基于位置动力学的植物动态虚拟仿真方法

植物真实感动态虚拟仿真不仅是当前现代农业科学与植物学领域面临的难点问题之一,也是计算机应用与虚拟现实技术领域的研究热点。建立基于物理属性的真实感植物动力学模型,并利用基于物理过程的动态虚拟仿真算法是有效提高植物动态模拟真实感效果的途径。基于位置动力学的方法是一种高效模拟物体运动学-动力学过程的新方法,可有效模拟刚体、柔体目标的动态物理过程。建立一种基于位置动力学的植物动态虚拟仿真模型,引入距离约束和角度约束条件,以玉米为例实现自然条件下主要器官、植株和群体的动态虚拟仿真,获得玉米三维可视化仿真结果,与传统的基于质点弹簧模型的模拟方法相比,模拟过程具有较高的执行效率,最后对算法执行效率效果及其局限进行了分析讨论。为植物动态虚拟仿真方法研究提供新的技术参考。     

荸荠花粉活力测定及贮藏寿命研究

为了解荸荠[Heleocharis dulcis(Burm.f.)Trin.ex Hensch.]花粉生活力和最佳体外萌发条件,分别采用I2-KI、TTC、MTT染色法和离体培养基萌发法对荸荠花粉活力进行了测定,并初步研究了荸荠花粉在常温(25℃)条件和低温(4℃)贮藏条件下活力变化的动态。结果表明,MTT染色法测定结果与离体萌发法最接近,最适宜荸荠花粉活力的快速检测;离体萌发法适宜培养基配方为1%蔗糖+50μg/m L硼酸;荸荠花粉在常温条件下50 min活力降至0.29%的低水平,在低温条件下5 h后完全失去活力。     

果园秸秆覆盖机抛土轮设计与试验

为实现果园秸秆覆盖机同步覆土功能,解决果园秸秆覆盖存在的火患隐患和秸秆因风雨集堆的问题,提出一种对抛式覆土方案,对对抛式覆土装置的核心部件抛土轮进行结构设计并确定抛土轮直径、叶片数、作业转速等关键参数,采用EDEM仿真软件,分析抛土轮入土深度、转速、抛土角对覆土效果的影响规律;在自行研制的试验台架上对单个抛土轮进行抛土覆土试验。试验结果表明:抛土轮覆土宽度为152.3～251.3cm,覆土厚度10.4～18.3mm,覆土厚度标准差1.4～4.1mm,漏盖率为0,符合果园秸秆层薄土盖压作业要求;分别建立了抛土角、入土深度、转速与覆土厚度和覆土宽度的模型,其决定系数分别为0.943 6和0.932 2,覆土厚度与覆土宽度模型拟合良好。     

6-HUS并联运动平台动力学建模与仿真分析

鉴于串联机构难以实现复杂的空间曲面轨迹运动,提出了一种应用在沿空间曲线及曲面进行作业的6-HUS并联运动平台。对6-HUS并联运动平台进行动力学分析,并采用拉格朗日法建立其动力学模型。结合给定的运动算例,通过Matlab软件编程对所建立的动力学模型进行求解,得到了各个驱动杆的驱动力变化曲线。再采用Adams软件对6-HUS并联运动平台虚拟样机进行动力学仿真,虚拟仿真得到的驱动力曲线与数值仿真结果基本一致,证明在机构模型进行适当简化的基础上,采用拉格朗日法建立的动力学模型是可行的,这为后续的动力学优化与控制系统设计提供了理论依据。      

玉米衣对水溶液中重金属Pb(Ⅱ)的吸附研究

以农业废弃物玉米(Zea mays L.)衣为吸附剂,研究其对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附作用,采用扫描电镜、红外光谱仪等对玉米衣的表面多孔性、吸附作用基团进行分析,并探究玉米衣的最佳吸附条件、吸附等温线、动力学模型。结果表明,当溶液Pb(Ⅱ)浓度为20 mg/L,p H为6.0,吸附剂投加量为0.10 g时,吸附率最高,达到94.77%;玉米衣对Pb(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学方程,以化学吸附为主;其吸附等温线符合Langmuir模型,为单分子层吸附;扫描电镜结果表明玉米衣表面覆盖大量绒毛,断裂形成小孔,有利于增加比表面积;红外光谱分析表明吸附过程中起主要作用的官能团有羧基、羟基等;当溶液中含有Ca2+、Mg2+等阳离子时,一定程度影响Pb(Ⅱ)的吸附。利用0.2 mol/L HCl解吸9.5 h解吸效果更好,其解吸率可达到48%。在众多吸附剂中,玉米衣最大吸附量可达32.468 mg/g,处于较好的吸附水平,因此,利用玉米衣作为吸附剂去除溶液中Pb(Ⅱ)具有潜在的应用前景。     

基于ADAMS啤酒花清选机振动分选装置的虚拟设计及仿真研究

基于ADAMS软件,提出了一种对啤酒花清选机振动分离装置进行虚拟设计的方法,建立了啤酒花清选机振动分选装置的模型,并进行了动态仿真分析.结果表明:振动板沿垂直方向的振幅逐渐减小,有利于花的滚落和叶片向上的抛离;振动板水平速度逐渐增大,有利于降低花的破损率以及提高叶片向前的抛离.在模型中添加了物料元及作用力,测试了物料元的运动轨迹、速度及加速度,结果表明该装置可分离酒花和叶片.     

