机器手采摘苹果抓取损伤机理有限元分析及验证   总被引：1，自引：6，他引：1  

姬伟  李俊乐  杨俊  丁世宏  赵德安 《农业工程学报》2015,31(5):17-22

为了减少机器人自动采摘过程中夹持器抓取苹果时的碰撞、挤压损伤,对抓取过程中苹果与不同指面类型夹持器手指接触时果实内部的应力变化进行研究。通过压缩试验后计算得到了苹果果皮、果肉和果核3个不同部分的力学参数,建立了单个苹果的3层实体力学模型。将苹果果皮、果肉和果核3部分弹性模量分别取多次试验的平均值,通过ANSYS软件建立了苹果所对应的有限元模型,模拟苹果与平面和弧面手指的接触过程,进而得到苹果果皮、果肉和果核3部分的节点Von Mises应力云图。结果显示,加载过程中,果皮处的应力最大,果肉处的应力次之,但由于果肉破坏应力较小,果肉最易受到损伤;同时,当加载力相同时,弧面手指比平面手指对苹果各部分的作用应力要小,苹果的形变也较小,当加载力分别为5、20、35、50 N时,平面手指对苹果所造成的形变量分别比弧面手指大6.7%、12.1%、12.4%、14.5%,因此,弧面手指对果皮内部造成机械损伤的概率相对较小。最后,利用自行研制的采摘机器人2弧面手指夹持器苹果实物抓取损伤试验验证了所研究方法的有效性。该研究结果可以实现苹果损伤的较准确预测和评估,并为采摘机器人末端夹持器减损结构优化设计提供了一定参考依据。  相似文献   

龙眼力学特性的有限元分析   总被引：5，自引：0，他引：5  

卿艳梅  李长友  黄汉东  曹玉华 《农业机械学报》2011,42(6):143-147

根据龙眼的几何尺寸和物理参数,用ANSYS软件建立了龙眼的力学模型.采用模型计算和试验测试相结合的方法,确定出龙眼果肉的弹性模量.通过对压缩载荷作用于龙眼蒂部和腰部的有限元分析,得出压缩载荷作用下龙眼内部的应力分布规律,探明了最大拉应力是龙眼宏观破裂的主要原因.  相似文献   

小麦茎秆的拉弯性能研究   总被引：3，自引：1，他引：2  

胡婷  焦群英  付志一 《河南农业科学》2007,(7):28-30,34

以成熟期的京冬八号小麦茎秆为研究对象,分正常施肥和未施肥2个组,进行了不同节间茎的拉伸和弯曲性能试验。结果表明,小麦茎弹性模量值在2.371~2.604 Gpa,叶鞘的弹性模量值在1.246~1.391 Gpa。带叶鞘小麦茎的抗弯刚度在0.006 7~0.010 4 Nm2。  相似文献   

利用近红外光谱技术预测杉木力学性质   总被引：2，自引：0，他引：2  

虞华强  赵荣军  傅峰  费本华  江泽慧 《西北林学院学报》2007,22(5):149-154

利用三点弯曲实验方法测定了155个杉木样品的抗弯弹性模量和抗弯强度,并用近红外光谱仪采集其径切面和横切面的近红外漫反射光谱,以2/3的试样(103个)作为校正集建立抗弯弹性模量和抗弯强度的偏最小二乘法校正模型,以1/3的试样(52个)作为预测集对模型进行验证.结果表明,切面对模型预测效果的影响比较小,且与光谱区域的选择有关.对于可见近红外全波段光谱(350～2 500 nm)利用径切面比利用横切面光谱建立的力学性质模型的预测效果略好,对于短波光谱(780～1 050 nm)利用横切面比利用径切面光谱建立的模型的预测效果略好;降低波谱范围后,利用横切面短波近红外光谱建立的力学性质校正模型的效果与全波谱模型相比差异较小;利用径切面和横切面2个切面可见近红外全波段光谱、利用横切面短波光谱分别建立的杉木力学性质的校正模型,其预测相对分析误差在1.51～1.90之间,表明利用近红外光谱技术预测杉木木材的力学性质的能力属普通,可用之作为初步的检测工具.  相似文献   

早园竹的力学性能特点及测试方法研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

于文吉  江泽慧 《世界竹藤通讯》2003,1(2):20-23

通过该项研究结果表明,采用3点弯曲方法与顺纹压剪方法测定的竹材弦面剪切强度所得结果有着良好的拟合性;早园竹的力学性能在三度竹时达到最高峰,四度竹的弹性模量显著下降,抗弯强度和弹性模量略有下降;采用3种方法测试(沿竹青方竹黄和弦向加压)结果表明,3种测试数值结果具有良好的相关性。对早园竹采用不同测试方法所得的力学结果表明,对小径级竹材可以参照单向纤维增强材料的方法测定其力学性能,为小径竹材力学性能测试以及相关标准的制定提供可以借鉴的方法。  相似文献   

