轴流式止回阀设计有限元分析

轴流式止回阀作为防回流关键设备在设计过程中多采用理论公式进行强度校核和密封分析,但对于内腔结构复杂的零件,该方法不能建立有效的理论力学模型。有限元计算方法采用有限元分析软件,通过建立阀门三维模型,进行约束和加载等模拟分析,输出阀门中结构复杂零件在壳体试验压力和使用压力下的应力、变形及密封面比压的结果,根据ASME压力容器的建造规则,对阀门关键零件设计的合理性和密封结构的可靠性进行评价,可以准确、直观地量化显示各部件的应力、变形和密封比压分布情况。     

大米籽粒压缩特性的试验研究

为预测大米在干燥、运输及贮藏过程中的破碎现象,必须了解其弹性模量、破坏力、破坏应力及破坏能等力学参数。本文通过大米的压缩试验测得其力——变形曲线,从而得出其弹性模量、破坏力、破坏应力、破坏能等常规力学参数,通过这些参数可以确定用整粒大米的破坏强度值作为籽粒破坏的评价指标,为建立大米籽粒力学模型,质量评价及机械设计等提供依据。     

基于有限单元法的芦蒿茎秆力学特性分析

【目的】建立芦蒿Artemisia selengensis茎秆柔性体模型。【方法】根据芦蒿茎秆的物性参数,通过ANSYS有限元分析软件建立茎秆力学模型,对芦蒿茎秆在不同生长部位的轴向、径向压缩力学特性进行研究,分析比较模型计算值和试验测试值。【结果】模型计算值和试验测试值最大偏差为14.46%。芦蒿茎秆具有各向异性特征,其轴向压缩力学特性远大于径向;在3种不同位置段,径向压缩时,茎秆破碎出现在加载面的两端边缘位置,轴向压缩时,茎秆破碎出现在加载面,且应力由接近加载区域向周围逐渐减弱。【结论】可以运用模型仿真分析芦蒿茎秆力学特性,结果可为减少芦蒿在收获、运输、加工、储藏过程中的机械损伤和芦蒿收获机具的研制提供理论依据和参考。     

玉米挤压特性与ANSYS仿真分析

玉米的挤压力学特性决定着玉米含水率检测装置的精度设计,为了合理设计检测装置碾压双辊的结构以及匹配含水率检测工艺,有必要对玉米进行挤压力学特性试验研究。以冀单20号玉米为样品,运用万能试验机进行了整粒压缩试验,以考察其抗压强度、弹性模量和变形能的变化;基于三维尺寸建立玉米仿真力学模型,应用ANSYS模拟试验施加载荷获得玉米整粒挤压受力云图。试验结果表明,湿基含水率为15.5%的玉米,其抗压强度平均值为1.74 MPa,弹性模量平均值为27.69 MPa,变形能平均值为92.18 N·mm,运用SPSS软件对挤压力值与变形能进行曲线回归拟合,得知其呈三次多项式关系。将试验结果与仿真结果进行对比,两者破裂位置与方向一致,误差在1.72%以内,表明仿真模型能有效模拟玉米受力变形。ANSYS仿真分析为研究玉米干燥装置设计提供了基础模型。     