模块式苗木抚育机辅助作业臂模块动力学分析

应用Solid Works软件及ADAMS仿真软件,对模块式苗木抚育机辅助作业臂模块进行了虚拟样机建立与动力学仿真。结果表明:应用软件建立三维模型以及动力学仿真,验证了抚育机辅助作业臂模块翻转、升降、恢复的动作过程,说明虚拟样机运行良好。借助ADAMS软件,对正载及偏载工况下辅助作业臂模块进行了动力学仿真,分别得到了辅助作业臂模块在不同工况下翻转油缸以及升降油缸受力曲线和关键铰点的受力曲线,辅助作业臂模块受力变化情况吻合辅助作业臂模块实际受力情况。应用虚拟样机技术,对抚育机辅助作业臂进行动力学仿真,有着过程高效、低成本、输出结果直观形象、仿真效果好等特点。     

基于内聚力模型苎麻茎秆界面分离试验与模拟

选择双线性内聚力模型作为苎麻[Boehmeria nivea(L.)Gaudich.]茎秆界面分离力学模型,按内聚力模型理论对苎麻茎秆韧皮纤维和木质部在万能试验机进行分离拉伸试验,得到了苎麻茎秆韧皮纤维与木质部的分离应力与位移关系曲线,并进行了曲线拟合分析;应用ABAQUS软件对双线性内聚力模型进行茎秆界面分离模拟,模拟了韧皮纤维与木质部分离过程及应力在界面上的分布;通过将模拟值与试验值进行对比,根据试验参数来调整双线性内聚力模型的参数,能够较好模拟苎麻茎秆界面微观力学,从而反映出苎麻茎秆在开裂过程的界面应力位移关系。     

高速烟支切割支撑装置动力学仿真研究

基于机械系统动力学仿真原理，提出了一种集计算机辅助设计、有限元分析、机构运动仿真于一体的新方法。在ADAMS软件环境下，建立了ADAMS与ANSYS之间的双向数据传输，并对高速卷烟机烟支切割装置虚拟原型系统进行了动力分析，取得了满意的效果。     

应用虚拟仿真软件ADAMS进行半挂汽车列车制动动力学分析

将虚拟仿真软件ADAMS应用到半挂汽车列车制动动力学研究中，建立了半挂汽车列车整车26自由度(DOF)动力学模型。对半挂汽车列车转弯制动进行了仿真分析，并在仿真分析时考虑了感载比例阀与气压制动管路传递特性的影响，仿真分析结果与理论分析一致。     

滚珠丝杠进给系统的动力学仿真

以高速数控机床进给系统为研究对象,根据负载条件,介绍了如何选择伺服电机的方法。利用ADAMS软件建立了其滚珠丝杠进给系统的虚拟样机模型,并对模型进行了运动学、动力学仿真,给出了仿真结果,为机床一次性试制成功提供了可靠保证。本项研究为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法。     

振动挤压式荸荠收获机的设计与试验

针对旱收荸荠（Eleocharis dulcis）时人工劳动强度大、作业效率低和果土分离困难的问题,设计了一种振动挤压式荸荠收获机。通过对作业过程中荸荠土块的受力分析,确定了影响分离性能的关键参数为振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速,并根据已有经验初步确定关键参数取值范围。以振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速为影响因素,以土层破碎率为评价指标,利用Design-Expert 10.0设计CCD中心组合试验,通过RecurDyn-EDEM耦合进行仿真,确定当振动板振幅为33.04 mm、振动板振频6.63 Hz、钉齿辊转速336.72 r/min时,存在较优破碎效果,土层破碎率为93.58%。以振动板实际振幅32.41 mm、振频6.5 Hz,钉齿滚转速330 r/min进行田间验证试验,结果显示,实际土层破碎率93.54%、明荠率80.33%、损伤率28.08%,碎土效果好,与仿真结果拟合度高。试验结果表明,通过增强土层破碎效果进而提高果土分离程度,使得分离后的荸荠抛撒在表层,便于人工捡拾。     

八种肺衣属地衣内生真菌的鉴定及抗菌活性研究

采用平板分离法,从四川省黄龙、九寨沟等地采集肺衣属(lobaria sp.)地衣中分离内生真菌,分别对其进行液体发酵后检测发酵液的抑菌活性,并对具有抑菌活性的内生真菌进行形态学及分子生物学鉴定。结果表明,分离得到37株内生真菌,其中有8株内生真菌的发酵液具有一定的抑菌活性,分别属于黑孢属、链格孢属、镰刀菌属和木霉属等。     

