- 2010年第41卷第2期文章目次
>車輛與動力工程
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2010, 41(2):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:以集成優(yōu)化方法為基礎(chǔ)，建立汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)優(yōu)化流程，結(jié)合發(fā)動機(jī)循環(huán)模擬工具Boost進(jìn)行計算，并通過試驗對模型進(jìn)行了驗證。以標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣系統(tǒng)幾何參數(shù)(進(jìn)氣管長度、直徑、諧振腔容積)、點火提前角與循環(huán)噴油量為設(shè)計變量，應(yīng)用DOE試驗方法，對發(fā)動機(jī)性能進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化計算，歸納了進(jìn)氣系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)對整機(jī)性能的影響及各變量參數(shù)對發(fā)動機(jī)性能的影響規(guī)律，總結(jié)了進(jìn)氣管長度對發(fā)動機(jī)速度特性的影響，為進(jìn)氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供了一種高效快捷的方法。
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2010, 41(2):6-9,16. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:將銅基催化劑CNZ—1和分子篩HZSM—5按一定比例，采用機(jī)械混合法制成二甲醚水蒸氣重整催化劑，分別考察了水和二甲醚流量、反應(yīng)溫度、催化劑用量等對二甲醚水蒸氣重整制氫的影響。結(jié)果表明：常壓條件下，隨著二甲醚流量增大，氫氣的產(chǎn)量先變大再變??；在250~500℃的溫度范圍內(nèi)，隨著反應(yīng)溫度的升高，氫氣的產(chǎn)率增大，二甲醚轉(zhuǎn)化率最高可接近100%；CO體積分?jǐn)?shù)隨著反應(yīng)溫度的升高而減?。辉囼灄l件下，加大催化劑用量對氫氣的產(chǎn)率影響不大，但可大幅度提高二甲醚的轉(zhuǎn)化率。
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2010, 41(2):10-16. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:采用高速攝影技術(shù)研究比較了不同背壓下斯特林發(fā)動機(jī)的噴霧過程，并分析了燃油流量、燃燒室背壓以及噴嘴參數(shù)對斯特林發(fā)動機(jī)噴霧特性的影響。結(jié)果表明，燃燒室背壓對噴霧過程具有明顯的影響；隨著流量的增大，貫穿距離和噴霧錐角都增大，但流量達(dá)到一定程度后，噴霧錐角的增加趨勢減緩；隨著燃燒室背壓加大，噴霧的貫穿距離增大，噴霧錐角減小，背壓對噴霧具有壓縮作用，當(dāng)背壓增大到一定程度后，它對噴霧錐角的影響程度降低；相同流量工況下，隨噴嘴流道通徑的減小，噴霧的貫穿距離增大，噴霧錐角減小。
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2010, 41(2):17-20. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:測量了不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下V型6缸增壓柴油機(jī)6個氣缸內(nèi)的瞬態(tài)壓力和瞬時轉(zhuǎn)速波動，分析了瞬時轉(zhuǎn)速波動和各缸燃燒不均勻性的相關(guān)性。試驗表明：多缸柴油機(jī)相鄰的兩缸壓力峰值對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角之間總會出現(xiàn)一個轉(zhuǎn)速波動峰值，并且某一缸燃?xì)鈱钊鞴υ酱螅S后出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速波動峰值越大，反之，轉(zhuǎn)速波動峰值越?。划?dāng)平均轉(zhuǎn)速一定時，負(fù)荷越大，轉(zhuǎn)速波動率也越大；負(fù)荷相同時，轉(zhuǎn)速波動率的大小與轉(zhuǎn)速沒有單調(diào)變化關(guān)系。
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2010, 41(2):21-24. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:進(jìn)行單缸單體泵的油泵臺架試驗，獲得了不同轉(zhuǎn)速下油泵入口端的低壓供油壓力和高壓油管內(nèi)的高壓壓力。分析了循環(huán)變動時低壓和高壓對應(yīng)的壓力曲線特點。研究表明：單體泵控制閥打開過程中，供油柱塞下行吸油使得低壓油路內(nèi)壓力降低，同時高壓油腔內(nèi)燃油回流到低壓油路時形成壓力波,這兩個因素導(dǎo)致高轉(zhuǎn)速時低壓油路的供油壓力在部分循環(huán)內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓,產(chǎn)生單體泵循環(huán)變動。試驗證明，提高輸油壓力和增大低壓油路的流通面積能夠降低單體泵循環(huán)變動。
