甘蔗尾茎泊松比的试验分析

【目的】为甘蔗断尾机构的设计及数学模型的建立进行动力学仿真提供理论依据。【方法】利用精密型微控电子万能试验机和静态电阻应变仪对甘蔗尾茎生长点以下第5、6节甘蔗皮、芯、节部位进行拉伸试验,并用电测法与力学分析得出各组分的泊松比参数。【结果】甘蔗尾茎生长点以下第5节甘蔗皮同性面泊松比小于0.028,异性面泊松比为0.233;第5节甘蔗芯同性面泊松比小于0.174,异性面泊松比为0.271;甘蔗尾茎生长点以下第6节甘蔗皮同性面泊松比小于0.001,异性面泊松比为0.238;第6节甘蔗芯同性面泊松比小于0.223,异性面泊松比为0.289;甘蔗节同性面泊松比小于0.305,异性面泊松比为0.344。【结论】甘蔗尾茎内部不同部位的同性面泊松比存在显著差异,异性面泊松比差异不大;甘蔗尾茎生长点以下第5、6节皮、芯同性面泊松比有显著差异,异性面泊松比差异不显著。     

甘蔗尾茎弯曲的力学性能

甘蔗尾茎的物理力学特性对于解决甘蔗断尾位置难以控制、断尾误差大这一关键技术难点具有重要意义,促进了甘蔗收获机械化的发展。利用自制的夹具,采用悬臂梁弯曲方法研究甘蔗尾茎在弯曲载荷下的力学特性。试验结果表明,蔗尾节位对抗弯强度、弯曲弹性模量的影响极显著,抗弯强度、弯曲弹性模量均随节位数值的增大而增大,由中部向尾部顶端生长点方向减小,呈二次曲线高度正相关关系;蔗尾生长点以下1~5节与6~9节的抗弯强度差异极显著,在1~5节处施加弯曲载荷,蔗茎容易断裂,断面光滑整齐;蔗尾生长点以下第5节处的抗弯强度平均值为9.40 MPa,标准误差为0.46 MPa,弯曲弹性模量平均值为55.85 MPa,标准误差为4.86 MPa。     

不同角度刀片刃口对甘蔗去皮的影响研究

[目的]研究甘蔗皮层在不同角度刃口刀片作用下的变化规律。[方法]甘蔗皮层的力学特性分析是设计甘蔗去皮机械的理论基础,以广西产红皮甘蔗为材料,研究不同角度刀片刃口对甘蔗去皮的影响。采用自制的刀片组及夹具在微机控制电子万能试验机(RG-M3005)上进行试验,对甘蔗茎秆节间和节点处去皮时的力学特性进行试验研究。[结果]试验表明,在对甘蔗茎秆的节间和节点部分进行去皮时,随着刃口角度的增加,刀片在去皮时所遇阻力逐渐增大,且不同角度刀片刃口在对甘蔗下段茎秆进行去皮时所遇阻力最大,而中段所遇阻力次之,上段最小;刀片刃口角度越小,在去皮过程中剥离甘蔗皮所需作用力越小。[结论]研究可为甘蔗去皮机械的研制奠定基础。     

水稻茎秆节间弹性模量和拉伸强度极限的研究

在齐穗后15 d和成熟期,分别测量了4个不同水稻品种(系)茎秆3个不同节间的弹性模量、拉伸强度极限,以及节间横截实面积、节间茎粗、节间茎壁厚,并作了差异显著性测验和相关性分析。发现同一水稻茎秆不同节间弹性模量、拉伸强度极限都随茎秆的成熟而增大,大小顺序一般为:第2节间>第3节间>第4节间,它们的差异显著性与水稻品种(系)、发育时期有关;不同的品种(系)茎秆同一节间的弹性模量和拉伸强度极限存在差异,差异显著性受品种(系)的遗传特性、节间位置和发育时期影响;节间横截面积、节间茎粗、节间茎壁厚与节间拉伸强度极限、弹性模量存在负相关。     