油菜茎秆径向压缩特性试验研究

[目的]为了研究油菜茎秆在脱粒过程中的破碎机理,寻找减少油菜脱粒过程中茎秆破碎的控制策略.[方法]利用微机控制万能材料试验机对油菜茎秆进行径向全压缩和局部压缩试验.对油菜茎秆的径向弹性系数和力学特性进行了测量,对不同曲率半径压头对油菜茎秆局部压缩力学特性的影响进行了研究.[结果]试验结果表明,油菜茎秆径向压缩屈服之前有一个线弹性阶段,茎秆受力与形变表现出良好的线性关系,油菜茎秆径向截面弹性系数为kτ=(1.14±0.16)N/mm;油菜茎秆局部压缩试验中油菜中部主茎秆的屈服极限平均值为150.55 N;通过对油菜茎秆全压缩试验和局部压缩试验对比发现,全压缩试验中油菜茎秆直接被压溃,无明显屈服阶段,茎秆的破碎主要是由于所受载荷超过了茎秆纤维层之间的约束力,其裂痕方向与茎秆轴向平行;油菜茎秆局部压缩试验中,不同曲率半径的压头对茎秆径向压缩受力影响显著,茎秆在相同形变下,曲率半径越大,茎秆受力越大.[结论]建立了油菜茎秆径向压缩理论计算模型,对油菜茎秆所受径向压力的实测值与理论模型计算值对比,发现理论值与实际值的增长趋势一致,验证了该茎秆受力计算模型的可行性.     

油菜茎秆径向压缩特性试验研究

[目的]为了研究油菜茎秆在脱粒过程中的破碎机理,寻找减少油菜脱粒过程中茎秆破碎的控制策略.[方法]利用微机控制万能材料试验机对油菜茎秆进行径向全压缩和局部压缩试验.对油菜茎秆的径向弹性系数和力学特性进行了测量,对不同曲率半径压头对油菜茎秆局部压缩力学特性的影响进行了研究.[结果]试验结果表明,油菜茎秆径向压缩屈服之前有一个线弹性阶段,茎秆受力与形变表现出良好的线性关系,油菜茎秆径向截面弹性系数为kτ=(1.14±0.16)N/mm;油菜茎秆局部压缩试验中油菜中部主茎秆的屈服极限平均值为150.55 N;通过对油菜茎秆全压缩试验和局部压缩试验对比发现,全压缩试验中油菜茎秆直接被压溃,无明显屈服阶段,茎秆的破碎主要是由于所受载荷超过了茎秆纤维层之间的约束力,其裂痕方向与茎秆轴向平行;油菜茎秆局部压缩试验中,不同曲率半径的压头对茎秆径向压缩受力影响显著,茎秆在相同形变下,曲率半径越大,茎秆受力越大.[结论]建立了油菜茎秆径向压缩理论计算模型,对油菜茎秆所受径向压力的实测值与理论模型计算值对比,发现理论值与实际值的增长趋势一致,验证了该茎秆受力计算模型的可行性.     

籽瓜捡拾脱籽联合作业机优化设计与试验

[目的]通过设计、试验、优化,为籽瓜捡拾脱籽联合作业机提供适用、配套的去瓜秧装置,便于籽瓜机械化收获.[方法]选用成熟度较高的打瓜为试验材料,以籽瓜捡拾脱籽联合作业机为研究对象,优化设计旋转橡胶条式去瓜秧装置,并对该装置进行正交试验,确定最优参数组合,将最优参数组合带入打瓜实际收获作业中进行验证.[结果]捡拾辊行走速度为1.7 km/h,旋转轴转速为90 r/min,旋转轴旋向与捡拾辊前进方向相同时,瓜秧杂草量、籽瓜捡拾率和作业效率明显比其他参数组合下的作业效果好,收获打瓜时平均瓜秧杂草含量为0.576 kg/667m2,平均捡拾率96.16;,平均工作效率为0.407 hm2/h(6.11亩/h).[结论]旋转橡胶条式去瓜秧装置,更有利于瓜秧和杂草的祛除,同时捡拾率和工作效率也达到了设计要求.     

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.     

早熟陆地棉品种与气候因子互作对棉纤维品质的影响

[目的]研究早熟陆地棉品种与气候因子互作对棉纤维品质的影响,为选择品质优良的早熟陆地棉品种提供理论依据和指导信息.[方法]采用EXCEL 2003和SPSS19.0软件,对参试品系3年的试验数据进行相关性和逐步回归分析,分析棉纤维品质性状与品种特性及气象因子间的相互关系,建立最优回归模型,研究关键影响因子.[结果]出苗...     

