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“十三五”国家重点研发计划课题“杂粮作物机械收获力学特性研究”通过科技成果评价

823日,我校农业工程学院崔清亮教授主持的“十三五”国家重点研发计划“杂粮作物机械收获力学特性研究”课题研究形成的“杂粮作物生物力学性质测试装置”(山西农业大学完成)、“杂粮作物生物力学性质及试验方法研究”(山西农业大学完成)和“杂粮作物脱粒与分离试验台及脱分机理”(黑龙江八一农垦大学完成)3项成果,由中华全国供销合作总社科技推广中心组织会议进行了科技成果评价。科技成果评价组由中国农业机械化科学研究院、中国科学院理化技术研究所、中国农业大学、东北农业大学、太原理工大学、河北农业大学、河北中农博远农业装备有限公司有关专家组成,中国农业机械化科学研究院研究员、副总工程师杨炳南担任专家组组长。经专家组审核相关评价材料、质询和讨论,一致同意3项成果通过科技成果评价,总体达到国内领先水平。

该课题由山西农业大学农业工程学院主持承担,与中国农业大学、黑龙江八一农垦大学合作完成。课题实施期间,瞄准谷子、荞麦、燕麦和青稞4种杂粮作物机械收获过程机械特性,重点解决品种、生物学特性、地域性等差异引起的生物力学性质测试难题,研究创制了杂粮作物生物力学性质测试夹具/装置11套(件),为探究杂粮作物茎秆—机械耦合作用规律、籽粒—机械耦合作用规律及籽粒损伤机理,以及作物脱出混合物料的清选动力学特性提供了测试技术手段。基于自主创制的测试装置,开展了杂粮作物茎秆的拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切、动静态切割和粘弹性等力学性质测试方法研究;杂粮作物籽粒的摩擦、压缩、碰撞、剪切和粘弹性等力学性质测试方法研究;机械脱出物各组分悬浮速度和清选动力学特性测试方法研究。建立了茎秆纤维细观力学模型及茎秆变刚度弯曲、籽粒微观力学、茎秆籽粒粘弹性力学、单纵轴流脱分装置内脱分和机械脱出物清选动力学模型,测定了相关参数,为杂粮收获机械设计提供了茎秆强韧化、籽粒损伤与裂纹形成及脱粒分离机理支持。

课题成果获批国家专利17件(发明5件),发表学术论文36篇(SCI/EI检索22篇),为农业工程学科领域农业生物力学研究方面提供新的借鉴参考。测定的杂粮作物生物力学性质参数及揭示的机理已应用于杂粮作物收获机械关键工作部件及整机开发,大大提升了杂粮作物收获机械化水平,有效地解决了杂粮产区劳动力缺乏、劳动强度大、生产效率低、收获损失率大等问题,将为推进我国特色杂粮收获机械化发展、杂粮产业升级及乡村振兴发挥重要基础支持作用。

 

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