不同浓度赤霉素对甘蔗实生苗产量性状的影响

[目的]探索赤霉素(GA_3)对甘蔗实生苗产量性状的影响。[方法]采用不同浓度GA_3处理8个甘蔗实生苗组合,观察并测定处理后甘蔗丛有效茎数、株高、茎径、锤度等指标。[结果]对甘蔗实生苗叶片喷施不同浓度GA_3后,丛有效茎数、株高和茎径差异显著,锤度没有明显变化。GA_3处理能显著提高甘蔗实生苗产量,但对提高糖分无显著作用。[结论]该研究可为甘蔗育种应用提供参考依据。     

不同表面处理对麦秸秆结构和性能的影响

[目的]探讨酸、碱、水热处理对麦秸秆性能的影响。[方法]分别用20 g·L~(-1)NaOH、20 g·L~(-1)草酸和热水对麦秸秆表面进行处理,并测试3种表面处理和未处理麦秸秆的拉伸强度和弹性模量,用热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)分析它们的热性能,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析它们的化学官能团,并观察麦秸秆经不同表面处理后其内外表面的微观结构。[结果]不同处理方法对麦秸秆的拉伸强度和弹性模量均有较大影响,经NaOH处理后的麦秸秆拉伸强度和弹性模量较大,其次是水热处理,而草酸处理会降低麦秸秆的拉伸性能。不同表面处理麦秸秆的热失重趋势相同,在250~400℃内质量损失均较大,质量损失从大到小的处理依次为:20 g·L~(-1)NaOH处理(损失41.52%)、水热处理(损失34.98%)、未处理(损失29.57%)、20 g·L~(-1)草酸处理(损失27.61%)。[结论]不同表面处理均能够去除麦秸秆表面部分蜡质层,NaOH处理对麦秸秆表面蜡质层去除较多,使其表皮下层组织暴露增加,还能破坏C—O键,溶解麦秸秆中木质素和半纤维素,而水热处理对麦秸秆内外表面影响较小。     

不同收获方式对蔗田土壤容重及甘蔗宿根出苗的影响

[目的]研究机械收获对宿根甘蔗出苗及根系生长的影响,为筛选适宜机械收获的甘蔗品种及改进相应栽培技术提供理论依据.[方法]采用双因素裂区设计,设A1（人工收获）、A2（机械收获）为主处理,以B1（ROC22）、B2（桂糖29号）、B3（桂糖33号）3个副处理进行田间试验,通过测定土壤容重、宿根出苗发株和宿根根系生长情况等参数研究机械收获对宿根甘蔗生长的影响.[结果]与人工收获相比,机械收获处理显著增加蔗地土壤容重.与人工收获方式相比,机械收获下,B1和B2的单位面积根数和单位面积根鲜重极显著降低,出苗数显著增加;同品种甘蔗宿根单位面积生物量差异均不显著;B2和B3的根冠比均显著降低,其中B2达极显著水平;B1新根单重极显著降低,其他两个品种新根单重差异均不显著;3个品种单株苗重均显著降低;B2和B3的单株活根数均显著降低.与新植有效茎相比,人工收获处理3个参试品种宿根有效茎数均有所增加,增幅均在10.00％以内,其中B3增幅最高,为9.47％;机械收获处理B1和B2宿根有效茎数增幅分别为12.55％和18.08％,B3宿根有效茎数降低13.26％.[结论]甘蔗机械收获后,行沟间土壤容重明显增加,对甘蔗根系的生长产生限制作用,不同品种耐机械碾压能力不同,桂糖29号综合表现较好.     