北疆地区打瓜镰刀菌根腐病药剂防治研究

[目的]打瓜根腐病是北疆地区打瓜上的重要病害,明确几种杀菌剂对打瓜根腐病的防治效果,为打瓜根腐病的有效防治奠定基础.[方法]采用室内毒力测定、盆栽药效试验和小区药效试验,比较6种杀菌剂对打瓜根腐病的防治差异.[结果]室内毒力测定表明:乙蒜素对菌丝生长抑制效果最好,EC50值为31 mg、L,其他依次为多菌灵、恶霉灵、苯甲·福美双、枯草芽孢杆菌、三氯异氰尿酸.盆栽试验表明:药剂灌根的防治效果比药剂拌种好,其中多菌灵灌根防治效果最好,防治效果为83.0;,其次是恶霉灵和苯甲·福美双,防治效果分别为64.4;和60.2;.小区试验表明:苯甲·福美双防治效果较好,平均防效为46.4;,其次是多菌灵和恶霉灵,平均防效分别为45.3;和45.1;.[结论]苯甲·福美双、多菌灵和恶霉灵对打瓜根腐病有一定的防治效果.     

籽瓜、黏籽和普通西瓜的果实代谢组比较

【目的】西瓜是一种广受欢迎的夏季水果,籽用西瓜（籽瓜）、黏籽西瓜和普通西瓜是3种重要的栽培类型,但对其果实中代谢物全面鉴定的研究很少,比较这3种西瓜果实的代谢组学差异,为明确驯化改良对不同类型西瓜代谢组的影响提供新见解。【方法】试验以5份籽用西瓜、5份黏籽西瓜和6份普通西瓜为材料,对成熟期果肉进行广泛靶向代谢组学检测,采用SIMCA-P、MetaboAnalyst 5.0、Origin等软件对代谢组数据进行分析。【结果】LC-MS分析共检测到323种代谢物,包括51种氨基酸及其衍生物、21种核苷酸及其衍生物、14种碳水化合物、32种有机酸、52种脂质、36种类黄酮、32种羟基肉桂酰衍生物等。PCA和聚类分析显示,籽用西瓜和黏籽西瓜的代谢组学轮廓差异较小,籽用西瓜的代谢组轮廓介于黏籽西瓜和普通西瓜之间。对分类贡献率较大的代谢物是蔗糖、柠檬酸、L-谷氨酸、L-苏氨酸、葫芦素类、香草酸糖苷异构体、脂质类等。聚类热图分析显示黏籽西瓜中特有的代谢物是葫芦素及其衍生物等,籽用西瓜中的绿原酸、LysoPE脂质类等化合物含量较高,普通西瓜中的糖类、精氨酸、阿魏酸及C18-2和C18-3不饱和脂肪酸等物质含量较高。比较分析共鉴定出156种差异代谢物,籽用西瓜与黏籽西瓜的主要差异代谢物有对香豆醛、阿魏酸、肉桂酸、蔗糖、葫芦素D O-葡萄糖苷、葫芦素E异构体、牡荆素、松柏醇等。籽用西瓜与普通西瓜的主要差异代谢物有脂质类、类黄酮类、有机酸类和糖类等。随着作物进化的程度增加,营养类代谢物质含量增加,抗性相关的代谢物质含量减少。【结论】籽用西瓜和黏籽西瓜的果实代谢组差异比籽用西瓜和普通西瓜的差异小,籽用西瓜的代谢轮廓介于黏籽西瓜和普通西瓜之间。除了表型和基因组差异外,代谢组差异也可以作为区分品种的重要依据。本研究首次在代谢组学水平比较了3种类型西瓜果实的差异,对深入理解西瓜种质资源,培育保健型西瓜新品种有重要的指导意义。     

