水稻毯狀小苗機插技術(shù)源于日本,經(jīng)過本土化改進(jìn)后迅速發(fā)展,但我國地形復(fù)雜、種植制度多樣,在稻麥、稻油、雙季稻等多熟制種植地區(qū),水稻生育期延遲造成上下茬口銜接緊張,易出現(xiàn)下茬作物等田現(xiàn)象;在因地形、水資源限制插秧前大田灌水較深地區(qū)以及稻漁綜合種養(yǎng)區(qū),水稻毯狀小苗機插秧技術(shù)難以推廣和應(yīng)用。水稻大苗植株營養(yǎng)體大,具有較強的抗逆性,機插后返青發(fā)根快,機插水稻長秧齡大苗可以有效緩解小苗機插秧技術(shù)存在的這些問題。目前的水稻插秧機難以滿足大苗的生產(chǎn)需求,通常存在“搭橋、推秧、傷秧”現(xiàn)象,但其機理尚不明確。因此,本文針對機插大苗立秧差、傷秧重的問題,研究水稻秧苗的物理力學(xué)特性,并對秧苗和分插機構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析,在此基礎(chǔ)上采用數(shù)值模擬技術(shù)明確秧苗、機械、水田土壤之間相互作用機理,主要內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）對水稻秧苗的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀物理特性及力學(xué)特性進(jìn)行了測定和試驗研究,分析了微觀結(jié)構(gòu)和宏觀物理特性與力學(xué)特性之間的相關(guān)性。結(jié)果表明,水稻秧苗莖稈橫截面微觀結(jié)構(gòu)為多層篩孔狀葉片組織包裹的類橢圓形,在秧齡15～35d內(nèi),各品種水稻莖桿剪切強度、剪切模量、壓縮能均隨秧齡先增大后減小,彈性模量隨秧齡先減小后增大,剪切... 

【文章來源】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一次性灌水較多區(qū)

2（a）稻魚共作（b）稻蝦共作（c）稻蟹共作圖1-2稻漁綜合種養(yǎng)區(qū)Fig.1-2Riceandfishcomprehensivebreedingarea因此，研究水稻大苗移栽機械是目前發(fā)展有機水稻生產(chǎn)，解決水資源匱乏地區(qū)和稻漁共作區(qū)水稻機械移栽的一個重點和難點，而水稻秧苗物理力學(xué)特性和水稻機插秧過程流固耦合多體互作機理的研究是設(shè)計大苗移栽機械的重要突破口，目前關(guān)于機械-土壤和機械-植物的相互作用的研究較多，但尚未形成系統(tǒng)，對機械-植物-水田土壤之間相互作用的研究尚未有報道。探明水稻植株的機械損傷特性及機插秧過程多體互作機理可為水稻長秧齡大苗移栽機構(gòu)的設(shè)計提供理論基矗1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1水稻秧苗物理力學(xué)研究現(xiàn)狀在農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域新技術(shù)研究應(yīng)用中，莖桿類作物的物理力學(xué)特性是機械化作業(yè)裝備設(shè)計和研究的基本依據(jù)，對解決機械生產(chǎn)作業(yè)過程中存在的技術(shù)問題有著重要的指導(dǎo)意義。國內(nèi)外專家學(xué)者針對小麥、玉米、高粱和大豆等莖稈作物生物力學(xué)性能作了許多研究，揭示了生物的物性本質(zhì)和抗倒伏特性[1-8]。水稻作為莖桿類作物，屬于典型的生物復(fù)合材料，是復(fù)雜的多層組合結(jié)構(gòu)，水稻莖桿特殊的生理結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)良的力學(xué)性能[9,10]。在水稻機械移栽過程中，秧苗會受到栽植機構(gòu)的夾持力和推秧力作用，由于夾持位置的不確定性和不穩(wěn)定性，秧苗易受機械損傷且立苗度難以保證，嚴(yán)重制約了水稻機插秧技術(shù)的推廣應(yīng)用。因此，水稻秧苗的物理力學(xué)特性是進(jìn)一步研究低損傷水稻插秧機的重要理論基矗宋建農(nóng)等[11]利用萬能材料試驗機對不同秧齡的秧苗莖稈進(jìn)行了抗拉斷力試驗，獲取了抗拉斷力與秧齡、秧苗高度、夾秧高度相互間的關(guān)系，且試驗表明：對秧齡20d以上，秧苗高度大于100mm，單株秧苗的最小抗拉斷力大于4N；在秧苗營養(yǎng)缽相對濕度為40%～60%，秧苗?

92.1.2試驗儀器試驗采用英國SMS公司生產(chǎn)的TA.XT.plus型物性測試儀，如圖2-1所示，選取與其配備的HDP/BWS型剪切探頭、P36型壓縮探頭，試驗時設(shè)定采樣頻率10HZ，觸發(fā)力10g；JC101型電熱鼓風(fēng)干燥箱，如圖2-2所示；量程為0～150mm電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺，精度為0.01mm；量程為0～200g電子分析天平，精度為0.001g，如圖2-3所示；量程為0～500mm直尺，精度1mm。(b)剪切探頭(c)壓縮探頭(a)物性測試儀圖2-1物性測試儀及探頭Fig.2-1Analyzerforphysicalpropertyandprobe圖2-2電熱鼓風(fēng)干燥箱Fig.2-2Draughtdryingcabinet圖2-3電子分析天平Fig.2-3Electronicanalyticalbalance

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]流固耦合作用下水田刀切割碎土的數(shù)值模擬與試驗[J]. 任金波,謝宇,黃煌輝,張翔,施火結(jié).  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2019(09)
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[5]行星輪系滑道式缽苗栽植機構(gòu)設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化[J]. 姬江濤,楊林輝,金鑫,高頌,龐靖,王景林.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(18)
[6]穴盤水稻秧苗莖稈蠕變與應(yīng)力松弛特性的試驗研究[J]. 馬瑞峻,蕭金慶,鄭普峰,張亞麗,陳瑜,邱志.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(13)
[7]砂質(zhì)海床中船錨運動全過程數(shù)值模擬[J]. 池寅,時豫川,吳海洋,盧秋如.  武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(06)
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博士論文
[1]航空發(fā)動機壓氣機葉片流固耦合振動的動力學(xué)特性研究[D]. 王丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]踩踏式除草機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化與除草性能評價[D]. 王凱.華南理工大學(xué) 2019
[2]水田船型拖拉機船體結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)優(yōu)化試驗[D]. 何焯亮.浙江大學(xué) 2018
[3]基于CFD/CSD耦合的飛行器動導(dǎo)數(shù)數(shù)值模擬[D]. 繆程珠.南京航空航天大學(xué) 2018
[4]不同非圓齒輪旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)的動力學(xué)分析[D]. 杜旭坤.浙江理工大學(xué) 2018
[5]高速水稻插秧機分插機構(gòu)的仿真分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 陳麗果.江蘇大學(xué) 2016
[6]田間水稻秧苗和稗草力學(xué)特性研究[D]. 劉永軍.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[7]噴砂除銹工藝流場分析及有限元研究[D]. 楊剛.北京化工大學(xué) 2013



本文編號：3595178