基于离散元的往复摆动式大豆小区育种排种器设计与试验
发布时间：2022-10-20 17:49
论文在综合中国国内外小区育种播种机及排种器研究的基础上,结合大豆田间试验的种植模式和农艺要求,针对大豆小区育种排种器品种适应性差及种箱种子残留问题,采用理论分析、仿真分析、试验研究、台架试验和田间试验等方法,开展往复摆动式大豆小区育种排种器的研究,主要研究内容如下:（1）往复摆动式大豆小区育种排种器的整体方案。在小区育种试验农艺要求的指导下,设计了往复摆动式大豆小区育种排种器,通过排种盘的往复摆动,实现充种、清种和排种过程,通过采用可拆卸型孔插块的方式,解决了排种器品种适应性的问题,通过种箱下部铰接清种板,来实现清种功能。（2）大豆种子尺寸特性分析与型孔充填仿真试验研究。1)首先通过测量多个品种大豆种子的长、宽、厚,并计算种子的球度和均径的变异系数等;2)在其中选择球度依次减小（均径变异系数依次增大）的东农52、黑河44、青仁黑豆为种子模型,利用EDEM进行离散元仿真,结果表明:随着球度增加单粒率逐渐增加,多粒率逐渐减小,空粒率先增大后减小;3)为了进一步探究种子尺寸差异对充种性能的影响,以球度与均径变异系数为试验因素,设计二因素五水平二次回归正交试验,基于离散元仿真分析排种器的充种性...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的目的意义
1.2 小区育种播种机国内外研究现状
1.2.1 中国国内小区育种播种机研究现状
1.2.2 国外小区育种播种机研究现状
1.2.3 离散元在排种器设计中的研究现状
1.3 主要研究内容和方法
1.4 研究技术路线
2 往复摆动式大豆小区育种排种器的整体方案
2.1 小区育种播种的技术要求
2.1.1 小区育种的特点
2.1.2 小区育种播种机的技术要求
2.2 小区育种播种机整体结构与原理
2.3 小区育种排种器的设计要求与工作原理
2.3.1 小区育种排种器的设计要求
2.3.2 排种器的结构与工作原理
2.4 本章小结
3 大豆种子尺寸特征分析与型孔充填仿真试验研究
3.1 大豆种子几何特征
3.1.1 大豆种子几何参数的测量计算
3.1.2 大豆种子几何参数的比较
3.1.3 大豆种子尺寸分析
3.2 不同种子充填行为的离散元模拟试验
3.2.1 EDEM虚拟仿真
3.2.2 模型建立
3.2.3 仿真的单因素试验与方差分析
3.2.4 品种差异与充填结果之间的关系
3.3 球度与均径变异系数对种子充填性能的影响
3.3.1 种子模型与排种器模型的建立
3.3.2 回归正交试验
3.3.3 台架试验对比分析
3.4 本章小结
4 内充式大豆育种排种盘型孔参数仿真优化及试验
4.1 型孔充填分析
4.1.1 理想型种子的充填分析
4.1.2 种子水平充种时型孔直径比的确定
4.1.3 种子翻转充种时型孔直径比的确定
4.1.4 型孔倒角比的确定
4.2 离散元仿真试验与型孔参数优化
4.2.1 离散元仿真试验
4.2.2 参数优化试验
4.3 可拆换型孔式排种盘的结构组成
4.4 本章小结
5 往复摆动式大豆育种排种器的试验研究
5.1 排种器参数的计算分析
5.1.1 排种器摆动频率的确定
5.1.2 排种盘直径的确定
5.2 EDEM虚拟仿真
5.2.1 离散元参数设置
5.2.2 仿真结果分析
5.2.3 试验结果的响应面分析
5.3 台架试验对比分析
5.4 排种器的改进设计
5.4.1 离散元仿真
5.4.2 改进样机与台架试验分析
5.5 本章小结
6 排种盘急回特性仿真分析及样机田间试验
6.1 曲柄摇杆运动分析
6.1.1 无急回特性机构运动分析
6.1.2 有急回特性机构运动分析
6.2 仿真模型的建立
6.2.1 摆角对称式摆盘仿真
6.2.2 摆角非对称摆盘仿真
6.3 样机试制及田间试验
