切花菊优香不同生长阶段光合作用的变化

采用GFS-3000型高级光合测量系统,测定了切花菊优香营养生长中期、后期及营养生长向生殖生长过渡期不同部位叶片的光合参数和光响应参数。结果表明,优香不同生长阶段上部叶的光合作用参数高于下部叶。上部叶的蒸腾速率(Tr)随株龄的增加而增强,即营养生长向生殖生长过渡期的蒸腾作用最强,蒸腾速率达3.74 mmol/(m~2·s),为营养生长中期的2.58倍;气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和胞间CO_2浓度(Ci)则均为营养生长后期最高,此时的Gs、Pn和Ci分别达409.97 mmol/(m~2·s)、11.05μmol/(m~2·s)和394.03μmol/L,分别是营养生长中期的4.22倍、3.95倍和1.28倍,是营养生长向生殖生长过渡期的2.18倍、1.99倍和1.09倍。与上部叶略有不同,优香3个生长阶段下部叶的4个光合参数值均为营养生长后期最大,Tr、Gs、Pn和Ci分别达1.89 mmol/(m~2·s)、163.09 mmol/(m~2·s)、4.53μmol/(m~2·s)和431.92μmol/L,分别为营养生长中期的1.29倍、2.07倍、2.43倍和1.31倍,是营养生长向生殖生长过渡期的1.07倍、1.87倍、1.78倍和1.17倍。采用直角双曲线修正模型拟合光响应曲线,优香不同生长阶段上部叶的最大净光合速率(Pnmax)差异较大,下部叶的Pnmax差异相对较小;上部叶表观量子效率(AEQ)也高于下部叶;上部叶营养生长后期的暗呼吸速率(Rd)达3.91μmol/(m~2·s),明显高于营养生长中期和营养生长向生殖生长的过渡期,分别为二者的2.38倍和1.98倍,但下部叶暗呼吸速率随着株龄的增加呈现增加趋势;上部叶营养生长后期和营养生长向生殖生长过渡期的光饱和点(LSP)高于下部叶。研究结果可为切花菊栽培优香过程中的光照强度的调控提供试验依据。     

Halbach磁阵多浮体海波发电结构功率响应研究

以Halbach磁阵多浮体海波发电结构为对象,研究了其在垂荡运动下的能量转换特性。基于线性波理论,建立了线圈浮筒的运动方程和能量转换模型,数值模拟了结构阻尼系数、弹簧刚度系数以及线圈浮筒的长度和半径,此外,数值还模拟了吃水对海波发电结构平均能量转换功率及共振频率的影响。结果表明:根据不同的海波状况,合理设计了海波发电结构的参数,将有助于其平均能量转换功率的提高。     

橡胶悬置刚度特性对过减速带平顺性影响研究

为了研究橡胶悬置的刚度特性对汽车过减速带平顺性的影响,建立了包含悬置系统在内的整车13自由度模型。模型中考虑了液压悬置的刚度、阻尼动态特性;橡胶悬置的多级刚度,主簧和撞块间的间隙。利用建立的模型对过减速带时汽车的动态响应进行计算,通过实车试验验证了模型的有效性。分析了橡胶悬置刚度性能参数对过减速带动力总成振动的影响。结果表明:减小主簧和撞块间的间隙,增大主簧和撞块的刚度可抑制过减速带时动力总成的振动。建模与分析方法可以为橡胶悬置前期设计开发提供有效参考。     

HN 4GDL-132型甘蔗收割机输送臂仿真及试验验证

为提高甘蔗收获机工作效率,将切断后的甘蔗段通过输送臂实时输送到田间运输车装斗中,输送臂结构的静力学分析至关重要。为此,针对HN4GDL-132型甘蔗收割机样机,利用ANSYS仿真软件对输送臂进行了结构静力学分析和振动模态分析,得到了输送臂小臂、大臂和连接轴的应力、应变云图。其中,小臂承受负载应力最大值为113.11MPa,最大变形量为4.24mm;大臂承受负载应力最大值为225.86MPa,最大变形量为5.30mm;连接轴承受负载应力最大值为232.38MPa,最大变形量为0.09mm,并分别分析了输送臂前4阶模态下的振动特性。采用应变片试验对静力学仿真结果进行验证,两者数值结果相对误差为20%以内,变化趋势一致。研究结果可为输送臂结构的优化设计提供参考。     