不同击实功对新疆非耕地固化戈壁土力学性能的影响

【目的】研究改变击实次数,获取不同击数下的击实功,结合无侧限抗压强度试验及抗压回弹模量试验分析不同击实功对新疆非耕地固化戈壁土力学性能的影响,为新疆日光温室固化戈壁土墙体填筑施工提供一定的数据支持和理论依据。【方法】依据《土工试验方法标准》GB 50123-1999、《公路工程无机结合料稳定材料实验规程》(JTG E51-2009)的测试要求,采用颗粒分析试验、击实试验测定土体的颗粒级配、类别和击实性能,研究戈壁土固化前的物理性能,进一步测定固化土不同龄期的抗压强度、抗压回弹模量试验。【结果】(1)随着击实功的增加,固化戈壁土最优含水率减小,最大干密度增大。(2)固化戈壁土试件的无侧限抗压强度在养护龄期7~60 d期间随击实功的增加而增加,当养护龄期到60~90 d时标准击实数及以上的击实功所得到的无侧限抗压强度变化不大。(3)固化戈壁土在同一养护龄期内随着击实功的增加抗压回弹模量增大,在同一击实功下,抗压回弹模量随着固化戈壁土养护龄期的增加呈增长趋势。【结论】25%的标准击实功的固化戈壁土在养护7 d龄期时的无侧限抗压强度为5.34MPa,满足日光温室墙体对强度(5.0MPa)的需求,可以节约施工成本和加快施工进度。     

药物浸种处理防治西瓜嫁接苗细菌性果斑病试验

【目的】筛选防治西瓜嫁接苗细菌性果斑病（BFB）的种子处理有效药剂,为防治BFB提供科学依据。【方法】先以17种药剂的200倍液对西瓜种子进行浸种处理,依据嫁接苗BFB的发病率初步筛选防治BFB的有效药剂;以初选有效药剂进行不同浓度、不同混合组合及不同浸种方法处理对嫁接苗BFB的防治效果试验。【结果】初试结果表明,2%春雷霉素处理西瓜嫁接苗BFB病株率较低,可用于下一步试验。复试结果表明,2%春雷霉素100、200、300、400、500倍液浸种处理有籽西瓜种子,嫁接后12 d嫁接苗BFB发病率分别为1.0%、36.7%、94.3%、95.7%、98.1%;2%春雷霉素200倍+乐无病、72%农用链霉素、72%农用硫酸链霉素800倍液浸种处理有籽西瓜种子,嫁接后12 d嫁接苗BFB发病率为1.0%~2.4%;2%春雷霉素100、200、300、400倍液处理西瓜干种子,嫁接后12 d有籽西瓜嫁接苗BFB发病率为0.5%~5.7%,无籽西瓜嫁接苗BFB发病率为8.1%~11.4%;2%春雷霉素400倍+乐无病、72%农用链霉素、72%农用硫酸链霉素1000倍液处理西瓜干种子,嫁接后12 d有籽西瓜嫁接苗BFB发病率为1.0%~2.0%,无籽西瓜嫁接苗BFB发病率为6.7%~9.5%。【结论】2%春雷霉素可作为防治西瓜嫁接苗BFB的首选特效药,推荐浓度为2%春雷霉素400倍或以2%春雷霉素400倍搭配其他杀菌剂使用。     

