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【课程案例】华中农业大学资源与环境学院《水土保持学A》（图）
课程案例 水土保持学
2024/4/28
水土保持学是研究水土流失规律和水土保持措施的一门应用技术科学，属于环境生态类专业特色课。该课程内容主要围绕坡面水文过程、水土流失规律、水土保持研究方法、水土保持措施等展开，并突出与专业学习相关的水土保持应用内容。目的是使学生掌握水土流失产生类型、原因、发生发展的基本规律、水土保持的基本理论、水土流失治理的基本技术、水土保持规划的基本方法。本课程的主要任务是通过课堂教学、课堂讨论、案例分析等环节培养...
针对棉秆重组材原料疏解剥皮的需要，该文利用自制的棉秆剥皮试验台，以测试剥皮剪切强度为目标，对含水率、取样部位、加载强度3个影响因素进行了中心组合试验，对皮附着长度进行了单因素试验，并将泡水软化棉秆和新鲜棉秆进行了比较。结果表明：取样部位、加载强度对轴向与切向剥皮剪切强度影响显著（P<0.01）；含水率对轴向和切向剥皮剪切强度的影响不显著（P>0.05），三因素间的交互作用均不显著（P>0.05）；...
谷子籽粒压缩力学性质及损伤裂纹形成机理
弹性模量 谷子籽粒 品种 压缩方位
2017/11/23
在谷子联合收获机及谷子加工机械装备设计研制中需要掌握谷子籽粒的基本物性参数和力学性质，以及受压致谷子谷壳与米粒损伤及裂纹形成过程，从而确定和优化工作参数。为此该文测定了不同含水率下（25.1%，20.9%，17.5%，15.2%）4种优质谷子品种（晋谷21，张杂10号，吨谷，长谷）籽粒的基本物性参数，包括千粒质量、三轴尺寸等，并研究了不同含水率、品种和压缩方位（长度、宽度和高度方向的压缩方位）对谷...
针对目前巨菌草种植机普遍存在的重、漏播率高、人工劳动强度大、种茎易破损等问题，该文设计了一种槽型辊式排种器。先分析排种过程中的种茎受力状态，推导出种茎的受力角为目标值的函数，确定送种辊入种槽长宽尺寸为20 mm?20 mm；其次，采用弹性垫料改善送种辊排种进程，基于受力角为目标的函数，优化求解得到垫料侧边垫料厚4 mm、底部垫料厚8 mm；最后采用虚拟样机软件ADAMS建立了种茎排种动力学模型，对...
为了拓展农业机器人的作业场合，该文对一种三自由度六足腿式机器人并联驱动机械腿机构进行了运动学静力学性能评价及几何参数优选。首先，求解了足端线速度和角速度之间的耦合关联矩阵，定义了该腿部机构的运动学性能评价指标，绘制了该指标的分布图。其次，建立了腿部机构驱动静力学模型，分别利用机械腿在重力方向的最大承载力和驱动关节的最大扭矩定义了该腿部机构在软、硬地面下的驱动静力学性能评价指标。基于线性空间理论求解...
为了拓展农业机器人的作业场合，该文对一种三自由度六足腿式机器人并联驱动机械腿机构进行了运动学静力学性能评价及几何参数优选。首先，求解了足端线速度和角速度之间的耦合关联矩阵，定义了该腿部机构的运动学性能评价指标，绘制了该指标的分布图。其次，建立了腿部机构驱动静力学模型，分别利用机械腿在重力方向的最大承载力和驱动关节的最大扭矩定义了该腿部机构在软、硬地面下的驱动静力学性能评价指标。基于线性空间理论求解...
热化学预处理温度对玉米秸秆干发酵的影响
玉米秸秆 干发酵 热化学预处理 温度
2016/12/28
为研究热化学处理方法对生物质干发酵制备沼气的影响，采用鼓泡流化床热解反应器在150℃、170℃、190℃和210℃下对玉米秸秆进行了热化学预处理，并与未处理的玉米秸秆原料分别进行了35℃中温发酵42d的实验研究。结果表明，一定温度范围的热化学预处理能够改变木质纤维的束状结构，能使半纤维素的质量分数有效降低5.98%～22.25%，木质素的质量分数降低1.75%～20.99%，从而加快启动，提高甲...
筛网轮具有质量轻、转向阻力小等优点，但其在松软干沙路面上的牵引通过性研究比较少。本文设计了轻型轮壤土槽测试系统，以车轮沉陷量、驱动扭矩、挂钩牵引力和牵引系数为指标，在土壤松散和自然状态下进行筛网轮和圆柱轮牵引通过性对比试验，基于轮辙非接触测量获取筛网轮表观沉陷量。结果表明：试验条件下，筛网轮实际沉陷量范围分别为13.1~26.3mm（松散状态）和8.1~18.7mm（自然状态），较圆柱轮平均分...
槽轮式补饲机颗粒动力学数值模拟与试验
槽轮式补饲机 颗粒群 离散元 数值模拟
2016/12/28
为研究槽轮式补饲机颗粒饲料的排料特性，采用Hertz-Mindlin 无滑动接触模型，分析颗粒的碰撞接触力和阻尼力，建立颗粒饲料的平动运动和滚动运动方程，并采用离散元方法，数值模拟槽轮转动时颗粒群的速度分布、运动规律及单个颗粒与槽轮中心轴的距离，定性描述槽轮转速对颗粒速度分布、带动层厚度、槽轮充满系数的影响。采用临沂永澳700和永澳997颗粒饲料对四槽轮式补饲机的排料特性进行试验，得到槽轮充满系数...
Tripod并联机器人运动学分析与样机实验
并联机器人 3自由度 运动学分析 工作空间
2016/12/23
对Tripod并联机器人进行了运动学分析，计算了机构自由度，采用矢量代数法和数值法求出了运动学位置逆解和位置正解。利用Jacobian矩阵的条件数对其进行了运动性能评价，分析了其可达工作空间。计算结果表明该机构具有优越的各向同性性能和广阔的可达工作空间。通过ADAMS和Matlab运动学仿真软件对正解和逆解分别进行了验证。仿真实验结果证明了所建模型的正确性。并对Tripod并联机器人样机进行了精确...
机械臂接触碰撞动力学分析
机械臂 接触碰撞 Lagrange方程 高斯最小约束原理
2016/12/23
针对机械臂在运行过程中的接触碰撞问题，基于碰撞过程中产生冲量和高斯最小约束原理，提出了一种确定接触碰撞后系统状态量的分析方法。首先，利用Lagrange方程，建立机械臂系统的动力学模型，并以此为基础根据经典碰撞理论与恢复系数方程，推导得到碰撞时系统的外部碰撞冲量求解模型；该模型中碰撞点的速度与碰撞冲量之间是解耦的，有利于计算求解。其次，根据高斯最小约束原理和求解得到的接触碰撞前的系统状态量，运用求...