穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能影响

【目的】基于木材内部天然多孔构造设计仿生木材的复孔吸声结构,研究穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能影响,为开发仿生木材吸声材料奠定理论基础。【方法】利用Rhinoceros三维建模软件进行结构设计,采用3D打印技术制备出仿生木材吸声结构。对比3D打印穿孔板,基于阻抗管传递函数法探究穿孔不同倾斜角度(0°、15°、30°、45°、60°)对3D打印仿生木材吸声结构的共振频率和吸声系数的影响。【结果】1) 3D打印穿孔板有2个共振频率,分别位于中低频和中高频处;而3D打印仿生木材吸声结构有3个共振频率,分别位于中低频、中高频和高频处,木质穿孔板仅在中低频具有共振频率,二者差异显著。2)穿孔倾斜角度对3D打印穿孔板的吸声性能有一定影响,在中低频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印穿孔板的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值总体呈上升趋势,峰值均在0. 8以上,吸声性能较好;在中高频处,随穿孔倾斜角度变化,3D打印穿孔板的共振频率和吸声系数峰值均有所改变,但无明确规律,此段吸声系数峰值在0. 3左右,吸声性能较差。3)穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能有较大影响,中低频处与中高频处的吸声规律与3D打印穿孔板基本一致;在高频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值均在0. 8以上,具有较好的吸声性能。【结论】穿孔倾斜角度的3D打印仿生木材吸声结构在中低频、中高频和高频处都有较好的吸声性能,在高频处,不同倾斜角度3D打印仿生木材吸声结构的共振频率跨度较大,可为以后全频率吸声结构的设计研究奠定理论基础。本研究结果为实现可设计吸声频率的新型复合材料提供一个新的研究方向,在一些特殊吸声环境领域具有较好的发展前景。     

1961—2018年黑龙江省干湿气候的时空格局特征

黑龙江省作为中国粮仓和东北亚生态屏障,旱涝对该区域农业生产及生态安全具有重要影响。为明确区域气候干湿状况的时空格局特征,根据黑龙江省62个气象站点1961—2018年逐日降水量资料,采用标准化降水指数(I_(SP)),利用气候趋势、Mexican Hat小波分析、经验正交函数(EOF)等方法,分析了黑龙江省近60年的气候干湿时空格局特征。结果表明:1961—2018年,黑龙江省年尺度标准化降水指数(I_(SP12))值在波动中呈微弱的增加态势,气候状况总体表现为湿润化趋势;季节尺度上,春季、秋季、冬季的气候均呈湿润化趋势,其中春季和冬季湿润化趋势较明显,均通过了0.01水平显著性检验,夏季总体呈不显著的干旱化趋势。年尺度I_(SP12)存在7 a主周期、28 a次周期,春季I_(SP3)(3个月尺度的I_(SP)值)存在24 a主周期,夏季I_(SP3)存在7 a主周期,秋季I_(SP3)存在7 a主周期、3 a次周期,冬季I_(SP3)存在28 a主周期、2 a次周期。且在未来一段时间内,黑龙江省年和季节气候在其主周期内均将处于湿润期。年气候干湿状况的空间变化具有3种典型模态,4个季节则均具备2种典型模态,年和四季的第一典型模态对应的典型场分布均为正值,具有全局一致型的空间变化特征,年季节尺度的气候整体干湿变化基本同步。松嫩和三江两大平原区是区域气候干湿变化的敏感区域。     

不同浓度浓硫酸破除野生大豆种子硬实的研究

一年生野生大豆存在硬实现象,必须经过适当处理破除硬实从而正常萌发.该研究采用浓硫酸酸蚀处理,对野生大豆种子进行了破除硬实试验.结果表明,浓硫酸酸蚀有明显的效果,可利用其进行大量种子的处理,但同时对大豆种子根的伤害率也随着酸蚀时间的增加而增加,出现无主根芽、根部粗大等畸形根,应加以注意.综合来看,酸蚀55min是破除野生大豆种子硬实的最佳处理条件.     