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2010, 41(2):25-28. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:停缸技術(shù)可明顯改善車用發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，但對其動力輸出產(chǎn)生影響。通過建立發(fā)動機(jī)曲柄連桿多體模型，基于示功圖和經(jīng)驗公式，分析了模型邊界計算方法，仿真了發(fā)動機(jī)多種停缸模式的轉(zhuǎn)速波動特性。結(jié)果表明，停缸工作模式的轉(zhuǎn)速波動主要受發(fā)火間隔角的影響，減小工作缸負(fù)荷可降低轉(zhuǎn)速波動。
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2010, 41(2):29-34,28. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:基于聯(lián)合仿真技術(shù)，運用Matlab軟件對不同懸置元件的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，建立非線性懸置仿真模型；通過信息交換接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，在ADAMS軟件環(huán)境中對汽車動力總成懸置系統(tǒng)隔振特性進(jìn)行研究，對比分析不同懸置系統(tǒng)的隔振性能，為懸置系統(tǒng)的優(yōu)化分析、匹配選型提供參考。研究結(jié)果表明，基于非線性懸置模型的動力總成懸置系統(tǒng)振動特性更接近于實際情況。
>農(nóng)業(yè)裝備與機(jī)械化工程
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汲文峰 , 賈洪雷 , 佟金 , 譚宏杰 , 劉昭辰 , 馬成林
2010, 41(2):35-41. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:在實驗室土槽中對旋耕—碎茬通用刀片單刀扭矩進(jìn)行了試驗，確定了在旋耕作業(yè)和碎茬作業(yè)時，耕深、刀輥轉(zhuǎn)速、機(jī)組作業(yè)速度對功率消耗的影響，建立了這兩種作業(yè)狀態(tài)下扭矩與工作參數(shù)關(guān)系的回歸方程。土槽試驗結(jié)果表明，轉(zhuǎn)速對功率消耗影響顯著，耕深影響次之，作業(yè)速度對功率消耗影響較小。將通用刀片安裝到仿生智能耕整機(jī)上進(jìn)行田間旋耕和碎茬試驗，田間測試結(jié)果表明，耕深穩(wěn)定性達(dá)93%，平均碎茬率、根茬覆蓋率、碎土率分別為81.8%、87.2%、87.9%，均滿足兩種作業(yè)的農(nóng)藝要求。
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2010, 41(2):42-46,41. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:針對我國草原長期過載放牧，造成土壤板結(jié)嚴(yán)重，導(dǎo)致草原退化的問題，設(shè)計了9ST—460型草地振動式間隔松土機(jī)。該機(jī)采用間隔配置的梯形框架式松土部件，利用曲軸連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的向上激振力，對通過松土部件的土壤進(jìn)行強(qiáng)制振動疏松，實現(xiàn)了在不破壞草原植被的條件下，對高堅實度草原土壤的松土作業(yè)。田間試驗表明：機(jī)具在前進(jìn)速度1m/s、振動頻率10.0Hz情況下，作業(yè)穩(wěn)定，松土效果明顯。經(jīng)檢測，松土平均深度20.01cm, 松土比43.4％，植被破壞率1.6％，生產(chǎn)率0.85hm2/h，達(dá)到了技術(shù)要求。作業(yè)后土壤容積密度和堅實度平均降低了30.0％和48.8％，可以獲得適合牧草生長的虛實并存的耕作層，提高了土壤的蓄水保墑能力，天然草地和人工草地牧草產(chǎn)量分別增產(chǎn)73.99％和68.65％。
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2010, 41(2):47-51,67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:目前保護(hù)性耕作技術(shù)類型繁多且我國地區(qū)差異較大，大面積推廣存在很大困難，以免耕為例構(gòu)建了該項保護(hù)性耕作技術(shù)適宜性區(qū)劃的指標(biāo)體系，并選取內(nèi)蒙古武川縣為實證研究區(qū)域，在利用GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上采取AHP加權(quán)法、聚類分析法等對其進(jìn)行了免耕技術(shù)的適宜性區(qū)劃，得到了較為合理的區(qū)劃結(jié)果。為其他類型的保護(hù)性耕作技術(shù)適宜性區(qū)劃研究提供了借鑒和參考。
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2010, 41(2):47-51. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:目前保護(hù)性耕作技術(shù)類型繁多且我國地區(qū)差異較大，大面積推廣存在很大困難，以免耕為例構(gòu)建了該項保護(hù)性耕作技術(shù)適宜性區(qū)劃的指標(biāo)體系，并選取內(nèi)蒙古武川縣為實證研究區(qū)域，在利用GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上采取AHP加權(quán)法、聚類分析法等對其進(jìn)行了免耕技術(shù)的適宜性區(qū)劃，得到了較為合理的區(qū)劃結(jié)果。為其他類型的保護(hù)性耕作技術(shù)適宜性區(qū)劃研究提供了借鑒和參考。
