基于農業現代化發展的計算機模擬仿真技術應用研究

計算機模擬仿真技術出現至今已接近一百年，設計初衷是被用于軍事目的的仿真技術，目前已被廣泛應用于生活中的各個產業。農業經過了多個發展階段，在計算機出現后則在計算機技術的幫助下逐步現代化，而計算機模擬仿真技術從各個方面提供了更好的研究支持，提高了農業效率，是現代農業的重要組成部分。由陳樹人等編著的《計算機模擬技術及其在農業工程中的應用》一書，可為計算機模擬仿真技術在農業現代化發展的應用方面提供指導幫助，幫助農業在現代化的道路上繼續前進。

該書以實際情況舉例，不僅提供了使用建模軟件的新思路、新應用，還通過實際的案例對理論研究進行支撐，通過理論研究為實際操作提供理論依據。全書共分為五章。第一章介紹了計算機模擬及其在農業工程中的應用基礎;第二章介紹了MATLAB及其在采摘機械臂運動仿真中的應用;第三章介紹了ANSYS有限元分析及其在農業工程中的應用;第四章介紹了Fluent模擬及其在農業工程中的應用;第五章介紹了ADAMS及其在農業機械仿真中的應用等多個計算機模擬仿真技術。

現代農業是一項集合了數十個尖端工業技術和高新科技產業的龐大產業，我國作為傳統農業國家，農業的起步非常早，可以追溯到數千年前的石器時代，但在近現代由于歷史因素的影響發展較為緩慢，需要向國際上的先進現代農業產業奮起直追。其中，計算機模擬仿真技術作為在21世紀才開始蓬勃發展的新興技術，在短短的20年間已廣泛應用于農業生產的各個方面。

結合該書，計算機模擬仿真技術在農業中運用的理論基礎和實際操作表現如下：

首先，介紹了MATLAB軟件及其在采摘機械臂運動仿真中的應用。MATLAB是我國大部分高校農業專業學生都需要學習使用的數學建模軟件，高校中的MATLAB課程多用于教學生使用MATLAB，并將其運用于理論數學模型的建立上，而非對于實際機械的模型探討。該書作者將其開發出了新的用途，將MATLAB用于研究番茄采摘機械手運動，并且以番茄采摘機械手運動為例進行分析與仿真，從而建立了MOTOMAN SV3X機械手運動學數學模型，并完成了基于MATLAB的MOTOMAN SV3X逆運動學仿真，從多個角度證明了使用MATLAB進行機械仿真的可行性。同時，該書作者還通過具體的數學模型進行講解，在該書中以番茄采摘機械手避障路徑規劃算法設計為例，嚴謹細致具體地說明了MATLAB在案例中的實際操作技術，拓展了MATLAB在農業現代化過程中的應用范圍。

其次，該書作者在書中討論了有限元分析法及其在農業工程中的應用。有限元分析計算精度高，作為被普遍使用的工程分析手段，在農業領域的應用范圍還不夠廣泛。該書作者在書中講到了有限元單元法基礎和理論，深入淺出地系統闡述了有限元分析法的過程和原理，并使用ANSYS系統舉例說明了有限元分析的典型步驟和實例分析。同樣，該書提供了4個例子用來說明有限元分析在農業工程中的應用：利用YLZ-2型油菜聯合收割機割臺框架模態分析、HR601驅動橋變速箱殼體結構分析、土壤直角切削仿真和花粉管細胞極向生長模擬。這4個例子從4個不同方面、不同領域、不同角度全方位地運用了有限元分析法，為該書的理論研究提供了實際操作基礎。

最后，該書作者闡述了Fluent模擬及其在農業工程中的應用和ADAMS及其在農業機械仿真中的應用。Fluent作為一款流體力學模擬仿真軟件，在之前多用于流體力學本身的研究。陳樹人教授將其應用于農業灌溉等多方面，是一種大膽的創新。根據陳樹人教授的研究，Fluent在農業現代化方面的表現非常出色，其模擬仿真能力在多個案例上均可直接體現。

ADAMS作為一款機械系統動力學自動分析的應用軟件，主要運用于農業工程的設計階段。由于軟件可以非常方便地對虛擬機械進行建模仿真，在各種系統中進行靜力學、運動學和動力學分析，因此可為農業機械提供精準的動態懸架分析，并可在仿真過程中進行時變累計質量的計算，幫助農業機械設計人員在工業設計階段即可精準控制變量，完成農業機械設計，在農業現代化發展的各個領域中均有廣泛應用。

總之，該書不僅可為我國農業高校計算機模擬仿真技術課程提供強有力的理論指導，還對我國現代農業工業設計和農業工程實際操作提供理論支持。該書內容全面詳實、嚴謹扎實，既可作為高等學校專業教材使用，也可作為農業工程技術人員的工具書使用，值得閱讀。

（景妮，女，碩士，講師，研究方向：計算機應用）

書名： 計算機模擬技術及其在農業工程中的應用

作者： 陳樹人，毛罕平，賈衛東，李青林，尹建軍

出版社： 江蘇大學出版社

ISBN： 9787811302363

出版時間： 2011年9月

定價： 32.00元