离散元法在农业工程研究中的应用现状和展望   总被引：11，自引：0，他引：11  

曾智伟  马旭  曹秀龙  李泽华  王曦成 《农业机械学报》2021,52(4):1-20

现代农业装备数字化设计是农业工程领域的主要研究方向之一,农业机械与各类农业物料的接触作用及其对农业机械设计工作的影响是现代农业装备数字化设计重要内容和难点。离散元法是一种基于不连续性假设的计算机数值模拟方法。研究表明,离散元法可以用于仿真分析农业散体物料与机械装备间的相互作用关系,为现代农业装备数字化设计提供了新手段,在农业工程领域具有良好的应用前景。本文对离散元法的基本概念、发展历程及常见程序软件进行了概述,归纳分析了离散元法在模拟农业土壤与农业物料接触时的模型确定及其参数标定方法,重点阐述了各作业环节典型农业机械的离散元法应用现状和发展动态。对基于离散元的数值模拟仿真及其工业化应用推广所面临的主要问题进行了分析和总结,指出通用参数标定方法缺失和模型过度简化是离散元法进一步发展的制约因素,加强接触模型和参数标定的基础研究工作,推动专业、通用的软件平台开发,提高计算机计算和存储能力及改进离散元算法结构,从而提升模型计算效率将是今后的研究方向和工作重点。  相似文献   

基于图像处理的田间水稻叶瘟病斑检测方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴露露  郑志雄  齐龙  马旭  梁仲维  陈国锐 《农机化研究》2014,(9)

针对病斑在叶片上易形成封闭边缘的特性,采用色度学模型、边缘提取和形态学等方法对田间稻叶瘟病斑进行检测。利用2R-G色差分量提取图像上的图斑;采用Canny算法对2R-G色差分量图斑进行边缘检测,通过自定义边缘封闭修复模版对边缘进行修复;利用HIS模型的H分量提取的叶片正常部位信息与修复后图像做掩膜运算,获得叶片范围内的病斑边界,然后,运用形态学运算剔除图斑中未闭合的边缘线;最后,采用归一化绿蓝差值指数(Normalized Difference Green and Blue Index,DNGBI)对封闭的非病斑区域进行阈值过滤,提取出稻瘟病病斑。试验结果表明:对叶瘟病斑的正确识别率可达到90.26%。  相似文献   

玉米根茬根土分离装置   总被引：2，自引：0，他引：2  

武涛  马旭  齐龙  陈学深  陈国锐 《农业机械学报》2014,45(6):133-139

设计了一种玉米根茬根土分离装置,该装置主要以双辊碾压脱土机构和双组柔性连接飞锤击打脱土机构的联合作用,对玉米根土复合体施以碾压、揉搓、击打和撞击等多种方式进行脱土作业。试验结果表明,在土壤质地为中壤土,土壤含水率为15%~20%的情况下,该装置平均根土脱净率为98.12%,平均根茬损失率为0.92%,平均生产率为2.43 t/h,实现了根茬与土壤的有效分离。  相似文献   

水稻育秧播种机钵体苗底土压实装置   总被引：1，自引：0，他引：1  

马旭  谢俊锋  齐龙  梁仲维  邝健霞  谭永炘 《农业机械学报》2014,45(8):54-60

设计了一种能实现水稻精密育秧播种机钵体软、硬秧盘穴孔底土压实的通用装置,该装置以AT89C51单片机为控制系统核心,采用步进电动机和送盘行程开关实现秧盘供送,以及限位行程开关和对准接近开关实现秧盘穴孔与压实辊指对准,压实辊指与秧盘穴孔内底土相互作用完成底土压实。通过系统的试验研究,确定了该装置的最佳工作参数。压实试验表明,该系统能满足秧盘穴孔底土压实的工作要求,实现了穴孔与压实辊指的精确对准和底土压实,当生产率在500盘/h、提前角对应弧长为1 mm时,对准率为98%,满足钵体苗穴孔底土压实的技术要求;育秧试验表明,增加穴孔底土压实深度,可提高秧苗素质,保持土壤根系坚实不散,有利于栽插作业,压实深度为6 mm时效果最佳。  相似文献   

机械式空气整根钵苗移栽器的研究     

马旭  马成林  张守勤  孙玉晶  孙廷琮 《农业工程学报》1997,(Z1)

空气整根钵苗全自动移栽机的核心部件是移栽器。采用机械方式完成全自动移栽机的送秧和投苗，简化了现有全自动钵苗移栽机的电动或气动送秧和投苗装置，降低了成本。移栽器的性能试验表明，所研制的移栽器性能良好，适应国内市场需要。  相似文献   

