基于修剪机械设计的龙眼树枝力学特性试验

为获得龙眼树枝力学特性基础参数,在精密型万能试验机上对修剪期龙眼树枝进行了压缩、拉伸和剪切试验。结果表明:龙眼树枝顺纹抗压强度为18.33~27.77 MPa,平均值为23.68 MPa;抗压弹性模量为351.51~835.85 MPa,平均值为547.2 MPa;抗压强度与压缩能之间呈显著指数函数正相关;龙眼树枝顺纹抗拉强度为40.26~70.28 MPa,平均值为52.12 MPa;剪切强度为9.05~13.42 MPa,平均值为11.44 MPa,峰值剪切力与树枝横截面面积呈极显著线性函数正相关,剪切功与树枝横截面面积呈极显著幂函数正相关。     

不同收获期玉米秸秆剪切力学性能的研究简

[目的]研究玉米秸秆的物理力学性能,可为研制低能耗、高效率的秸秆收获及加工设备提供不可或缺的基本技术参数,减少成本、缩短研发周期。[方法]利用万能试验机,测试了不同收获期玉米秸秆的剪切力性能,并分析刀具的刃角、剪切速度、取样位置等因素对剪切力的影响。[结果]各因素对试验指标（最大剪切力）的影响按大小次序是取样位置→收获期→刀刃角→剪切速度。刀刃角越小,剪切力越小,越省力;剪切力随着剪切速度的提高呈下降趋势;根部秸秆剪切力稍微大于中部,上部秸秆的剪切力明显小于其他2个部位。[结论]随着玉米收获期的延迟,秸秆的纤维素和木质素含量增加,对应的剪切力增大,作为饲料适口性变差,所以应该在玉米成熟后尽早收获秸秆并进行加工处理。     

室温固化无溶剂双组份聚氨酯结构胶的研究

合成了4种相对分子质量和官能度各不相同的聚酯多元醇,并与MDI反应合成了端羟基及端异氰酸基预聚体,通过红外光谱对其结构进行了表征.研究了不同端羟基化合物与端异氰酸基化合物所构体系的粘接性能、热老化性能及热失重情况,结果表明该体系室温剪切强度为35~40 MPa,80℃,100℃和200℃剪切强度可达12~16 MPa,6~8 MPa和3~5 MPa,90°剥离强度为5~7 kN/m,T5最高为286℃,加入石棉后体系的高温剪切强度及耐热老化性能都得到提高.     

基于离散元法玉米秸秆双层粘结模型力学特性研究

针对玉米秸秆外表皮与内穰力学特性存在显著差异问题,建立离散元玉米秸秆双层粘结双峰分布模型,通过力学试验与虚拟仿真试验对比,标定玉米秸秆外表皮和内穰力学参数,校正离散元模型,探究玉米秸秆力学特性.结果表明,采用离散元Hertz-Mindlin with bonding颗粒接触方法可建立玉米秸秆双层粘结双峰分布模型.完善DEM方法建立玉米秸秆颗粒粒度随机分布的双层粘结模型方法.通过力学试验得出青贮玉米秸秆外表皮弹性模量和剪切模量分别为982.52和387.58 MPa,青贮玉米秸秆内穰弹性模量和剪切模量分别为28.64和8.13 MPa,外表皮木质部与内穰纤维部力学特性差异显著.计算得出外表皮-外表皮、外表皮-内穰、内穰-内穰之间粘结参数.通过单轴压缩试验,剪切与虚拟仿真试验对比验证离散元模型可靠性.文章所建立玉米秸秆双层粘结双峰分布离散元模型表征两者力学特性差异,为青贮玉米饲料数值化研究提供理论依据.     

棉花秸秆拉伸力学性能分析

[目的]分析棉花秸秆的拉伸力学性能,为其在砌体结构中的应用提供理论依据.[方法]采用电子万能试验机测定棉花秸秆不同品种、不同生长部位和不同含水率的抗拉强度及不同品种、不同含水率的弹性模量,研究其抗拉强度和弹性模量的变化规律.[结果]棉花秸秆抗拉强度和弹性模量受品种影响较小;在含水率近似相等情况下,棉花秸秆各部位的抗拉强度由根部向稍部逐渐降低;含水率为50%~75%的棉花秸秆抗拉强度最大;干棉花秸秆平均弹性模量大于含水棉花秸秆平均弹性模量;干秸秆平均弹性模量范围为2.38~6.33 GPa,含水秸秆平均弹性模量范围为1.22~2.83 GPa.[结论]含水率是影响棉花秸秆抗拉强度和弹性模量的主要因素,应作为配棉秆植物筋砌体结构应用的拉伸力学性能首选参数.     

