葡萄果实碰撞损伤试验研究及有限元分析

针对葡萄在收获、储运过程中的碰撞损伤问题,对其进行不同高度的跌落碰撞试验,采用高速摄像机拍摄碰撞过程,分析跌落碰撞速度与果实碰撞损伤程度之间的关系;进行应力松弛试验;基于ABAQUS建立葡萄果实碰撞力学模型,进行跌落碰撞仿真试验,并对其进行有限元分析,将有限元分析结果与碰撞试验结果进行比较。结果表明:当葡萄的碰撞速度从0.5m/s增大到3m/s时,变形量从1.1mm增加到4.2mm,恢复系数由0.5减少到0.4;当葡萄碰撞速度达到1.5m/s时,果实内部开始发生较大损伤,此时内部最大碰撞应力为0.19MPa;当碰撞速度≤1.5m/s时,所建立的葡萄果实碰撞力学模型具有很高的精度,误差为8%。     

机器人采摘荔枝的跌落碰撞损伤试验

【目的】减小机器人采摘荔枝时因回收放置不当产生的跌落碰撞损伤。【方法】对荔枝进行跌落碰撞试验,分析不同的跌落碰撞条件对荔枝失质量率及果壳褐变指数的影响。【结果】荔枝失质量率及果壳褐变指数随着采摘回收下放高度的提高和储藏时间的延长而分别增加;相同下放高度,碰撞接触材料为PVC板时,荔枝失质量率及果壳褐变指数最大;试验范围内,回收装置采用塑料框时,储藏2 d机器人采摘回收的最大起始下放高度为60 cm,储藏1周为30 cm;回收装置为瓦楞纸果箱,储藏2 d机器人采摘回收的最大起始下放高度为75 cm,储藏1周为45 cm;回收装置底层布满荔枝后,储藏2 d机器人采摘回收的最大起始下放高度可提高到90 cm,储藏1周可提高到60 cm。【结论】该研究可为荔枝机器人采摘回收放置减损策略的构建提供指导。     

魔芋种芋的机械损伤敏感性因素分析

[目的]分析不同种魔芋(Amorphophallus konjac)球茎的机械损伤敏感性因素,为魔芋种芋调种运输提供参考依据.[方法]测定花魔芋(A.konjac)、白魔芋(A.albus)、珠芽魔芋(A.bulbifer)、西盟魔芋(A.krausei)、疣柄魔芋(A.paeoniifolius)及红薯(Sweet potato)、马铃薯(Potato)和芋(Taro)等8种薯芋类作物球茎的耐撞击性、水含量、硬度及观察其表皮细胞形态,比较分析不同种魔芋种芋与马铃薯、红薯和芋的机械损伤敏感性因素差异.[结果]各薯芋类作物的球茎撞击损伤后27℃培养3 d,其中,花魔芋、白魔芋、珠芽魔芋和西盟魔芋球茎发病腐烂,而疣柄魔芋、红薯、马铃薯和芋的球茎无任何发病特征.花魔芋、白魔芋、珠芽魔芋和西盟魔芋球茎的水含量分别为86.73%、82.34%、80.01%和80.32%,均不同程度高于疣柄魔芋、马铃薯、红薯和芋;花魔芋、白魔芋、珠芽魔芋和西盟魔芋球茎的硬度较接近,相互间差异不显著(P>0.05),其中花魔芋球茎的硬度最低,为14.40 kg/cm2,显著低于红薯(37.70 kg/cm2)和芋(34.17 kg/cm2);花魔芋、白魔芋和珠芽魔芋球茎的细胞壁较薄,容易破裂,细胞排列不规则;西盟魔芋球茎的细胞较小,但细胞壁松弛,边缘间隙不明显,支持力较弱;疣柄魔芋和芋的细胞壁较松弛且粗糙,细胞排列不规则但相对密集;红薯和马铃薯的细胞壁平滑坚挺,支持力较强.相关性分析结果表明,薯芋类作物球茎的机械损伤差异与其水含量呈显著正相关(P<0.05,下同),与细胞大小呈正相关,与硬度呈显著负相关;水含量分别与硬度和细胞大小呈负相关和正相关;硬度与细胞大小呈负相关.[结论]水含量高、硬度小、表皮细胞壁薄且体积大是不同种魔芋球茎机械伤敏感性高的关键因素,因此在调种环节应采用有效的缓冲包装材料对种芋进行包装后再运输,以减轻魔芋种芋的机械损伤.     

