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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
朱惠斌 钱诚 白丽珍 李慧 牟丹磊 李骏杰
为了减小免耕播种机防堵装置数值模拟的误差,结合物理试验与仿真试验进行玉米秸秆离散元参数的标定。基于Hertz-Mindlin with bonding接触模型建立了玉米秸秆离散元模型,以物理试验与仿真试验中临界载荷的相对误差为试验指标进行仿真单轴压缩试验;采用Plackett-Burman试验筛选出具有显著性影响的试验因素;采用Box-Behnken响应面法对玉米秸秆离散元模型进行优化。试验结果表明:接触半径和单位面积切向刚度对试验指标影响极显著(P<0.01),单位面积法向刚度对试验指标影响显著(0.01
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
张黎骅 陈秋阳 孙圆圆 王之盛
研制了一种锤片-齿条式切揉试验装置,并采用二次旋转回归正交试验设计进行了玉米秸秆切揉试验,建立了玉米秸秆揉丝率和度电产量与转子转速、锤片-齿条间隙、锤片厚度之间的数学模型,并采用响应面分析和多目标优化法,得到了锤片-齿条式切揉装置的最佳工作参数。结果表明:当转子转速为2 203.03 r.min-1、锤片厚度为3.26 mm、转子-齿条间距为23.00 mm时,揉丝率为90.12%,度电产量为202.02 kg.kW-1.h-1。实践证明该装置设计方案可行。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张震 石凯欣 潘思轶
为研究枳雀总酚的超声辅助乙醇提取工艺及组成成分,采用单因素试验和Plackett-Burman试验设计法,筛选出具有显著效应的3个因素为乙醇体积分数、液料比和超声温度,再使用星点设计-效应面法进一步优化,得出最佳条件为:浸泡时间15 min,乙醇体积分数44%,液料比45.5 mL/g,超声时间20 min,超声温度34℃,此时,枳雀冻干粉的总酚含量为16.29±0.12 mg/g。此外,HPLC结果显示,枳雀提取液中主要含有18种酚类物质,包括4种黄酮醇类物质、1种黄烷醇类物质、6种二氢黄酮类物质、4种酚酸类物质和3种多甲氧基黄酮类物质,其中,柚皮苷含量占总酚含量的91.36%。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘庆玉 卜文静 胡艳清 张敏 于洋
针对玉米秸秆制取燃料乙醇过程中玉米秸秆酶水解效率低的问题,利用响应面法对玉米秸秆酶水解条件进行优化。首先通过两水平Plackett-Burman试验中8个因素,筛选出3个对还原糖产率影响最大的因素(酶浓度、温度和固液比),再通过最陡爬坡试验确定其最优区域,然后通过Box-Behnken设计和响应面法进一步确定因素间相互关系和以还原糖最大产率为目标的最优条件。结果表明:酶浓度和固液比、温度和固液比间的交互作用对酶水解的影响显著,还原糖最大产率(42.97%)的最优条件为酶浓度55.45U.g-1,酶比例2∶1,温度44.39℃,pH值5.0,固液比1∶10.3,转速140r.min-1,酶解时间...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
袁媛 郭明辉
不添加胶黏剂,热压漆酶-香草醛体系活化玉米秸秆碎料制备碎料板,研究香草醛浓度、漆酶用量和活化时间对玉米秸秆碎料板力学性能的影响;同时采用响应面法建立二次回归模型,优化碎料板的制备工艺。结果表明:活化时间对玉米秸秆碎料板的静曲强度和内结合强度影响较大,漆酶用量次之;而香草醛浓度以及因子间相互作用对玉米秸秆碎料板的弹性模量影响较大。最优工艺条件为香草醛浓度4mmol/L、漆酶用量95U/mL、活化时间150min。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
肖子卿 田海清 张涛 王迪 盛越 李大鹏 刘飞 周建成
