首页期刊导航|农业工程学报
期刊信息/Journal information
农业工程学报
中国农业工程学会
农业工程学报

中国农业工程学会

朱明

半月刊

1002-6819

tcsae@tcsae.org

010-65929451,65910066转2503、3503

100125

北京朝阳区麦子店街41号

农业工程学报/Journal Transactions of the Chinese Society of Agricultural EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《农业工程学报》是由中国农业工程学会主办的全国性学术期刊,自2005年始为单月刊。编委会名誉主任:汪憨华院士,编委会主任兼主编:杨邦杰教授《农业工程学报》为全国中文核心期刊,在最新版的《中文核心期刊要目总揽》中位居"农业工程类"期刊榜首;2001年入选中国期刊方阵"双效"期刊;被中国科协主办的《中国学术期刊文摘》选为首批收录期刊;先后被美国工程索引(EI Page one)、英国国际农业与生物中心(CAB International)、检索系统、数据库收录。
正式出版
收录年代

    型钢拱架日光温室结构稳定性能及参数分析

    向彬涛郭华王军林孙建恒...
    196-204页
    查看更多>>摘要:型钢拱架日光温室结构的主要受力构件长细比大,暴雪等极端灾害天气下易引发结构失稳灾变.针对此问题,该研究利用弹塑性力学理论和非线性有限单元法,建立型钢拱架日光温室结构精细化有限元模型,开展雪荷载下日光温室稳定性能分析;通过对型钢截面类型(平椭圆形截面、箱形截面和几字形截面)、温室跨度(8、10和12m)、雪荷载分布形态(分布厚度非均匀和分布区域不对称)等参数下日光温室失稳全过程分析,分别确定日光温室稳定承载力,揭示雪荷载分布对日光温室稳定承载力的量化影响;结合日光温室的荷载系数-位移全过程曲线和不同加载时刻点的变形图、应力图、轴力图与弯矩图,从直观现象和内在本质两个层面深入探明日光温室的静力失稳机理.分析结果表明:在保证不发生平面外整体失稳的前提下,当型钢截面面积和翼缘宽度相同时,相较于箱形截面型钢、几字形截面型钢,采用平椭圆形截面型钢拱架的日光温室稳定承载力分别提高了 19.2%和44.2%;跨度对日光温室稳定承载力的影响较大,与8 m跨度相比,10、12 m跨度的日光温室的荷载系数分别下降了 27.1%和57.9%;相较于均匀分布雪荷载,在非均匀分布雪荷载下日光温室的稳定承载力最大下降63.8%;相较于不设置拉杆和撑杆的情况,单独设置拉杆的日光温室稳定承载力最大可提高9.0%,单独设置撑杆的日光温室稳定承载力最大可提高66.8%.该研究得出的结果和给出的建议可为型钢拱架日光温室结构抗雪设计、稳定性研究和防灾分析提供技术指导和理论参考.

    温室结构荷载型钢拱架失稳机理跨度拉杆撑杆

    CFD-DEM方法研究下降管结构对颗粒流动的影响

    刘浩马瑞孙雪峰高豪磊...
    205-213页
    查看更多>>摘要:为了明确不同下降管结构内陶瓷球和生物质颗粒的流动规律,对比研究了方形和圆形下降管对颗粒轴向速度、颗粒碰撞率和生物质停留时间的影响,同时考察了管径对颗粒轴向速度和生物质停留时间的影响.搭建了 CFD-DEM耦合框架,并利用粒子图像测速技术对模拟进行了速度验证.试验结果表明,模拟结果与试验结果吻合良好;混合颗粒在圆管中的时均轴向速度高于方管,圆管中陶瓷球的最大轴向速度比方管高10%左右;不同管径大小下降管中的颗粒轴向速度差异主要体现在下降管的转弯处,管径60、70和80 mm下降管转弯处的陶瓷球速度依次损失了 37%、40%、45%左右,生物质的速度依次损失了 49%、52%、54%左右;方管中生物质与壁面的接触碰撞频率更高,圆管中生物质与陶瓷球的接触碰撞频率更高,两种管中分别约为23%和39%的生物质颗粒与陶瓷球接触;陶瓷球的加入后方管和圆管中的生物质停留时间分布离散程度分别增加了 10%和17%.研究结果为下降管热解装置中的颗粒流动状态分析及结构设计和优化提供了依据.