>農(nóng)業(yè)裝備與機(jī)械化工程
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2010, 41(2):52-57,98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:研究了華北平原小麥、玉米一年兩熟區(qū)固定道保護(hù)性耕作對機(jī)具田間牽引阻力的影響，對比分析了固定道與非固定道處理下機(jī)具田間作業(yè)的滾動阻力、開溝器牽引阻力和總牽引阻力。與非固定道保護(hù)性耕作時深松、小麥和玉米播種作業(yè)相比，固定道保護(hù)性耕作下機(jī)組總牽引阻力分別降低14.6%、13.3%和13.3%；滾動阻力分別降低26.9%、21.9%和19.7%，平均降低22.9%；機(jī)具牽引阻力分別降低7.5%、7.2%和12.4%，平均降低8.8%。固定道處理的開溝器牽引阻力平均比非固定道處理降低22.0%。與非固定道相比，固定道總牽引油耗在3種作業(yè)時分別降低17.6%、12.4%和9.1%。試驗結(jié)果表明，固定道保護(hù)性耕作顯著降低機(jī)具田間牽引阻力，減少了機(jī)具田間作業(yè)油耗。
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2010, 41(2):58-61. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:運用改進(jìn)后的大氣采樣器對棚室內(nèi)距地面1.5m高水平面上不同位置采樣，將采樣后得到的藥霧質(zhì)量濃度采用三次樣條函數(shù)插值法建立藥霧質(zhì)量濃度分布曲面。對分布曲面分析表明：沿棚室長度方向上，噴頭前方10～12m區(qū)間中藥霧質(zhì)量濃度最大，煙霧機(jī)作業(yè)的有效區(qū)域為噴頭后方10m、前方32m，共42m；寬度方向上，藥霧質(zhì)量濃度中間低，兩側(cè)高。
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2010, 41(2):62-67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:基于CFD技術(shù)建立了Hardi LB—255型果園風(fēng)送式噴霧機(jī)霧滴沉積分布模型。根據(jù)實測的噴霧機(jī)相關(guān)參數(shù)，確定了二維流場的邊界條件及模型參數(shù)，得到了約束條件下的霧滴沉積軌跡及不同層面上的沉積比率。設(shè)計了與模擬條件相同的驗證試驗，對模擬結(jié)果進(jìn)行了驗證分析。研究表明，在距風(fēng)扇中心小于240cm的區(qū)域內(nèi)，所建模型模擬結(jié)果能較準(zhǔn)確描述霧滴沉積規(guī)律。
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2010, 41(2):68-72. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:超級稻育秧精密播種器中的精密播種部件采用氣吸滾筒和振動種盤的組合方式來控制精確吸種，種盤供種區(qū)域內(nèi)種子的“沸騰”狀態(tài)和蠕動狀態(tài)均與振動參數(shù)密切相關(guān)。本文結(jié)合供種區(qū)域不同的種層厚度以及氣動振動器的不同安裝位置測試了滾筒的吸種效果，并探討了超級稻育秧精密播種器中種盤振動特性對滾筒吸種效果的影響。試驗結(jié)果表明, 激振源安裝在種盤后方對播種精度最為有利，種層厚度為0.7cm、振動頻率為98Hz時吸種效果最佳，其合格率達(dá)93.118%。
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張喜瑞 , 李洪文 , 何進(jìn) , 王慶杰 , 張學(xué)敏
2010, 41(2):73-77. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:驅(qū)動鏈?zhǔn)?、?qū)動圓盤式和帶狀旋耕式3種小麥免耕播種機(jī)防堵裝置具有不同性能和適應(yīng)性。通過田間性能對比試驗，分析了裝有不同防堵裝置的小麥免耕播種機(jī)通過性、土壤擾動量、單位油耗、返青期小麥苗情和產(chǎn)量。試驗結(jié)果表明：3種防堵裝置在不同秸稈覆蓋量的免耕地均能滿足通過性要求，但在100%秸稈覆蓋量情況下，帶狀旋耕式防堵裝置通過性最好，驅(qū)動鏈?zhǔn)胶万?qū)動圓盤式防堵裝置存在輕微堵塞；在土壤擾動量、單位油耗、小麥返青期苗情以及產(chǎn)量上，驅(qū)動鏈?zhǔn)椒蓝卵b置效果要優(yōu)于驅(qū)動圓盤式防堵裝置和帶狀旋耕式防堵裝置。
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2010, 41(2):78-81,121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:針對機(jī)械式多功能精密排種器傳動軸不在排種輪中心的問題，采用新的推種輪齒形曲線，使推種輪位置降低，傳動軸在排種輪中心。研究確定了不同種子對應(yīng)排種輪孔徑和數(shù)量的關(guān)系，測定了排種器的排種量、種子破損率和可靠性，設(shè)計了中心傳動強(qiáng)推式精密排種器。
