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芒果低速冲击响应与损伤阈值量化研究
1
作者 段洁利 丁炜妮 +3 位作者 江惠芳 刘清 方志勇 付函 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第6期767-775,共9页
【目的】揭示芒果在低速冲击下的损伤规律,为采收及采后缓冲减损设计提供理论依据。【方法】以越南青芒为对象,采用自由跌落试验结合析因设计,系统分析跌落高度(10、60、160、360、560和760 mm)、聚氨酯海绵厚度(0、5、10 mm)及冲击部位... 【目的】揭示芒果在低速冲击下的损伤规律,为采收及采后缓冲减损设计提供理论依据。【方法】以越南青芒为对象,采用自由跌落试验结合析因设计,系统分析跌落高度(10、60、160、360、560和760 mm)、聚氨酯海绵厚度(0、5、10 mm)及冲击部位(果腹扁平部和果腹凸起部)对峰值冲击力、恢复系数和损伤面积的影响,通过统计分析揭示各因素的影响规律及参数之间的关系。【结果】跌落高度是影响峰值冲击力和损伤面积最显著的因素;聚氨酯海绵厚度对恢复系数影响最显著。损伤面积与峰值冲击力呈显著正相关(r=0.919,P<0.01),与恢复系数呈显著负相关(r=-0.393,P<0.01)。芒果腹部曲率半径最大处的临界损伤高度更低,增设10 mm的聚氨酯海绵可使临界高度提升至原来的3.6~5.3倍,同时使优等果(损伤面积<100 mm^(2))的最大损伤力阈值提升至2.11倍。【结论】冲击损伤程度由跌落高度、缓冲防护及冲击部位共同决定。峰值冲击力和恢复系数可作为评估芒果损伤风险的有效指标。增加缓冲材料是降低芒果采后损伤的核心策略,同时需重点保护更敏感的扁平部位。 展开更多
关键词 芒果 低速冲击 自由跌落 缓冲减损 损伤规律
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基于RGB-D的香蕉果梳及其果指质量估测
2
作者 付函 余绍政 +6 位作者 刘烽 褚璇 佘楠 莫东颖 徐兴 金莫辉 段洁利 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期333-343,共11页
为实现香蕉果梳及其果指质量的无损准确测定,提出一种融合彩色深度(RGB-D)图像与机器学习的预测方法。利用通用分割模型SAM(segment anything model)完成果梳中单果指的实例分割,并提取果梳与各果指的2D图像与3D点云特征;进而构建并优... 为实现香蕉果梳及其果指质量的无损准确测定,提出一种融合彩色深度(RGB-D)图像与机器学习的预测方法。利用通用分割模型SAM(segment anything model)完成果梳中单果指的实例分割,并提取果梳与各果指的2D图像与3D点云特征;进而构建并优化了多元线性与5种非线性机器学习模型,对比分析其在不同观测视角(凸/凹面)、果指位置(内/外排)和特征组合下的预测性能。结果显示,随机森林(random forest, RF)模型性能表现最优:果梳整体质量方面凹面视角的预测精度(R^(2)=0.984, RMSE=77.78 g, MAPE=5.37%)优于凸面,且3D特征(点云表面积、凸包体积)在果梳整体质量预测方面起决定性作用;单果指质量方面外排果指的预测精度(R^(2)=0.794, RMSE=13.14 g, MAPE=6.12%)显著高于内排果指(R^(2)=0.668, RMSE=17.47 g, MAPE=9.07%),2D特征(如像素面积、轮廓周长)对外排果指的质量预测更为重要。评估策略对比显示,采用最优RF模型估算平均果指质量与直接推算外排单果指质量均可达到高精度水平(约80%样本相对误差<10%)。该研究所提方法能实现果梳及其果指质量的无损准确判定,为香蕉采后自动化分级提供了技术支撑。 展开更多
关键词 无损检测 机器视觉 香蕉 机器学习 质量估测 SAM
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悬挂输送式香蕉产后处理一体化实验平台研制
3
作者 付函 佘楠 +3 位作者 莫东颖 陈柏良 徐兴 段洁利 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期52-56,共5页