机械收割对宿根蔗生理生化指标及产量和蔗糖分的影响

[目的]探讨机械收割对宿根蔗生长的影响,为推广应用甘蔗机械收割技术提供理论依据.[方法]以甘蔗品种福农15号、柳城03/182、赣蔗18号和粤糖00/236为供试材料,收获机械为HS180型整秆式甘蔗联合收割机.新植蔗于2009年12月29日分别采用机械和人工两种方式收获,其中粤糖00/236收获时蔗叶还田.宿根蔗于翌年2月破垄施肥和除草.201(年7~10月每个月的5日测定一次宿根蔗+1叶叶片的硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素总含量.于2010年12月21日全部人工砍收并测定农艺性状、产量和糖分.[结果]机收处理的宿根蔗+1叶叶片的硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量、叶绿素总含量以及茎长、茎径、单茎重、有效茎数、产量、蔗糖分和产糖量与人工处理的相比略有增减,但差异不显著.机械收割处理蔗叶粉碎还田的粤糖00/236的各项测定[结果]基本上均比人工处理的略好.[结论]机械收割对宿根蔗生长影响不明显,且机械收割蔗叶粉碎还田比传统方式还田效果好.     

甘蔗各家族SPS基因表达特性分析

[目的]通过时空表达特性分析,初步推测甘蔗各家族蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因在甘蔗蔗糖积累途径中的功能,为研究甘蔗各家族sPs基因的生物学功能奠定基础.[方法]采用荧光定量PCR分析甘蔗4个家族SPS基因在高、中、低糖甘蔗品种未成熟叶片、成熟叶片和茎中的时空表达特性.[结果]在甘蔗伸长期、蔗糖积累前期和蔗糖积累后期,SofSPSDⅢ基因在所有甘蔗品种的未成熟叶片、成熟叶片和茎中均高水平稳定表达,相对表达量在5.3~8.1;SofSPSB基因在成熟叶片中几乎不表达,而以茎中表达量最高.在伸长期,SofSPSC和SofSPSA基因表达较强,相对表达量分别为7.3~14.2和1.5~4.4;在蔗糖积累前期,SofSPSC基因表达稍有降低,但仍处于较高水平,相对表达量达为4.6~8.9,而SofSPSA基因表达加强,相对表达量达3.8~6.9;在蔗糖积累后期,SofSPSC基因在成熟叶片中的表达量比蔗糖积累前期下降4.0~7.2倍,且均比未成熟叶和茎中下降约6.0倍,而SofSPSA基因在不同组织中的表达量比蔗糖积累前期下降1.8~5.7倍.各家族SPS基因在不同糖分甘蔗品种间的表达趋势一致.[结论]甘蔗D家族SPS基因维持甘蔗蔗 糖合成的基本功能,通过调控C、A家族SPS基因的表达来调控蔗糖合成的强度,B家族SPS基因不参与甘蔗源叶中蔗糖合成而参与蔗糖的积累与利用.     

Effects of mechanical harvesting on physiological indices, yield and sucrose content in ratoon cane

[目的]探讨机械收割对宿根蔗生长的影响,为推广应用甘蔗机械收割技术提供理论依据.[方法]以甘蔗品种福农15号、柳城03/182、赣蔗18号和粤糖00/236为供试材料,收获机械为HS180型整秆式甘蔗联合收割机.新植蔗于2009年12月29日分别采用机械和人工两种方式收获,其中粤糖00/236收获时蔗叶还田.宿根蔗于翌年2月破垄施肥和除草.201(年7～10月每个月的5日测定一次宿根蔗+1叶叶片的硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素总含量.于2010年12月21日全部人工砍收并测定农艺性状、产量和糖分.[结果]机收处理的宿根蔗+1叶叶片的硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量、叶绿素总含量以及茎长、茎径、单茎重、有效茎数、产量、蔗糖分和产糖量与人工处理的相比略有增减,但差异不显著.机械收割处理蔗叶粉碎还田的粤糖00/236的各项测定[结果]基本上均比人工处理的略好.[结论]机械收割对宿根蔗生长影响不明显,且机械收割蔗叶粉碎还田比传统方式还田效果好.     

