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《中国农业机械化科学研究院》 2013年
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玉米秸秆收获关键技术与装备研究及数字化仿真分析

吴鸿欣  
【摘要】:玉米秸秆是重要的生物质能资源,与矿物燃料相比,生物质能具有可再生、低污染和二氧化碳零排放等特点;与其它可再生能源相比,具有资源丰富、分布面广和用途广泛等特点。因此,许多国家都在大力发展生物质能技术,世界粮农组织(FAO)预测,到2050年,以生物质能为主的可再生能源将提供全世界60%的电力和40%的燃料。 目前我国玉米秸秆的资源化收集利用尚未形成规模,主要有两方面原因:一是玉米摘穗收获期的秸秆含水率高达70%-80%,采用自然状态下晾晒,失水速度慢、干燥时间长,影响即时收获和打捆;二是玉米秸秆坚硬挺实,难于打捆,且打捆后因弹性变形应力作用易产生涨捆现象。本文在国家863计划和国家科技支撑项目的支持下,以实现秸秆规模化收集利用的技术突破为研究目标,针对上述问题展开研究。 研究内容分为玉米秸秆收获关键技术研究和秸秆调质玉米收获机整机研制两个方面。主要研究结论及创新点如下: 玉米秸秆收获关键技术主要研究秸秆切割技术和秸秆调质(指对玉米秸秆进行挤压、揉搓使其破节、裂皮的处理过程)技术,具体研究了秸秆切割和调质的技术原理和典型机构,开展了秸秆特性、秸秆切割部件以及秸秆调质部件等相关试验研究。首次开发出了玉米秸秆切割调质技术和部件,实现了玉米秸秆破节、裂皮的调质目标。 玉米秸秆切割调质部件研究采用了三维实体造型技术、多体动力学计算机仿真技术和柔性体建模技术。首次建立了玉米秸秆柔性体仿真模型,开展了秸秆弯曲和调质的仿真台架试验,建立了切割调质台数字样机的秸秆柔性体模型仿真研究平台,对秸秆和样机模型进行了刚柔耦合仿真分析,实现了切割、输送、调质工作过程的虚拟再现,得出了秸秆的运动学和动力学参数,验证了仿真研究平台的有效性,为进一步深入研究提供基础和参考。 秸秆调质玉米收获机整机研制过程集成了不分行摘穗台、秸秆切割调质台、高效清杂装置、果穗输送和收集装置、自走式全液压动力底盘等多项技术。样机通过田间性能试验测试,在收获果穗的同时,对玉米秸秆进行切割调质处理,使其破节、裂皮,加速秸秆的水分蒸发和减小变形应力,改变了其力学及物理状态,满足了玉米秸秆高密度成捆作业要求,促进了玉米秸秆规模化综合利用。首次实现了玉米摘穗收获技术与秸秆调质铺条技术的联合匹配应用,补充和完善了我国玉米收获技术体系。 论文采用数字化设计新技术,探索了农机产品研发的新模式,为缩短农业装备开发周期和降低研制成本提供了技术支持。通过自主创新开发,获得具有完全自主知识产权、适合国情的核心技术和装备,为构建玉米秸秆收集固化成型装备技术体系做出了贡献。
【学位授予单位】:中国农业机械化科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S225.51

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张建中;;基于绿色设计的农业机械虚拟样机探究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年23期
2 迟姚玲;丁福臣;易玉峰;冀德坤;王虹;;生物质能的开发利用[J];北京石油化工学院学报;2008年02期
3 万发春;刘晓牧;朱鑫;刘明杰;王文娟;宋恩亮;贾玉堂;高翔;杨在宾;孙国强;;2009年中国主要粗饲料产量分析[J];饲料工业;2010年16期
4 阎楚良;杨方飞;;农业机械产品数字化设计技术及展望[J];中国工程科学;2006年09期
5 陆林,李耀明;虚拟样机技术及其在农业机械设计中的应用[J];中国农机化;2004年04期
6 张季高;;国外秸秆调质设备[J];饲料机械;1982年02期
7 范国昌,周祖锷;玉米摘穗——秸秆青贮型复式割台的研究[J];河北农业科学;2002年02期
8 黄铁球;果琳丽;曾海波;;基于RecurDyn的动力学与控制一体化仿真模式研究[J];航天控制;2010年03期
9 冯艳玲;李佳忠;;中国玉米生产与美国玉米生产比较研究[J];吉林农业;2010年09期
10 张俊;;下一代虚拟样机技术的思考[J];CAD/CAM与制造业信息化;2009年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 贺俊林;低损伤玉米摘穗部件表面仿生技术和不分行喂入机构仿真[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 姚利玲;玉米收获机摘穗与秸秆调质装置的试验研究[D];河南科技大学;2009年
2 王波;揉切后玉米秸秆的压缩试验研究[D];山东农业大学;2005年
3 刘玉婷;甘蔗收获机甘蔗数字化模型知识库的建立及其仿真分析[D];广西大学;2007年
4 范林;揉碎玉米秸秆机械特性的试验研究[D];内蒙古农业大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李方正;唐亮;赵建文;王文娟;赵宏坤;;一株高效秸秆纤维素降解真菌的分离、鉴定及系统发育分析[J];山东农业科学;2011年07期
