基于松弛试验的蓖麻籽压榨非线性流变模型

【目的】揭示蓖麻籽压榨过程中的流变特征.【方法】利用单轴压榨试验装置进行应力松弛试验,获取了松弛过程中应力与时间关系.基于试验结果和半理论半经验法,利用改进的广义Maxwell模型建立了蓖麻籽压榨非线性流变模型,使用非线性回归法分段对模型参数进行求解,并将模型计算值与试验结果对比.【结果和结论】综合对比结果可知:模型模拟值与应力松弛试验结果吻合较好,该模型能较好的模拟压榨应变大于0.65时蓖麻籽的非线性流变特性.     

蓖麻籽冷榨塑性模型试验研究

通过密闭容器单轴压榨试验,明确了蓖麻籽散粒体压榨过程中塑性阶段的应力-应变关系,建立了蓖麻籽散粒体单轴压榨塑性本构模型,确定了幂次强化模型参数,并将试验结果和单轴压榨塑性本构模型计算结果进行了比较.综合对比结果表明,基于Doraivelu屈服准则的蓖麻籽散粒体等效应力-应变模型验证了压榨过程中的幂次强化规律,在塑性阶段,相同大小加载力条件下,等效应变与单轴加载时轴向应变最大相对误差为8.3%,平均相对误差为5.41%.     

旱地小麦在不同氮肥处理下叶面积指数变化的模拟模型研究

【目的】为了解旱地小麦叶片生长规律、研究旱地小麦地上部主要器官的生长规律提供科学依据.【方法】采用单株叶面积最大值作为品种遗传参数,用两段非线性方程构建了不同氮肥处理条件下旱地小麦叶面积指数变化的模型.试验采用裂区设计,获取2013-2015年兰州和定西两地试验田间不同氮肥施入和不同品种的试验数据,并对模型予以检验.【结果】在适中量氮肥施入方案下,模型对两个品种的模拟值与实测值都表现出更好的一致性和相关性;在低氮和高氮施入方案下,模型指标处在可接受范畴,其中,RMSE为0.107~0.596;R2为0.761~0.983;Me值均大于0.5.【结论】在旱地小麦全生育期的8个阶段,通过模型计算的模拟值与实测值呈显著正相关,模拟效果较好;就施肥方案而言,在适中量氮肥施入方案下,模型更加贴近实际数据,更具普适性;就品种而言,模型计算数据对‘西旱2号’的实际数据解释程度更高、有效性更强.     

基于蠕变试验的蓖麻籽压榨非线性流变模型

为了解决蓖麻油侧限直筒压榨过程中的核心阶段—保压出油阶段,缺少蓖麻籽在蠕变试验下的流变特性模型这一问题,为蓖麻油数控直筒压榨设备的设计,特别是控制系统的设计提供理论依据,基于蠕变试验得到蓖麻籽压榨本构方程。在电子万能试验机上,利用单轴压榨试验装置进行侧限压缩蠕变试验,取得应变与对应时间的试验数据。利用试验数据,根据半理论半经验方法,用改进的广义Kelvin模型得到蓖麻籽蠕变的非线性本构方程,使用非线性回归法分段对方程中的参数进行求解,并将方程计算值与试验数据进行对比,对模型适用性进行评价。结果表明:得到的蠕变试验本构方程能够较好的吻合在物料轴向高度75mm,截面圆面积1194.6mm2,压榨压力进行速度50N·s-1,达到30MPa以内各个设定压力开始保压,保压15min的情况下取得的试验数据,可以较好的模拟压榨应力在30MPa以内的蓖麻籽压榨蠕变特性,对常规蓖麻籽压榨设备的设计起到较好的指导作用。     

