基于农业现代化发展的计算机模拟仿真技术应用研究

计算机模拟仿真技术出现至今已接近一百年，设计初衷是被用于军事目的的仿真技术，目前已被广泛应用于生活中的各个产业。农业经过了多个发展阶段，在计算机出现后则在计算机技术的帮助下逐步现代化，而计算机模拟仿真技术从各个方面提供了更好的研究支持，提高了农业效率，是现代农业的重要组成部分。由陈树人等编著的《计算机模拟技术及其在农业工程中的应用》一书，可为计算机模拟仿真技术在农业现代化发展的应用方面提供指导帮助，帮助农业在现代化的道路上继续前进。

该书以实际情况举例，不仅提供了使用建模软件的新思路、新应用，还通过实际的案例对理论研究进行支撑，通过理论研究为实际操作提供理论依据。全书共分为五章。第一章介绍了计算机模拟及其在农业工程中的应用基础;第二章介绍了MATLAB及其在采摘机械臂运动仿真中的应用;第三章介绍了ANSYS有限元分析及其在农业工程中的应用;第四章介绍了Fluent模拟及其在农业工程中的应用;第五章介绍了ADAMS及其在农业机械仿真中的应用等多个计算机模拟仿真技术。

现代农业是一项集合了数十个尖端工业技术和高新科技产业的庞大产业，我国作为传统农业国家，农业的起步非常早，可以追溯到数千年前的石器时代，但在近现代由于历史因素的影响发展较为缓慢，需要向国际上的先进现代农业产业奋起直追。其中，计算机模拟仿真技术作为在21世纪才开始蓬勃发展的新兴技术，在短短的20年间已广泛应用于农业生产的各个方面。

结合该书，计算机模拟仿真技术在农业中运用的理论基础和实际操作表现如下：

首先，介绍了MATLAB软件及其在采摘机械臂运动仿真中的应用。MATLAB是我国大部分高校农业专业学生都需要学习使用的数学建模软件，高校中的MATLAB课程多用于教学生使用MATLAB，并将其运用于理论数学模型的建立上，而非对于实际机械的模型探讨。该书作者将其开发出了新的用途，将MATLAB用于研究番茄采摘机械手运动，并且以番茄采摘机械手运动为例进行分析与仿真，从而建立了MOTOMAN SV3X机械手运动学数学模型，并完成了基于MATLAB的MOTOMAN SV3X逆运动学仿真，从多个角度证明了使用MATLAB进行机械仿真的可行性。同时，该书作者还通过具体的数学模型进行讲解，在该书中以番茄采摘机械手避障路径规划算法设计为例，严谨细致具体地说明了MATLAB在案例中的实际操作技术，拓展了MATLAB在农业现代化过程中的应用范围。

其次，该书作者在书中讨论了有限元分析法及其在农业工程中的应用。有限元分析计算精度高，作为被普遍使用的工程分析手段，在农业领域的应用范围还不够广泛。该书作者在书中讲到了有限元单元法基础和理论，深入浅出地系统阐述了有限元分析法的过程和原理，并使用ANSYS系统举例说明了有限元分析的典型步骤和实例分析。同样，该书提供了4个例子用来说明有限元分析在农业工程中的应用：利用YLZ-2型油菜联合收割机割台框架模态分析、HR601驱动桥变速箱殼体结构分析、土壤直角切削仿真和花粉管细胞极向生长模拟。这4个例子从4个不同方面、不同领域、不同角度全方位地运用了有限元分析法，为该书的理论研究提供了实际操作基础。

最后，该书作者阐述了Fluent模拟及其在农业工程中的应用和ADAMS及其在农业机械仿真中的应用。Fluent作为一款流体力学模拟仿真软件，在之前多用于流体力学本身的研究。陈树人教授将其应用于农业灌溉等多方面，是一种大胆的创新。根据陈树人教授的研究，Fluent在农业现代化方面的表现非常出色，其模拟仿真能力在多个案例上均可直接体现。

ADAMS作为一款机械系统动力学自动分析的应用软件，主要运用于农业工程的设计阶段。由于软件可以非常方便地对虚拟机械进行建模仿真，在各种系统中进行静力学、运动学和动力学分析，因此可为农业机械提供精准的动态悬架分析，并可在仿真过程中进行时变累计质量的计算，帮助农业机械设计人员在工业设计阶段即可精准控制变量，完成农业机械设计，在农业现代化发展的各个领域中均有广泛应用。

总之，该书不仅可为我国农业高校计算机模拟仿真技术课程提供强有力的理论指导，还对我国现代农业工业设计和农业工程实际操作提供理论支持。该书内容全面详实、严谨扎实，既可作为高等学校专业教材使用，也可作为农业工程技术人员的工具书使用，值得阅读。

（景妮，女，硕士，讲师，研究方向：计算机应用）

书名： 计算机模拟技术及其在农业工程中的应用

作者： 陈树人，毛罕平，贾卫东，李青林，尹建军

出版社： 江苏大学出版社

ISBN： 9787811302363

出版时间： 2011年9月

定价： 32.00元