华北油田束探2X井(9)139.7mm套管半程固井技术的研究与应用     

张玉平  张华  徐明  周崇峰  张顺平  张弛  丁志伟 《长江大学学报》2015,(8):57-60

针对束探2X井(o)139.7mm套管固井存在的地层承压能力低、后效严重、水泥浆一次性上返到地面上下温差大,水泥浆易出现缓凝甚至超缓凝等难题,通过采用大温差多凝防窜韧性水泥浆技术、冲洗隔离液技术、平衡压力固井技术等措施,实现了固井“三压稳”,提高了冲洗顶替效率,保证了水泥石的早期强度发展及韧性改造,确保了固井施工安全,固井质量合格率100％,优质率80％,为华北油田深井超深井的勘探与开发提供了技术支撑.  相似文献   

对超长悬空钢索弹性模量的测试与讨论     

关承儒  李辉武 《林业科学》1989,25(3):228-235

通过对双绕索超长试件的伸长、拉力及绳与丝的径向收缩率的测试,得出:1.在悬索两端无位移的条件下,悬索的弹性模量E_s与悬索长度无关;2.以新钢索作试件(未进行超拉力的拉紧)时,E_s的修正系数γ值为0.37—0.414;3.对较新钢索按程序进行预拉紧后,γ值为0.605—0.715;4.E_s与拉力呈正比,与拉力安全系数呈一元二次曲线;5.对文献[6]的E_s理论值中的W计算式进行推导,W式计算值较试验平均值小2％,用[2]理论式可得E_s准确值;6.对E_s的选取,小跨距(100m左右)的承载索,为0.37—0.414E,大跨距(500m左右)承载索为0.615—0.715E为宜。  相似文献   

休眠期树枝抗弯弹性模量的模型分析     

王淑娟  谢宝元 《北京林业大学学报》2014,36(6):130-134

利用在回归方程中加入虚拟变量的方法分析休眠期常绿乔木和落叶乔木的枝龄、含水率、密度等对抗弯弹性 模量的影响。以2012 年12 月从北京鹫峰国家森林公园采集的休眠期7 个树种(40 年的油松,30 年的侧柏,12 年 的臭椿,20 年的刺槐,30 年的栾树,40 年的白杜,35 年的元宝枫)的176 株新鲜树枝为研究对象。通过实验测得枝 龄、含水率、密度、抗弯弹性模量参数,枝龄通过数枝条法进行测量后,在实验室制作试件时再通过数年轮法进行复 测。含水率参照《木材含水率测定方法》标准GB/ T 19312009 中的规定获得。密度参照《木材密度测定方法》标 准GB/ T 19332009 中的规定获得,其中体积采取排水法测量树枝的体积。新鲜树枝的抗弯弹性模量参照《木材 抗弯弹性模量测定方法》标准GB/ T 1936.22009 中的规定,采用三点弯曲实验获得新鲜树枝的抗弯弹性模量。 通过用EViews7.0 对实验得到的休眠期176 株新鲜树枝的力学性能参数进行最小二乘回归研究发现,在初冬休眠 期,新鲜树枝的枝龄与抗弯弹性模量显著相关,随着枝龄的增加,新鲜树枝的抗弯弹性模量成曲线状下降;而新鲜 树枝的含水率与密度对抗弯弹性模量影响并不显著。新鲜树枝的树种对抗弯弹性模量的变化有较大影响。   相似文献   

木材加工剩余物在木质层积地板上的应用研究与试验     

张永成  尹铁元  郭旭光 《国际木业》2014,(11)

本研究的地板芯板采用定厚不规则边角料,边角料中间填充施胶木粉、刨花,背板采用低等级的规格边角料制得,通过与表板和背板的复合得到以木材加工剩余物为原料的木质层积地板.结果表明当填充量大于70％时,地板各项指标符合国家标准,静曲强度达到了50 MPa,弹性模量达到5 800 MPa.  相似文献   

黄瓜藤秸秆力学特性与显微结构研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

张西良  孙晓佳  徐云峰  李萍萍  郭茜  张世庆 《农机化研究》2014,(4)

为了找到园艺秸秆高效切割粉碎处理的内素,研究了黄瓜藤秸秆的力学特性与纤维结构。通过对比黄瓜藤秸秆根部、中部和头部拉伸应力-应变曲线发现,秸秆中部呈现塑性材料特性,头部和根部表现出脆性材料特点。黄瓜藤秸秆根部平均弹性模量是280.58MPa,远大于中部和头部的平均弹性模量198.81MPa和137.22MPa。通过对黄瓜藤秸秆的显微结构的进一步研究发现,黄瓜藤秸秆均是由表皮、机械组织、维管束和薄壁组织组成的,是一种多孔、筛状、不均匀的复合材料。这些都为研制切割机械、选择切割参数提供了设计依据。  相似文献