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2010, 41(2):82-86. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:基于Pro/E軟件，將鋸齒雙圓盤切割器、強(qiáng)制輸送喂入裝置和刀盤式揉搓切碎器有機(jī)地組合，建立了4QR型青貯揉搓飼料收獲機(jī)的虛擬裝配模型，并根據(jù)實際裝配尺寸研制出試驗樣機(jī)。在室內(nèi)臺架試驗的基礎(chǔ)上，分析了刀盤式揉搓切碎器的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運動參數(shù)對切碎性能的影響，確定了合理的工作參數(shù)。經(jīng)性能測試與生產(chǎn)試驗證明，4QR型青貯飼料收獲機(jī)符合設(shè)計要求，切碎青貯飼料質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。
>農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程
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張斌 , 陰秀麗 , 吳創(chuàng)之 , 邱澤晶 , 馬隆龍 , 武書彬
2010, 41(2):87-92. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:以典型的稀酸水解工藝中產(chǎn)生的殘渣為原料，通過高溫管式爐以慢速升溫方式制備了木粉酸水解殘渣(AHR)熱解半焦。通過工業(yè)分析對比分析了AHR與其熱解半焦組成的變化。利用XRD和SEM分析方法對半焦樣品的晶相結(jié)構(gòu)及表面形貌進(jìn)行了表征，通過不同熱解終溫下半焦樣的結(jié)構(gòu)形貌變化解釋其反應(yīng)性的差異。在熱重分析儀上通過分析半焦在CO2氣氛下的失重，表征AHR熱解半焦CO2氣化反應(yīng)性。工業(yè)分析結(jié)果表明隨著熱解終溫的升高，半焦的炭化程度升高。XRD結(jié)果分析顯示：隨著熱解終溫的升高，AHR熱解半焦的類晶相結(jié)構(gòu)的有序化程度增高；SEM結(jié)果表明：木粉的纖維結(jié)構(gòu)經(jīng)酸水解后發(fā)生了變化，AHR熱解半焦形態(tài)與木粉半焦有著明顯區(qū)別；隨著熱解終溫的升高，半焦樣的解構(gòu)程度增加。對氣化反應(yīng)活性的研究表明：隨著熱解終溫的升高，半焦樣的反應(yīng)活性降低。
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2010, 41(2):93-98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:以我國22個省市的120份畜禽糞便為原料的有機(jī)肥產(chǎn)品樣品為研究對象，利用近紅外漫反射光譜法與支持向量機(jī)相結(jié)合建立了有機(jī)肥產(chǎn)品中總養(yǎng)分含量的快速測定模型，并與偏最小二乘法所建模型作了比較。利用偏最小二乘回歸法所建立的基于原始樣品和干燥粉碎樣品的總養(yǎng)分含量近紅外模型驗證決定系數(shù)Rv2、預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)差SEP和驗證相對分析誤差RPD分別為0.96、7.95g/kg、2.47和0.93、8.02g/kg、3.58。利用支持向量機(jī)回歸法所建立的干燥粉碎樣品中總養(yǎng)分含量的近紅外模型驗證決定系數(shù)Rv2、預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)差SEP和驗證相對分析誤差RPD分別為0.93、7.38g/kg和3.88。結(jié)果表明，近紅外漫反射光譜法可以快速測定畜禽糞便為原料的有機(jī)肥產(chǎn)品中總養(yǎng)分含量，與偏最小二乘法相比，支持向量機(jī)所建模型具有更高的預(yù)測精度。
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2010, 41(2):99-103. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:運用生命周期評價方法對一種以廢煎炸油為原料制取的生物柴油生命周期能耗和排放進(jìn)行了分析，并將其全生命周期各項指標(biāo)與傳統(tǒng)柴油路線進(jìn)行了對比，結(jié)果顯示其化石能源消耗比柴油減少了65.7%，石油消耗較柴油全生命周期減少91.8%，常規(guī)排放也都明顯降低，溫室氣體排放中CO2 排放下降88.1%，總的溫室氣體排放按全球變暖潛值折算后下降86.6%。表明廢煎炸油制生物柴油是符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境友好型代用燃料。
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2010, 41(2):104-107,112. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:在分析風(fēng)力機(jī)制動數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計了柔性制動系統(tǒng)，搭建了半物理混合仿真實驗臺，并在實驗臺上進(jìn)行了風(fēng)力機(jī)柔性制動模擬仿真實驗。實驗結(jié)果表明，風(fēng)力機(jī)正常停機(jī)時，柔性制動系統(tǒng)通過改變PLC的PWM輸出控制高速開關(guān)閥通斷時間，從而調(diào)節(jié)制動力，完成柔性制動過程，可以使葉輪轉(zhuǎn)速下降平緩，風(fēng)力機(jī)齒輪箱扭矩波動減小。
>農(nóng)產(chǎn)品加工工程