青香蕉多酚氧化酶的提取工艺研究

基于青香蕉组织致密性及多酚氧化酶(PPO）存在形式与成熟香蕉差别较大的特点,以PPO 比活力为考 察指标,研究缓冲液种类、离子强度、pH 值、液料比、聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP）、吐温-80(Tween 80）、浸提时间、提取 次数对孕孕韵提取效果的影响。获得最佳提取工艺条件：0.05 mol/L、pH 6.0 的磷酸缓冲液,内含5%的PVPP 和1%的 Tween 80,液料比1.5颐1(灾/宰）,10 000 r/min 匀浆机打浆20 s,4益以10 000 r/min 离心30 min,残渣重复提取1 次,上 清液即为粗酶液,酶比活力为1 574.06 U/mg。     

柑橘机器人夹持损伤有限元预测及试验验证

【目的】研究作业机器人不同夹持条件下柑橘的内部应力变化,预测并分析柑橘的夹持损伤。【方法】测定柑橘各组分的力学参数;根据柑橘结构建立其所对应的有限元模型,模拟机器人不同指面夹持柑橘的过程;利用自行设计的末端夹持平台对柑橘实物进行夹持验证试验。【结果】柑橘的纵向果皮和果肉的弹性模量分别为11.408和0.277 MPa,极限应力分别为1.250和0.048 MPa。模拟试验中,得到柑橘果皮和果肉的等效应力分布图;柑橘果皮应力大于果肉;由于果肉的极限应力小于果皮,果肉的损伤先于果皮;相同夹持力下,弧指比平指对柑橘果皮和果肉作用应力小;平指夹持力为23 N时,果肉出现损伤,但弧指夹持力为45 N时,果肉才出现损伤;当夹持力分别为12、23、34、45、56、67 N时,平指比弧指夹持的柑橘果肉损伤率分别大0、10%、30%、40%、20%、20%。夹持试验结果验证了模拟预测试验。【结论】可实现柑橘夹持损伤预测和评估,可为柑橘作业机器人的减损结构设计提供依据。     

基于改进果蝇算法优化广义回归神经网络的绿色农产品消费行为预测

针对绿色农产品消费行为具有多变量非线性相互作用的特点,传统统计方法难以准确预测消费行为的问题,提出基于改进果蝇算法优化的广义回归神经网络消费行为预测模型。首先针对果蝇群搜索不均匀所导致果蝇飞行单一的问题,提出一种均匀的果蝇群搜索机制即扇形果蝇优化算法加快搜索能力和效率;其次针对广义回归神经网络的平滑因子易受人为选择的影响,提出改进果蝇算法优化广义回归神经网络参数,实现参数的自动化选择,提高模型的预测能力。运用提出的模型对绿色农产品消费行为预测。结果表明：相较于广义回归神经网络,遗传算法优化广义回归神经网络、粒子群算法优化广义回归神经网络、果蝇算法优化广义回归神经网络和改进果蝇算法优化广义回归神经网络模型在均方根误差指标上分别下降4.45%、1.89%、4.54%和5.03%,表明遗传算法、粒子群算法、果蝇算法和改进果蝇算法能够优化广义回归神经网络模型的平滑因子,提高模型的预测精度。从平均绝对误差、均方误差、均方根误差3个评价指标看,改进果蝇算法优化广义回归神经网络模型比其他6个单一预测模型具有更高预测精度。结果证明了改进果蝇算法优化广义回归神经网络模型在绿色农产品消费行为预测的有效性,...     

基于POI数据的合肥中心城区城市公园绿地评估及布局优化

为解决传统公园绿地空间布局评价缺乏人群需求考量和量化支撑的局限性,以合肥中心城区为研究对象,以供需平衡为目标,利用POI数据对公园绿地使用主体分布及活动强度进行量化分析,构建以服务能力与需求评价为核心的公园绿地布局评估模型,并进行实证分析。结果表明:合肥市中心城市公园绿地空间呈“多中心、组团式”的空间不平衡分布特征,公园绿地总体布局和层级设置还不能满足人口的使用需求,不同区域的公园绿地资源配置存在差异化和不平衡现象,针对这些问题提出优化公园绿地布局建议。该模型综合考量了城市公园绿地的供给和需求,量化了供需之间的平衡关系,可以为城市公园绿地布局提供有效的决策支持信息。     