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国水稻商业化育种现状与发展建议[J]. 王振忠,刘作凯,李翔,刘刚,卢兵友. 中国农业科技导报. 2020(03)
[2]杂交水稻机械化制种的技术探索与实践[J]. 唐文帮,张桂莲,邓化冰. 中国水稻科学. 2020(02)
[3]玉米株高qPH10的QTL定位及候选基因预测[J]. 卢晓环,周志强,李海灵,李冬冬,刘文欣,李明顺. 玉米科学. 2020(01)
[4]利用MAS技术改良香稻‘R15’的直链淀粉含量[J]. 侯军亮,鄢阳天,李泽桦,李刚,赵山岑,倪雪梅. 分子植物育种. 2020(01)
[5]基于离散元的三七种子仿真参数标定与试验[J]. 于庆旭,刘燕,陈小兵,孙凯,赖庆辉. 农业机械学报. 2020(02)
[6]小麦宽苗带精量播种施肥机设计与试验[J]. 姜萌,刘彩玲,魏丹,都鑫,蔡培原,宋建农. 农业机械学报. 2019(11)
[7]谷子条播排种器排种性能试验研究[J]. 杨忠国,张艺越,王汉羊,衣淑娟,郭胜杰,马永财. 农机化研究. 2020(07)
[8]小麦小区条播机离心分种器参数优化与试验[J]. 程修沛,李洪文,卢彩云,何进,王庆杰,王超,于畅畅,魏忠彩,王春雷. 农业工程学报. 2019(20)
[9]大豆育种排种盘型孔参数仿真优化与试验[J]. 顿国强,于春玲,杨永振,叶金,杜佳兴,张敬涛. 农业工程学报. 2019(19)
[10]甘薯茎尖收获机研制[J]. 沈公威,王公仆,胡良龙,袁建宁,王叶萌,吴腾,陈小冬. 农业工程学报. 2019(19)
博士论文
[1]玉米育种精量播种关键技术与装备研究[D]. 杨薇.中国农业机械化科学研究院 2019
[2]中国大豆功能性成分地理分布规律及环境影响因素分析[D]. 宋雯雯.中国农业科学院 2018
[3]外槽轮排肥器优化设计新方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2014
[4]产业链视角下的中国大豆产业经济研究[D]. 杨树果.中国农业大学 2014
[5]小区育种播种机关键装置的设计与机理分析[D]. 刘曙光.沈阳农业大学 2011
硕士论文
[1]水稻穴直播精量排种器设计与试验研究[D]. 文世昌.安徽农业大学 2018
[2]类球形蔬菜种子精量播种机设计与试验[D]. 王磊.华中农业大学 2015
本文编号：3695022
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的目的意义
1.2 小区育种播种机国内外研究现状
1.2.1 中国国内小区育种播种机研究现状
1.2.2 国外小区育种播种机研究现状
1.2.3 离散元在排种器设计中的研究现状
1.3 主要研究内容和方法
1.4 研究技术路线
2 往复摆动式大豆小区育种排种器的整体方案
2.1 小区育种播种的技术要求
2.1.1 小区育种的特点
2.1.2 小区育种播种机的技术要求
2.2 小区育种播种机整体结构与原理
2.3 小区育种排种器的设计要求与工作原理
2.3.1 小区育种排种器的设计要求
2.3.2 排种器的结构与工作原理
2.4 本章小结
3 大豆种子尺寸特征分析与型孔充填仿真试验研究
3.1 大豆种子几何特征
3.1.1 大豆种子几何参数的测量计算
3.1.2 大豆种子几何参数的比较
3.1.3 大豆种子尺寸分析
3.2 不同种子充填行为的离散元模拟试验
3.2.1 EDEM虚拟仿真
3.2.2 模型建立
3.2.3 仿真的单因素试验与方差分析
3.2.4 品种差异与充填结果之间的关系
3.3 球度与均径变异系数对种子充填性能的影响
3.3.1 种子模型与排种器模型的建立
3.3.2 回归正交试验
3.3.3 台架试验对比分析