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姜天甲 , 陸仙英 , 蔣振暉 , 裴明黎 , 應(yīng)鐵進(jìn)
2010, 41(2):108-112. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:研究了不同輻能流短波紫外線照射處理對采后香菇在4℃貯藏期間主要生理及品質(zhì)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：經(jīng)2.0kJ/m2或4.0kJ/m2的短波紫外線處理后，可以顯著抑制香菇硬度和丙二醛(MDA)含量的上升，延緩還原性糖與維生素C的下降并使維生素C含量維持在較高水平，同時促進(jìn)了類黃酮的次生代謝合成，從而較好地保持香菇的感官品質(zhì)和營養(yǎng)價值，延長香菇的貯藏保鮮期。這些結(jié)果表明，短波紫外線處理對采后香菇的貯藏保鮮具有潛在的應(yīng)用前景。
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2010, 41(2):113-116. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:通過小袋法測定了不同材料薄膜分別在2、8、14、20℃下的薄膜透氣系數(shù)，分析了溫度對薄膜透氣系數(shù)和透氣系數(shù)比的影響。試驗得出：隨著溫度的升高果蔬包裝薄膜的透氣系數(shù)增大，薄膜材料LDPE的透氣系數(shù)比顯著上升，但薄膜材料PVC的透氣系數(shù)比在試驗溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)不同的變化趨勢。薄膜透氣系數(shù)與絕對溫度之間滿足Arrhenius方程，透氣系數(shù)的自然對數(shù)值與絕對溫度的倒數(shù)值之間呈顯著的線性關(guān)系。
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王志華 , 丁丹丹 , 王文輝 , 佟偉 , 張志云 , 賈曉輝
2010, 41(2):117-121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:研究了黃金梨不同濃度1-MCP處理后，CA和MAP貯藏條件對果實的防褐保鮮效果。結(jié)果表明，3.0%O2+0.5%CO2組合貯藏黃金梨防褐保鮮效果較好，可保持果實較高硬度，完全抑制黑皮，明顯降低果心褐變指數(shù)；在CA貯藏條件下使用1.0μL/L 1-MCP易對果實產(chǎn)生CO2傷害。挽口和薄袋扎口貯藏結(jié)合0.5μL/L 1-MCP處理能獲得良好的防褐保鮮效果；在無1-MCP處理條件下，厚袋扎口處理能起到良好的自發(fā)氣調(diào)作用，而1-MCP處理的果實則產(chǎn)生不同程度的CO2傷害。
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2010, 41(2):122-126. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:以竹莢魚為試驗材料，對熱泵干燥過程中魚片的內(nèi)部溫度分布和水分遷移特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：熱泵干燥過程的大部分時段中（干燥中、后期），竹莢魚片內(nèi)部溫度分布比較均勻，基本未呈現(xiàn)出整體性的溫度梯度。干燥過程中，竹莢魚片沿厚度方向存在含水率梯度，并且隨著干燥溫度、風(fēng)速的變化而變化。熱泵干燥前期，魚體干燥速度取決于魚體表面水分蒸發(fā)的速度；干燥后期，干燥速度取決于魚體內(nèi)部水分移動的速度。熱泵干燥過程中，竹莢魚片的水分遷移主要是含水率梯度的作用。
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2010, 41(2):127-131. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:以胡蘿卜為原料，采用三因素二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計，研究了預(yù)脫水的胡蘿卜含水率、過熱蒸汽溫度和滯留時間對膨化胡蘿卜比容以及產(chǎn)品復(fù)水率的影響。這3個因素的影響均達(dá)到顯著水平，過長的滯留時間可增加比容，但極大降低產(chǎn)品復(fù)水率。優(yōu)化的過熱蒸汽膨化工藝條件為：預(yù)脫水的胡蘿卜含水率23%，過熱蒸汽溫度150℃，滯留時間50s。過熱蒸汽膨化干燥的胡蘿卜收縮較小、復(fù)水率高、硬度適中、品質(zhì)好。過熱蒸汽膨化干燥胡蘿卜較熱風(fēng)干燥效率高，干燥時間縮短近40%。
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史波林 , 趙鐳 , 劉文 , 汪厚銀 , 朱大洲 , 尹京苑
2010, 41(2):132-137. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:應(yīng)用聲光可調(diào)諧濾光器近紅外光譜儀檢測蘋果內(nèi)部品質(zhì)（可溶性固形物含量、總糖、總酸和硬度）時，綜合利用Cook距離、馬氏距離、杠桿值和學(xué)生化殘差，判斷疑似異常樣本點，然后用二審剔除判別法確定異常樣本點。最終可溶性固形物含量、總糖、總酸模型都剔除了11個異常樣本，硬度模型剔除了6個異常樣本。其偏最小二乘回歸模型的相關(guān)系數(shù)分別從0.868、0.791、0.443、0.693提高到0.904、0.849、0.501、0.718，校正誤差均方根（RMSEC）分別從0.882 °Brix、9.213g/L、0.805g/L、0.105MPa降低到0.733 °Brix、7.300g/L、0.687g/L、0.097 MPa。所建的蘋果各品質(zhì)模型更加穩(wěn)定，準(zhǔn)確度更高。