预切种式木薯排种机构设计与试验     

陈林涛  刘兆祥  牟向伟  于新业  李开文  马旭  刘建军 《农业工程学报》2023,39(13):55-67

针对当前预切种式木薯播种器存在充种效果差、合格指数低的问题，该研究设计了一种由落种滑板、主动辊筒、型孔摩擦带、支撑辊组、从动辊筒及储种箱等组成的预切种式木薯型孔摩擦带式精密排种机构。阐述了排种机构的基本结构和工作原理。对关键部件参数进行设计，通过理论分析确定影响排种机构充种性能的主要因素为型孔摩擦带型孔形状、型孔数量、型孔摩擦带安装倾角、型孔摩擦带速度以及种茎层厚度。基于离散元法（discrete element method,DEM）建立种茎群-型孔摩擦带仿真模型，通过单因素仿真分析各因素对充种性能及种茎群规律的影响。以充种合格指数和漏充指数为评价指标，通过二次回归正交旋转组合仿真分析确定最优参数，利用Design-Expert数据软件，建立各试验因素与评价指标的数学回归模型，并进行参数优化。结果表明，影响充种合格指数和漏充指数的因素主次顺序为型孔摩擦带速度、型孔摩擦带安装倾角和种茎层厚度，圆整后的最优参数为型孔摩擦带速度0.6 m/s、型孔摩擦带安装倾角45°，种茎层厚度250 mm，此时的模型预测充种合格指数为94.63%，漏充指数为3.42%，重充指数为1.95%。在最优参数下...  相似文献   

TRIZ理论在深根茎类作物挖掘机构中的应用     

杨传华  马旭  王宙斐  魏天路  刘力强 《农机化研究》2011,33(2)

针对目前我国深根茎类作物挖掘机械中没有成熟的产品以及产品设计方法较为传统、落后的现状,运用一种解决发明问题的新型创新理论-TRIZ理论中的40个发明原理、39对矛盾矩阵及诸多相关理论,对深根茎类作物挖掘装置中的关键部件-挖掘铲的多种设计方案进行分析、比较和研究,最终得出较为理想的设计方案.采用该方案设计的挖掘铲在挖掘过程中可以实现不壅土,并能顺利地切断根茎,能使作物的根茎与土块、石块在挖掘铲上上升过程中高效地分离,且能实现减少根茎损伤的目标,从而达到降低挖掘阻力的目的.最后,运用Pro/E软件将最终设计的挖掘铲在计算机中进行虚拟仿真,并对仿真模型进行仿真分析,结果表明,挖掘铲的设计方案达到了预期目的.  相似文献   

基于显微图像处理的稻瘟病菌孢子自动检测与计数方法     

齐龙  蒋郁  李泽华  马旭  郑志雄  汪文娟 《农业工程学报》2015,31(12):186-193

稻瘟病菌孢子的检测通常在显微镜下由人工目测完成,该方法费时、费力、自动化程度低。因此,该研究提出了一种基于显微图像处理技术的稻瘟病菌孢子自动检测和计数方法。首先,采用显微图像系统获取稻瘟病菌孢子图像;然后提出一种分块背景提取法对其进行光照校正;根据显微图像中孢子的边缘特征,利用Canny算子进行边缘检测,其中Canny边缘检测过程中的阈值应用模糊C均值算法在梯度图上自动确定;接着对边缘检测后的二值图像进行数学形态学闭开运算处理。根据孢子和主要杂质的形态特征,利用椭圆度、复杂度和最小外接矩形宽度等形态特征参数对目标物进行分类,提取只含孢子的二值图像。最后,提出了基于距离变换和高斯滤波的改进分水岭算法对粘连孢子进行分离。测试结果表明:在100幅测试的显微图像样本中,孢子检测的平均准确率为98.5%,满足稻瘟病菌孢子自动检测和计数要求。  相似文献   

精密播种机粒距分布计算机仿真的研究   总被引：4，自引：2，他引：4  

马旭  马成林  张守勤  张泽平  张书慧 《农业工程学报》1992,8(2):35-44

研究精密播种机粒距分布是精密播种理论的重要组成部分。本文主要研究绕水平轴旋转精播种子的排种器,因此适用于广泛采用的机械式排种器(型孔轮式、型孔带式)和气力式排种器(气吹式、气吸式)等。基于对精密播种机粒距误差形成的分析,将其工作过程分解为充种和投种两个阶段,并采用数理统计、数理方程、精密播种理论等综合方法,建立了精密播种机在不同参数下的粒距动态分布模型,并对玉米、大豆等作物的粒距分布进行了计算机数字仿真。本文的研究为精密播种机设计方法的改进提供了一种新的途径。  相似文献   

基于模糊物元的新疆伊犁河谷水库移民可持续生计评价研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄兴  蒲春玲  马旭  闫志明  刘志有  魏振 《浙江农业学报》2015,(3):477-483

为确立水库移民生计评价体系和量化标准系统,采用层次分析法和统计分析法并结合模糊物元模型对伊犁河谷水库移民可持续生计状况进行实证评价。结果表明,伊犁河谷水库移民的总体生计处于维持搬迁前的水平,离生计可持续目标还存在较大的差距,原因主要集中在经济基础和政策保障两方面。收入、土地产出、就业保障、职业技能水平和移民生活融入度对伊犁河谷水库移民生计的可持续发展有主要影响,因此,可以通过健全组织管理机构、增加移民认可度和完善后扶保障体系来实现伊犁河谷水库移民生计的可持续发展。  相似文献