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基于鼹鼠多趾结构特征的仿生切土刀片设计与试验
被引量:
15
1
作者
杨玉婉
佟金
+3 位作者
马云海
李默
蒋啸虎
李金光
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期122-128,共7页
为降低土壤耕作阻力,分析了鼹鼠前肢手掌的多趾组合结构特征,得到鼹鼠多趾组合结构是一种多窄齿组合结构,且相邻齿间间距可调整,最终确定了多趾组合结构的数学模型。基于该模型,设计了具有仿生结构特征的切土刀片。通过土槽试验,采用四...
为降低土壤耕作阻力,分析了鼹鼠前肢手掌的多趾组合结构特征,得到鼹鼠多趾组合结构是一种多窄齿组合结构,且相邻齿间间距可调整,最终确定了多趾组合结构的数学模型。基于该模型,设计了具有仿生结构特征的切土刀片。通过土槽试验,采用四因素三水平的二次正交回归试验方法,分析仿生结构元素m和n、土壤含水率和切土倾角对水平阻力的影响,得到土壤含水率和切土倾角对水平阻力的影响更显著,最优仿生结构元素m为5、n为1. 75。通过比较传统和仿生刀片在切土倾角10°~90°和土壤含水率10%~30%下的水平阻力,得到仿生几何结构对刀片切土的临界倾角无显著影响,但土壤含水率对其有显著影响:当土壤含水率为10%和20%时,临界倾角均为30°左右;当土壤含水率为30%时,临界倾角均在40°~50°之间。然而,仿生几何结构对刀片所受的水平阻力有显著影响,在相同的土壤含水率下,仿生刀片的水平阻力总小于传统刀片的水平阻力:当土壤含水率为10%、20%、30%时,仿生刀片的水平阻力分别减小11. 48%~39. 16%、17. 81%~28. 00%和11. 19%~33. 26%。此外,水平阻力的变化与土壤内聚力具有极大的相关性,研究表明土壤含水率为10%~20%时,仿生刀片具有更好的切土性能。
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关键词
鼹鼠
多趾组合
仿生
切土阻力
设计
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职称材料
题名
基于鼹鼠多趾结构特征的仿生切土刀片设计与试验
被引量:
15
1
作者
杨玉婉
佟金
马云海
李默
蒋啸虎
李金光
机构
吉林大学工程仿生教育部重点实验室
吉林大学生物与农业工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期122-128,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51505184)
国家重点研发计划项目(2017YFD0701103)
+1 种基金
中国博士后面上项目(801161040414)
高等学校学科创新引智计划项目(B16020)
文摘
为降低土壤耕作阻力,分析了鼹鼠前肢手掌的多趾组合结构特征,得到鼹鼠多趾组合结构是一种多窄齿组合结构,且相邻齿间间距可调整,最终确定了多趾组合结构的数学模型。基于该模型,设计了具有仿生结构特征的切土刀片。通过土槽试验,采用四因素三水平的二次正交回归试验方法,分析仿生结构元素m和n、土壤含水率和切土倾角对水平阻力的影响,得到土壤含水率和切土倾角对水平阻力的影响更显著,最优仿生结构元素m为5、n为1. 75。通过比较传统和仿生刀片在切土倾角10°~90°和土壤含水率10%~30%下的水平阻力,得到仿生几何结构对刀片切土的临界倾角无显著影响,但土壤含水率对其有显著影响:当土壤含水率为10%和20%时,临界倾角均为30°左右;当土壤含水率为30%时,临界倾角均在40°~50°之间。然而,仿生几何结构对刀片所受的水平阻力有显著影响,在相同的土壤含水率下,仿生刀片的水平阻力总小于传统刀片的水平阻力:当土壤含水率为10%、20%、30%时,仿生刀片的水平阻力分别减小11. 48%~39. 16%、17. 81%~28. 00%和11. 19%~33. 26%。此外,水平阻力的变化与土壤内聚力具有极大的相关性,研究表明土壤含水率为10%~20%时,仿生刀片具有更好的切土性能。
关键词
鼹鼠
多趾组合
仿生
切土阻力
设计
Keywords
mole rat
multi-claw combination
bionic
soil-cutting force
design
分类号
S222 [农业科学—农业机械化工程]
Q6-3 [生物学—生物物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于鼹鼠多趾结构特征的仿生切土刀片设计与试验
杨玉婉
佟金
马云海
李默
蒋啸虎
李金光
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
15
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职称材料
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参考文献
引证文献
统计分析
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