基于虚拟仿真的免耕播种机关键部件及其参数的优化设计

为了提高排种器的排种精度和免耕精密播种机的设计效率,在免耕播种机的设计过程中引入了一种新的数字化虚拟仿真设计方法.该方法采用Pro/E软件建立了播种排种器的虚拟样机模型,并使用机械系统动力学自动分析(Automatic dynamic analysis of machanical system,ADMAS)虚拟仿真软件对其动力性能进行了仿真.通过与相关文献对比发现其结果基本吻合,误差率为5.98%,验证了仿真结果的可靠性.由仿真结果的分析发现,不同排种盘转速下得到的清种角度和重播率有所不同,其中在转速为40 r/min时,排种器的重播率最小,清种效果最佳,因此可以选取该转速条件下对应的清种角度作为排种器的设计依据对各种结构参数进行优化,以提高免耕播种机关键部件的设计精度.     

蕨菜组织培养的消毒方法比较

以蕨菜[Pteridium aquilinum (L.) Kuhn var.latiusculum(Desv.) Underw.ex Heller]粗壮、幼嫩的茎段为外植体实施组织培养,比较了不同的消毒步骤及洗刷处理对蕨菜茎段的消毒效果.结果表明,用柔软毛笔对蕨菜茎段表面洗刷1 min,再用75％的乙醇浸泡15s,接着用1.0 g/L的HgCl2溶液处理5min,取得了组织培养最佳的消毒效果,其污染率为15.0％,成活率达66.7％,是试验范围内效果最佳的消毒方法.     

宁夏枸杞花培株系生物学性状及果实品质比较

以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)宁杞1号花药培养获得的株系为研究对象,研究其叶片、花器官、果实生物学性状及果实品质,旨在获得表型良好的育种材料。结果表明,利用花药培养技术,能够创制出具有不同形态特征的种质资源,其与母株相比,叶片长度变短,部分株系叶片宽度及厚度增加,花冠直径、花柄长度减小,果实单果重、纵横径减小,种子数减少,鲜果中胡萝卜素及甜菜碱含量减少。在5份花培株系中,编号194的材料果实单果重及纵横径、糖含量均极显著高于其他材料。     

基于虚拟样机技术的水稻快速插秧机推秧装置设计

文章提出了基于UG/ADAMS/ANSYS软件的水稻快速插秧机推秧装置设计解决方案,并以该装置为研究对象,建立了水稻快速插秧机推秧装置的虚拟样机模型,对该装置进行了仿真分析。结果表明,用虚拟样机技术可以实现水稻快速插秧机推秧装置快速、准确地分析和改进结构,提高设计速度、缩短设计周期、减少设计成本;通过对虚拟设计样机的物理样机考核证明,虚拟样机技术可为农机复杂结构设计提供帮助。     

条斑紫菜褐斑病原褐藻酸降解菌的筛选与鉴定

对分离自条斑紫菜(Porphyrae yezoensis L.)褐斑病的1株能够分解褐藻酸的假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)Z2进行了致病性、形态特征、生理生化特性及16 S rRNA与gyrB基因序列的系统发育学分析等研究.结果表明,该菌能够使条斑紫菜出现红斑,为革兰氏染色阴性杆菌,有动力,氧化酶阳性,严格需氧,生长需要Na+,大小约在(1.0～1.2)μm×(2.0～2.5)μm;其16 S rRNA和gyrB基因序列通过Blast检索均与假交替单胞菌属(Pseudoalte romonas)细菌具有较高的同源性,gyrB基因序列与产黑假交替单胞菌(Pseudoalteromonas nigrifaciens)同源性在99％,综合分离菌的形态、生理生化特性及16 S rRNA和gyrB两种基因的分子鉴定,确认分离菌为假交替单胞菌,且初步认为其可导致紫菜发生褐斑病.     

广东地区墨兰和大花蕙兰炭疽病菌的鉴定

对广东省部分地区栽培墨兰(Cymbidium sinense (Jackson ex Andr.)Willd.)和大花蕙兰(C.hybridum L.)上普遍发生的炭疽菌(Colletotrichum)病害进行了鉴定.经病原菌分离培养、致病性测定及病原菌形态观察和内部转录间隔区(Internal transcribed space,ITS)、β-微管蛋白(β-tubulin)序列分析,结果表明,墨兰炭疽病由博宁炭疽菌(Colletotrichum boninese J.Moriwaki,Toy Sato&T.Tsukiboshi)、胶孢炭疽菌(C.gloeosporioides Penz.)引起,而大花蕙兰炭疽病仅由胶孢炭疽菌(C.gloeosporioides Penz.)引起.     

产紫杉醇内生真菌O60B1的分离及鉴定

从曼地亚红豆杉(Taxus x media)树皮内表皮中分离得到1株产紫杉醇的内生真菌O60B1,并通过高效液相色谱法(HPLC)和质谱法(MS)分析其发酵产物,其紫杉醇产量为2.5～3.0 μg/g(紫杉醇/菌丝干重),并通过形态学特征和18 S rDNA序列分析,将其初步鉴定为毛霉属(Mucor sp.)真菌.