    生物质下降管计算机仿真CFD-DEM气固两相流

    铁铝土泥浆包覆与淬灭强化荔枝木炭化物的碳固存率

    校亮吴静华李文瀚李悦诗...
    214-221页
    查看更多>>摘要:生物质炭作为一种富碳多孔材料,具有固碳、减污和培肥等多重功效.基于当前限氧高温热裂解制炭技术及炭改性方法,该研究以亚热带地区常见的荔枝木为原材料、选取铁铝土制成泥浆,通过泥浆包覆和淬灭实现生物质"自限氧"和"水"淬灭,探讨铁铝土泥浆在荔枝木炭化过程中的作用及其对炭质的影响机理.结果表明:铁铝土泥浆包覆和淬灭制得的荔枝木炭的碳含量和碳固存率最高,分别为83.5%和83.9%,较无包覆水淬灭炭品的碳含量和碳固存率提高了 16.7和37.8个百分点.扫描电镜-能谱分析的结果表明,铁铝土泥浆包覆和淬灭生成的炭品的碳骨架结构规整且其表面有铁铝矿物负载.一方面,泥浆通过涂层包覆形成了包覆壳,以物理阻隔作用截留了碳(防止炭化物中的碳在持续燃烧中生成COx);另一方面,铁铝矿物在高温热裂解过程中与炭化物结合,形成了矿质(Fe/Al)-碳质复合体,实现了碳固存.研究可为生物质炭的制备提供新的便捷、廉价的技术思路,以生物质就地炭化和应用的碳负排放方案助力碳中和.

    生物质炭包覆碳固存率铁铝土泥浆淬灭荔枝木

    国土空间"三线"冲突视角下耕地管控刚性与弹性空间划定

    牛帅胡业翠陈星鑫高梦雯...
    222-232页
    查看更多>>摘要:开展耕地管控刚性与弹性空间划定,对实现粮食安全与耕地多功能利用具有重要现实意义.该研究以广西河池市辖区为例,从协调国土空间"三线"冲突发挥耕地多功能视角,基于农业.生态-城市空间的资源本底评价与未来情景模拟,运用"刚性约束"和"弹性引导"的规划思路统筹"三线"冲突区的耕地分级分类划定.研究结果表明:1)"三线"冲突视角下,耕地管控的刚性与弹性分区可划分为永久基本农田刚性管控区与生产.生态、生产.生活、生产-生态.生活复合利用弹性区;2)研究区耕地质量整体处于中等偏下水平,高质量耕地集中分布区与生态保护重要区、城镇开发边界之间冲突严重,冲突区面积达212.39 km2;3)冲突研判与调整融合得到2035年研究区耕地刚性管控区及三种耕地复合利用弹性区,并提出耕地刚性管制与弹性调控的分区管控措施.该研究刚性与弹性相结合的耕地管控分区有助于制定更精细化的耕地管理方案和落实耕地的多功能和可持续利用.

    土地利用耕地系统刚性与弹性空间"三线"国土空间规划耕地多功能喀斯特地区

    矿区生态监测的地理加权遥感生态指数构建及评价

    李子璇刘珺吕天王曼琦...
    233-243页
    查看更多>>摘要:矿区生态是陆地生态系统的重要组成部分,准确监测矿区生态对保护生态环境、维持生态平衡具有重要意义.遥感技术为矿区生态监测提供了有效手段,针对遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)在矿区生态监测中存在监测精度低、针对性弱和指标权重空间上均一化问题,该研究对RSEI进行了改进.首先,考虑矿区特殊的生态成因,在绿度、热度、湿度、干度的基础上加入煤尘污染因子构成矿区遥感生态指数;然后,利用地理加权主成分分析法确定各指标的空间权重,构建了地理加权遥感生态指数(geographically weighted-remote sensing ecological index,GW-RSEI);最后,以山西省大同煤田为例,基于多期遥感影像对GW-RSEI在矿区生态监测中的有效性、适用性进行了验证.结果表明:GW-RSEI能准确捕捉矿区大气中的煤尘污染,从整体和局部尺度实现了矿区生态的精准监测,有效提高了矿区生态监测的精度;地理加权主成分分析法能够明确表征矿区生态的空间异质性和生态环境变化的空间连续性;2000-2020年大同煤田的GW-RSEI均值分别为0.51、0.48、0.46、0.59、0.56,整体生态环境经历了先恶化后改善的过程,其东南部生态环境变化趋势与整体一致,而西北部生态环境呈现先改善后恶化的变化趋势.研究成果为准确监测矿区生态提供了一种更加科学、有效的方法.

