湖北省马尾松人工林削度方程及材种出材率表的研究

以湖北省马尾松为研究对象，在分析其干形的基础上，提出削度模型，进行了分析、比较。结果表明：Sohmacher所建立的削度模型具有较好预估能力，在此削度模型的基础上，建立了精确的商品材出材率估测系统，该系统可估计马尾松树干上任意直径的干长，任意高度处直径，商品材积及不同材种出材率，并用该系统编制了湖北省马尾松二元材种出材率表。     

不同造林密度对马尾松营造林枝条发育的影响

[目的]研究不同造林密度对马尾松营造林枝条发育的影响,为提高马尾松营造林的培育质量提供理论依据.[方法]以9年生马尾松营造林作为试验林区,通过测量林木8m高以下1级分枝的枝长、基径、分枝角、方位角等,分析造林密度对枝条发育的影响.[结果]随着造林密度的增大,马尾松枯枝层的高度逐渐增高;造林密度对马尾松树干枝条总量、枯枝数量的影响较小,且随着造林密度的增大,活枝数量逐渐减少,枯枝率逐渐升高;树干8m以下1级枝条的基径、枝长、分枝角均随造林密度的增大逐渐减小.[结论]造林密度对马尾松营造林枝条发育具有显著影响,造林密度为2510株/hm2对枝条的生长发育产生抑制.建议根据不同的培育目的来调整造林密度,也可以采用间伐的方式调整林分密度,达到培育目标材种及提高木材质量的目标.     

马尾松胸径与根径和冠径的关系研究

利用在川渝地区进行的马尾松天然林标准地（含样木）调查资料,研究了马尾松根径（树干基部3个不同部位的直径d 0.00、d 0.05、d 0.10）与胸径（d 1.3）和冠径（Cw）的相关关系。结果表明,d 0.00与d 1.3、d 0.05与d 1.3、d 0.10与d1.3的相关关系模型都以二次抛物线回归方程为最优,且d 0.10与d 1.3的相关关系最为紧密;描述川渝地区马尾松天然林立木胸径与冠径关系的最佳回归模型为lnCw=-0.696 90+0.719 34lnd 1.3。该研究还编制了马尾松根径立木材积表,探讨了马尾松天然林的理论密度、最大密度和郁闭度为0.6～0.9时的适宜经营密度,对马尾松天然林的盗伐案件处理及经营管理有一定的参考价值。      

双向循环荷载作用下饱和红土的动变形强度特性

【目的】探究双向循环荷载耦合作用下饱和红土的动变形强度特性,为红土地区工程的抗震设计和性质评估提供理论支持。【方法】采用SDT-20型电脑控制电液伺服双向土动三轴试验机,对饱和红土试样施加了不同的应力路径,模拟横波和纵波在不同相位差下耦合的情况,分析不同应力路径下饱和红土的动变形和动强度特性。【结果】径向循环应力幅值和相位差的变化对饱和红土的动变形和动强度有较大影响。在相位差为180°时,轴向应变发展速度最快,动强度最小;当相位差为0°时,轴向动应变发展最慢,动强度最大。径向循环应力较大且相位差为180°时的耦合情况对土体的稳定最为不利,此种组合下饱和红土的动强度衰减率可以达到90%以上。【结论】随着径向循环应力幅值的变化,不同应力路径下动应变发展速度不同,应力路径斜率越大动应变发展越缓慢。在实际工程的抗震设计时,应充分考虑双向动荷载相位差为180°且径向动荷载较大的组合情况。     

马尾松立木干曲线方程研究

利用25株马尾松解析木的相关资料建立马尾松立木干曲线方程并对各方程进行了分析评价。结果表明:4次多项式比3次多项式更适宜作为干曲线方程,其模拟树干基部形状较好,且在计算树干材积时有更高的精度;马尾松立木胸高形数为0.499。研究结果可以为马尾松经营数表的修订或更新提供理论依据。     

马尾松幼苗生长特性与生长应变研究

该文以60株不同倾斜角度的马尾松为试材,对其生长特性进行了研究,并在这些树木中选择典型的2株马尾松对其生长应变进行测定。结果表明:(1)随着倾斜角度的增加,马尾松的生长量相应减小;(2)马尾松直立幼苗的应变为压应变,在倾斜幼苗下表面的应变为拉应变,应变值都随时间的增加而增大,达到一定值时趋于稳定;(3)方差分析表明,不同倾斜角度下马尾松的生长特性和生长应变的差异达到了显著水平。     