3.4 本章小结
4 内充式大豆育种排种盘型孔参数仿真优化及试验
4.1 型孔充填分析
4.1.1 理想型种子的充填分析
4.1.2 种子水平充种时型孔直径比的确定
4.1.3 种子翻转充种时型孔直径比的确定
4.1.4 型孔倒角比的确定
4.2 离散元仿真试验与型孔参数优化
4.2.1 离散元仿真试验
4.2.2 参数优化试验
4.3 可拆换型孔式排种盘的结构组成
4.4 本章小结
5 往复摆动式大豆育种排种器的试验研究
5.1 排种器参数的计算分析
5.1.1 排种器摆动频率的确定
5.1.2 排种盘直径的确定
5.2 EDEM虚拟仿真
5.2.1 离散元参数设置
5.2.2 仿真结果分析
5.2.3 试验结果的响应面分析
5.3 台架试验对比分析
5.4 排种器的改进设计
5.4.1 离散元仿真
5.4.2 改进样机与台架试验分析
5.5 本章小结
6 排种盘急回特性仿真分析及样机田间试验
6.1 曲柄摇杆运动分析
6.1.1 无急回特性机构运动分析
6.1.2 有急回特性机构运动分析
6.2 仿真模型的建立
6.2.1 摆角对称式摆盘仿真
6.2.2 摆角非对称摆盘仿真
6.3 样机试制及田间试验
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国水稻商业化育种现状与发展建议[J]. 王振忠,刘作凯,李翔,刘刚,卢兵友. 中国农业科技导报. 2020(03)
[2]杂交水稻机械化制种的技术探索与实践[J]. 唐文帮,张桂莲,邓化冰. 中国水稻科学. 2020(02)
[3]玉米株高qPH10的QTL定位及候选基因预测[J]. 卢晓环,周志强,李海灵,李冬冬,刘文欣,李明顺. 玉米科学. 2020(01)
[4]利用MAS技术改良香稻‘R15’的直链淀粉含量[J]. 侯军亮,鄢阳天,李泽桦,李刚,赵山岑,倪雪梅. 分子植物育种. 2020(01)
[5]基于离散元的三七种子仿真参数标定与试验[J]. 于庆旭,刘燕,陈小兵,孙凯,赖庆辉. 农业机械学报. 2020(02)
[6]小麦宽苗带精量播种施肥机设计与试验[J]. 姜萌,刘彩玲,魏丹,都鑫,蔡培原,宋建农. 农业机械学报. 2019(11)
[7]谷子条播排种器排种性能试验研究[J]. 杨忠国,张艺越,王汉羊,衣淑娟,郭胜杰,马永财. 农机化研究. 2020(07)
[8]小麦小区条播机离心分种器参数优化与试验[J]. 程修沛,李洪文,卢彩云,何进,王庆杰,王超,于畅畅,魏忠彩,王春雷. 农业工程学报. 2019(20)
[9]大豆育种排种盘型孔参数仿真优化与试验[J]. 顿国强,于春玲,杨永振,叶金,杜佳兴,张敬涛. 农业工程学报. 2019(19)
[10]甘薯茎尖收获机研制[J]. 沈公威,王公仆,胡良龙,袁建宁,王叶萌,吴腾,陈小冬. 农业工程学报. 2019(19)
博士论文
[1]玉米育种精量播种关键技术与装备研究[D]. 杨薇.中国农业机械化科学研究院 2019
[2]中国大豆功能性成分地理分布规律及环境影响因素分析[D]. 宋雯雯.中国农业科学院 2018
[3]外槽轮排肥器优化设计新方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2014
[4]产业链视角下的中国大豆产业经济研究[D]. 杨树果.中国农业大学 2014
[5]小区育种播种机关键装置的设计与机理分析[D]. 刘曙光.沈阳农业大学 2011
硕士论文
[1]水稻穴直播精量排种器设计与试验研究[D]. 文世昌.安徽农业大学 2018
[2]类球形蔬菜种子精量播种机设计与试验[D]. 王磊.华中农业大学 2015
本文编号：3695022
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