    生态监测遥感生态指数地理加权主成分分析矿区

    基于DPSIRM和PLUS模型的秦岭北麓生态敏感性评估

    赵欢欢刘金成郭义军王海明...
    244-252,封3页
    查看更多>>摘要:秦岭北麓地区地势复杂、气候多变,生态环境丰富多样,是中国独特的生态宝库之一.而随着经济发展和人口增加,其生态环境也面临着严峻的挑战,保护其生态环境已成为当前亟待解决的问题.为此,该研究提出了一种结合"驱动力-压力-状态-影响-响应-管理"(driving-force-pressure-state-impact-response-management,DPSIRM)和斑块生成土地利用变化模拟(patch-generating land use simulation,PLUS)模型来评价秦岭北麓生态环境的方法.首先,基于DPSIRM模型,选取了 17个指标对2010、2015、2020年的秦岭北麓生态环境状况进行生态敏感性评价,其次在此基础上运用PLUS模型预测不同情景下2020-2030年秦岭北麓土地利用空间布局情况,最后利用预测的土地利用类型数据作为影响生态环境的因子,预测研究区的生态敏感性空间分布特征.结果表明:秦岭北麓生态敏感区主要分布在中心城区周围,距城区越远,抗干扰能力越强;2010-2020年非敏感性区域逐步增多,从9%增加到了 26%,2010年低敏感区占比最多(38%),2015年中敏感区占比最多(28%),2020年低敏感区占比最多(30%),极高敏感区整体占比不高且相差不大(5%~10%),表明随着时间的变化研究区生态环境已得到初步改善且总体状态向好发展;2020-2030年3种不同情景下土地利用类型主要以耕地、林地、草地为主,模拟预测发现以生态保护为前提的保护与开发是较为适应当前可持续发展战略的情景.研究结果可为研究区生态环境保护和可持续土地利用提供科学依据.

    生态模型敏感性DPSIRM模型PLUS模型空间格局秦岭北麓

    纳米纤维素水凝胶的制备与表征及其对猪肉的保鲜作用

    余科金张司雨聂宇嫦张宁...
    253-261页
    查看更多>>摘要:为了探究大豆种皮纳米纤维素对水凝胶机械性能和抗疲劳性的影响,并提高水凝胶的综合机械性能.该研究通过-20 ℃低温循环冷冻-解冻法制备具有可拉伸、强韧、抗疲劳的聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米纤维素水凝胶,探究水凝胶对猪肉货架期的影响.通过扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、X-射线衍射仪、热重仪和质构仪测定了水凝胶的理化性质和机械性能.研究结果表明,水凝胶内部单体之间以氢键和酯键交联,内部呈现多孔结构,断裂伸长率为230%、压缩强度为70 kPa、拉伸强度为17 kPa,经过多次循环拉伸仍具有良好的机械性能和较高的抗疲劳性.猪肉保鲜试验表明,水凝胶维持了猪肉色泽的稳定性,防止内部水分流失,并且将猪肉的保质期延长至10d.因此,该水凝胶可用于食品包装以延长冷藏肉制品的保质期.该研究为构建一种可拉伸、强韧、抗疲劳的多功能水凝胶提供了理论依据.

