摘要：振动条件下铣刀切削过程物质的传递转换关系是揭示其加工表面形成过程多时变性的关键。依据立铣刀、刀齿、工件之间物质能量的输入输出关系与立铣刀动态切削行为特性,构建铣刀切削过程的物质流结构,揭示各组元间的传递转换关系;利用铣刀、工件等不同物质载体的结构、运动及切削力等参数,定量表征物质流结构各节点的瞬时切削状态;构建物质流结构相邻节点的邻接矩阵,阐明相邻节点之间的传递关系;采用均方根值、峭度、主频与分形维数,揭示铣刀切削过程中物质信息流内部节点的动态特性。对物质信息流输入端、切削层节点及输出端进行试验验证。结果表明,该方法可揭示机床驱动下铣刀切削过程物质的传递与转换过程,为铣削工艺设计提供基础模型。

摘要：为解决水稻干燥过程中热源波动大、变温工艺要求快速调整温度的需求,设计了一种配合负压干燥机变温控制的同轴侧入式壳形变温干燥混配装置。以气流旋转驱动壳体内叶片导向配风为径向混合方式,采用机电联动式齿盘精量调节阀门开度,实现高效气流均匀混合。为提高变温控制精度以及混配温度的稳定性,应用神经元网络预测与回归试验设计方法分析混配阀门开度与热风温度、风机频率及系统温度差值的关系,建立了变温混配装置的混合控制模型。利用大涡模拟的原理,借助Fluent软件对变温干燥混配装置进行混合温度场模拟,得到了最佳混配效果的距离为26.85 cm,模拟结果与红外线热像验证图吻合良好。试验研究表明:变温控制满程时间为0.75 s,最大变温温差的均值为0.96℃,控制合格率达84%以上。出机水稻含水率在合理范围内,干燥后水稻品质较优,满足生产要求。

摘要：针对现有的谷子穴播排种器因结构设计和材料选择不合理而导致充种效果差等问题,本文旨在通过明确谷子穴播排种器的种箱等结构参数与谷子种子物料特性之间的关系改善谷子穴播效果,以黑龙江地区种植较多的大穗金谷、张杂谷13号、龙谷31号三种谷子种子为研究对象,通过试验测量了三种谷子种子的外形尺寸、千粒重、孔隙率、内摩擦角、自然休止角、滑动摩擦角、悬浮速度等物料特性,结果表明:大穗金谷种子的长度均值为2.21 mm,宽度均值为1.79 mm,高度均值为1.25 mm;张杂谷13号种子的长度均值为2.13 mm,宽度均值为1.76 mm,高度均值为1.33 mm;龙谷31号种子的长度均值为2.08 mm,宽度均值为1.71 mm,高度均值为1.41 mm,三种谷子种子的球形度大部分处于79%~85%之间;千粒重为大穗金谷2.98 g、张杂谷13号3.24 g、龙谷31号3.52 g,孔隙率为大穗金谷0.271%、张杂谷13号0.236%、龙谷31号0.204%。自然休止角随内摩擦角增大而增大;三种谷子种子在同一种材料上滑动摩擦角大小差异不明显,在塑料板上滑动摩擦角最小;三种谷子种子悬浮速度都很小,均小于2 m/s。通过对试验结果分析,为了获得更好的充种和排种效果,种箱与水平面夹角应大于30°,材料选用塑料板,同时应降低投种高度,并加装导种装置。试验结果为谷子穴播排种器结构参数的设计提供参考。

摘要：温度对光纤布拉格光栅(简称FBG)变形监测有着重要的影响,导致FBG技术在季冻土路基监测中存在很大的局限性。研究针对FBG传感器交叉敏感问题,提出了温度补偿计算方法,分析了不同荷载及负温下FBG监测梁变形规律;设计室内路基模型,验证了FBG在季冻土永久变形测试中的适用性。结果表明:FBG波长数值与温度呈线性相关,温度越低,波长越小,对变形监测结果影响越大;利用温度补偿计算对FBG监测梁波长数据进行修正,可消除低温引起的波长误差;基于室内模拟土箱变形测试,消除温度影响后FBG与拉线位移计实际测量的变形结果吻合度较好,体现出FBG监测梁基本可随土协同变形,可实现低温土中变形监测;冻融循环影响下,FBG测试结果与实际变形结果接近,误差在5%内,经历4、5次冻融循环后路基土箱永久变形基本趋于稳定。

摘要：在联邦学习应用场景下,若客户端设备之间的数据呈现非独立同分布特征,甚至出现类不平衡的情况时,客户端本地模型的优化目标将偏离全局优化目标,从而给全局模型的性能带来巨大挑战。为解决这种数据异质性带来的挑战,通过积极选择合适的客户端子集以平衡数据分布将有助于提高模型的性能。因此,设计了一种面向不平衡类的联邦学习客户端智能选择算法—FedSIMT。该算法不借助任何辅助数据集,在保证客户端本地数据对服务器端不可见的隐私前提下,使用Tanimoto系数度量本地数据分布与目标分布之间的差异,采用强化学习领域中的组合多臂老虎机模型平衡客户端设备选择的开发和探索,在不同数据异质性类型下提高了全局模型的准确率和收敛速度。实验结果表明,该算法具有有效性。

