自适应最大相关峭度反褶积方法诊断齿轮轴承复合故障

为了解决传统最大相关峭度反褶积(maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)在故障诊断中容易出现因参数选择不当而影响诊断效果的问题,该文提出了一种基于量子遗传算法(quantum genetic algorithm,QGA)的自适应最大相关峭度反褶积方法(maximum correlated kurtosis deconvolution with quantum genetic algorithm,QMCKD)用于齿轮和轴承复合故障诊断。通过量子遗传算法自适应选择最大相关峭度反褶积的2个关键参数滤波器长度(L)和反褶积周期(T)。使用QMCKD处理原始振动信号,提取复合故障信号中的所有单个故障信号,分别对单个故障信号进行频谱分析从而识别故障特征。在对齿面磨损-滚动轴承外圈损伤复合故障诊断中,QMCKD能够识别齿轮故障频率及其2～4倍频,识别轴承故障频率及其2～6倍频,且主要频率成分周围干扰谱线很少,故障类型容易识别。与直接频谱分析和变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)相比,该方法在诊断效果上具有优越性。在对齿根裂纹-轴承滚动体损伤复合故障诊断中,QMCKD能够突出齿轮故障频率及其2～5倍频,突出轴承故障频率及其2～8倍频,齿轮和轴承故障特征明显,验证了方法的稳定性。试验结果表明QMCKD能够有效识别复合故障中齿轮和轴承的故障特征,可用于齿轮箱的齿轮、轴承复合故障诊断。     

嫁接幼苗正压气流导向方法及参数优化

负压吸附把持手具有对幼苗苗径变化适应性强、减少幼苗把持损伤的优点,但其难以实现对弯曲幼苗的自动吸附把持。针对上述问题,该研究提出了一种利用正压气流对弯曲幼苗进行导向的作业方法。以常见嫁接用黄瓜幼苗为代表进行研究,考察正压气流对纤细幼苗导向效果。首先进行了弯曲应力测定,结果表明,对于长轴平均直径为（1.82±0.07）mm、短轴平均直径为（1.47±0.02）mm的黄瓜幼苗在10 mm长度上矫正5 mm弯曲偏差时所需最大弯曲力平均值为（0.082±0.005）N;针对黄瓜幼苗进行了单管正压气流导向试验并进行高速摄影记录,结果表明,当正压气管内径为4 mm,负压把持手吸嘴口与正压气管口间距为25～30 mm,导向气压为0.3 MPa时,导向成功率为93.3%;为改善导向效果,对黄瓜幼苗进行双管正压气流导向试验,结果表明,在正压气管内径4 mm条件下,当负压把持手吸嘴口与正压气管口间距为20～25mm、导向气压为0.3 MPa时,黄瓜幼苗导向成功率为100%。该研究结果可为基于气力导向方法的幼苗把持作业提供技术参考。     

蔬菜穴盘苗自动精确移栽组合式取苗机构设计与测试

Precision planting is one key point of precision agriculture.A doorframe type swing seedling pick-up device for the automatic precise field transplanter was designed and tested in a laboratory.The seedling device could automatically extract seedlings from growing trays, transfer them, and release them into the planting unit where they were to be precisely transplanted into the ground.It consisted of a path manipulator and two grippers.The path manipulator for seedling extraction was constructed with creative design of Ⅱ-type mechanism combination in series.It consisted of an oscillating guide linkage mechanism and a grooved globoidal cam mechanism.According to the planned seedling pick-up trajectory, the design of the path manipulator for seedling extraction was finished with a set of the closed loop vector equation.The gripper was a pincette-type mechanism using the pick-up pins to penetrate into the root mass for seedling extraction.It consisted of multiple pick-up pins, U-type pull rod, shaft, stop block, compression spring and frame.The mechanical dimensions of the gripper were determined by the tray size and plant characteristic with a set of rectangular equations and the boundary constraint conditions.The final gripper was developed on the basis of cultural practice for vegetable seedling in China.A prototype of the seedling pick-up device was constructed to examine whether its working efficacy was satisfactory or not.According to the analysis on the work process, the seedling pick-up device could precisely complete a work cycle of approaching, penetrating, extracting, transferring, erecting and discharging a seedling.Taking pepper seedlings, tomato seedlings and cucumber seedlings as the transplanting objects, the performance tests were conducted to evaluate the practicality and adaptability of the pick-up device.The laboratory evaluation showed that the pick-up device equipped with two grippers could extract 70 seedlings per minute with an average success ratio of 90.49%.The quality of extracting seedlings was satisfactory.     