为了在实验教学中培养学生的实践能力和系统思维,设计并开发了一个悬挂输送式香蕉产后处理一体化实验平台,模拟香蕉产后处理的核心工艺流程。采用模块化设计,集成供料、清洗、风干、杀菌、下料和称重等单元,实现了工序的全自动化操作。... 为了在实验教学中培养学生的实践能力和系统思维,设计并开发了一个悬挂输送式香蕉产后处理一体化实验平台,模拟香蕉产后处理的核心工艺流程。采用模块化设计,集成供料、清洗、风干、杀菌、下料和称重等单元,实现了工序的全自动化操作。在供料单元通过传送带和机械手将香蕉托盘推送至吊篮,吊篮通过悬挂输送机依次经过各单元处理后返回供料单元,完成循环。在清洗单元结合淹没射流与喷淋射流以提高清洗效率,杀菌单元采用弧形对称喷嘴布局以增强杀菌效果。该一体化实验平台配备控制系统和触摸屏界面,支持实时监控,可提供直观的操作体验,使学生能够理解香蕉的产后处理工艺,强化实践能力与工程问题解决能力。 展开更多
关键词 香蕉产后处理 一体化实验平台 悬挂输送 自动控制
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水果采收机械的现状与发展 被引量：83
4
作者 段洁利 陆华忠 +2 位作者 王慰祖 王亮 赵磊 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第16期189-192,共4页
介绍了水果机械化采收的重要意义,描述了国内外水果采收机械的类型和特点,综述了国内外水果机械式采摘和机器人采摘的研究进展,分析了水果机械式采摘和机器人采摘各自存在的问题,预测了水果采收机械的发展前景,为研发和推广机械化程度... 介绍了水果机械化采收的重要意义,描述了国内外水果采收机械的类型和特点,综述了国内外水果机械式采摘和机器人采摘的研究进展,分析了水果机械式采摘和机器人采摘各自存在的问题,预测了水果采收机械的发展前景,为研发和推广机械化程度较高的采收机械提供参考。 展开更多
关键词 水果 机械采收 机器人采摘 发展现状
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仓储转轮除湿系统管道形式参数优化试验 被引量：7
5
作者 段洁利 张馨予 +2 位作者 吕恩利 陆华忠 侯可明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期255-260,共6页
为提高仓储除湿系统的工作性能,改善仓储环境中相对湿度的均匀性,设计了管道式转轮除湿系统,并对改造后系统的除湿效果进行了测试和分析。增加了管道式干空气通路,气流组织方式由原来的箱体中部送风、底部回风改为管道开孔送风、底部回... 为提高仓储除湿系统的工作性能,改善仓储环境中相对湿度的均匀性,设计了管道式转轮除湿系统,并对改造后系统的除湿效果进行了测试和分析。增加了管道式干空气通路,气流组织方式由原来的箱体中部送风、底部回风改为管道开孔送风、底部回风。研究了管道位置、管道直径、管道开孔数对除湿效果的影响。根据不同因素对除湿效果的整体影响效果,综合极差分析和方差分析,得出影响除湿效果因素的排序为管道开孔数、管道直径、管道位置。试验结果表明,最佳除湿效果组合为管道位于箱体中部0.65 m处、管道直径为40 mm、管道开孔数为20个时,除湿能力达71.74 g/(kg?h),除湿效率达0.090 6 g/(kg?h?k J),综合效果好。研究结果对仓储除湿系统的优化设计有一定的参考价值。 展开更多
关键词 仓储 管道 优化 除湿转轮 能耗 均匀性
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采用改进YOLOv5的蕉穗识别及其底部果轴定位 被引量：14
6
作者 段洁利 王昭锐 +3 位作者 邹湘军 袁浩天 黄广生 杨洲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期122-130,共9页