香蕉梳柄的结构特征及其力学特性试验

针对香蕉因落梳环节劳力大、人工成本高而制约香蕉采收处理机械化的发展问题,研究香蕉梳柄的结构特征及其力学特性参数,以期为研制智能香蕉落梳装备提供参数依据。分析香蕉梳柄在穗秆上不同位置的结构特征,并在精密型微控电子式万能试验机上,通过对香蕉梳柄进行压缩特性、剪切特性试验,深入研究梳柄位置对其弹性模量、峰值剪切力及剪切强度的影响,并对其进行相关性分析。结果表明,梳柄弹性模量在4.69~8.15 MPa范围,标准差为1.01 MPa,变异系数为15.81%;峰值剪切力在0.153~0.290 k N范围,标准差为0.036 k N,变异系数为16.02%;剪切强度在0.036~0.057 MPa范围,标准差为0.006 MPa,变异系数为13.16%。香蕉梳柄含水率、间距、峰值剪切力及剪切强度与梳柄位置呈线性相关;梳柄弧长、密度及弹性模量与梳柄位置呈二次曲线相关。     

开缝处理聚丙烯无纺布增强单板层积材的研究

为了提高单板层积材(LVL)的力学性能,扩大其应用领域,提高木材资源和无纺布的利用价值,采用剪切开缝处理的聚丙烯(PP)无纺布与单板复合制备层积材,通过正交试验的设计原理探究热压压力(1.0、1.2、1.4 MPa)、温度(115、125、135℃)和时间(48、60、72 s·mm~(-1))对PP无纺布增强LVL的静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)和水平剪切强度(HSS)的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)分析了增强型LVL的微观形态变化。结果表明:较佳的热压工艺参数组合为热压压力1.2 MPa、热压温度125℃、热压时间60 s·mm~(-1),在此工艺参数条件下制得的开缝处理的PP无纺布LVL的MOR、MOE和HSS分别为49.77、7119.48和1.52 MPa,与普通型LVL相比,分别增加了20.04%、24.15%和39.45%,与未开缝处理的PP无纺布LVL相比,分别增加了5.94%、7.80%和53.54%,剪切开缝的PP无纺布添加到单板中更有利于无纺布与单板的结合。     

基于二次回归正交旋转组合设计的棉秆剪切和弯曲特性试验

采用二次回归正交旋转组合设计方法研究棉秆的剪切和弯曲特性。通过试验研究取样部位、含水率和加载速度对棉秆剪切强度的影响,含水率和取样部位对棉秆弯曲强度的影响。研究结果表明,当含水率为30%时,位于棉秆下部剪切强度达到最大,为8.69 MPa。在研究棉秆剪切强度的3个因素中,含水率和取样部位对棉秆剪切强度影响较显著;在研究棉秆弯曲强度的2个因素中,含水率对棉秆弯曲强度影响较显著。本研究建立了棉秆剪切强度与含水率、取样部位和加载速度的回归模型及棉秆弯曲强度与含水率、取样部位的回归模型,所得模型与实际拟合效果较好,从而为棉秆切割、收获机械的设计参数优化提供技术支持。     

基于图像处理技术的玉米秸秆弹性模量研究

文章针对黑龙江地区四种常见玉米品种秸秆的弹性模量进行研究。采用数字图像处理技术对秸秆不同生长部位进行面积测定,通过标准块进行检验计算,该方法精度可达到2%,单点像素代表面积达6.41E-8 m2;并通过万能试验机对秸秆进行平行纤维生长方向的压缩试验,经数据分析得出玉米秸秆的弹性模量自根部向上、经过果实区后明显变小,变化梯度最大可达0.136 MPa.mm-1。     

基于图像处理技术的玉米秸秆弹性模量研究

文章针对黑龙江地区四种常见玉米品种秸秆的弹性模量进行研究.采用数字图像处理技术对秸秆不同生长部位进行面积测定,通过标准块进行检验计算,该方法精度可达到2％,单点像素代表面积达6.41E-8 m2;并通过万能试验机对秸秆进行平行纤维生长方向的压缩试验,经数据分析得出玉米秸秆的弹性模量自根部向上、经过果实区后明显变小,变化梯度最大可达0.136 MPa·mm-1.     