为提高玉米秸秆饲料除尘过程中离散元数值模拟参数的准确度，采用物理试验与数值模拟相结合的方法对玉米秸秆饲料的筛出物进行离散元数值模拟参数标定。将物理试验测定筛出物中秸秆与尘土的接触参数作为数值模拟参数选择依据，利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验确定对数值模拟休止角影响最显著的因素。以物理试验得到的休止角（41.668°）与标准筛除尘率（13.24%）为目标值，对显著性参数进行寻优；应用最优参数组合进行休止角与标准筛除尘率数值模拟，验证标定参数组合数值模拟精确性。结果表明：对数值模拟休止角影响显著的因素为，尘土接触模型JKR表面能、尘土-尘土恢复系数和尘土-尘土滚动摩擦因数；最优参数组合为，尘土接触模型JKR表面能9.052J/m2、尘土-尘土恢复系数0.52、尘土-尘土滚动摩擦因数0.182。数值模拟休止角与物理试验休止角相对误差为1.26%，标准筛数值模拟除尘率与物理试验除尘率相对误差为7.93%。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
宫元娟 王大龙 白雪卫 邱硕
为建立玉米秸秆散粒体成型离散元模型,以不同压缩参数进行成型试验,利用离散元仿真软件基于内置Burgers模型对压缩过程建立仿真模型,并利用控制变量法针对模型参数设计了5组对照试验,分析颗粒模型微观参数对模型宏观力学行为影响规律。仿真试验结果表明:Maxwell体弹性系数增大时,加载至目标载荷所需位移增加,仿真结束时残余应力增加;Maxwell体黏性系数增大时,加载结束后残余应力增加。Kelvin体弹性系数增大时加载至目标载荷所需的位移减小,仿真结束时残余应力减少。Kelvin体黏性系数增大时加载结束时应力突降值增大,但仿真结束时残余应力减小。摩擦系数主要影响加载至目标载荷所需位移,摩擦系数越大,加载至目标载荷位移越小。依此规律,通过调试微观参数,确定适用于描述样品玉米秸秆散粒体物料的仿真模型参数:Maxwell体弹性系数Em为1.75×105N·m-1,黏性系数ηm为2.6×107N·s·m-1;Kelvin体弹性系数Ek为1.8×104N·m-1,黏性系数ηk为0.7×104N·s·m-1,摩擦系数f为0.5。该参数下仿真模型压缩过程力学曲线与实验室物料压缩试验所得力学曲线吻合;物料填充阶段,力链强度受物料自重影响,载荷开始施加后,强力链主要集中于加载面附近,当施加应力达到0.92MPa时,强力链在成型腔内趋于均匀分布。压缩结束后力链分布特征与实验室物料压缩样品特征吻合,证明了所建立的仿真模型的合理性及模型参数确定方法的可行性,为后续生物质物料成型研究提供了参考。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
郭玲玲 李新华 曾洁
对玉米面粉的制备工艺进行改良,为生产出口感良好的玉米面食制品提供理论依据。通过均匀试验设计得出各指标(峰值粘度、破损值、回生值)的回归方程及相关系数,确定了各指标最高或最低时各因素的组合。结果表明:从粘度特征值比较看,当破损值和回生值最低时,较优工艺条件的组合是玉米品种丹玉57,乳酸菌40mg.g-1,蛋白酶2.0mg.g-1,进风温度140℃。经过DPS处理后,综合对峰值粘度、破损值、回生值的考察,较优工艺条件组合是玉米品种丹玉57,乳酸菌40mg.g-1,蛋白酶6.7mg.g-1,进风温度177℃。将粘度特征值作为评价玉米面粉面团质量的一个指标,通过均匀试验设计的数据处理后,得到了较优化组...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
廖为强 陈重成 鲍地发 陈龙彬 郑书河
针对目前大多数茶园松土装置使用的旋耕刀区域针对性不强，不适用于南方山地丘陵地形，耕作效果不佳、耗能大、土壤保墒能力差等问题，应用离散元法对旋耕刀的工作过程进行动力学仿真和结构优化.以福建山地茶园土壤为试验样本，采用Hertz-Mindlin with Bonding模型作为土壤颗粒间的接触模型；以弯刀的正切面折弯角、弯曲半径和单刀切削幅宽为试验因素，设计三因素六水平的均匀试验，进行旋耕刀—土壤动力学仿真试验，以旋耕转轴扭矩和土壤扰动系数为评价指标.仿真试验结果表明，在折弯角128°、弯曲半径20 mm、单刀切削幅宽36 mm条件下，转轴扭矩值和土壤扰动系数都较小.