为提高香蕉采摘机器人的作业效率和质量,实现机器人末端承接机构的精确定位,该研究提出一种基于YOLOv5算法的蕉穗识别,并对蕉穗底部果轴进行定位的方法。将CA(Coordinate Attention)注意力机制融合到主干网络中,同时将C3(Concentrated-C... 为提高香蕉采摘机器人的作业效率和质量,实现机器人末端承接机构的精确定位,该研究提出一种基于YOLOv5算法的蕉穗识别,并对蕉穗底部果轴进行定位的方法。将CA(Coordinate Attention)注意力机制融合到主干网络中,同时将C3(Concentrated-Comprehensive Convolution Block)特征提取模块与CA注意力机制模块融合构成C3CA模块,以此增强蕉穗特征信息的提取。用EIoU(Efficient Intersection over Union)损失对原损失函数CIoU(Complete Intersection over Union)进行替换,加快模型收敛并降低损失值。通过改进预测目标框回归公式获取试验所需定位点,并对该点的相机坐标系进行转换求解出三维坐标。采用D435i深度相机对蕉穗底部果轴进行定位试验。识别试验表明,与YOLOv5、Faster R-CNN等模型相比,改进YOLOv5模型的平均精度值(mean Average Precision,mAP)分别提升了0.17和21.26个百分点;定位试验表明,采用改进YOLOv5模型对蕉穗底部果轴定位误差均值和误差比均值分别为0.063 m和2.992%,与YOLOv5和Faster R-CNN模型相比,定位误差均值和误差比均值分别降低了0.022 m和1.173个百分点,0.105 m和5.054个百分点。试验实时可视化结果表明,改进模型能对果园环境下蕉穗进行快速识别和定位,保证作业质量,为后续水果采摘机器人的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 图像识别 机器人 香蕉采摘 果轴定位 注意力机制 损失函数
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荔枝果实通风预冷试验研究 被引量：11
7
作者 段洁利 杨洲 +1 位作者 马征 赵春娥 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期504-507,共4页
利用通风预冷试验台,测定了不同条件下通风预冷过程中荔枝果实的温变特性,研究了冷风温度、通风速度及果实在包装箱中的位置对预冷速度的影响,明确了荔枝果实通风预冷的合理风速,为开发强制通风预冷设备提供了基础数据和理论依据。
关键词 预冷 通风 荔枝 保鲜
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基于离散元的‘鲁丽’苹果仿真接触参数标定
8
作者 付函 吴志治 +3 位作者 段洁利 余绍政 刘烽 郑海乐 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第3期407-418,共12页
【目的】构建基于离散元法的苹果颗粒模型,并精确标定其仿真接触参数。【方法】采用球形颗粒组成的方式构建‘鲁丽’苹果离散元模型,通过对比分析确定最合适的球形颗粒半径。采用试验与仿真相结合的方法,确定恢复系数和摩擦系数等接触... 【目的】构建基于离散元法的苹果颗粒模型,并精确标定其仿真接触参数。【方法】采用球形颗粒组成的方式构建‘鲁丽’苹果离散元模型,通过对比分析确定最合适的球形颗粒半径。采用试验与仿真相结合的方法,确定恢复系数和摩擦系数等接触参数。通过方差分析评估苹果接触部位、果实质量和材料类型对接触参数的影响。调整仿真参数以复现不同试验条件,结合数据拟合得到参数方程,并进行验证。【结果】苹果的接触部位对其恢复系数的影响不显著。确定了颗粒半径为2 mm的苹果离散元模型,并以此为准,标定了苹果与特高密度和高密度泡棉的恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数分别为0.61和0.47、0.46和0.61、0.0166和0.0288,而苹果相互之间的对应参数分别为0.65、0.42和0.0320。通过无底圆筒提升试验验证了标定参数的有效性。【结论】成功构建了苹果离散元模型,研究可为振动收获中接近承接或采后处理装置的设计优化提供理论依据。 展开更多
关键词 力学 离散元法 苹果颗粒模型 接触参数 虚拟标定
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变量施肥机械研究现状与发展对策 被引量：36
9
作者 段洁利 李君 卢玉华 《农机化研究》 北大核心 2011年第5期245-248,共4页
随着农业的不断发展,变量施肥在农业生产中显得越来越重要。为此,概述了变量施肥的概念和意义。同时,介绍了国内外变量施肥机械的研究现状,分析了我国现有变量施肥理论技术存在的主要问题和发展方向,探讨了变量施肥机械化的发展对策。