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2010, 41(2):138-142. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:提出了一種基于小波變換的近紅外光譜波長選擇方法，小波分解低頻系數(shù)是原光譜的離散近似，將最佳小波分解低頻系數(shù)與原光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，求出小波分解低頻系數(shù)與原光譜數(shù)據(jù)的列相關(guān)系數(shù)R，取與原光譜數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)較大的波長組合，作為最后參與建模的譜區(qū)。不僅考慮了濃度矩陣對波長選擇的影響，且由于把小波分解結(jié)構(gòu)中的高頻系數(shù)全部濾除，避免了高頻噪聲的干擾，減小建模和預(yù)測運算時間，使最終建立的近紅外光譜模型的預(yù)測精度提高。在大米直鏈淀粉含量的近紅外光譜分析中進(jìn)行了驗證，并與其他常用波長選擇方法進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，該方法波長點數(shù)最少，減小為原光譜數(shù)據(jù)點數(shù)的20％，校正模型和預(yù)測效果都較理想。
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2010, 41(2):148-150,163. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:針對蛋品運輸多維隔振裝置阻尼的設(shè)計問題，指出按單自由度隔振系統(tǒng)經(jīng)典幅頻特性圖確定阻尼系數(shù)不合理，而應(yīng)按“二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)性能指標(biāo)”理論確定該多維隔振裝置的阻尼系數(shù)，并進(jìn)行了相關(guān)計算。利用數(shù)控車床測定了所用氣缸阻尼器的阻尼系數(shù)。通過仿真和實驗，對比了阻尼比分別為0.100和0.707時的上平臺加速度。結(jié)果表明，當(dāng)采用最佳阻尼比0.707確定氣缸阻尼器的阻尼系數(shù)時，蛋品運輸多維隔振裝置隔振效果良好。
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2010, 41(2):151-156. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:以明膠和阿拉伯膠為壁材，通過Box-Behnken設(shè)計響應(yīng)面優(yōu)化試驗，采用冷凍干燥工藝制備蛋白酶微膠囊。將微膠囊添加到干酪中，測定pH 4.6可溶性氮總氮比、水溶性氮總氮比以及12%TCA可溶性氮總氮比，同時進(jìn)行質(zhì)構(gòu)、SDS—PAGE、SEM分析。結(jié)果表明：明膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.8%、阿拉伯膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.7%、芯材添加量為6.4 mg/(100 mL)時蛋白酶微膠囊化效率達(dá)到93.4%；干酪中應(yīng)用該微膠囊后使pH 4.6可溶性氮總氮比、水溶性氮總氮比以及12%TCA可溶性氮總氮比增加，酪蛋白逐漸被降解為小肽且質(zhì)地改善，干酪成熟60d后蛋白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)破壞。
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李楊 , 江連洲 , 張兆國 , 吳海波 , 許晶 , 吳霞
2010, 41(2):157-163. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:在單因素試驗和擠壓膨化機(jī)穩(wěn)定工作基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)曲面設(shè)計研究了擠壓膨化工藝參數(shù)對水酶法提取大豆油脂得率與纖維降解率的影響。利用SAS軟件建立了數(shù)學(xué)模型，并對各因素及交互作用進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：當(dāng)模孔孔徑為20mm、物料含水率為14.5%、螺桿轉(zhuǎn)速為105r/min、套筒溫度為90℃時，總油提取率最優(yōu)值為93.02%±0.29%。當(dāng)?？卓讖綖?8mm、物料含水率為15%、螺桿轉(zhuǎn)速為100r/min、套筒溫度為95℃時，纖維降解率最優(yōu)值為40.28%±0.43%。擠壓膨化過程中纖維降解程度對總油提取率影響很大?？傆吞崛÷什⒉煌耆Q于擠壓膨化過程中纖維降解程度。
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2010, 41(2):164-170. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:以苦杏殼為原料經(jīng)熱解制取木醋液，研究其抑菌活性和理化性質(zhì)，為苦杏殼木醋液作為一種植物源抗菌劑的應(yīng)用提供理論依據(jù)。利用干餾法，分別在90～170℃、170～370℃和370～500℃ 3個溫度段收集粗質(zhì)木醋液，并經(jīng)過靜置、木炭粉吸附雜質(zhì)、過濾等過程得精制木醋液。結(jié)果表明，精制得率隨干餾溫度的增加而降低，其中170℃～370℃段產(chǎn)量最大、pH值最低、有機(jī)酸含量最高、抑菌能力也最強(qiáng)。GC/MS分析170～370℃段木醋液，主要化學(xué)成分為酸類、酚類、醛類、酮類、醇類、呋喃和酯類等。其中，乙酸含量最高，占總量的22.41%，其次為糠醛和苯酚。初步確定其抑菌活性物質(zhì)為酚類、乙酸和糠醛。