原茬地免耕覆秸播种机寒地秸秆腐解特性研究

基于玉米-大豆轮作模式,分析2BMFJ原茬地免耕覆秸大豆播种机北方寒地玉米秸秆覆盖还田腐解周期。在自然条件下,168 d试验周期内,应用秸秆残余应力法与多重比较法结合研究地表覆盖秸秆腐解规律,秸秆不同部位腐解规律,增施有机肥对秸秆腐解影响。结果表明,地表覆盖秸秆可自然腐解,阶段性明显,经机械剪切未被撕裂秸秆降解率56.3%,撕裂后秸秆降解率62.4%;不同部位玉米秸秆降解率差异显著(P<0.05),秸秆自顶部至底部降解率呈线性降低;增施有机肥对秸秆腐解具有促进作用(P<0.05)。研究结果揭示2BMFJ原茬地免耕覆秸播种机北方寒地玉米秸秆覆盖还田腐解特性;填补北方寒地玉米-大豆大田轮作模式下,经机械剪切后覆盖在地表不同形态秸秆腐解规律空白;为原茬地免耕覆秸精量大豆播种机械化技术在北方寒地推广应用提供理论支持。     

7种化学固沙剂固化沙体的基本特征

面对种类繁多的固沙材料,通过对固化沙体基本强度特征的研究,筛选出优良固沙材料并应用到沙漠的治理中。针对引进的7种化学固沙剂,进行固化沙体抗压强度、抗剪强度、老化等基本性能测试。结果表明:固沙剂施用量为30kg/666.7m2时只有石家庄、任丘抗压强度在1MPa以下,其他5种固沙剂抗压强度都在1MPa以上;施用量为40、50kg/666.7m2时抗压强度都在1MPa以上;固化沙体剪切强度为0.240 2~2.575 5MPa;固沙剂与施用量、剪切强度之间存在直线关系;经历0~300h间断照射后,7种固沙剂质量的损失率为0.2%~1.9%。初步筛选以北京、旱宝贝、文安、威海4种固沙剂较好,不同固沙剂的其他性质需要进一步试验验证。     

轧孔单板-塑料复合无醛胶合板的热压工艺研究

【目的】根据高密度聚乙烯塑料薄膜(HDPE)熔融后黏度大的特点,确定生产轧孔尾巨桉单板/HDPE复合无醛胶合板(简称WPCP)的可行性和热压工艺参数。【方法】利用数字显微镜揭示WPCP界面的微观形态特征,通过单因素试验分析WPCP的热压工艺条件(热压温度、热压压力、热压时间)对其胶合强度、静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)的影响,确定WPCP的热压工艺条件。【结果】单板表面的轧孔处理可以提高塑料薄膜的渗透性,在各单板层之间形成"树枝状胶钉"薄膜结构;在热压温度170~180℃、热压压力1.0~1.2 MPa、热压时间8~10min的条件下,WPCP胶合强度、静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)分别为1.21~1.32MPa,42.76~65.81MPa和6 678.43~8 348.93MPa,其MOR和MOE的值均达到普通胶合板的性能要求,可以生产出符合国家Ⅰ类胶合板胶合强度要求的无醛木塑胶合板。【结论】综合考虑生产成本和复合板性能指标,确定优化工艺因子为热压温度170℃,热压压力1.0MPa,热压时间10min,WPCP的MOR、MOE分别为64.13和8 167.57MPa,相当于中等硬材水平。     

