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公开(公告)号：CN117521462B
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202311522640.4
申请日：2023-11-15
Applicant: 南通大学
IPC: G06F30/23 , G06Q50/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及农林业果树采收技术领域，尤其涉及一种考虑成熟度的果实脱落预测有限元模型构建方法，包括：步骤1、对于所研究林果作物的柄果系统进行采样，其中，柄果系统由果实、果柄以及与果柄连接的果枝组成；步骤2、测量所研究柄果系统各部分结构材料参数，建立柄果系统有限元模型；步骤3、果柄材料的应力应变曲线通过对果柄进行拉伸测试计算得到；步骤4、当柄果系统振动模拟过程中分离层网格单元的最大主应力达到所设定的阈值时，对应分离层的网格单元自动删除，实现果实的分离脱落。本发明可以精确地预测果实在不同振动条件下的脱落分离状况，可以探究果实在不同成熟阶段的振动脱落特性，从而更好地安排采收时间和方法，提高采收效率。
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公开(公告)号：CN116698329B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202310709306.3
申请日：2023-06-15
Applicant: 南通大学
IPC: G01M7/02
Abstract: 本申请公开了一种基于惯性振动装置的最优采收频率测试方法及系统，包括以下步骤：基于果树生长状况，获取测试点的位置；基于果树对应的常用激振频率，确定频率区间；基于果树的振动响应测试，进行振动响应数据的采集和分析；基于输出作用力与转速成二次曲线关系，设定单位力引起的加速度响应指标；基于各个测试点在不同激振频率下的加速度响应曲线，确定果树在惯性式振动采收时的最优振动频率。本申请通过定义单位力引起的加速度响应指标，并对加速度信号进行归一化处理，能够更准确地评估果树在不同激振频率下的振动效果，操作流程简单直观，可在实际采收场景中进行。
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公开(公告)号：CN116698592A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310709317.1
申请日：2023-06-15
Applicant: 南通大学
Abstract: 本申请公开了一种基于高速相机的果柄弹性参数测试方法及系统，该方法包括：将果柄的两端夹持，并在果柄中选择两点作为标记点；基于果柄拉伸测试，获取果柄变形量与受力关系图；基于标记点的图片，获取标记点之间的果柄平均截面积；拟合获取果柄的应力‑应变曲线；分离弹性变形阶段的应力‑应变曲线，计算果柄的弹性模量。本申请通过高速相机记录果柄的变形过程，能够实时观测果柄的伸长量和拉力的变化，并进行数据拟合计算，从而得到准确的果柄弹性参数；同时在果柄上两个标记点之间的距离作为初始长度，避免了夹具滑移对结果产生的误差，从而更准确地测量果柄的变形。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117521462A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311522640.4
申请日：2023-11-15
Applicant: 南通大学
IPC: G06F30/23 , G06Q50/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及农林业果树采收技术领域，尤其涉及一种考虑成熟度的果实脱落预测有限元模型构建方法，包括：步骤1、对于所研究林果作物的柄果系统进行采样，其中，柄果系统由果实、果柄以及与果柄连接的果枝组成；步骤2、测量所研究柄果系统各部分结构材料参数，建立柄果系统有限元模型；步骤3、果柄材料的应力应变曲线通过对果柄进行拉伸测试计算得到；步骤4、当柄果系统振动模拟过程中分离层网格单元的最大主应力达到所设定的阈值时，对应分离层的网格单元自动删除，实现果实的分离脱落。本发明可以精确地预测果实在不同振动条件下的脱落分离状况，可以探究果实在不同成熟阶段的振动脱落特性，从而更好地安排采收时间和方法，提高采收效率。
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公开(公告)号：CN117390922A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311346342.4
申请日：2023-10-18
Applicant: 南通大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/08
Abstract: 本发明公开了一种探究柄果系统模态变异性的有限元模型构建与分析方法，包括：建立初始有限元模型；设置初始有限元模型中的不确定性参数；随机抽取一定数量的柄果系统样本，分别测量其各个不确定性参数的数值，得到各个不确定性参数的变化范围；建立柄果系统非概率表征模型，将各个不确定性参数分别表示为给定上限和下限的区间变量；计算各个不确定参数的灵敏度；剔除灵敏度低于灵敏度阈值的不确定性参数；确定每个重要不确定参数的多个取值；计算重要不确定参数在不同的取值下的各阶固有频率。本方法考虑了柄果系统各部分材料和几何参数的随机性，以更全面地描述柄果系统的变异性；能够得到柄果系统各阶固有频率的分布范围。
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公开(公告)号：CN117390921A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311345689.7
申请日：2023-10-18
Applicant: 南通大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/08
Abstract: 本发明公开一种基于模态参数的柄果系统模型修正方法，包括：对柄果系统进行模态识别测试，得到真实第一阶固有频率；建立柄果系统有限元初始分析模型，分析得到第一阶固有频率；对比分析的第一阶固有频率与真实的第一阶固有频率，判断模型是否需修正；建立柄果系统不确定性表征模型，进行随机有限元模态分析与响应面分析，得到果柄弹性模量与系统第一阶固有频率的相关性；根据第一步得到的真实第一阶固有频率，确定模态分析中果柄弹性模量修正值，进而获得修正后的柄果系统有限元分析模型。本发明通过模态参数的修正，进而获得修正后柄果系统有限元分析模型，模型的模拟结果能够更准确地反映实际情况，从而有助于更好地理解柄果系统的振动行为。
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公开(公告)号：CN117390920A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311345687.8
申请日：2023-10-18
Applicant: 南通大学
IPC: G06F30/23 , G06T7/13 , G06T7/62 , G06T17/20 , G06F111/08
Abstract: 本发明公开了用于评估重心位置对柄果系统固有频率影响的模型构建方法，包括：选取一定数量的柄果系统样本，测试其各项物理参数的均值；在二维软件中绘制该果实的半边轮廓；将果实的半边轮廓导入至三维软件中，分别旋转270度和90度进而得到组成果实的果Ⅰ和果Ⅱ两部分实体；获取重心偏离率与果Ⅰ、果Ⅱ的密度的对应关系；通过有限元模态分析，获取果Ⅰ、果Ⅱ的密度与柄果系统固有频率的对应关系；根据重心偏离率与果Ⅰ、果Ⅱ的密度的对应关系，以及果Ⅰ、果Ⅱ的密度与柄果系统固有频率的对应关系，得到重心偏离率与柄果系统固有频率的对应关系。本发明通过引入重心偏离率作为参数，能够更全面、准确地评估重心位置对柄果系统固有频率的影响。
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公开(公告)号：CN116698329A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310709306.3
申请日：2023-06-15
Applicant: 南通大学
IPC: G01M7/02
Abstract: 本申请公开了一种基于惯性振动装置的最优采收频率测试方法及系统，包括以下步骤：基于果树生长状况，获取测试点的位置；基于果树对应的常用激振频率，确定频率区间；基于果树的振动响应测试，进行振动响应数据的采集和分析；基于输出作用力与转速成二次曲线关系，设定单位力引起的加速度响应指标；基于各个测试点在不同激振频率下的加速度响应曲线，确定果树在惯性式振动采收时的最优振动频率。本申请通过定义单位力引起的加速度响应指标，并对加速度信号进行归一化处理，能够更准确地评估果树在不同激振频率下的振动效果，操作流程简单直观，可在实际采收场景中进行。
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