2 张建荣;马广;;现代数字化设计制造技术在农业机械设计制造上的应用[J];安徽农学通报;2007年05期
3 李东升;周为华;范佳;宋森楠;李春燕;朱新开;;秸秆还田对土壤特性和作物生产的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年15期
4 王璐;肖健;;农作物秸秆利用技术现状及发展对策[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年15期
5 胡明秀;农业废弃物资源化综合利用途径探讨[J];安徽农业科学;2004年04期
6 杨春和;张爱军;白晓龙;乔启成;陈效民;;汽爆技术在农作物秸秆利用中的研究现状与进展[J];安徽农业科学;2008年36期
7 王玉;高桂仙;富国亮;;虚拟样机技术的应用研究[J];安徽农业科学;2009年24期
8 胡晓明;张无敌;尹芳;刘士清;李建昌;徐锐;陈玉保;;微生物预处理稻草秸秆产沼气试验研究[J];安徽农业科学;2010年23期
9 李海涛;姚开;贾冬英;何强;;我国秸秆资源利用及其木质素降解特性[J];安徽农业科学;2010年29期
10 罗晶;解玉红;李思蓓;冯炘;;秸秆资源的开发及利用研究[J];安徽农业科学;2011年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张国忠;周勇;沈茂;卢元爽;李兆东;李怡;;链条滑轨式棉柴夹持起拔机构设计与仿真[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 李英;李绍明;牛草原;刘哲;陈奎孚;;玉米植株的振动特性测试[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
3 黄志刚;毛志怀;;仿真技术在包装机械研制中的应用[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
4 黄志刚;毛志怀;;仿真技术在包装机械研制中的应用[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
5 李俊;;沼气与重庆农业可持续发展[A];重庆市首届工程师大会论文集[C];2004年
6 王婷婷;郭继平;;生物质能开发利用技术[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
7 张立彬;蒋建东;张宪;钟江;;微小型农业机械产品设计新方法应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
8 张晓伟;姚红良;李小彭;闻邦椿;;基于虚拟样机的桩机动态特性分析[A];首届泛珠三角先进制造技术论坛暨第八届粤港机电工程技术与应用研讨会论文专辑[C];2004年
9 袁梅;;浅谈社会主义新农村建设中的农业秸秆综合利用技术[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
10 杨铁军;曹巨辉;汪宏涛;薛明;夏亮;胡柏;;秸秆综合利用技术进展研究[A];2008中国环境科学学会学术年会优秀论文集(中卷)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王成龙;复杂机电系统统一建模与仿真技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 沈学善;砂姜黑土区小麦玉米一年两熟秸秆全量还田对夏玉米生育及产量影响研究[D];安徽农业大学;2010年
3 王会;毛竹颗粒表面化学/水热修饰及其增强PVC基复合材料性能表征[D];浙江大学;2010年
4 任彬;精密塑料注射成型装备产品数字化设计关键技术及平台构建[D];浙江大学;2010年
5 林小夏;产品设计、仿真与数控加工异构信息集成技术及应用研究[D];浙江大学;2011年
6 刘倩;循环农业发展研究[D];河北农业大学;2011年
7 耿爱军;智能烟草打顶机械关键技术研究[D];山东农业大学;2011年
8 慈晓科;我国不同年代玉米品种及其亲本自交系的演变规律[D];山东农业大学;2011年
9 王宗华;热解、气化过程中燃料-N的形态转化及迁移规律研究[D];华中科技大学;2011年
10 赵冰;基于场论的物流生成及运行机理研究[D];大连海事大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 刘兰杰;一株热带假丝酵母利用木糖生长及其产酒精特性的研究[D];华中农业大学;2010年
3 史永伟;轮式装载机驱动桥多体动力学仿真分析[D];浙江理工大学;2010年
4 王俊军;蔬菜钵苗移栽机关键部件的参数优化、数字化设计及研制[D];浙江理工大学;2010年
5 师恭曜;甘蓝型油菜茎秆抗倒伏性构成因素的鉴定与评价[D];郑州大学;2010年
6 马利强;烟草打顶机的研究[D];山东农业大学;2010年
7 赵何;碎玉米秸秆卷压特性的研究[D];山东农业大学;2010年