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。     

不同配比有机土对茄子生长 产量和品质的影响

以洁净土、腐熟玉米秸秆和菌糠为原料配制茄子栽培基质,对茄子进行控根容器栽培,试验设洁净土、腐熟玉米秸秆、菌糠加入体积比5:1:4、5:2:3、5:3:2和5:4:1计4个处理,以不加入腐熟玉米秸秆和菌糠的洁净土为对照(CK),研究了不同配比的有机土对茄子植株生长以及果实产量和品质的影响。结果表明:添加腐熟玉米秸秆和菌糠处理的茄子形态指标(株高、叶面积、茎粗)、植株干重、产量因素(单株果实数、单果重)、产量(前期产量、总产量)以及营养品质(可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、Vc含量和芦丁含量)均跃CK,且不同配比处理的指标差异达到了显著水平,其中,茄子栽培基质中V(洁净土):V(腐熟玉米秸秆):V(菌糠)越5:3:2时茄子的植株形态指标、前期产量、总产量和果实营养成分含量均为最高,体积比为5:2:3时效果次之,二者的指标值均显著跃CK,可作为茄子控根容器栽培的栽培基质。     

不同规格、不同部位籽瓜果皮质地特性分析

【目的】研究不同规格、不同部位籽瓜果皮质地特性之间的差异、变异程度和变化规律。【方法】以小型、中型和大型3种不同规格的籽瓜为试材,在位移模式下,利用P/2柱状探头对籽瓜不同部位的试切样品进行穿刺试验,测定其强度、破裂深度、脆度和韧性等4种质地特性。【结果】(1)不同规格、不同部位籽瓜果皮质地特性之间均存在差异,大型和中型籽瓜的果皮强度大于小型籽瓜;大型籽瓜的破裂深度大于其他2种规格籽瓜;瓜梗部和中上部籽瓜果皮强度和韧性高于其他部位。(2)通过对籽瓜不同部位果皮的各个质地特性试验值进行回归分析,得出籽瓜果皮强度、果皮脆度与部位之间满足高斯函数模型,果皮破裂深度、果皮韧性与部位之间满足多项式函数模型。(3)大型籽瓜果皮质地特性变异系数均大于其他2种规格的籽瓜,其变异系数分别为:果皮强度13.25%、破裂深度8.83%、果皮脆度16.26%、果皮韧性15.73%;而不同部位中,赤道部的果皮各质地特性的变异系数均最大。(4)相关性分析表明:籽瓜不同部位果皮各质地特性之间多呈显著正相关,呈显著负相关的相对较少。【结论】首次明确了籽瓜果皮质地特性的变化规律,可为籽瓜其他生物特性的研究及储藏保鲜提供理论依据。     

小麦秸秆剪切力学性能的测试

为分析小麦茎秆在剪切过程中力的变化规律,以及不同加载速率对剪切强度和剪切功的影响,选择成熟期自然状态下风干的宜宾1号、矮抗58、周麦22和豫麦7号4个品种小麦茎秆的第2～4节间为研究对象,采用美国FTC公司生产的TMS-PRO型质构仪在茎秆节间中心进行横纹剪切试验,测定不同加载速率下不同品种不同节间的最大剪切力、剪切强度以及剪切功。结果表明:小麦茎秆在剪切过程中力的变化规律是先上升再减小,然后上升直至切断最后卸载的变化过程,4个品种小麦茎秆不同节间的硬度为37.3～191.0N,剪切强度为4.2～9.8MPa,剪切功为43.53～432.23mJ;同一小麦品种不同节间的剪切强度和剪切功均为第2节间最大,第3节间次之,第4节间最小。运用SPSS软件对不同加载速率对剪切强度和剪切功进行显著性检验,分析结果表明不同加载速率对剪切强度和剪切功均无显著影响。     

岩溶峰丛洼地不同地貌部位扶芳藤的生理生态适应特征

本文选择桂林会仙石灰岩峰丛洼地不同地貌部位的扶芳藤为研究对象,运用光合作用测定系统(LI-6400)测定其光合生理指标,对比分析洼地和山腰两种不同地貌部位扶芳藤的光合日动态和光强响应特征,并对其光合参数进行了测定及相关分析.结果表明:洼地和山腰扶芳藤的净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)日变化均为双峰型,且Pn日变化存在明显的"午休"现象.不同地貌部位不同时间段的扶芳藤净光合速率Pn与气孔导度(stometal conductance,Gs)、胞问C02浓度(intercellular CO2concentration.Ci)、蒸腾速率(transpiration rate.Tr)、叶面温度(leaf temperature,TI)以及光合有效辐射(photosynthetic available radi-ation.PAR)等光合参数的相关关系有明显的差异.洼地和山腰扶芳藤的光补偿点、光饱和点和表观量子效率大小表明扶芳藤既有一定的耐荫能力,又能适应一定强度的阳光辐射.两者问的差异反映了扶芳藤对不同地貌部位岩溶环境具有较强的适应能力.     