不同容重条件下深层坑渗灌土壤水分运动的数值模拟

【目的】探究不同土壤容重条件下深层坑渗灌土壤水分的运动规律。【方法】以非饱和土壤水分运动方程为基础,建立深层坑渗灌的数值模拟模型,采用Galerkin有限单元法进行数值求解,用5种不同土壤容重的试验资料对模拟结果进行验证。【结果】容重不同的5种土壤在不同时刻湿润锋的模型值均略小于实测值;非边界上土壤含水量模型值的相对误差为1.98%,边界上土壤含水量模型值的相对误差为10.97%,且上边界的模型值普遍偏小,下边界的计算值普遍偏大;基于研究资料建立了土壤含水量的上、下边界修正方程。【结论】该模型结合修正方程,可以作为一种预测深层坑渗灌条件下土壤水分运动及其含水量分布的有效方法。     

覆膜条件下对AquaCrop模型冬小麦生长动态和土壤水分模拟效果的评价分析

【目的】通过评价AquaCrop模型对覆膜条件下冬小麦的生长发育、土壤水分、产量以及水分利用效率的模拟效果,为AquaCrop模型在覆膜条件下的校准和应用提供科学的方法和理论依据。【方法】试验设臵不覆盖(CK)和白色地膜覆盖(PM)两个处理,于2013年10月至2016年6月年在陕西杨凌进行田间试验,利用2014—2015年度试验数据对AquaCrop模型进行参数校准,利用2013—2014年度和2015—2016年度的冬小麦观测数据对AquaCrop模型进行验证。【结果】AquaCrop模型较好地模拟了冬小麦冠层覆盖度,冠层覆盖度模拟值和实测值之间的决定系数(R2)为0.86—0.99,均方根误差(RMSE)为2.1%—8.1%。AquaCrop模型也较好地模拟了冬小麦生物量和土壤贮水量,其中地上部生物量的模拟值和实测值之间的R2均大于0.95,RMSE为0.814—1.933 t·hm-2;CK土壤贮水量模拟值和实测值间的相关系数均大于0.85,PM土壤贮水量模拟值和实测值间的相关系数均大于0.75,CK和PM土壤贮水量模拟值和实测值的均方根误差表现为9.2 mmRMSE17.6 mm,标准均方根误差(NRMSE)小于5.5%。冬小麦产量实测值和模拟值相对误差(RE)为-4.4%—9.0%,PM产量实测值和模拟值的平均值较CK分别提高40.5%和40.3%,表现出较好的一致性,处理间成显著性差异。水分利用效率实测值和模拟值RE为-10.4%—-1.5%,PM水分利用效率实测值和模拟值的平均值较CK分别提高54.1%和47.5%,同样表现出较好的一致性,处理间成显著性差异。在冠层覆盖度、地上部生物量、产量和水分利用效率方面,模型模拟值和实测值的变化趋势基本一致,且PM模拟值和实测值间均较CK表现出显著性差异。【结论】AquaCrop模型能够较好地模拟覆膜条件下冬小麦生长发育过程,可以用于覆膜条件下作物生产力的模拟和预测,为AquaCrop模型的推广应用提供了可靠的数据支持。     

不同灌水处理对寒旱区紫花苜蓿叶面积指数的影响

【目的】研究紫花苜蓿叶面积指数变化规律,分析不同生育阶段灌水周期和灌水定额对紫花苜蓿叶面积指数的影响。【方法】对紫花苜蓿在浅埋式滴灌条件下进行大田试验,利用LAI-2200C植物冠层分析仪,测量不同灌水处理在不同生育阶段的紫花苜蓿叶面积指数,运用自定义函数拟合法,拟合紫花苜蓿在最适宜灌水条件下冠层生长模型。【结果】紫花苜蓿在适宜灌水条件下,冠层生长模型为LAI=0.978/(1+exp(5.96-0.271 t+0.002 t²))。对拟合的模型进行检验,实测值和模拟值之间的相关系数r为0.96,平均绝对误差为0.372,拟合的模型对于适宜灌水条件下的叶面积指数具有较好的模拟效果。可为紫花苜蓿高产栽培条件下冠层变化规律提供理论依据。【结论】紫花苜蓿叶面积指数变化基本呈较缓慢生长—快速生长—缓慢下降的规律,在适宜灌水条件下紫花苜蓿叶面积指数生长模型可用改进的Logistic函数进行模拟,且对于适宜灌水条件下的叶面积指数具有较好的预测效果。     