8 范修文;玉米收获机主要工作部件试验台的设计与试验[D];山东农业大学;2010年
9 刁磊;清洁能源产业的技术路线图研究[D];大连理工大学;2010年
10 王乘云;基于虚拟样机技术的掘进机截割部振动特性研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨春华;;玉米及其秸秆作为可再生能源利用模式的探讨[J];安徽农业科学;2005年11期
2 夏萍,江家伍;机械化秸秆还田技术及配套机具(综述)[J];安徽农业大学学报;2001年01期
3 章礼华,徐英勋;振动法测材料的杨氏模量[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2003年02期
4 史贵荣;木材的粘弹性及其蠕变模型[J];北京林业大学学报;1988年02期
5 李义钧;王克启;;关于套种玉米倒伏的研究[J];北京农业科学;1984年04期
6 侯方安;;玉米收获机械发展新动向[J];北京农业;2008年25期
7 徐郁文,马功勋,何玉梅;单向复合材料弹性模量测试方法研究[J];玻璃钢/复合材料;2001年04期
8 高彩霞,王培,高振生;苜蓿打捆前的含水量对营养价值和产草量的影响[J];草地学报;1997年01期
9 吴树栋;我国农作物秸秆综合利用现状[J];人造板通讯;2005年08期
10 安国邦,计守信;奔驰88—A型高密度固定式干草压捆机的研制[J];东北农业大学学报;1994年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 朱德文;陈永生;;我国生物质能发电技术的现状与探讨[A];第二届中国农业机械化发展论坛农业机械化关键技术与装备研讨会论文集[C];2007年
2 阎文圣;陈颖;;关于玉米秸秆综合利用的探讨[A];全国农作物秸秆综合利用学术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 蒙艳玫;基于可视化虚拟设计的甘蔗收获机械设计开发若干关键技术研究[D];合肥工业大学;2003年
2 孟海波;秸秆切割破碎与揉切机刀片耐用性试验研究[D];中国农业大学;2005年
3 杜健民;新鲜草物料压缩过程的流变学研究[D];内蒙古农业大学;2005年
4 孙裕晶;虚拟样机技术及其在精密排种部件设计中的应用[D];吉林大学;2005年
5 李旭英;草物料压缩流变动力学特性研究及压缩过程优化[D];内蒙古农业大学;2006年
6 陈桂华;农作物秸秆表面性能及胶合重组技术研究[D];中南林业科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钱湘群;秸秆切碎及压缩成型特性与设备研究[D];浙江大学;2003年
2 师宏魁;玉米秸秆整株还田秸秆分解速率及还田效应[D];中国农业大学;2003年
3 徐艳华;复杂产品的虚拟样机仿真技术研究[D];天津大学;2004年
4 周敬辉;基于虚拟样机技术的小型履带式甘蔗联合收割机的研究[D];广西大学;2004年
5 周俊;基于ADAMS的小型甘蔗收获机——地面系统建模与仿真的研究[D];广西大学;2004年
6 李姝;导弹系统仿真模型验证方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
7 胡伟;中国玉米收获机械化发展研究[D];中国农业大学;2005年
8 刘建胜;我国秸秆资源分布及利用现状的分析[D];中国农业大学;2005年
9 吴菲;玉米秸秆连续多年还田对土壤理化性状和作物生长的影响[D];中国农业大学;2005年
10 王晓倩;机械产品设计知识库系统研究[D];西安建筑科技大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谈萌;王球保;杨仁刚;;三单相结构的动态电压恢复器的研究[J];沈阳农业大学学报;2005年06期
2 邓劲莲;姚荣庆;李尚平;;基于虚拟样机技术的产品级甘蔗收获机的开发研究[J];轻工机械;2006年04期
3 张国豪;杨世文;王振华;;面向对象的多轴车辆建模与仿真[J];拖拉机与农用运输车;2007年05期
4 徐权奎;祝轲卿;陈自强;杨林;;基于PSPICE的电控柴油机电磁阀驱动电路仿真设计[J];农业机械学报;2008年02期
5 周婷;汪小旵;王超群;郑亮;李小波;乔晓军;王成;;温室穴盘苗移栽机的设计与仿真分析[J];机械设计与研究;2009年02期
6 王玉;高桂仙;富国亮;;虚拟样机技术的应用研究[J];安徽农业科学;2009年24期
7 王庆;鲁植雄;;基于AMESim的流量放大阀建模和仿真研究[J];江西农业学报;2009年10期
8 吴百朋;赵栋杰;楚晓华;;基于有限元法的车架性能仿真分析[J];农业装备与车辆工程;2010年04期
9 张永栋;朱文英;倪江忠;;基于GT-POWER的柴油机排放仿真分析[J];农业装备与车辆工程;2011年03期
10 廖丽;杨坚;蒙雪兰;;碎土型犁体曲面作业过程的仿真分析—基于ANSYS/LS-DYNA[J];农机化研究;2011年04期