关键词 变量 施肥机械 研究现状 发展对策
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香蕉串果夹持机构设计与试验 被引量：7
10
作者 段洁利 易文峰 +3 位作者 王红军 赵镭 王玉 杨洲 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期116-123,共8页
【目的】香蕉收获机械装备需要承担大质量蕉串,设计一种夹持机构在保证动作灵活有效的同时,具有较高的强度和可靠的夹持力。【方法】提出一种用于采摘香蕉的内掌带钉抱掌夹持机构,对影响抱掌夹持力的不同组合因素进行了夹持效果测试,搭... 【目的】香蕉收获机械装备需要承担大质量蕉串,设计一种夹持机构在保证动作灵活有效的同时,具有较高的强度和可靠的夹持力。【方法】提出一种用于采摘香蕉的内掌带钉抱掌夹持机构,对影响抱掌夹持力的不同组合因素进行了夹持效果测试,搭建了夹持试验平台。选择影响夹持效果的气缸压力、钉子数量和钉子排列方式3个主要因素,采用单因素试验和响应曲面法进行夹持力效果测试。【结果】在气缸压力试验中,当气缸压强为0.4 MPa时,对应的拉力为500 N左右,最接近蕉柄和抱掌之间的最大静摩擦力,可以稳定夹持。在钉子排列方式的试验过程中,矩形可承受的摩擦力最大,为800N,大于蕉柄和抱掌之间的最大静摩擦力,可以获得稳定的夹持效果。在钉子数量的试验过程中,钉子数量分别为8和10个时获得的拉力比较接近,原因可能是香蕉柄不是规则的圆柱形,导致圆形抱掌上的钉子未必全部扎进蕉柄内,钉子数量为8或10个时,只有6个钉子扎进蕉柄进行有效的夹持;钉子数量超过10个时,拉力不升反降,出现该现象的原因可能是钉子越多,出现互相干扰的现象越严重,导致有效钉子的数量不升反降。【结论】影响夹持机构夹持力效果的因素:气缸压力〉钉子排列方式〉钉子数量,最佳参数组合:气缸压强0.4 MPa、钉子数量10个、矩形排列方式。本文为平地蕉园香蕉收获机械装备关键部件夹持机构的设计提供了理论参考。 展开更多
关键词 香蕉采摘 机械化 钉子夹持 响应曲面法 设计与试验
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基于高光谱成像技术的青香蕉碰撞损伤检测 被引量：15
11
作者 段洁利 张汉尧 +4 位作者 付函 赖力潜 袁浩天 何俊宇 杨洲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期176-184,共9页
针对青香蕉早期轻微碰撞损伤无法用肉眼和RGB图像识别的问题,该研究利用光谱数据与图像信息,实现青香蕉早期轻微碰伤的检测和碰伤程度区分。通过高光谱成像仪获取碰撞损伤试验样品的光谱数据和图像信息,对原始光谱数据进行预处理和异常... 针对青香蕉早期轻微碰撞损伤无法用肉眼和RGB图像识别的问题,该研究利用光谱数据与图像信息,实现青香蕉早期轻微碰伤的检测和碰伤程度区分。通过高光谱成像仪获取碰撞损伤试验样品的光谱数据和图像信息,对原始光谱数据进行预处理和异常样本的剔除。通过特征波长提取,获取特征波长下的低维图像中创面区域像素点的分布数据,同时结合全像素点下的光谱反射率数据,将其作为BP神经网络模型的训练集和测试集,建立青香蕉碰撞损伤程度界定的无损检测模型。试验结果表明,利用高光谱技术可以识别肉眼不可见的轻微碰撞损伤,形成的BP神经网络检测模型的总体识别准确率为95.06%,并且可输出碰伤等级的可视化图像。研究为开发青香蕉碰伤快速无损检测系统提供理论依据。 展开更多
关键词 图像处理 无损检测 青香蕉 高光谱成像 特征波长
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基于一维轻量化CNN的山地索道轴承故障诊断 被引量：11
12
作者 段洁利 于世伟 +4 位作者 解明坤 何俊宇 王豪杰 李伟希 杨洲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期70-79,共10页