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
苏恒强 陈桂芬 朱春娆
为了提高玉米产量预测的精度。利用熵值法为每种单一预测模型分配加权系数;将各单一预测模型的预测结果加权求和得到了组合预测模型的预测结果,建立了玉米产量组合预测模型。利用2000～2006年玉米产量资料进行模型精度检验,结果表明,组合预测模型的精度有明显提高,说明应用组合预测方法进行玉米产量预测是可行的。
关键词：
熵值法 产量预测 精细农业 组合预测模型
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
薛忠 赵亮 王凤花 王槊 王刚 潘睿
为提高螺旋式排肥器对颗粒肥料的排肥稳定性与均匀性,采用离散元仿真软件EDEM对排肥器结构参数进行数值模拟并进行仿真试验,分析螺旋叶片直径、螺距和排肥轴转速对排肥器排肥性能的影响,获得排肥器工作参数与排肥量和排肥稳定性变异系数的回归数学模型。仿真试验结果表明:影响螺旋式排肥器排肥量的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,排肥量最大为221.2 g/s,最小为54.76 g/s;影响排肥稳定性变异系数的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,通过Design–Expert 8.0进行参数优化,确定排肥器最优参数组合,即螺旋叶片直径100 mm、螺距60 mm、排肥轴转速15 r/min,此时排肥稳定性变异系数达到最小值,为8.48%,排肥器排肥性能较为稳定均匀。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈伟祥 秦吉彪 陈重成 刘杨 郑书河
【目的】旨在设计一种用于生态茶园环境作业的开沟抛土刀。【方法】以正切面折弯角、抛土片面积、抛土片与侧切面夹角为试验因素，以功耗和区域抛土质量为评价指标，采用Box-Benknken中心组合设计法进行离散元仿真试验。【结果】(1)正切面弯折角、抛土片面积、抛土片与侧切面夹角3个因素对功耗和区域抛土质量的影响均显著。(2)仿真试验得出的最优参数组合：正切面弯折角112.7°,抛土片面积3 566 mm~2,抛土片与侧切面夹角132.5°。在最优参数条件下，功耗为1.121 kW,区域抛土质量为11.45 kg。(3)刀具功耗平均误差为12.25%,区域抛土质量平均误差为12.67%,说明该仿真模型较为可靠。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
乌兰图雅 王春光 赵方超 王晓蓉
针对农业纤维物料螺旋输送装置输送功耗大、效率低的问题,以比能产量和功耗为输送性能的评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,并以比能产量最大,功耗最小为优化目标,对影响螺旋输送性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,当螺距为300～355mm,螺旋轴转速100～140r/min、喂入量30～70kg/min时,螺旋输送装置能满足较高效率较低能耗输送要求;各因素对比能产量影响的主次顺序为:喂入量、螺距、螺旋轴转速;影响功耗的主次顺序为:喂入量、螺旋轴转速、螺距;螺旋输送装置优化参数组合为:螺距325mm,螺旋轴转速100r/min,喂入量30kg/min。优化后螺旋输送装置的比能产量为0.084 6kg/W,较优化前提高了4.96%,功耗为439.781W,较优化前降低了2.44%。
关键词：
玉米秸秆 揉碎 螺旋输送 参数优化
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘德军 刘洋 王斌 刘永彪
为了解决传统播种中作业过程复杂、脱离有机农业以及移栽会出现不同程度损伤等问题,设计了压制营养种坨的玉米秸秆营养钵成型机。玉米秸秆营养种坨是将玉米种子包裹在基质内压制出的可直接移栽的种坨体,营养种坨成型稳定性好,易于移栽且移栽后遇水松散,可为玉米的生长提供一定营养。对玉米秸秆营养种坨成型机的总体结构进行设计并描述了工作原理与过程。压制出的营养种坨通过万能试验机对其进行抗压强度检测,完成压缩比和压缩时间间隔对营养种坨抗压强度影响的单因素试验。以压缩比、压缩时间间隔和压头锥度为试验因素,以抗压强度和吸水膨胀率为指标进行三因素三水平正交试验设计。试验结果表明:各因素对两个指标的影响主次都为:压缩比>压头锥度>压缩时间间隔;玉米秸秆营养种坨成型最佳机器设计参数为:压缩比为2.08,压缩时间间隔为1.5s,压头锥度为1∶0.09。确定了玉米秸秆营养种坨成型机的主要技术参数,其中成型机的尺寸长、宽和高分别为850,,607,613mm,步进电机角位移30°,生产效率30个·min~(-1);在以正交试验优化结果为条件下,压制营养种坨的抗压强度最大为4.1×103MPa,此时的吸水膨胀率可以达到17.3%,其强度可以满足储存和运输的要求并且成型效果最佳,吸水膨胀率满足种子发芽的条件。该试验对玉米秸秆营养种坨成型机的改进、营养种坨的特性以及营养种坨的储存运输的研究具有重要参考意义。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
朱新华 杨中平 吴永锋 查峥
【目的】设计玉米秸秆茎叶分离机械,为农业废弃物玉米秸秆的资源化利用提供技术支持。【方法】基于压扁碾搓法原理,设计了一种由压辊机构、剥辊机构、清理机构等组成的茎叶分离装置,以实现对玉米秸秆的茎叶分离,并采用含水率为21.68%的玉米秸秆对分离装置参数进行了正交试验优选。【结果】影响秸秆茎叶分离率的主次因素依次是压辊间隙、剥辊速比和压辊转速。玉米秸秆茎叶分离的优选方案为:压辊间隙8mm,剥辊速比1.6,压辊转速200r/min。在此条件下,玉米秸秆的茎叶分离率可达到92.9%。【结论】该装置可用于玉米秸秆的茎叶分离,有效提高了分离效果。
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