在高温及均匀内压作用下球罐的蠕变分析

本文对高温、均匀内压作用下球罐的蠕变变形和应力进行了探讨.根据塑性条件及单向拉伸蠕变试验的数据,导出了稳定蠕变阶段受压球罐的应力、应变及直径扩大量的理论公式,且对不计蠕变变形和考虑蠕变变形时球罐的承载能力进行了计算和比较.     

马尾松-火力楠混交林生物量及养分结构特征

对马尾松纯林及其与火力楠的混交林生物量空间格局和养分结构进行了研究。结果表明：马尾松混交林的总生物量为216．41t／hm^2，枝和叶所占比例分别高出纯林3．2％和2．5％；纯林中马尾松的干生物量基本上为金字塔形，枯枝生物量所占比例为1．75％，而混交林中为4．20％。混交林马尾松的粗根主要分布在0～20cm和60cm以下的土层中，细根量则随着土层的加深而减少；纯林中马尾松的粗根生物量和细根都主要分布在40cm以下的土层中。不论是纯林还是混交林，营养元素在树干中的含量最小，在叶中的含量最大（N除外）。火力楠叶中的养分含量大于马尾松，而在根系中P、K、Ca和Mg的含量则为马尾松大于火力楠。N的含量随着马尾松和火力楠根系直径的增大而减小；P、Ca和Mg在马尾松细根中的含量最小，而纯林中则在粗根中含量最小。     

闽北山地马尾松人工林林分直径结构规律研究

以福建闽北山地马尾松人工林2块样地资料为依据,应用正态分布,对数正态分布,Weibull分布,β分布,Γ分布拟合及闽北马尾松人工林直径分布的适用性进行分析、比较,选出最适合于拟合及预测该林分直径结构的分布,并用卡方统计量对5种分布进行检验,结果表明:β分布描述闽北马尾松人工林的直径分布效果最好。     

气候变化下三明市主要针叶树种潜在地理分布的预测

以三明市主要针叶树种(杉木和马尾松)为研究对象,利用树种分布点数据和19个气候环境数据,基于MaxEnt模型模拟现实气候条件下杉木和马尾松在三明市的适宜分布区,以及未来气候变化情景下(2050和2070年)杉木和马尾松分布格局的变化,以受试者工作特征曲线评价模型结果,并运用刀切法确定影响杉木和马尾松分布的主要环境因子.结果表明:MaxEnt模型预测结果精度较高(AUC值均大于0.9),最湿季降水量、最冷季降水量、等温性是限制其分布的主要气候因子.杉木和马尾松的适宜生境主要分布在研究区的中西部和中部,面积分别占研究区的39.00%和31.63%;在未来气候情景下,杉木和马尾松的生境分布有所变化:到2050年,适宜生境面积分别减少10.06%和6.35%;到2070年,适宜生境面积略有增加,分别增长1.67%和0.65%.     

索穹顶结构的有限元分析及其在农业建筑中的应用

根据非线性有限元理论研究了索穹顶结构的受力情况,用有限元分析软件AN SY S建立了某农用仓库的索穹顶结构模型,探讨了其在不同预应力水平作用下的受力情况,分析了索和杆在不同荷载下的内力变化情况及对结构稳定性的影响。结果表明该模型受力合理,可以应用于工程实践。     

EVP模型及其在预压处理软土路基水平位移计算中的应用

【目的】研究将EVP模型应用于预压荷载作用下软土路基水平位移计算的可行性,为软土路基稳定性的评价与控制提供支持。【方法】通过绘制应力和应变增长路径变化的图形,分析了真空预压、堆载预压以及真空 堆载联合预压法加固软土路基时土体的应力和应变变化,介绍了EVP模型的基本公式和计算过程,提出了用该模型表示软黏土的应力－应变关系,结合经典比奥固结理论,推导了考虑蠕变的预压荷载作用下软土固结变形的有限单元计算方法,并进行了工程实例计算。【结果】1）不同预压方法的应力路径和应变路径均不相同;2）用EVP模型描述不同预压荷载作用下软黏土的应力－应变关系时,其具有不考虑应力路径和不划分主、次固结的优越性;3）在比奥固结理论中,用EVP模型反映软土的物理方程时,能全面描述考虑弹黏塑性质的软土路基的固结变形,可准确计算软土路基的水平位移;4）EVP模型的软土土体黏性参数ψ/V和塑性参数λ/V对水平位移都有比较明显的影响。【结论】用EVP模型反映软土的弹黏塑性的本构关系时,可相对准确地计算预压荷载作用下软土路基的水平位移。     