为保证山地果园索道安全稳定运行,并在网络环境较差的山地果园实现对索道驱动系统轴承故障诊断,该研究提出了一种一维端对端轻量化CNN检测方法1D-MRL-CNN(one-dimensional mountain ropeways lightweight convolutional neural network)... 为保证山地果园索道安全稳定运行,并在网络环境较差的山地果园实现对索道驱动系统轴承故障诊断,该研究提出了一种一维端对端轻量化CNN检测方法1D-MRL-CNN(one-dimensional mountain ropeways lightweight convolutional neural network),直接对采集到的一维振动信号进行检测。基于残差结构(residual structure)和深度可分离卷积(deep separable convolution),引入BN(batch normalization)层,在保证检测精度的同时大幅度降低模型的参数量和复杂度,并提升鲁棒性和泛化能力,适用于索道的变负荷工作状态;采用改进stem block模块、h_swish激活函数并在主体模块最后一层添加通道注意力机制(squeeze and excitation,SE),提高网络模型的特征提取能力。为了验证模型的综合性能、变负荷工况下的稳定性以及抗噪声干扰性能,利用帕德博恩大学(paderborn university,PU)和凯斯西储大学(case western reserve university,CWRU)数据集进行试验验证。PU数据集试验结果表明,该方法故障分类准确率达99.43%,相比同类最优网络分类准确率提高0.97个百分点;参数量为83.44 kB,分别是Resnet18、VGG16、MobileNetV3-large和ShuffleNetV1模型的2.19%、0.83%、2.84%和3.32%。CWRU数据集试验结果表明,该方法在变负荷工况下的平均准确率达96.70%,比Resnet18、WDCNN和MobileNetV3-large网络分别高9.1、4.7和10.5个百分点;在4种噪声工况下的平均识别准确率达99.14%,比Resnet18、WDCNN和MobileNetV3-large网络分别高4.74、1.24和5.51个百分点。最后通过自建数据集对模型的实际工况故障分类效果进行验证,1400个样本中仅有2个故障样本预测错误,准确率达99.86%。本研究的网络模型参数量小、准确率高,在变负荷和有噪声的工况下鲁棒性较高,适用于山地果园运输索道的轴承故障检测。 展开更多
关键词 轴承 故障诊断 振动 轻量化 深度可分离卷积 山地果园索道
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青香蕉多次敲击力学特性及易损性评估 被引量：3
13
作者 段洁利 陈柏良 +4 位作者 刘桂成 金莫辉 徐兴 杨洲 付函 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期258-266,共9页
香蕉通常在绿硬期(即青香蕉)进行采运,在此过程中果指与作业部件和果指与果指之间易发生反复碰撞。为探明果指的机械性质,减少香蕉采运过程中的碰撞损伤,该研究针对不同生长位置的果指进行了敲击试验。通过方差分析检验了敲击次数、敲... 香蕉通常在绿硬期(即青香蕉)进行采运,在此过程中果指与作业部件和果指与果指之间易发生反复碰撞。为探明果指的机械性质,减少香蕉采运过程中的碰撞损伤,该研究针对不同生长位置的果指进行了敲击试验。通过方差分析检验了敲击次数、敲击能量和生长位置对果指力学特性(加速度峰值和恢复系数)及易损性(损伤尺寸和敏感度)的影响。结果表明,敲击能量越高,加速度越大,恢复系数越小,损伤尺寸和敏感度越大,果指越易损伤;在果指塑性变形对应的敲击能量阈值内,加速度、恢复系数与损伤尺寸随次数以非线性方式增加,但增量主要集中在初始5次,而损伤敏感度则以非线性方式递减,随着敲击次数的增加,果指的易损性呈非线性降低。越靠近果轴底端且在内排生长的果指,越易损伤。该研究成果可为香蕉采运等过程中的防护措施与风险因素的管理提供依据。 展开更多
关键词 力学 碰撞 损伤 香蕉 加速度 恢复系数
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雷州半岛蔗区土壤养分测定与研究 被引量：4
14
作者 段洁利 林佩云 陈雄锋 《农机化研究》 北大核心 2006年第5期150-152,共3页
试验测定了雷州半岛蔗区土壤的养分含量,研究了土壤中的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、pH值等指标,以便进行科学合理地施肥,从而达到提高蔗作土壤的整体肥力,提高甘蔗的产量,确保甘蔗生产的可持续发展的目的。