基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型研究

 【目的】构建基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型,为水稻株型设计与调控提供理论依据。【方法】以两优108、86优8、南粳43及扬稻6号为材料,设置品种、氮肥与密度田间试验,观测水稻主茎不同叶位叶片长度和宽度,分析了水稻主茎叶片长和宽的关系、比叶重（SLW）随叶位的变化规律,以及水稻叶片干重与叶长和叶宽的关系,构建基于生物量的水稻叶片主要几何属性模型。【结果】叶长与叶宽的关系可用幂指数方程表达,比叶重随叶位呈二次曲线变化。采用独立的试验资料检验模型,主茎叶片叶长、叶宽模拟值与实测值的根均方差（RMSE）分别为2.55和0.06 cm。【结论】几何属性模型可较好地模拟不同生长条件下水稻主茎不同叶位叶片的主要几何属性,为生长模型与形态结构模型的结合奠定了基础。     

基于Logistic模型的覆膜种植辣椒株高、果实生长及产量模拟

【目的】研究昆明地区不同地膜覆盖方式下辣椒株高及果实生长发育与坐果时间的关系,建立产量预测模型,为区域辣椒覆膜种植提供技术参考。【方法】2020—2021年开展2轮辣椒垄作覆膜种植试验,分析不同覆膜方式和不同颜色地膜覆盖对辣椒株高、果实鲜质量以及果实纵、横径的影响,构建植株株高以及果实生长发育Logistic模型,通过实测值验证模型的模拟精度,并使用Logistic模型预测不同覆膜方式处理下辣椒的最高产量。【结果】除对膜下种植处理株高的决定系数(R²)<0.88、均方根误差(RMSE)>20%以及对无膜种植处理果实横径的R²<0.70、RMSE>20%外,建立的模型对模拟辣椒植株生长、果实纵径和横径随坐果时间的生长以及对辣椒产量的预测具有较高的精度。【结论】本研究所建立的模型能够较好地模拟昆明地区不同覆膜方式处理下辣椒植株高度和果实生长随生育时间的变化过程。     

重型车辆碾压下埋地X70管道力学响应

【目的】随着中国城镇化建设的不断推进,重型车辆通过埋地管道上方的情况日益增多,探究重型车辆碾压下埋地管道力学响应规律对保障油气管道安全运行具有重要意义。【方法】以埋地X70管道为研究对象,设计并开展车辆碾压管道室外实验,采用应变电测法获取管道响应数据,总结管道土压力和轴向应力的响应规律;使用ABAQUS软件建立土体-管道有限元仿真模型,采用非线性接触模型模拟管土相互作用,将车辆荷载简化为移动面源恒载,编写DLOAD子程序实现加载,按照实验工况进行仿真。【结果】所得管道附加轴向应力的仿真值与实验值偏差小,且土压力、轴向应力分布规律与试验结果相同,验证了管道土压力、轴向应力的响应规律;基于验证后的有限元模型,采用单一变量法,通过仿真探讨了车辆载重、车辆速度、管道直径、管道壁厚、填土高度与管道内压6种参数对管道轴向应力的影响规律。【结论】两侧履带正下方截面处管顶土压力和轴向应力均大于中心截面处,管底轴向应力小于中心截面处。增大管道直径、管道壁厚或填土高度均可减小车辆碾压引起的管道附加轴向应力,但改变车辆速度与管道内压对管道附加轴向应力无显著影响。研究所得埋地管道力学响应规律可为重型车辆碾压下...     