>農(nóng)業(yè)信息化工程
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2010, 41(2):171-175. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:以紅富士蘋果為研究對象，設(shè)計了用于蘋果采摘機(jī)器人的三維視覺傳感器。根據(jù)蘋果樹的反射光譜特性，選擇敏感波長的激光作為主動光源，在步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動下進(jìn)行掃描，利用果樹對激光的反射差異實現(xiàn)果實識別，利用三角測量原理實現(xiàn)果實定位。該傳感器以ARM7芯片LPC2114為處理器，PSD為信號接收傳感器，在電路和機(jī)械方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，有效消除了外界各種干擾。實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)信號輸出穩(wěn)定，在150～750mm距離范圍內(nèi)，最大偏差13mm。
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2010, 41(2):176-179. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:提出了基于改進(jìn)隨機(jī)Hough變換(RHT)的收獲機(jī)器人行走目標(biāo)直線檢測算法。將攝像機(jī)安裝在聯(lián)合收獲機(jī)的頂部，在收獲過程中采集農(nóng)田場景圖像。根據(jù)已收獲區(qū)域、未收獲區(qū)域和非農(nóng)田區(qū)域的不同顏色特征，利用統(tǒng)計分析和邊緣檢測，確定行走目標(biāo)直線的終點位置以及直線方向上的候選點。以候選點為點集，采用改進(jìn)RHT完成直線檢測。與傳統(tǒng)的RHT相比，避免了無效采樣和累積問題。經(jīng)過對多幅圖片的處理，證明算法能夠有效檢測出直線參數(shù)，且處理時間在200ms左右。
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2010, 41(2):180-184. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:針對三輪AGV具有不完整約束特性的運動學(xué)模型，提出一種串級軌跡跟蹤算法，把模型轉(zhuǎn)換為兩個非線性時變系統(tǒng)，通過運用串級控制及狀態(tài)微分反饋控制實現(xiàn)系統(tǒng)全局漸進(jìn)穩(wěn)定，最后再利用卡爾曼濾波算法對帶有噪聲干擾的狀態(tài)進(jìn)行估計，提高AGV自定位精度，從而進(jìn)一步提高該控制器的輸出精度。該控制策略具有一般性，對所有AGV及其他輪式移動機(jī)器人的運動學(xué)模型都適用，且設(shè)計方法簡單、魯棒性強(qiáng)。計算機(jī)仿真結(jié)果表明，該系統(tǒng)能在較短時間內(nèi)實現(xiàn)全局漸進(jìn)穩(wěn)定，驗證了該控制策略的有效性。
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呂強(qiáng) , 蔡健榮 , 趙杰文 , 王鋒 , 湯明杰
2010, 41(2):185-188,170. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:采用G—B色差分量，通過Otsu自適應(yīng)閾值分割算法分割成熟柑橘圖像，采用基于距離變換的分水嶺分割將遮擋、重疊柑橘逐個分開，利用凸包算法修復(fù)遮擋區(qū)域，設(shè)定圓度閾值去除誤分割區(qū)域，然后提取柑橘輪廓，并運用基于Tukey權(quán)重函數(shù)的最小二乘圓擬合特征圓，提取了柑橘的中心坐標(biāo)及半徑。對87幅圖像中592個柑橘進(jìn)行了識別試驗，總體識別率達(dá)87.2%，遮擋或重疊柑橘識別率均超過80%。
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2010, 41(2):189-192,202. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:針對傳統(tǒng)輪廓提取方法自適應(yīng)能力不強(qiáng)的問題，提出一種基于蟻群算法的稻種輪廓提取方法。將數(shù)字圖像看作一個二維網(wǎng)格，以稻種輪廓為螞蟻要尋找的食物，以梯度與方向作為啟發(fā)信息，螞蟻在啟發(fā)信息與信息素強(qiáng)度的共同引導(dǎo)下搜索真實輪廓。為了加快算法的收斂速度，增強(qiáng)蟻群的搜索能力，定義了合理的啟發(fā)信息與信息素更新機(jī)制，并研究了算法中初始參數(shù)之間的關(guān)系與規(guī)律。最后，用兩種光照條件下采集的圖像測試該算法。實驗結(jié)果表明，該算法具有并行性、魯棒性，自適應(yīng)能力較強(qiáng)，提取的輪廓較準(zhǔn)確。
>機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
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盧青波 , 張學(xué)良 , 溫淑花 , 武美先 , 蘭國生 , 劉麗琴