马尾松林分直径结构规律的研究

以马尾松同龄林为对象,在具体林分条件下,用林分部体回归方程预估所需的林分平均因子,并以林分平均因子估计值为基础,选用三参数Ｗｅｉｂｕｌｌ分布函数、采用查Ｗｅｉｂｕｌｌ分布参数表法,估计分布函数的参数值。在此基础上得到马尾松同龄林林分直径结构表。     

马尾松人工林直径分布神经网络模型研究

该文首先以相对直径为输入变量,以累积频率为输出变量,构建了1∶S∶1的林分直径分布BP神经网络模型. 用1块具有代表性、26年生、全林伐倒测定每木胸径、树高生长过程的马尾松人工林标准地直径分布数据,作为马尾松人工林的期望分布,对所建模型进行训练、用定性与定量相结合的方法,选出既符合林分直径分布规律,又具有较高拟合准确度的网络模型结构为1∶2∶1,网络对象名为FRdnet2 该模型的总体累积频率拟合准确度达99.5%,径阶累积频率拟合准确度最低93%、最高99.9%、平均99%,径阶频率拟合准确度最低82%、最高99%、平均95%. 神经网络建模技术的拟合准确度好,可作为有效的林分直径分布模拟技术.      

荷载作用形式对预应力混凝土箱梁剪力滞效应的影响

为研究荷载横向变位和纵向多点加载工况下，箱梁荷载施加截面的剪力滞效应，以 ANSYS 有限元分析软件为平台，并将荷载在纵向分为单点加载与双点加载2种情况，在横向分为对称加载、偏心加载和中心加载3种情况。分析了单点加载与双点加载情况下加载截面处的剪力滞效应，对比研究了单点加载与双点加载工况下跨中截面剪力滞效应。结果表明，在单点及双点加载情况下，中心加载对箱梁顶板剪力滞效应影响最大，偏心加载次之，对称加载相对最小；在单点加载情况下，偏心加载对箱梁底板剪力滞效应影响最大，中心加载次之，对称加载相对最小；单点加载情况下箱梁跨中顶板及底板剪力滞效应均明显强于双点加载情况下箱梁跨中顶板及底板剪力滞效应。     

长汀红壤侵蚀区马尾松林生物量估算模型的构建

以长汀红壤侵蚀区马尾松为研究对象,通过整株收获法获取34株马尾松立木材积和生物量,分析不同龄级、径级马尾松材积和生物量分配格局,采用胸径(D)、树高(H)等变量建立立木材积模型,采用材积量(V)、胸径(D)、树高(H)、冠长(C_l)等变量建立树干、树冠及地上生物量模型,进而拟合区域林分生物量模型,使用独立样本检验并比较优选模型估测效果。结果表明:34株马尾松的树龄变化范围为19～42 a,立木材积量和立木生物量变化范围分别为0.004 4～0.194 9、2.733 9～140.331 4 kg/株,树龄与材积量、生物量相关性不显著;各器官生物量分配为干材(57.67±8.28)%、树枝(24.15±7.33)%、树叶(10.79±3.17)%、干皮(7.38±1.39)%,全林分中3个径阶(8、10、12 cm)蓄积量、生物量均超过总量的50%;所有模型确定系数均大于93%,单木模型中,以胸径-树高组合为自变量的模型拟合效果更佳;马尾松立木材积、地上生物量、树干生物量、树冠生物量及林分生物量模型中,各优选模型预估精度均达77%以上,其中立木材积、地上生物量及林分生物量优选模型比已有模型估测值的总相对误差、平均相对误差均有所降低,估测值更接近实际值。因此,通过构建该区域马尾松生物量方程,补充了长汀红壤侵蚀区马尾松立木材积表及生物量表。     

