术制备曲面共形电路具有广阔的应用前景,然而,由于曲面基材加工误差和导电线路定位误差的影响,导致曲面电路3D打印头高度难以精确控制,进而影响打印精度。为此,本文以气动式直写打印为研究对象,提出了一种“在机测量+线路模型重构”的打印头高度误差补偿方法。设计了一种曲率自适应测量点选取方法,利用NURBS曲线反算法对测量数据进行重构,还原真实线路模型。通过生成真实线路的打印轨迹,替换原始理论打印轨迹,补偿了打印头高度误差。自主搭建了一套集成了在机测量系统的曲面共形电路3D打印平台,设计了直线、圆弧与NURBS自由曲线3种形状的线路,进行补偿前后电路打印的对比实验。结果表明,未进行补偿前,在线路曲率较大的地方,线路在基板上的波峰处会产生拉丝现象,波谷处会产生堆叠现象,而补偿后的导线线宽比较均匀;进一步对每条导线的电阻进行测量,发现各条线路补偿前的电阻值波动较大,补偿后的电路的电阻值均匀,且相较补偿前平均降低65.99%,最大电阻降幅达85.75%。

摘要：为明确秸秆还田配施磷肥对豫西旱地小麦碳同化物积累特性和产量的影响,2021-2022年度,以洛旱22为材料,采用裂区试验设计,主区为玉米秸秆还田处理,分别为秸秆不还田(S0)、秸秆全量还田(S1),副区为施磷量处理,分别为0 kg·hm^(-2) (P_(0))、75 kg·hm^(-2) (P_(1))、112.5 kg·hm^(-2) (P_(2))、150 kg·hm^(-2) (P_(3))、187.5 kg·hm^(-2) (P_(4)),测定了不同处理下小麦干物质积累特性和产量及其构成因素,以及花后旗叶净光合速率、相对叶绿素含量(SPAD值),旗叶和籽粒的可溶性糖、蔗糖含量及蔗糖酶活性。结果表明,同一施磷水平下,与秸秆不还田相比,秸秆还田提高了小麦旗叶SPAD值和净光合速率,增加了旗叶和籽粒中的可溶性糖、蔗糖含量、蔗糖合成酶和磷酸蔗糖合成酶活性,最终使成熟期干物质积累量和籽粒产量分别显著增加9.25%~14.60%和2.17%~6.31%。同一秸秆处理下,随施磷量的增加,旗叶SPAD值、净光合速率,旗叶和籽粒中的可溶性糖、蔗糖含量、蔗糖合成酶和磷酸蔗糖合成酶及干物质积累量呈先上升后下降趋势。从互作效应看,S1P_(3)处理下旗叶SPAD值和净光合速率,旗叶和籽粒中的可溶性糖和蔗糖含量,蔗糖合成酶和磷酸蔗糖合成酶活性等各指标均最高,从而获得最高产量,较S0P_(0)处理增产35.70%。因此,秸秆还田配施磷150 kg·hm^(-2) 是本试验条件下的最适宜种植方式,可在豫西旱地小麦栽培上推广。

摘要：[目的/意义]针对气送式油菜直播机作业过程中粉尘影响种子流检测性能、监测系统难以适应不同幅宽播种行数等问题,设计了一种油菜播种机除尘式播量监测系统。[方法]该监测系统由除尘式油菜种子流检测装置与播量监测终端构成,可通过改变检测装置数量适配不同幅宽播种机。根据粉尘影响种子流检测结构机制,设计了防尘除尘机构。该机构通过透明防尘板将光电感应器件与导种管隔开,粉尘只附着在透明防尘板靠近导种管一侧,同时利用步进电机-丝杆机构使透明防尘板与除尘布产生相互摩擦实现对透明防尘板除尘。通过分析与试验确定透明防尘板尺寸、除尘启动阈值等关键参数。[结果和讨论]检测装置对比台架试验表明,在平均排种频率12.4~36.3 Hz、平均粉尘流量252~386 mg/s下,无防尘除尘检测装置在两个除尘周期后检测准确率不高于80.2%;有防尘除尘检测装置在单个除尘周期内平均检测准确率不低于93.6%,检测装置不会将粉尘误计。播量监测台架试验表明,在平均排种频率不高于37.6 Hz时,播量监测准确率不低于92.2%。田间播种试验表明,在2.8~4.6 km/h的油菜直播机正常作业速度下,田间排种频率为14.8~31.1 Hz时,播量监测准确率不低于93.1%。[结论]该油菜播量监测系统为气送式油菜直播机作业中粉尘影响下种子流精准检测提供了有效支持,提高了对不同宽幅播种行数的适应性。

摘要：在金属基金刚石工具中引入孔隙结构,旨在增加容屑空间和冷却效果,从而提高工具性能。然而,孔隙率增加导致的工具力学性能急剧下降,限制了工具的服役性能。近年来科研人员开发了多种金刚石工具制备新方法,制备的工具孔隙结构从整体均匀化向局部有序化转变,同时工具的性能和成本等也呈现出较大差异。因此,本文首先介绍多孔金属基金刚石工具的孔隙结构特点及其对性能的影响,然后围绕制备多孔金属基金刚石工具的热压法、增材制造法和激光修整法,系统总结了各制备方法的原理和参数调控要点,重点梳理了工具的制备工艺参数-孔隙结构-力学性能-服役性能之间的对应关系,最后评述各制备方法的优缺点及适用范围,探讨多孔金属基金刚石工具可能的发展方向。

摘要：叶片式分离元件是一种主要依靠惯性进行气液分离的元件,因其高处理量、高分离效率和低压降的特点而广泛应用于气液分离领域。本文从叶片式分离元件分离机理、结构及性能影响因素两个方面进行了详细的调研。论述了叶片流道内的液滴惯性分离、液滴撞击以及液膜破裂导致的二次夹带问题等分离机理研究进展,从机理层面分析了二次夹带现象的成因并提出了抑制思路。归纳了叶片式气液分离元件的主要结构特征,分析了曲级数、弯折角度、间距以及疏水钩等结构参数对分离性能的具体影响。通过对比现有不同叶片结构的优缺点与适用场合,提出了增加拦截面积及开辟排液通道的叶片结构设计优化方向。分析了波形板叶片式分离元件及静态起旋转元件的应用现状,为叶片式气液分离技术应用选择及优化提供了参考。归纳了气流速度、压力以及入口湿度等操作工况对波形板叶片式分离元件性能的内在影响规律。最后,结合分离机理、结构研究与性能影响规律对波形板叶片式分离元件的结构设计与性能优化方向进行了总结与展望。

摘要：高性能口令恢复系统是申威众核处理器的重要应用场景之一,规则处理是主流口令恢复工具中被广泛应用的一种口令生成方式.现有相关研究工作缺少对规则处理算法的优化,导致申威处理器上基于规则的口令生成速度成为口令恢复系统的性能瓶颈.通过分析规则处理算法的多层次可并行性,提出了面向申威众核处理器的线程级、数据级优化方案.在线程级优化方案中,探索了规则处理算法的最优任务映射方式,设计了主从核任务分配机制、从核缓冲区配比优化机制、负载均衡机制、变长规则存储机制等技术以提高并行效率;在数据级优化方案中,分析了规则处理算法中规则函数的计算模式,并通过申威SIMD指令集对规则函数进行向量优化以提高执行效率.在SW26010处理器上的实验结果表明,上述优化方案有效解除了规则处理的性能瓶颈,使规则模式下的口令恢复速度提升了30~101倍.