    纳米纤维素水凝胶工艺机械性能抗疲劳性猪肉保鲜

    基于YOLOv8-ABW的黄花成熟度检测方法

    吴利刚陈乐刘泽鹏武晔秋...
    262-272页
    查看更多>>摘要:为实现黄花成熟度的快速、高精度识别,针对其相似特征识别精确度低以及相互遮挡检测困难的问题,提出一种基于YOLOv8-ABW的黄花成熟度检测方法.该研究在特征提取网络中加入结合注意力机制的尺度特征交互机制(attention based intra-scale feature interaction,AIFI),更好地提取黄花特征信息,提高检测的精确度.在特征融合网络中,进一步采用加权的双向特征金字塔特征融合网络(bidirectional feature pyramid network,Bi FPN),实现更高层次的跨通道特征融合,有效减少通道中的特征冗余.此外使用WIoUv3作为损失函数,聚焦普通质量的锚框,提高模型的定位性能.试验结果表明:YOLOv8-ABW模型检测精确度为82.32%,召回率为83.71%,平均精度均值mAP@0.5和mAP@0.5:0.95分别为88.44%和74.84%,调和均值提升至0.86,实时检测速度为214.5帧/s.与YOLOv8相比,YOLOv8-ABW的精确度提高1.41个百分点,召回率提高0.75个百分点,mAP@0.5和mAP@0.5∶0.95分别提升1.54个百分点和1.42个百分点.对比RT-DETR、YOLOv3、YOLOv5、YOLOv7模型,YOLOv8-ABW参数量最少,仅为3.65×106,且模型浮点运算量比YOLOv7少96.3 G.体现出YOLOv8-ABW模型能够在黄花成熟度检测中平衡检测精确度和检测速度,综合性能最佳,为黄花智能化实时采摘研究提供技术支持.

    机器学习模型YOLOv8黄花深度学习成熟度检测

    高真空脱溶工艺对南极磷虾油品质影响

    宋静茹张光耀肖盈辰黄佳蓉...
    273-283页
    查看更多>>摘要:为评估高真空脱溶技术对南极磷虾油品质的影响,该研究测定正己烷残留量、虾青素含量、色泽、氧化稳定性、脂肪酸组成,以及动脉粥样硬化指数(atherosclerosis index,AI)和血栓形成指数(thrombogenic index,TI)等多项指标,对脱溶工艺效果进行全面评估.结果表明,在50℃处理50 min、60 ℃处理30 min或70 ℃处理15 min的条件下,南极磷虾油中的正己烷残留量显著降至20mg/kg以下,符合《食品安全国家标准食用油:GB/T 2716-2018》对溶剂残留量的限定.脱溶工艺保护了虾青素含量,确保其质量分数维持在30mg/kg以上,满足《农业农村部水产行业标准磷虾油:SC/T3506-2020》对磷虾油合格品的规定.脱溶处理后的磷虾油在色泽、氧化稳定性、脂肪酸组成以及AI和TI等关键指标上展现出良好的稳定性,未见显著变化(P>0.05).高真空脱溶工艺有效去除了溶剂残留,同时完好保留了磷虾油的理化特性和营养价值,为油脂工业高效、环保的脱溶解决方案的提出提供参考.

    水产养殖真空南极磷虾油高真空脱溶正己烷残留量虾青素含量

    不同粒色藜麦挤压面条品质特性分析

    汤晓智张红玉余梦兰陈凤莲...
    284-292页
    查看更多>>摘要:为了探究不同粒色藜麦挤压面条品质特性的差异及机理,该研究对比分析了不同粒色藜麦粉的基础组分、糊化特性、挤压面条微观结构、蒸煮品质、活性成分及淀粉体外消化特性的差异.结果表明:白藜麦粉中淀粉含量最高,糊化后峰值黏度、最终黏度和回生值也最高.红、黑藜麦粉及挤压面条中的多酚、黄酮含量及抗氧化活性显著高于白藜麦粉和挤压面条.挤压后,淀粉结晶度均下降,白藜麦面条中淀粉的结晶度最高.红(2.25 min)、黑藜麦(2.75 min)面条的蒸煮时间短,但蒸煮品质显著低于白藜麦面条(P<0.05).扫描电镜显示白藜麦面条淀粉凝胶网络结构更加连续致密,导致其淀粉水解率和预计升糖指数显著低于红、黑藜麦面条(P<0.05).该研究为高品质藜麦面条的生产加工提供理论和技术参考.

    藜麦挤压面条蒸煮品质营养特性微观结构