抗生理性凋萎症西瓜砧木筛选试验

【目的】筛选抗生理性凋萎症的西瓜嫁接砧木品种应用于生产。【方法】选用葫芦类、南瓜类、冬瓜类及野生西瓜类等17个砧木与广西三号无籽西瓜进行嫁接试验、田间栽培试验,观察嫁接成活率及嫁接栽培对西瓜生长势、抗病性、产量和果实品质的影响。【结果】嫁接成活率葫芦类91.20%~95.60%,南瓜类73.20%~80.40%,冬瓜类81.20%~
86.40%,野生西瓜类82.40%~91.20%;嫁接组合生长势强的砧木品种为广西本地葫芦、杂交葫芦、大蒲瓜、超丰F1、日本南瓜、铁力金钢白籽南瓜、白籽南瓜、农友野生西瓜、伙伴野生西瓜;坐果容易的砧木品种为广西本地葫芦、杂交葫芦、大蒲瓜、超丰F1、日本南瓜、铁力金钢白籽南瓜、白籽南瓜、伙伴野生西瓜;高抗生理性凋萎症的砧木品种为白籽南瓜、铁力金钢白籽南瓜、日本南瓜、广西本地葫芦、杂交葫芦、大蒲瓜、超丰F1、伙伴野生西瓜;产量在22500.00 kg/ha以上且按产量由高到低排序为白籽南瓜、铁力金钢白籽南瓜、广西本地葫芦、日本南瓜、伙伴野生西瓜、杂交葫芦、大蒲瓜;17个嫁接组合的西瓜果实在瓤色、果实质地、口感风味方面差别不明显,但在果实可溶性固形物含量、瓜形及剖面、皮厚等方面存在一定差异。【结论】广西本地葫芦、杂交葫芦、白籽南瓜、伙伴野生西瓜与广西三号无籽西瓜嫁接表现高抗西瓜生理性凋萎症,且综合性状表现优良,可进一步扩大试验和示范。     

脱绒包衣棉花种子的力学特性

脱绒包衣棉花种子的力学特性是建立种子模型和精量排种器结构设计与优化的基础。以鄂抗棉10号棉种为试验对象,利用TMS-PRO质构仪与单片机测量系统对完整棉种进行挤压试验,且采用图像处理技术基于最小二乘法边缘轮廓曲线椭圆拟合获取棉种曲率半径,分析计算得出棉种泊松比与弹性模量力学参数,同时对棉种开展不同方位下的剪切试验。结果表明,棉种径向受压时,泊松比为0.142,弹性模量为9.154 MPa,平均挤压破坏力为48.510N;剪切方位对剪切破坏力和破坏能均无显著性影响,但对剪切位移有显著性影响,剪切破坏力为36.6~37.68 N。     

不同钾营养水平对西瓜产量及品质的影响

[目的]通过对西瓜施用不同量的钾肥,研究钾营养对西瓜产量及品质的影响.[方法]在N 135 kg/hm2、P2O5 105 kg/hm2的基础上施用不同量的氯化钾.[结果]不同钾肥用量对西瓜农艺性状、产量、产品品质及经济效益均有不同程度的影响.随着钾肥施用量的增加,施钾可增产5 569～9 915 kg/hm2,增幅12.1;～21.5;,增收3 161～4 869元/hm2,并显著提高西瓜果实VC含量46.6;～76.4;;果实膨大期西瓜的钾素吸收量占整个生育期的60;左右,钾肥最大利用率高达70.1;.[结论]钾肥对西瓜生长发育有着非常重要的影响,应结合西瓜各生育期特点来合理施用.     

四倍体少籽西瓜新品种兴桂六号的选育

【目的】选育适合露地爬地栽培和大棚立架栽培的四倍体西瓜新品种,提高广西西瓜产业竞争力。【方法】于2008年利用四倍体西瓜403作母本,四倍体西瓜JL作父本,配组选育四倍体一代杂交种兴桂六号,2009-2010年,连续两年进行露地爬地栽培品比试验,2011-2012年,连续两年进行大棚立架栽培品比试验。【结果】兴桂六号全生育期春造90-100 d,秋造65-80 d,果实发育期29-35 d。单果重3.5-4.5 kg,果实圆形,表皮深绿覆盖墨绿条带,有光泽,皮厚1.0-1.2 cm,耐贮运。果肉大红色,剖面光滑,纤维黄筋少,种籽少,汁多,质实、细密、清甜爽口,品质优,中心含糖11.5%。2009-2010年,连续两年露地爬地栽培品比试验,平均产量分别为38081.3和34602.8 kg/ha,分别比对照增产15.6%和13.7%。2011-2012年,连续两年大棚立架栽培品比试验平均产量分别为66577.5和63169.5 kg/ha,分别比对照增产18.1%和15.0%。2012年广西西瓜区域试验平均产量34182.0 kg/ha,比对照增产10.8%;2010-2012年,露地爬地生产栽培示范试验平均产量32550.0-36585.0 kg/ha,比对照增产10.6%-15.5%;大棚立架生产栽培试验平均产量60178.5-63168.0 kg/ha,比对照增产12.6%-15.2%。【结论】四倍体杂交西瓜新品种兴桂六号适宜露地栽培和大棚立体栽培,在广西西瓜种植区均可推广种植。     