关键词 农业基础科学 土壤养分 试验 有机质 PH值
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山地蕉无人机自主吊运装置研制 被引量：2
15
作者 段洁利 李伟希 +4 位作者 李伟钦 徐兴 余家祥 丁炜妮 杨洲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期1-10,共10页
针对目前山地蕉采后运送作业主要依靠人工背运,存在劳动强度大、人力成本高、果实容易损伤以及易发生安全事故等问题,该研究设计了一种山地蕉无人机自主吊运装置,能够实现无人机山地蕉吊运过程中对果轴的自主抓取和卸载,减少人工参与,... 针对目前山地蕉采后运送作业主要依靠人工背运,存在劳动强度大、人力成本高、果实容易损伤以及易发生安全事故等问题,该研究设计了一种山地蕉无人机自主吊运装置,能够实现无人机山地蕉吊运过程中对果轴的自主抓取和卸载,减少人工参与,保障作业人员安全。基于测定的山地蕉蕉穗形态特征参数设计抓取机构、吊具、导向机构以及连接件等,并通过SOLIDWORKS软件建立装置的三维模型,同时搭建了上下位机通讯系统。基于ANSYS Workbench软件的显式动力学分析(explicit dynamics)、静磁分析(magnetostatic)对吊运装置的关键零部件进行仿真和理论计算,确定满足使用要求的电磁铁与舵机型号及参数。室内试验表明,装置的果轴平均抓取成功率为92.59%,果轴平均卸载成功率为96%,平均吊运成功率为88.89%,抓取与卸载的平均耗时分别为63.8和20.8 s/次。无人机搭载吊运装置进行田间试验,平均吊运成功率为83.33%,抓取与卸载平均总耗时90.8 s/次,平均吊运速度0.99 m/s,是人工背运速度(0.17~0.33 m/s)的3倍以上,且由于蕉穗悬空在吊运装置下方不与其他物体接触从而不会对果指造成损伤,满足无人机自主吊运山地蕉的作业需求。研究结果可为快速、低损、安全的无人机山地蕉吊运装置设计提供参考,促进香蕉产业的高质量发展。 展开更多
关键词 农业机械 无人机 香蕉 吊运装置 山地蕉园 仿真分析
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机械化在现代农业中的作用分析 被引量：8
16
作者 段洁利 李志伟 杨洲 《中国农机化》 北大核心 2002年第4期4-5,共2页
农业机械化是农业现代化的重要组成部分,本文根据现代农业的基本特征对机械化在现代农业中的作用进行了分析论述。
关键词 机械化 现代农业 农业产业化 可持续发展
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农业院校工科专业分层递升式实践教学模式构建 被引量：3
17
作者 段洁利 闫国琦 杨洲 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第10期218-221,共4页
随着新农科和新工科的发展,高等农业院校工科专业实践教学被提出新的要求,应当注重工科人才创新能力的培养。鉴于此,本文以提高工科人才实践能力和创新能力为目标,根据专业素质培养的"认知—理解—应用—创新"四个层次,构建... 随着新农科和新工科的发展,高等农业院校工科专业实践教学被提出新的要求,应当注重工科人才创新能力的培养。鉴于此,本文以提高工科人才实践能力和创新能力为目标,根据专业素质培养的"认知—理解—应用—创新"四个层次,构建农科特色的分层递升式实践教学模式,提出优化实践教学资源配置路径。 展开更多
关键词 实践教学模式 工科 分层递升 农业院校
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松木粉/PVC复合材料蠕变性能研究 被引量：2
18
作者 段洁利 蒋恩臣 胡圣荣 《农机化研究》 北大核心 2013年第2期142-145,共4页
研究了松木粉不同添加量和不同应力水平条件下,松木粉/PVC复合材料的短期蠕变性能。研究结果表明,松木粉/PVC复合材料蠕变性能与松木粉添加量和应力水平强烈相关;采用Burgers模型可以很好地拟合试验得到的蠕变曲线,并进一步找到了各拟... 研究了松木粉不同添加量和不同应力水平条件下,松木粉/PVC复合材料的短期蠕变性能。研究结果表明,松木粉/PVC复合材料蠕变性能与松木粉添加量和应力水平强烈相关;采用Burgers模型可以很好地拟合试验得到的蠕变曲线,并进一步找到了各拟合参数与松木粉添加量和应力水平之间的回归方程式,为开发新的复合材料的配比和使用稳定性提供参考。 展开更多