不同来源和批次饲料原料营养成分的差异比较

采集不同来源和不同批次的饲料原料,对其主要营养成分含量进行化验分析,以比较不同来源和不同批次饲料原料营养成分的差异。结果表明,3个不同来源的豆粕间CP和总AA含量差异均不显著(P0.05),在17种AA中,除蛋氨酸、亮氨酸和甘氨酸差异显著外(P0.05),其它AA含量差异不显著(P0.05)。对不同来源棉粕而言,棉粕1的CP和总AA含量极显著高于棉粕2和棉粕3(P0.01),棉粕2和棉粕3的CP和总AA含量差异显著(P0.05);在17种AA中,除蛋氨酸、亮氨酸、和缬氨酸差异显著外(P0.05),其它AA含量差异不显著(P0.05)。不同来源石粉中的钙含量,最低为32.98%,最高达36.06%,相互间存在极显著差异(p0.01)。同一来源不同批次石粉的钙含量,变化范围在34%~36%之间。不同批次之间玉米DDGS的真蛋白含量在24.53%~31.81%之间波动,粗蛋白在27.26%~29.89%之间波动;不同批次间玉米水分含量也存在一定的差异,其波动范围在10.1%~16.3%之间。     

不同石榴品种及器官多酚含量的比较研究

以月季石榴(Punica granatum L.)的3个不同果色表现型(白皮、紫皮、红皮)为试材,通过Folin-Ciocalte-us比色法分别测定了其叶片、花蕾、果皮、果汁和果籽的多酚含量(FW)。结果表明:石榴的叶片、花蕾、果皮、果汁、果籽中均含有多酚,且叶片、花蕾、果皮中的多酚含量(64.90~91.35 mg/g)显著高于果汁和果籽中的多酚含量(0.93~1.43 mg/g);不同品种同一器官的多酚含量差异显著,其中叶片中白皮石榴与紫皮的多酚含量(91.57~95.78 mg/g)较高,花蕾中多酚含量较高的是白皮石榴与红皮石榴(67.90~69.25 mg/g),在果皮、果汁和果籽中白皮石榴的多酚含量均最高,分别为77.37、1.08和1.60 mg/g。石榴多酚的分布具有明显的器官及品种特异性。     

5种除草剂对不同品种玉米的安全性研究

通过盆栽试验,以玉米株高和根长为指标,研究了除草威、乙草胺、玉草锄、新玉水、2甲4氯等5种除草剂对3个玉米品种的安全性。结果表明,在以上5种除草剂中,新玉水对玉米最安全;3个玉米品种中,以农大108的耐药性最强。     

不同天气条件下南瓜苗期的光合特性比较

以4个南瓜品种为材料,采用LI-6400型便携式光合仪测定不同天气条件下各南瓜品种苗期的净光合速率及其影响因子日变化情况,结果表明:南瓜苗期无论晴天还是阴天,4个品种的净光合速率、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率均呈单峰型变化.晴天均于中午12:00达到高峰,阴天均于下午14:00达到高峰,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率最大值均是印度品种旋复;此外,无论晴天还是阴天,4个品种的胞间CO2浓度均呈"U"型变化,叶温均呈倒"U"型变化,且同一时间各品种的叶温几乎没有差别.     

不同等级和储藏时间白茶香气组分差异性研究

为比较不同等级白茶香气组分的差异,研究贮藏时间对白茶香气组分的影响,采用同时蒸馏萃取提取香气成分,利用气相色谱-质谱联用技术对白茶样品的香气成分进行分析。结果表明,在4个等级白茶中共鉴定出51种香气成分,其中醇类14种,占香气总量的38.60%~42.84%;醛类8种,占总量的24.26%~45.94%。其中以白牡丹香气总量最高。在5个年份白茶中共鉴定出56种香气化合物,其中醇类12种,占香气总量的20.96%~39.84%;醛类9种,占总量的11.78%~30.82%;碳氢化合物16种,占总量的3.38%~21.04%。1993年白茶中酸类含量显著高于其他年份白茶。研究结果有利于了解不同等级白茶的香气特征,明确在存放过程中白茶香气成分的变化规律,为指导企业合理存储和引导消费者客观认识白茶提供理论支持。     

不同生态地区烤烟主要致香物质含量的变化

为研究不同烤烟种植生态区与烤烟中性挥发性香气物质的关系,用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)对H892和K326的香味物质含量和组成进行检测。结果表明,不同生态条件对烟叶中的致香成分影响较大,不同生态区总的致香物质含量由高到低依次为河南、广东、湖北。不同基因型烤烟叶片间致香物质的含量差异比较大,H892的总香气成分含量远高于K326。     