2010, 41(2):193-197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:提出了一種改進(jìn)的差異演化算法MDE(modified differential evolution algorithm)，該算法首先對差異演化算法的縮放因子進(jìn)行混沌計算，減少了用戶參與程度，平衡了算法的收斂速度與全局搜索能力；其次引入災(zāi)變因子，對群體中的個體進(jìn)行小概率淘汰，同時又有新的個體加入，從而提高了群體多樣性，提高了算法的全局搜索能力。仿真實驗與工程實例表明，該算法具有較好的全局搜索能力。
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2010, 41(2):198-202. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:提出一種WVD (Wigner Ville distribution)的改進(jìn)方法。應(yīng)用離散余弦諧波小波變換對多分量信號進(jìn)行分解，計算分解后得到的單分量信號的WVD，將單分量信號的WVD沿頻率軸串聯(lián)得到整個信號的WVD，抑制分布的交叉項。應(yīng)用修改群延時函數(shù)減少因WVD核函數(shù)截斷而產(chǎn)生的波動效應(yīng)，改善分布的時頻分辨率。通過算例中的線性調(diào)頻信號和應(yīng)用實例中軸承振動信號驗證表明，改進(jìn)后的WVD有滿意的時頻分辨率和明顯的交叉項抑制能力，能夠通過離散余弦變換實現(xiàn)其快速算法，算法快速、簡單，適合非平穩(wěn)工程信號的時頻分析。
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2010, 41(2):203-207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:針對滾動軸承故障特征信息往往被強(qiáng)背景噪聲淹沒的問題，提出采用基于多尺度差值形態(tài)濾波的形態(tài)非抽樣小波分解方法提取故障特征。形態(tài)非抽樣小波分解具有形態(tài)學(xué)的形態(tài)濾波特性與小波分解的多分辨率特性，通過非抽樣方式對信號進(jìn)行分解，克服了傳統(tǒng)形態(tài)小波分解信息丟失的問題。結(jié)合差值形態(tài)濾波能夠提取信號沖擊成分的特點，構(gòu)造了一種基于多尺度差值形態(tài)濾波的形態(tài)非抽樣小波分解方法，〖JP3〗并將其應(yīng)用于滾動軸承故障特征的提取。仿真與實例證明，該方法可有效提取信號中的故障特征，比傳統(tǒng)小波包分解效果更好。形態(tài)非抽樣小波分解算法只包含加減和極大、極小運算，具有計算簡單、快速等優(yōu)點，適用于滾動軸承的在線監(jiān)測與故障診斷。
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2010, 41(2):208-213. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:基于有序單開鏈單元原理提出了一種兩平移一轉(zhuǎn)動（2T1R）并聯(lián)機(jī)構(gòu)。進(jìn)行了機(jī)構(gòu)的自由度和運動輸出特性分析；同時對機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行了分析，求出動平臺位置的正、逆解析解；并對機(jī)構(gòu)的奇異性進(jìn)行了研究，討論了機(jī)構(gòu)的幾種奇異位形，通過Matlab軟件編程，繪出機(jī)構(gòu)奇異時動平臺的位置隨姿態(tài)的變化情況。
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2010, 41(2):214-220,226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:分析了封閉環(huán)矢量運動分析法，提出了3個構(gòu)件元概念：構(gòu)件矢量元、雅可比元和雅可比速度元。由于構(gòu)件元只與構(gòu)件本身形態(tài)有關(guān)，可以非常方便地結(jié)合到構(gòu)件的繪圖程序中，通過引入有效因子，也可以很方便地組合成整個機(jī)構(gòu)的雅可比矩陣和雅可比速度矩陣，從而得到了一種運動分析自動建模新方法。討論了復(fù)雜平面機(jī)構(gòu)封閉環(huán)的通用分析方法和利用構(gòu)件元自動建模與運動分析的步驟。編程實驗及實際程序測試表明，本方法具有極強(qiáng)的模塊性，對復(fù)雜機(jī)構(gòu)計算機(jī)自動求解的編程非常適用。
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2010, 41(2):221-226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].2.[sequence]
摘要:提出一種超聲振動輔助化學(xué)機(jī)械復(fù)合拋光硅片邊緣新技術(shù)，建立了拋光工具設(shè)計、性能檢測及復(fù)合拋光實驗系統(tǒng)，并進(jìn)行了不同超聲振動形式傳統(tǒng)化學(xué)機(jī)械以及拋光工具對硅片邊緣拋光的實驗研究。結(jié)果表明，在相同拋光條件下，拋光工具超聲橢圓振動對拋光效果的改善作用最佳。拋光工具加入超聲橢圓運動后，工件表面粗糙度值Ra由傳統(tǒng)拋光法的0.059μm降低到0.043μm，材料去除量增加22%，且拋光表面形貌有明顯改善。
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