关键词 松木粉 PVC复合材料 短期蠕变 BURGERS模型
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香蕉假茎自动对靶精准施肥装置的设计与试验 被引量：1
19
作者 段洁利 黄广生 +4 位作者 孙志全 王彪 杨洲 李洋 袁浩天 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期88-99,共12页
【目的】针对华南地区蕉园施肥模式不能满足农艺要求、施肥效率低以及施肥机械自动化程度低等问题,设计一种香蕉假茎自动对靶精准施肥装置。【方法】根据蕉园实际沟施过程和农艺要求,确定装置的控制原理和关键部件的安装位置,并基于此... 【目的】针对华南地区蕉园施肥模式不能满足农艺要求、施肥效率低以及施肥机械自动化程度低等问题,设计一种香蕉假茎自动对靶精准施肥装置。【方法】根据蕉园实际沟施过程和农艺要求,确定装置的控制原理和关键部件的安装位置,并基于此建立施肥时间滞后模型;对外槽轮排肥器结构进行创新设计,建立排肥机构单圈排肥量和周期排肥量的数学模型,并通过EDEM仿真对肥料运动特性进行验证。采用响应曲面优化方法对排肥机构的工作参数进行优化,满足香蕉在不同生长时期的需肥要求,并以施肥量变异系数、施肥长度变异系数和假茎中心偏移距离为评价指标,进行最优参数组合下的田间试验,进一步验证精准施肥装置的工作性能。【结果】确定排肥机构最优工作参数为:排肥轴转速85 r/min,槽轮内芯初始有效工作长度6 mm。田间试验结果表明,施肥量变异系数和施肥长度变异系数均小于4%,假茎中心偏移距离平均值最高为7.4 cm,满足农艺要求。【结论】该施肥装置工作性能可满足香蕉施肥要求,本研究可为蕉园精准施肥装置的设计提供参考。 展开更多
关键词 香蕉 对靶 施肥装置 排肥机构 EDEM仿真
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香蕉叶表面特征及浸润性机理研究 被引量：1
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作者 段洁利 蒋婷婷 +1 位作者 蒋寅龙 杨洲 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期314-323,共10页
【目的】研究香蕉树冠层不同时期蕉叶的正、反面润湿行为,以期为农药雾滴在蕉叶表面滞留调控机制提供依据。【方法】采用接触角测量仪表征蕉叶表面的静态润湿性能;利用高速摄像机记录液滴在蕉叶表面的动态润湿行为;使用场发射扫描电镜... 【目的】研究香蕉树冠层不同时期蕉叶的正、反面润湿行为,以期为农药雾滴在蕉叶表面滞留调控机制提供依据。【方法】采用接触角测量仪表征蕉叶表面的静态润湿性能;利用高速摄像机记录液滴在蕉叶表面的动态润湿行为;使用场发射扫描电镜对蕉叶表面进行微观形貌观察获取表面结构信息,并借助傅立叶红外光谱仪分析其表面化学成分;基于Wenzel和Cassie润湿理论构建蕉叶表面微观结构模型,建立润湿方程阐述其润湿机理。【结果】扫描电镜发现蕉叶正面呈现微米-纳米级双层复合结构,在微米级突起结构上布满了纳米级乳突结构,分布为4.6个/μm2,条状突起宽度为(16.03±3.48)μm,乳突平均直径为(0.116±0.068)μm,蕉叶背面微米级条状突起结构尺寸大于正面,宽度为(74.25±9.80)μm,纳米级结构上呈现出网状突起,宽度为(2.35±0.49)μm,蕉叶背面的润湿性普遍大于正面的;在不同生长时期的蕉叶中,剑叶正面表现出亲水性,静态接触角(Contact angle,CA)为71.46°±6.02°,而其他时期的蕉叶正、反面均表现出弱疏水性,表明嫩叶正面具有更强的润湿和铺展能力;通过对成熟蕉叶正表面构建Wenzel和Cassie润湿模型,分析计算得出成熟蕉叶正表面本征CA为20.76°,具有超亲水性,表明其纳米级乳突结构为多糖。【结论】蕉叶表面疏水的微米-纳米级双层复合结构以及亲水的化学成分共同作用导致了其表面表现出弱疏水性的润湿状态,而纳米级乳突结构的多糖是导致其表面具有亲水效应及高黏附效应的原因。 展开更多
关键词 香蕉 叶片表面 微观结构 润湿性 润湿行为 润湿机理
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