人工林尾巨案树木表面轴向生长应变

为评估人工林尾巨案生长应力水平并揭示其变异情况，采用应变片法对其表面轴向生长应变进行了测试.研究表明，表面轴向生长应变为拉应变，活立木胸高处表面轴向生长应变平均值基本分布在650×10-6～1 100×10-6之间；生长应变的测试一般需要3 min左右，这时应力释放完毕，应变值达到稳定.尾巨案两个家系间及树干两个方位（南、北向）间的表面轴向生长应变差异不显著，沿树高变化不明显.      

考虑脉动风速的平面刚架日光温室结构动力响应规律

日光温室骨架结构属轻型结构,跨度较大,对风荷载较为敏感。为解决风荷载作用下日光温室的动力响应问题,确定骨架结构危险截面的位置,基于Timoshenko梁理论,提出平面刚架模型的日光温室在风荷载作用下的动力响应分析的被研究块体方法。首先根据Timoshenko梁微元体思想,设计被研究块体的构成方式;基于Timoshenko梁理论,推导出平面刚架模型的日光温室钢骨架结构的控制方程,给出了算法的实现过程。然后采用两端自由的变截面梁的弯曲波传播算例,验证方法的有效性。在数值模拟风速、实测风速作用下分别对平面刚架模型的日光温室骨架结构动力响应进行时程分析,得到钢骨架的节点位移和截面应力空间最大值的位置。结果表明:位移的2次峰值分别在迎风面高度1和3m附近,钢骨架中最危险的截面为温室左端附近,应力最大值为321MPa,弯曲应力是引起应力迅速增加的主要原因。脉动风荷载作用的节点位移和截面应力明显大于平均风荷载作用的相应值。日光温室钢骨架结构的动力响应分析需要考虑脉动风荷载的作用,且不能忽略弯曲应力对截面内力的影响。     

基于等效应力法的不同拱圈厚度拱坝承载力仿真分析

【目的】研究2种不同体型拱坝在基本荷载和特殊荷载组合的几种工况下,拱坝结构各个部位的受力和位移情况,为拱坝在选型期体型的确定以及大坝运行期的极限承载力和破坏机理研究提供参考依据。【方法】应用大型有限元软件ANSYS建立拱坝三维有限元模型,模拟并分析方案1和方案2不同体型坝体在各个工况下的应力应变情况,利用有限元等效应力分析方法,对计算结果进行二次计算,以消除有限元计算中出现的应力集中现象。【结果】2种不同体型坝体在工况1条件下,除第1主拉应力外,其他部位均满足基本荷载组合的拉应力控制标准,第3主压应力均满足基本荷载组合的压应力控制标准;使用等效应力法计算后,方案1左右坝肩的应力集中范围由高程1 134～1 146m变为高程1 119～1 146m。【结论】拱坝的坝体体型可以同时通过改变拱圈中心角和半径使坝体变薄,在满足坝体稳定的前提下,小圆心角薄体拱坝坝型受力状态更好,不仅能充分发挥材料的抗压性能,还能有效的减小坝体位移及拉应力区范围,可以满足工程运行需求,并符合应力控制标准的规定。     

液力变矩器在离心载荷作用下的强度分析

【目的】为了计算液力变矩器在高转速工况下的受力与变形,避免与周围的结构产生干涉,对液力变矩器在离心载荷作用下的强度进行分析.【方法】借助三坐标测量仪对某车用液力变矩器进行逆向求解并建立模型,基于液力变矩器离心载荷的求解过程,利用ANSYS软件对液力变矩器的结构强度进行计算,得到了100~2 500r/min转速条件下液力变矩器的应力应变情况.【结果】液力变矩器泵轮与涡轮的应力主要集中在叶片的焊接点与壳体外环,最大应力分别为为20.155 MPa和24.031 MPa,最大应变主要分布于壳体外环,分别为6.0431×10~(-3) mm和5.45×10~(-3) mm.应力应变随着转速的增加而增加,且在相同转速时,涡轮的应力应变相对较大.【结论】研究结果可为液力变矩器的结构设计与车辆传动系统的空间设计提供参考依据.