生物炭对连作草莓光合特性及光响应的影响

为了寻求缓解草莓连作障碍的有效途径，以佐贺清香草莓品种为试验材料，盆栽条件下在连作8 a草莓的土壤中分别添加质量分数为0%、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的小麦秸秆生物炭，研究不同生物炭用量对草莓光合响应参数的影响。结果表明，连作土壤中添加生物炭的量影响了草莓的光合生理，添加一定量的生物炭在一定程度上可以缓解连作障碍。当生物炭添加量为0.30%时，草莓具有更大的光合潜力，其叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别比不添加生物炭对照提高37.20%、85.57%和55.14%，差异显著。随着生物炭添加量的增加，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量表现为先升高然后降低的趋势，且均在生物炭添加量为0.30%时达到最大值。表观量子效率和最大净光合速率的变化趋势与叶绿素含量表现一致，表现为0.30%生物炭处理时最高，且分别比对照增加16.62%和32.29%；而当生物炭用量继续增加时，光合作用受阻，且0.30%生物炭处理对弱光的利用能力最强。与不添加生物炭相比，0.15%和0.30%生物炭处理呼吸效率升高，0.45%和0.60%生物炭处理草莓呼吸效率降低。生物炭添加量为0.30%时光补偿点最低。相关性分析表明，叶绿素a含量能较好地反映草莓最大净光合速率的大小，而总叶绿素含量值则能很好地反映草莓在强光下进行光合作用能力的大小。综上，添加一定生物炭，有利于草莓光合色素的合成，提高了光合能力，有助于草莓干物质的积累，在连作土壤中添加0.30%生物炭时最有利于缓解连作障碍对草莓光合生理的影响，叶绿素能较好地反映草莓的光合作用能力，这对草莓设施生产管理具有一定的指导意义。     

果园自动避障割草机前架设计与仿真

为了解决现有果园割草机自动避障性能较差、避障多为接触式机械避障的问题,为未来非接触式避障割草机整体的研制而设计出1种割草机前架机械平台。基于ADAMS仿真软件对前架进行虚拟样机仿真,采用响应曲面的优化设计方法对前架中以割盘、摆臂和套筒组成的装配体进行优化前后静力学分析对比,通过ANSYS Workbench对优化后装配体进行模态分析。结果表明,割盘所受最大应力降为0.822 7 MPa,优化率为39.82%;摆臂所受最大应力降为14.150 0 MPa,优化率为39.03%;套筒所受最大应力降为15.669 0 MPa,优化率为17.89%。优化后低阶频率为297.72 Hz,符合设计要求。     

5个郁金香品种日光温室内光合特性的比较研究

为探索日光温室环境对不同郁金香品种光合作用的影响,本试验以‘检阅’‘大王子’‘小王子’‘金检阅’和‘卡罗拉’5个郁金香品种为试材,对其日光温室内光合参数日变化、环境因子和光响应曲线进行比较研究,并分析环境因子间及光合参数与环境因子的相关性。结果表明:5个郁金香品种的净光合速率均呈双峰型,峰值均出现在11∶00和15∶00,‘检阅’的最高峰值和日平均值均最大,分别为7.66、2.07μmol/(m~2·s);气孔导度呈先升高再下降后逐渐平缓的趋势,11∶00达到峰值;胞间CO2浓度呈现早晚高、中午低的双谷型,9∶00具有最大值;蒸腾速率整体呈现先升后降的趋势;水分利用效率WUE和气孔限制值变化趋势较一致,均为双峰型,11∶00达到最大值。5个品种的光补偿点(LCP)平均为56.80μmol/(m~2·s),光饱和点(LSP)平均为717.21μmol/(m~2·s),表观量子效率(AQY)平均为0.045,其中‘检阅’的LCP最小,LSP和AQY最大,对光照条件的适应范围更广,净光合速率也始终大于其它品种,适宜在温室内栽培。环境因子相关性分析结果表明,叶片温度与气温、水汽压与光合有效辐射均呈极显著正相关,相关系数分别为0.998、0.964;光合日变化特征参数与环境因子相关性分析表明,日光温室内需补充光照、水分,提高湿度,降低午间温度、适当提高早晚温度,从而提升光合速率。     

基于灰狼优化PID控制的变量喷药系统研究

针对传统PID控制式的不足,将灰狼优化算法与PID控制结合,设计了一种基于灰狼优化PID控制的变量喷药系统,控制系统主要由微处理器、电动阀、传感器和摄像头等组成。同时,构建了变量喷药系统传递函数模型并基于MatLab软件平台进行仿真实验,结果表明:灰狼优化PID控制响应速度快,调节时间为0.203 5s,低于传统PID控制的0.463 5s,系统的稳态误差小,仅为1.32%。在WFS-II喷雾性能综合试验台进行实际喷药试验研究,结果表明:相对于传统的PID控制,灰狼优化PID控制的变量喷药系统平均响应时间提高了21.4%,平均误差为11.0%,低于传统PID控制的16.8%。本文设计的基于灰狼优化PID控制的变量喷药系统响应速度快、稳态误差小、控制精度高,改善了传统PID控制系统的控制效果和稳定性,可为变量喷药系统的研究提供新的理论基础和技术方法。