桐油处理对竹材抗老化性能的影响

[目的]研究桐油处理对竹材抗老化性能的影响。[方法]分别以金竹和楠竹为研究对象,研究桐油浸泡处理的2种竹材在WCAMA 6循环加速老化完成后,其抗拉强度、抗压强度、抗拉弹性模量的变化,用4种指标的平均保留率来揭示桐油对竹材抗老化性能的影响。[结果]虽然2种竹材的力学性能有一定差异,但在加速老化试验完成后2种竹材的抗压强度和抗拉弹性模量的保留率均很高,同时桐油处理试件的抗拉强度和抗压弹性模量的保留率与未经桐油处理的相比有所降低。[结论]桐油处理对评判竹材抗老化性能关键指标抗压强度提高最为明显,而难以提高其在加速老化环境下的抗拉强度和抗压弹性模量。在竹结构设计工作中,这些力学性能指标可为桐油处理后竹材抗老化性研究提供参考依据。     

地暖对刨花板地板力学性质的影响

[目的]探索刨花板力学性质的变化规律。[方法]模拟地暖条件,以热处理时间和温度为试验因子,采用全因素试验方法对12mm刨花板进行热处理,研究地暖对刨花板地板力学性质的影响。[结果]温度对刨花板的内结合强度、静曲强度和弹性模量的影响比较明显,随着温度的升高,刨花板的内结合强度先增大后降低,静曲强度变化较小,弹性模量趋于降低。而在热处理过程中．时间对刨花板的静曲强度、弹性模量、内结合强度影响相对较弱。随着时间的延长,刨花板静曲强度和弹性模量只发生了较小波动,内结合强度则出现较大的波动。经过热老化处理,可以改善刨花板的力学性质。[结论]该研究为刨花板生产提供了参考依据。     

油菜茎秆抗压力学性能的分析与研究(英文)

[目的]为研究油菜茎秆生物力学性能与油菜茎秆倒伏之间的相关性。[方法]通过对四川农业大学油菜研究中心培育的4个不同品系的油菜茎秆进行轴向压缩试验,研究分析各品系油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度、弹性模量和惯性矩沿茎秆距地高度的变化规律,以及品系、含水率对油菜茎秆生物力学性能指标的影响。[结果]随着茎秆距地高度的增加,油菜茎秆最大载荷基本呈线性减小的趋势,最大值在距地50 cm以下。4个品系的茎秆的最大抗压强度和弹性模量均沿着距地高度的而增加,是增长缓慢,变化不大,可认为弹性模量基本不变;干油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度和弹性模量都高于湿茎秆,说明油菜茎秆的含水率显著影响其抗压力学性能;结合田间油菜的实际倒伏情况可知,1 号的生物力学性能最差,倒伏程度也最严重,6 号和 F5的生物力学性能比1号和9号要好,抗倒伏能力也更强。[结论]该研究为相关作物的机械化生产及其产品深加工等作业机械的设计提供设计参数和依据,能更好地揭示生物的物性本质,且该研究所用方法还能对茎秆作物优种筛选进行评价。     

甘蔗叶拉伸特性研究

利用电子万能材料试验机测定收获后甘蔗叶叶鞘、叶脉中部、叶脉下部、叶薄片中部、叶薄片下部的拉伸力学特性。结果表明:在选择的5个部位的试样中,甘蔗叶叶脉的弹性模量、抗拉强度最大,抵抗弹性变形的能力最强,可为甘蔗叶集捆机、收获机、加工粉碎机的设计提供参考,有助于甘蔗叶的开发利用。     

小麦茎秆弯曲特性与密度间的关系研究

[目的]研究小麦茎秆弯曲特性与密度间的关系。[方法]测定郑麦9023和豫麦25茎秆基部第二节问的弹性模量、弯曲强度、抗弯刚度、密度及含水率。[结果]结果表明,在小麦灌浆期,茎秆基部弹性模量、惯性矩、抗弯刚度及密度在品种间存在显著差异（P〈0．05）,弯曲强度及含水率在品种间无显著差异（P〉O．05）;且其基部第二节间的弹性模量、弯曲强度、抗弯刚度与密度成正相关关系,与含水率成负相关关系。[结论]该研究结果为小麦的高产栽培、抗倒伏研究提供了参考依据。     