不同产地虹鳟鱼肉风味物质的比较

分析了北京、新疆和青海3个地区养殖虹鳟鱼背肉和腹肉中基本营养成分、呈味核苷酸、游离氨基酸和挥发性成分的不同,结果表明:青海虹鳟鱼的水分显著低于北京和新疆(P0.05),而粗脂肪含量显著高于北京和新疆,相同产地虹鳟鱼背肉和腹肉的基本营养成分差别相对较小;新疆和青海虹鳟鱼背肉中IMP含量显著高于腹肉,不同产地间AMP、IMP和游离氨基酸的含量均有显著性差异,且均表现为:新疆北京青海;电子鼻分析表明北京和新疆虹鳟鱼气味较为接近,而和青海虹鳟鱼有明显区别,且其背肉和腹肉也有所不同;GC-MS检测分析表明虹鳟鱼中挥发性物质主要以醛酮类和醇类为主,青海虹鳟中醛酮类相对含量显著高于北京和新疆,而醇类显著低于其他两地。     

三种糖在不同饱和蒸汽压下对双歧杆菌喷雾干燥菌粉稳定性的影响

研究糖在不同饱和蒸汽压以及4℃储藏温度条件下,对喷雾干燥法制取的双歧杆菌菌粉的保护作用。分别以含有海藻糖、山梨醇和蔗糖的脱脂乳粉为喷粉基质,在进风温度为(140±2)℃、出风温度为(80±2)℃条件下,利用喷雾干燥法制备含有双歧杆菌的菌粉,根据不同饱和蒸汽压下菌粉活菌数的变化情况来评价3种糖对菌体的保护作用。结果表明,海藻糖为保护剂,11.4%饱和蒸汽压作为储藏条件对菌体的保护作用最好,其菌粉的水分含量为4.55%,喷粉后菌体的存活率为4.3%,储藏40 d后菌落下降不足一个数量级。制备的菌粉在上述条件下有良好的储藏稳定性,为高稳定性菌粉的工业化生产提供了参考。     

不同经营类型毛竹林营养元素的空间分布

对不同经营类型毛竹Phyllostachys pubescens氮、磷、钾、钙、镁等5种营养元素的质量分数和林地土壤的样品进行分析.结果表明:氮、磷、钾、钙、镁等5种营养元素在不同经营类型毛竹的不同器官中质量分数大小均表现为叶＞枝＞秆;在叶中各营养元素质量分数大小顺序为:氮＞钾＞镁＞钙＞磷;在枝中为:钾＞氮＞镁＞磷＞钙;在秆中为:钾＞氮＞镁＞钙＞磷.毛竹叶、枝、秆中部分营养元素质量分数与土壤养分质量分数的相关性达显著或极显著水平.在集约经营下,毛竹林地上部分5种营养元素贮藏总量为519.60 kg·hm-2,粗放经营下为422.44 kg·hm-2.表4参13     

青砖茶主要化学成分在储存及渥堆过程中代谢分析

选取不同年份青砖茶和不同渥堆陈化时间的毛茶为原料,用高效液相色谱法检测不同年份青砖茶儿茶素及氨基酸等理化成分,采用气相色谱-质谱联用技术检测挥发性成分组成,用超高效液相色谱法检测其不同渥堆时间的主要化学成分。结果表明,青砖茶在储存过程中,游离氨基酸、酯型儿茶素EGCG和ECG、非酯型儿茶素EC和C的含量均随着储存年份的增长呈现降低趋势,没食子酸GA的含量则呈现上升的趋势。青砖茶样可溶性糖、挥发性成分雪松醇的含量随着储存年份的延长整体上呈现增加趋势,而香叶基丙酮、芳樟醇、β-紫罗兰酮和叶绿醇等显著下降。在渥堆过程中,儿茶素呈现出逐步降解趋势,与毛茶相比较12个月后儿茶素含量仅剩余8.61%。