尾叶桉与赤桉正反交杂种F1代生长、材性及其化学组分与抗风性能的分析

以广东江门尾叶桉(Eucalyptus urophylla)与赤桉(Eucalyptus camaldulensis)正反析因交配杂种F_1代9年生测定林为材料,用Excel计算各杂交组合抗风指数、生长性状、材质形状以及木素、综纤素的均值;用R软件对这些性状进行单因素方差分析、相关性分析以及多性状指数综合评价。单因素方差分析表明正交与反交组合杂种的生长性状如树高、胸径、材积和冠幅等差异都不显著;而材质形状如基本密度和纤维宽度差异则较为显著,但纤维长度和纤维长宽比差异不显著;另外,正反交组合杂种的木素和综纤素含量的差异也较为显著。相关性分析表明,抗风指数与木材基本密度及纤维长呈正显著相关性,而与纤维长宽比呈负显著相关性;但抗风指数与树高、胸径、材积、冠幅、纤维宽、木素含量及综纤素含量之间的相关性都不显著;木材基本密度及纤维长与抗风指数的显著相关性为抗风优质的桉树选择提供参考。综合评价结果表明,当各变量权重相同时,正交组合中综合得分前3名的是杂交组合77、81和82;反交组合中综合得分前3名的是杂交组合50、51和29;同时还选出5株优良单株29-3、51-4、77-1、77-3及50-2,为今后大规模人工制种提供优质亲本材料。     

4种植物油热氧化同步荧光光谱分析

以亚麻籽油、大豆油、菜籽油与葵花籽油为原料,在不同温度条件下氧化并测定其不同时间的同步荧光光谱,分析同步荧光光谱及荧光物质变化情况。结果表明,4种植物油不同温度下的同步荧光光谱峰变化主要集中在300~415 nm内,且随着加热时间的延长存在波动现象;在50℃和150℃加热氧化条件下,300,330,375,415 nm这4个峰都存在明显的波动现象;二维相关分析表明,这4个峰的荧光强度变化速率不同,不同油变化差异较大;同种油在不同温度下,4个峰的波动情况、相互关系、变化速率均有明显差异。这些峰的变化与油脂氧化过程中荧光物质和油脂氧化程度的变化有关,可以利用同步荧光光谱的变化特性作为监控油脂氧化的依据。     

不同种源黑果枸杞种子萌发对盐碱胁迫的响应

以甘肃、新疆2种不同种源的黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子为材料,将2种中性盐(NaCl、Na_2SO_4)按照一定比例混合,保证各盐溶液pH值均为7.0的条件下,模拟出5个浓度梯度(0、50、100、150、200 mmol/L)盐胁迫;另将2种中性盐(NaCl、Na_2SO_4)和2种碱性盐(NaHCO_3、Na_2CO_3)分别按照不同比例混合,配制成不同pH值的混合盐溶液,比较不同盐碱胁迫处理下不同种源黑果枸杞种子萌发状况。结果表明,在中性盐的胁迫下,低浓度的盐胁迫对黑果枸杞种子萌发具有促进作用,在种子萌发过程中各项萌发参数随着中性盐浓度的增加而降低,而高浓度胁迫对种子具有一定的迫害性。在不同pH值的盐碱胁迫下,2个种源种子萌发的变化趋势相同并具有显著差异,各项萌发参数随着pH值的增大而降低。甘肃种源在盐、碱胁迫下的发芽参数基本上高于新疆种源,相对盐害率低于新疆种源,表明甘肃种源种子具有较强的抗逆与抗盐碱能力。     

基于多源遥感数据的河套灌区干旱时空演变特征

利用中国气象局陆面数据同化系统（CLDAS）验证了2015—2016年土壤水分主动-被动微波数据集（SMAP）在河套灌区的适用性，基于土壤水分亏缺指数（SWDI ）和干旱周百分比（PDW）分析了作物生育期内灌区农业干旱时空演变规律，通过两个参考指标检验了SWDI在河套灌区的精度。结果表明：（1）SMAP在河套灌区的适用性较好；区域尺度上，SMAP和CLDAS的相关系数为0.65；栅格尺度上，约有69%的栅格表现良好（R>0.5），且多集中在灌区西南部和东北部。（2）严重干旱主要发生在4月下旬到5月中旬、7月下旬到8月下旬以及9月中旬到10月中旬，主要集中在灌区的西南部、中部和东部；2015—2016年PDW值略有增大，干旱事件的持续时间有所延长。（3）大气水分亏缺量（AWD）表征的气象干旱在时间上显示2 a内灌区干旱月份为5—8月；空间上，除去地形原因，SWDI和AWD的相关性较为显著，且有一半格点通过了显著性水平为0.01的显著检验，表明基于SWDI对河套灌区进行干旱状况分析具有较高的可信度。