摘要：为实现连续式干燥机温度分区要求,该研究设计了一种基于分层孔板送风的四层网带式干燥机。首先,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法优化了气流分配室出风孔结构参数;并以油茶籽为干燥对象,基于油茶籽干燥动力学特性,建立了干燥机CFD模型,以温度不均匀系数作为单层温度均匀性、温度分层偏离度作为分层温度显著性的评价指标,研究了送风温度自上而下逐层递减和递增两种工况下其内部温度场分布规律。研究结果表明,在送风温度递减和递增两种工况下,自上而下各层温度不均匀系数分别为3.08%、2.00%、1.89%、1.60%和2.37%、2.04%、2.42%、3.31%,递减工况下温度分层偏离度为4.94%,递增工况下温度分层偏离度为3.57%。可有效实现温度分区的功能。为了进一步优化干燥机温度均匀性和温度分层有效性,为每一层气流分配室设置阻流板。结构优化后,对于温度递减和递增工况,各层温度不均匀系数的降幅分别达到了13.0%~66.3%和24.0%~51.7%,温度分层偏离度降幅分别达到了10.9%和10.1%,分层温度均匀性和温度分区效果得到改善。研究结果可为网带式干燥机进行分区可控变温干燥提供参考依据。

摘要：通过对7075铝板进行振动时效(VSR)实验研究,观察其对材料表面应力松弛的影响。采用振动模态仿真和X-ray应力测试,对材料表面应力分布、应力释放状况及其均匀化应对策略进行实验分析。结果显示:VSR在振动台第5阶固有频率亚共振区开始,对试样造成表面应力松弛,在距离振幅最小的节线远端,应力释放率最大达到18.7%,而靠近节线处,应力松弛效果减弱,只有4.1%,说明振动时效下材料表面应力松弛出现不均匀。根据平台振型弯曲变形特点,提出位置交叉时效方法,以促使激振能均匀分配于材料表面。实验结果表明,铝板表面应力松弛波动由原来的14.6%降到了6.5%,应力分布不均匀得到明显改善,验证了位置交叉VSR方法的可行性,对VSR解决轻质结构零件应力均化问题具有参考作用。

摘要：在研究国内外动磁式直线振荡电动机结构和原理的基础上,提出一种新型双动子直线振荡电动机。这种新型结构的直线振荡电动机主要由单相交流电源驱动,具有结构简单紧凑、推力大、行程长、效率高、铁心叠装方式与普通旋转电机叠装方式相同、加工制造容易等特点。针对直线振荡电动机的运行特点,建立基于等效磁路法的电磁场数学模型和有限元模型,推导电磁推力的计算表达式,并对空载以及非线性气体负载作用下的动力学特性进行了分析和数值模拟,理论计算结果与样机实验结果相符,为这种新型直线振荡电动机的设计、开发以及工程应用奠定了理论基础。

摘要：锂离子电池硅负极材料具有比容量高、电压平台低等优势,粘结剂的结构和类型对硅负极的电化学储能性能具有较大影响。选取不同结构的粘结剂(聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺)分别与硅/多孔石墨烯复合材料混合制浆涂布,组装成锂离子半电池。在相同的电流密度下,研究不同粘结剂对硅/多孔石墨烯复合负极材料的电化学储能影响。测试结果表明,以聚丙烯酰胺作为粘结剂的硅/多孔石墨烯复合负极材料,首次放电循环比容量为2623mAh/g,初始库伦效率为84.4%,循环100次后比容量仍保持为1462mAh/g。相较于其他粘结剂,聚丙烯酰胺的三维交联网络结构具有较强的机械强度,可以通过其共价网络结构来缓解Si负极体积膨胀造成的容量衰减现象。本研究可为锂离子电池硅复合负极材料粘结剂的选择和设计提供依据。