小麦茎秆抗拉性能研究

[目的]分析小麦茎秆的抗拉能力。[方法]以水分含量51.3%、自然状态下干燥的0158-2小麦成熟期去鞘茎秆为材料,研究小麦茎秆的抗拉能力。[结果]由应力-应变曲线可知,随着变形的增大,应力逐渐增大,达到最大值时出现断裂。由负荷-时间曲线可知,随着时间的变化,负荷线性增大。负荷随着变形的增大而增大。水分为51.3%时小麦茎秆的弹性模量范围为1 012.0～1 511.0 MPa,强度极限范围为30.9～134.7 MPa;干燥时小麦茎秆的弹性模量范围为2 672.3～4 593.0 MPa,强度极限范围为29.8～119.0 MPa。水分含量越高,小麦茎秆的弹性模量越小,强度极限也越小。[结论]小麦茎秆水分为51.3%时,其弹性模量为1 278.2 MPa,强度极限为64.6 MPa;茎秆干燥时其弹性模量为3 114.7 MPa,强度极限为78.0 MPa。     

基于废弃混纺纤维的花盆复合材料的成型工艺

[目的]研究不同工艺参数对花盆复合材料力学性能的影响。[方法]以拉伸强度、冲击强度为主要指标,采用正交及单因素试验对成型工艺进行优化。[结果]最优成型工艺条件为：热压温度185℃、热压压力12 MPa、热压时间9 min;该条件下的花盆复合材料的拉伸强度为68.76 MPa,冲击强度为9.13 KJ/m。[结论]为废弃纺织纤维复合材料的扩大应用提供了依据。     

辐射松层板抗弯性能的指接参数优化及无损检测研究

[目的]通过对辐射松层板指接工艺的研究,优化指接过程中的参数,提高指接层板的力学性能;基于应力波方法,开展对指接层板抗弯性能的无损检测研究,提高指接层板的强度稳定性.[方法]通过预试验过程确定端压,选择4种不同指长的铣刀,设定3种不同嵌合度大小,研究3因素对指接层板抗弯性能的影响,进而从中选出较优指接参数组合并与标准比...     

竹材薄壁组织拉伸性能及其变异规律的研究

  目的  从力学角度看，竹材的薄壁组织扮演基体的角色，而因其几何形貌的限制，目前针对薄壁组织开展的力学方面的相关研究较少。探索薄壁组织的力学性能，尤其是基体材料属性的赋值，对竹材精细化仿真模型的建立起到关键作用，进而提高模拟分析结果的准确性。  方法  以毛竹材为研究对象，7组试样取自同一竹秆不同高度处节间，软化后切厚度为30和80 μm的弦切片，其中厚度为30 μm的切片用于测试薄壁细胞形态参数，厚度为80 μm的切片用于制作有效试验段仅含薄壁组织的拉伸试样，并在力学试验机上结合光学引伸计完成竹材薄壁组织的拉伸试验，计算分析其抗拉强度、弹性模量和失效应变。  结果  竹材薄壁细胞长、宽、腔径和双壁厚在竹秆高度方向上无明显的变异规律；薄壁组织的平均抗拉强度为13.08 MPa，抗拉弹性模量为830.86 MPa，失效应变为1.98%，三者在竹秆高度上的变异规律均不明显；竹材薄壁组织拉伸性能与薄壁细胞形态之间的线性相关性较低。对薄壁组织拉伸失效断口的分析表明其拉伸失效的实质是胞间层分离与细胞壁断裂，本试验采用的毛竹材薄壁组织的平均抗拉强度在13.08 ~ 34.82 MPa之间。  结论  试验方法与结果均可靠，试验结果将为全面而深入地了解竹材力学性能及其数学模型的建立提供重要的参考价值，另外本试验方法将为植物材料力学性能的相关研究提供参考。然而，为提高测量结果的准确性还需进一步的深入研究，竹材薄壁细胞组织构造在竹秆高度方向上的变异规律与其力学性能之间的关系仍需探索。