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1 冯豪;蒋绍军;陈云峰;;基于ADAMS刚柔耦合的挖掘机工作装置仿真分析[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
2 王大轶;陈德祥;李铁寿;罗谷清;;科学双星自旋轴姿态漂移的仿真分析[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十八次学术会议论文集(下册)[C];2005年
3 贾志新;尚红亮;滕向阳;王传斌;;虚拟样机技术在立式回转电火花线切割机床研制中的应用[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
4 于双江;;应用于CCD相机的视频信号处理电路[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集(下)[C];2003年
5 李国栋;;定点DSP实现均衡的算法改进与仿真[A];系统仿真技术及其应用(第7卷)——'2005系统仿真技术及其应用学术交流会论文选编[C];2005年
6 罗承刚;;CZ14型压电加速度传感器机电耦合仿真分析[A];中国工程物理研究院第七届电子技术青年学术交流会论文集[C];2005年
7 任斌;;虚拟实验平台的辅助教学作用[A];全国高等学校电子技术研究会2008年年会论文集[C];2008年
8 凌雯;余卓平;江浩;;ADAMS在悬架运动学和弹性运动学仿真中的应用[A];2000年上海市系统仿真学会学术年会论文专辑[C];2000年
9 张耀鸿;杨强文;易先清;于凯;唐曙;;面向网络拓扑的COMPASS系统星座网仿真分析方法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
10 王星;王凡;;板锥网壳结构的数值风洞仿真分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 闫瑶;Autodesk公司布局中国[N];中华建筑报;2004年
2 记者 陈耀群;江苏船舶数字化设计制造中心通过论证[N];中国船舶报;2007年
3 丁常彦;数字化工具玩转高尔夫[N];计算机世界;2006年
4 记者  韩富斌;一飞院打造人才队伍全面提升自主研发能力[N];陕西日报;2006年
5 本报记者 谢桂珍;欧特克助力发展中国数字化设计和工程教育[N];机电商报;2008年
6 李国敏;助力中国发展数字化设计和工程教育[N];科技日报;2008年
7 本报记者 谢忱;北奔重汽:构筑知识管理与数字化设计管理平台[N];机电商报;2008年
8 本报记者 曹凯旋;数字化设计还有多远[N];中国电力报;2010年
9 黄建中;我国首架轻型民用直升机AC311完成数字化设计[N];中国航空报;2010年
10 沈莉;台州民企告别传统工艺设计[N];中华工商时报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴鸿欣;玉米秸秆收获关键技术与装备研究及数字化仿真分析[D];中国农业机械化科学研究院;2013年
2 唐兆;机车车辆疲劳强度仿真分析平台研究[D];西南交通大学;2011年
3 王石;挠性圆盘移栽机数字化设计及试验研究[D];沈阳农业大学;2013年
4 彭禹;基于虚拟样机技术的发动机子系统设计方法研究[D];浙江大学;2007年
5 吴丽萍;扁锥腔无阀压电泵理论与实验研究[D];吉林大学;2008年
6 林小夏;产品设计、仿真与数控加工异构信息集成技术及应用研究[D];浙江大学;2011年
7 刘西军;大体积混凝土温度场温度应力仿真分析[D];浙江大学;2005年
8 朱友珠;高效油气分离器工作机理仿真研究[D];西南石油学院;2004年
9 林庆峰;汽车碰撞散落物动力学仿真及试验研究[D];吉林大学;2006年
10 呼咏;钻头自回转型潜孔锤研究及仿真分析[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钱尼君;麦弗逊悬架系统动力学分析及其疲劳寿命预测研究[D];南昌大学;2008年
2 倪来君;坦克抢救牵引车作业装置虚拟样机仿真分析[D];大连理工大学;2008年
3 张清;基于道路模拟的摩托车动态仿真分析[D];重庆理工大学;2009年
4 方辉;基于PLC的镍阳极板清理机的研制及其机械仿真分析[D];兰州理工大学;2005年
5 陈涛;合肥市铜陵路无背索斜拉桥施工仿真分析[D];合肥工业大学;2005年
6 孙海波;UG环境下基于虚拟样机技术的凸轮机构动力学仿真、分析研究[D];昆明理工大学;2005年
7 王启胜;VDSL传输信道建模与噪声分析[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 尹海祝;税收政策在经济结构调整中的作用分析[D];河海大学;2006年
9 周末;自动变速器换档规律的研究[D];武汉理工大学;2006年
10 顾福勇;离合器接合过程中的汽车传动系扭转振动研究[D];合肥工业大学;2006年
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