摘要：针对连续压实控制技术在路基压实均匀性评价方面的不足,通过现场连续压实试验,首先建立连续压实指标压实计值与常规检测指标压实度之间的相关关系,然后基于有限元模拟,分析不同压实度下道路结构力学指标的变化,最后提出以区域均匀性控制指标δ以及纵向条带一致性统计量k和横向条带一致性统计量h作为路基压实均匀性评价指标。研究结果表明:压实计值与压实度具有较好的线性相关性,可以利用关系方程进行相应的数值转换。相较而言,路基压实度变化对路基顶面压应变的影响最大,结合实际工程验收情况,确定压实度差异程度的容许值为2%。根据提出的压实均匀性评价方法可以从平行和垂直于碾压轨迹的2个方向上进行压实均匀性的评价,并根据评价结果能快速定位存在压实不均匀现象的区域或条带。

摘要：本试验以拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis)和黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)为发酵菌种,研究混合发酵对玉米秸秆纤维素和木质素降解率的影响及最优发酵条件。采用单因素试验设计,通过测定菌种比例(拟康宁木霉∶黄孢原毛平革菌)、接种量、营养液添加量及发酵天数对纤维素和木质素降解率的影响,筛选出混合真菌发酵的最优条件,并进一步采用响应面法评价各因素及其交互作用对玉米秸秆纤维素和木质素降解率的影响,最后采用Design Expert 8.0.6软件分别建立混合真菌发酵玉米秸秆降解纤维素和木质素条件的二次多项式数学模型。结果表明:混合真菌发酵玉米秸秆的最优发酵条件为菌种比例1.0∶4.1,接种量25.2%,营养液添加量72.2%,发酵天数11 d。在此条件下,玉米秸秆纤维素和木质素降解率分别达到36.80%和28.87%。

摘要：针对有机肥黏度大、流动性差、粘结成块后抛撒困难的问题,该研究设计了一种带撒肥叶片的立式有机肥螺旋撒肥装置。通过建立有机肥在抛撒过程中的运动学模型,对撒肥距离、撒肥幅宽进行分析,确定影响撒肥效果的主要因素。以撒肥均匀度和撒肥幅宽为试验指标,以螺旋轴转速、撒肥圆盘倾斜角度、螺旋叶片螺距为试验因素进行旋转正交试验。运用Design-Expert软件对试验结果进行参数优化,通过验证试验对优化后的参数进行验证,结果表明:当螺旋轴转速为385.0 r/min,撒肥圆盘倾斜角度为16.0°,螺旋叶片螺距为360.0 mm时,撒肥均匀度横向变异系数为14%,撒肥幅宽为8.1m,满足有机肥撒肥机作业标准及田间作业要求。该研究可为有机肥撒肥机的设计和优化提供参考。

摘要：朝天椒果实的准确识别是实现智能采摘的关键步骤,针对其生长环境复杂、果实大小不一、遮挡重叠等造成识别准确率低的问题,本研究提出一种基于改进YOLOv7的朝天椒果实识别方法。以YOLOv7为基础模型,设计了一种含有残差结构的AM_F模块,将其融合在YOLOv7主干网络中;基于空间、通道注意力机制的结构改进得到SAM_F、SE_ECA模块,分别将其融合在主干网络和颈部网络中,并进行结构简化,同时将SPP_CSP结构中的SPP替换为SPPF,实现参数计算量的精简,最终得到改进型YOLOv7模型——YOLOv7-F。采用对比试验对YOLOv7-F模型的识别效果进行验证分析,结果表明,YOLOv7-F模型对朝天椒果实的识别平均精度均值为80.07%,与YOLOv7模型相比,YOLOv7-F模型在识别时间加快23.4 ms的前提下,平均精度均值提升了1.06个百分点,而且模型大小也减少77.94 MB。YOLOv7-F模型实现了朝天椒果实识别精度和速度同步提升,为朝天椒果实智能采摘提供技术支撑。

摘要：随着人们对稻谷品质要求越来越高,检测品质识别技术在农业中得到多方面使用。为此,针对检测稻谷品质精度和质量的设备单一、人工干预较多等问题,设计了一种基于视觉识别技术的稻谷品质分析装置,并分别介绍了装置的工作原理和重要部件。同时,利用MatLab软件建立相应函数和Canny边缘检测算法模型,并对稻谷数目精准检测和烘干后产生爆腰粒的识别及在线称重,结果表明:提高稻谷品质装置的自动化检测水平和工作效率,对其提升稻谷爆腰率检测及高效识别数目有重要的研究意义。