固体基质引发西瓜种子的效果及其对β-半乳甘露聚糖酶活性和DNA复制的影响

 【目的】用固体基质引发（SMP）技术克服三倍体西瓜种子萌发障碍,有效提高种子发芽率40%,研究并发现引发机理。【方法】在SMP引发过程中西瓜种子的吸水速度缓慢并始终未达到饱和含水量,RNA积累速度和浓度高于对照。采用单粒种子凝胶扩散法和电泳法研究种子中β-半乳甘露聚糖酶的活性。【结果】SMP处理种子中的高酶活性种子的比率以及平均酶活性都高于未处理种子。流式细胞分析仪对引发种子DNA复制水平调查结果表明,SMP处理的种子在种子吸胀的各个阶段,胚根尖中6C与3C的比值都高于对照种子。用软-X射线对种子结构的检测发现,SMP处理过的种子胚乳套根尖处变薄。【结论】在SMP条件下西瓜种子中的生理、生化、DNA复制水平以及结构发生的变化与克服萌发障碍提高三倍体西瓜种子萌发能力相关。     

西甜瓜蔓枯病菌致病力测定与品种抗病性分析

【目的】研究不同西、甜瓜蔓枯病菌株的致病力差异和不同西、甜瓜品种的抗病性,为指导广西西、甜瓜生产提供科学依据。【方法】采用离体叶片接种法对104个西、甜瓜蔓枯病菌株进行致病力差异分析,并对14个西、甜瓜品种进行抗病性测定。【结果】不同蔓枯病菌菌株致病力存在差异,104个菌株中强致病力菌株、中等致病力菌株和弱致病力菌株分别占31.73%、57.69%和10.58%。不同西、甜瓜品种对同一蔓枯病菌菌株的感病性也存在差异,强致病力菌株WTMK-76对不同西、甜瓜品种病情指数为38.14~86.92,中致病力菌株BHMK-59对不同西、甜瓜品种病情指数为26.88~76.40。10个西瓜品种中以绿美人的抗病性最强,黑美人次之;4个甜瓜品种中以广蜜1号的抗病性最强。【结论】不同的蔓枯病菌菌株致病力存在差异,但菌株致病力强弱与菌株分布的地理位置无关;不同西、甜瓜品种抗病力也存在差异,其中以绿美人、黑美人和广蜜1号的抗病性最强,这3个西、甜瓜品种可在广西推广种植。     

施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其形态和力学机理

【目的】研究施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其与茎秆形态性状和力学性状的关系及其作用机理,为水稻抗倒高产栽培调控提供依据。【方法】以常规籼稻银晶软占为材料,设置4个氮水平,进行大田试验,研究施氮对水稻茎秆基部节间形态和力学性状的影响及其与倒伏指数的关系。【结果】施氮影响水稻茎秆的形态和力学性状。随着施氮量的增加,株高增加,重心上移,基部节间长度增加,节间充实度下降,抗折力和弹性模量减小,茎秆倒伏指数增加,抗倒伏能力下降。倒伏指数与株高、重心高度及基部节间长度呈正相关,而与基部节间充实度、抗折力及弹性模量呈负相关,且相关系数大多达到显著或极显著水平。倒伏指数与单位面积有效穗数和每穗总粒数呈显著或极显著正相关,而与结实率和千粒重呈负相关趋势。【结论】株高、重心高度、基部节间长度和基部节间充实度等形态性状,以及弯曲力矩、抗折力等力学性状,是影响水稻茎秆抗倒伏能力的主要因素。