摘要：【目的】基于树莓派平台,设计轻便式的柑橘智能识别与机器人采摘,为柑橘采摘减轻劳动力与机械智能化提供理论与实验依据。【方法】制作柑橘数据集,使用深度卷积神经网络(YOLOv4-tiny)验证柑橘数据集的有效性,同时在电脑上离线训练好YOLOv4-tiny柑橘识别模型;基于树莓派平台,嵌入YOLOv4-tiny模型,设计柑橘智能识别系统;建立五自由度机械臂运动学模型与轨迹规划函数,嵌入树莓派平台。使用树莓派开发板、一个摄像头以及小型五自由度机器人,手动启动树莓派中的YOLOv4-tiny模型,系统自动完成柑橘识别与采摘,具体步骤为:调用OpenCV开启摄像头,将摄像头采集到的视频转换为Im格式,并输入YOLOv4-tiny模型中,模型识别出待采摘柑橘的位置,机械臂再进行实际采摘。【结果】深度卷积神经网络(YOLOv4-tiny)模型对橘子二维坐标识别率为98%,嵌入树莓派后,结合目标到相机距离相似三角形计算法,能准确识别柑橘位置三维坐标(-3.2,19.7,16);驱动机械臂到达位置坐标后,再令夹持器夹紧并摘取柑橘,先后共调试80次,得到机械臂运动最佳时间为1000ms、夹持器末端采摘动作的最佳运动时间为500ms,末端夹持器摘取的平均角度为-60度,这样采摘时速度合适也不会发生抖动;进行了20次采摘测试,平均成功摘取率达到了90%以上。【结论】基于树莓派平台设计的柑橘深度识别与采摘系统,能实现柑橘三维位置坐标的识别并准确采摘,为机器人柑橘采摘的智能化提供了一定的理论基础与实验借鉴。

摘要：研究了喷丸强化工艺对7075铝合金工件表面性能的影响,获得了材料表面应力、硬度特征和喷丸工艺参数之间的对应关系。通过Box-Behnken design(BBD)方法设计喷丸实验,研究了颗粒尺寸、空气压力、喷丸时间和距离等4个喷丸工艺参数对试样表面性能的影响,采用X射线衍射分析仪与表面显微硬度仪分析了试样表面硬度与应力的分布规律。在对喷丸处理数据进行归纳分析后,构建了喷丸工艺下表面应力与硬度的预测函数,该函数在给定的预期应力与硬度值前提下,可获得喷丸工艺参数组,以此进行实验和计算结果对比,并最后验证预测函数的可靠性。预测函数与实验结果对比表明:在给定一个预期-304 MPa表面应力时,函数给出了10组工艺参数,挑选出硬度期望值为211 HV0.5的那组工艺确定为目标工艺参数组,照此喷丸实验后,对3组试样的应力和硬度进行测量显示,实验与期望值偏差小于6%,说明函数预测与实验结果一致性较好。

摘要：对我国南方林地土壤板结严重、透气性和蓄水能力差的问题,通过对作业对象物理力学性能的研究,设计了一款符合要求的林地小型深松机。选用东方红101型手扶式拖拉机,设计了减速箱和深松刀具,刀具可单螺栓、双螺旋布置。采用ANSYS软件对刀具进行有限元分析,结果显示:刀具最大变形量为0.701 07mm,最大应力为81.6MPa。试验结果表明:单螺旋刀具平均碎土率为66.68%;双螺旋刀具平均碎土率为75.35%。单螺旋和双螺旋深松后土壤的含水率都提高了,双螺栓刀具深松后的含水率比单螺旋深松的高,可达到预期效果。

摘要：在某车型前舱的设计空间内,设计了一款基于铝型材的前防撞横梁,并通过准静态和动态拉伸试验获得了铝合金的应力-应变曲线,开展了前防撞横梁的服役性能预测及评价。结果表明,6061-T6和6082-T6铝合金的流变应力具有明显的应变速率效应。相比之下,6061-T6铝合金的屈服强度略高,而6082-T6铝合金的应变硬化和应变速率硬化更强;40%重叠偏置碰撞的最大侵入量和应变均大于100%重叠正面碰撞,两者的最大侵入量分别为29.2和29.1 mm,最终侵入量分别为22.4和14.9 mm;拖钩强度工况下,前防撞横梁各结构和焊缝的安全系数均大于1.45,6061-T6铝合金部件、6082-T6铝合金部件和焊缝处的最大疲劳损伤分别为0.435、0.103和0.460,满足强度和损伤的评价指标。

摘要：造纸严重污染环境,处理造纸排污至关重要。本文基于对污泥特性的分析,改进螺旋泵的理论设计,利用泵的螺旋剪切力压干污泥,使污泥达到一定的干度,便于对污泥的处理。这种泵需要产生很高的压力,本文结合迷宫泵和螺旋泵的设计特性,给出设计理论,并通过CFD模拟分析污泥流动的特性,验证设计的合理性。

摘要：基于前人研究得出的高效小型批式粮食干燥工艺,将批式循环粮食干燥机用列管式换热器设计为板式换热器,以更易得到的100℃高温蒸汽代替800℃烟气,将板式换热器采用更为高效的材料,最后在保证换热效率不变的情况下利用matlab优化工具箱优化换热器的尺寸。研究表明:改善之后的换热器具有更高的换热效率,减少了换热器占地面积以及材料的浪费。