万寿菊秸秆微观形貌和化学组成的变异研究

目的研究万寿菊秸秆的微观形貌、化学元素组成和官能团的变异规律，可以在微观尺度和分子水平上为科学合理利用农作物秸秆提供技术依据。方法采用场发射扫描电镜（FE-SEM）和电子能谱（EDS）表征万寿菊秸秆横切面的微观结构变异和化学元素组成变异情况；采用彩色图像计算机分析系统，对万寿菊秸秆的上段、中段、下段进行胞壁率测量；采用傅里叶一维红外光谱（FTIR）、二阶导数光谱（SDIR）和二维相关红外光谱（2DIR）表征万寿菊秸秆沿高度方向上的官能团变异规律。结果万寿菊秸秆的径向尺寸在上段变异较小（极差为7.3），而在中段和下段的变异较大（极差分别是10.0和10.7）；万寿菊秸秆的上段组织结构“粗疏”，但在中段和下段的管孔直径及分布密度差异不大，导管类型主要是单管孔或复管孔，万寿菊秸秆的碳氧比在高度方向由上至下为0.73、0.79、0.83，呈现递增趋势，氮元素原子百分比也有同样趋势；万寿菊秸秆的胞壁率沿径向由内向外，高度方向由上向下均呈现出递增趋势；万寿菊秸秆不同高度对应的FTIR谱图在2 816 ~ 2 972 cm? 1、1 651、1 461 cm? 1、849 ~ 800 cm? 1处，SDIR谱图在1 700、1 280 cm? 1处，以及2DIR谱图在3 240 ~ 3 409 cm? 1、2 921、2 850、1 619 cm? 1处均存在较明显变化，表明对应官能团的种类与吸收峰强度和秸秆高度位置的变化有一定的相关性。结论通过对万寿菊秸秆微观形貌和官能团分析，揭示了万寿菊秸秆的径向尺寸、内部组织结构、碳氧原子百分比、细胞的胞壁率与秸秆生长高度方向的对应关系；推测出秸秆主要化学成分所含官能团的种类和数量在秸秆生长高度方向上的变异规律。      

铺装结构及密度对玉米秸秆轻质复合板性能的影响

为充分利用玉米秸秆并制备性能优越的轻质复合材料,通过对玉米秸秆内外表面特性的分析,采用机械疏解重组其胶合结构单元,以脲醛树脂为胶黏剂,制备定向和均向2种玉米秸秆轻质复合板。本文研究了不同铺装方式和密度对板材静曲强度(MOR)、弯曲弹性模量(MOE)、内结合强度(IB)、吸水厚度膨胀率(TS)、吸水率(WA)的影响。结果表明:定向铺装结构可以增强复合板材的MOR、MOE、IB,相同密度下定向玉米秸秆复合板(OCSB)的纵向静曲强度(MOR∥)和纵向弹性模量(MOE∥)约为均向玉米秸秆复合板(HCSB)的3倍,IB约为4~5倍。OCSB的MOR∥、MOE∥明显大于横向静曲强度(MOR#x22A5;)、横向弹性模量(MOE#x22A5;);OCSB密度为0.3 g/cm3时,MOR∥约为MOR#x22A5;的3.5倍,MOE∥约为MOE#x22A5;的5倍。OCSB的MOR#x22A5;均大于HCSB的MOR(密度0.3 g/cm3除外),OCSB的MOE#x22A5;均小于HCSB。OCSB和HCSB的MOR、MOE在试验范围内都随着密度的增加而增加;当OCSB密度为0.6 g/cm3时,MOR∥为25.24 MPa,MOE∥达到4 216 MPa,其物理力学性能够满足在民用建筑中的使用。此外,OCSB的TS、WA均小于HCSB。