基于生态系统服务价值的绿洲农业绿色GDP 估算--以新疆生产建设兵团为例

将绿洲农业绿色GDP的核算分为常规经济账户和生态账户两个账户,运用生态服务价值方法对生态账户进行核算,在减去农业生态环境代价的价值量后,运用新疆生产建设兵团罗吉斯生长曲线估算兵团所接受的年绿洲农业生态系统服务的价值为861.78亿元,最终确定的绿洲农业绿色GDP为1 008.10亿元。     

绿色生产目标下家庭农场的社会化服务偏好及异质性分析——基于选择实验方法

为研究绿色生产目标下家庭农场的社会化服务需求,采用选择实验法(CE)和随机参数模型(RPL)分析了家庭农场的社会化服务偏好及异质性来源.结果表明:1)5类服务均能增加家庭农场参与绿色生产方案的效用水平,具体排序为:绿色技术指导＞绿色产品收购＞绿色信贷支持＞绿色农资供应＞绿色农机服务,在上述服务下,家庭农场意向的绿色生产...     

独一味基因表达SYBR Green I 荧光定量 PCR检测方法的建立

为了建立一种检测独一味mRNA 表达水平的SYBR Green I 荧光定量Real-Time PCR 方法。根据独一 味查尔酮合成酶(LrCHS）和苯丙氨酸解氨酶(LrPAL）基因序列设计特异性引物,运用Real-Time RT-PCR 方法建立 独一味基因的荧光定量标准曲线,进一步研究独一味CHS 和PAL 基因在不同组织中的表达。结果显示,扩增曲线在 1伊105耀1伊1011 copies/滋L 范围内有很好的线性关系,扩增相关系数在0.995 以上。熔解曲线分析表明,产物为特异单 峰,无引物二聚体,具有较高的特异性和灵敏度。独一味CHS 基因在不同组织中表达量顺序为花>叶>叶柄>根>茎, PAL 基因表达量顺序为叶柄>叶>花>根>茎。建立的检测方法能够成功用于独一味CHS 和PAL 基因表达的检测,为 研究独一味在mRNA 水平的定量分析提供技术平台。     

基于虚拟治理成本法的地表水污染类公益诉讼生态环境损害鉴定评估的审查要点研究

虚拟治理成本法是一种常用的生态环境损害鉴定评估方法,对于公益诉讼案件中环境损害责任认定具有关键作用。司法实践中,检察机关亟需加强对第三方机构出具的环境损害司法鉴定意见或生态环境损害鉴定评估报告的专业审查,避免因案件证据质量存在瑕疵而影响司法公信力。本文以一起典型污染环境刑事附带民事公益诉讼案为例,分析了生态环境损害鉴定评估重难点问题,从检察机关审查环境损害司法鉴定意见或生态环境损害鉴定评估报告的角度,研究提出地表水污染类公益诉讼案生态环境损害鉴定评估的审查要点,对于提升检察机关公益诉讼办案质效、推动公益诉讼检察高质量发展具有重要意义。     

基于AHP-PCA熵组合权重模型的三峡库区(重庆段)农业生态环境脆弱性评价

[目的]了解三峡库区蓄水后的农业生态环境状况,为提出有效的农业环境治理和保护措施提供参考.[方法]以三峡库区(重庆段)为研究区域,从气候条件、承载体、农业生产条件和社会经济4个方面建立农业生态环境评价指标体系,在用层次分析法(AHP)和主成分分析法(PCA)分别确定各指标主观权重和客观权重的基础上,以最小信息熵将权重组合为综合权重,在GIS支持下建立评价模型,对库区农业生态环境从结构性脆弱、胁迫性脆弱及综合性脆弱进行量化评价及等级评定.[结果]三峡库区(重庆段)农业生态环境脆弱性表现为(东)北部较高、中部较低、长江两岸较高,且以长江为分界线的长江北部在较高的胁迫性脆弱和结构性脆弱共同作用下较南部明显偏高,区域内70.00%以上的区(县)农业生态环境整体处于中强度等级以上,农业生态环境抗干扰能力不容乐观.三峡库区(重庆段)农业生态环境脆弱性的空间分布整体上与生态环境因子分布一致.[结论]以AHP-PCA熵组权重模型评价农业生态脆弱性具有可行性,可为生态环境脆弱性评价提供一种新的思路与方法.