锥栗花粉萌发率及生活力测定研究

以锥栗不同品系为材料,对其花粉粒大小、花粉量进行观测,以及不同花期、不同枝梢、不同贮藏条件、不同培养条件下花粉萌发率进行测定。结果表明：不同品系花粉粒大小及形态、花粉量、生活力存在差异,其中,1号、24号花粉量较大,生活力高,适宜作为授粉树品种;锥栗盛花期的花粉萌发率远高于初花期及末花期,且雄花枝上的花粉萌发率显著高于结果枝;4~7 ℃低温干燥贮藏能显著延长锥栗花粉生活力;5.0%~7.5%的蔗糖、400~900 mg/kg的硼酸溶液最适宜于锥栗花粉萌发,且花粉萌发的最适宜温度为30~35 ℃。因此,在生产上可于锥栗盛花期,选择温度较高的晴朗天气,喷施400~900 mg/kg的硼酸溶液,以促进花粉萌发,提高坐果率,减少空苞。     

利用流式细胞术鉴定桦木染色体倍性和DNA含量

基于流式细胞术（FCM）研究体系,构建能快速、准确鉴定桦木属植物倍性和测定DNA含量的研究体系,是测定不同桦木属植物倍性与基因组大小的有效方法。使用流式细胞术检测7种桦树属类物种,以物种不同生长状态（嫩叶、幼叶、成熟叶）为实验材料,不同存储方式（常温、冷藏和聚乙烯吡咯烷酮保存PVP）进行实验处理,对9种常用的裂解液进行筛选与优化。结果表明：桦木属植物DNA含量测定中,新鲜幼叶以1% PVP浸泡常温保存,并使用MgSO₄裂解液制备细胞核悬浮液上机效果最佳;桦木属植物中,基因组倍性依次为黑桦（(2.09 ± 0.04) Gb,8倍体） > 坚桦（(1.53 ± 0.08) Gb,6倍体） > 光皮桦（(0.87 ± 0.05) Gb,4倍体）=岳桦（(0.80 ± 0.07) Gb,4倍体） > 垂枝桦（(0.46 ± 0.03) Gb,2倍体）=河桦（(0.51 ± 0.01) Gb,2倍体）。因此,桦木属植物DNA倍性和DNA含量可以通过FCM研究体系进行测定,且3倍体（(0.66 ± 0.02) Gb）子代的鉴定结果表明光皮桦与河桦之间不存在生殖隔离。     

辽东山区胡桃楸次生林垂直结构特征研究

以辽东山区胡桃楸次生林为研究对象,采用树冠光竞争高法将胡桃楸次生林划分为上、中、下3个林层,并在此基础上分析了各林层的树种组成、径级结构、空间结构特征等。结果表明：上、中、下3个林层平均树高分别为14.86～17.02、11.18～12.77 m和7.33～8.01 m,方差分析结果表明,不同林层树高间差异极显著,分层效果较好。上林层为林分蓄积量主要贡献层,占林分总蓄积量61.86%～78.7%;其次为中林层,下林层最少。各林层径级分布曲线不同,下林层径级分布呈反“J”曲线,中林层呈左偏单峰曲线,上林层为多峰曲线。林分整体处于中度混交向强度混交的过渡状态,3块标准地上、中林层的混交度平均值分别为0.512、0.574,为中度混交,下林层平均混交度为0.671,接近强度混交,各林层平均混交度表现为随垂直高度的降低而增大。标准地1和标准地3为聚集分布,标准地2属于随机分布。随林层垂直高度的降低,林分聚集度和竞争指数均有所增加。从林分的垂直结构判断胡桃楸次生林的林分结构相对稳定,其未来的演替方向可能为以落叶松和胡桃楸为优势种的针阔混交林或者以胡桃楸、蒙古栎和花曲柳为优势种的阔叶混交林,下林层的更新能力较差,应采取人工措施促进其天然更新。     

U形渠道圆头量水柱测流影响因素试验及模拟

为研究U形渠道圆头量水柱的测流规律及影响因素,基于绕流理论和RNG k-?湍流模型,对18种体型圆头量水柱5种工况下的水力性能进行全流场数值计算,获得了时均流场、断面流速分布及柱后水流流态,并与实测值进行对比。同时,通过模型试验与数值仿真研究了V形尾翼对测流的影响。结果表明：水力参数的实测值与模拟值具有较好的一致性,渠道底坡为1/1 000,流量为45.01 L/s,收缩比及长宽比分别为0.50和2时,驻点处横断面最大流速模拟值与实测值相对误差为1.51%,水深15 cm位置剖面最大流速模拟值与实测值相对误差为0.45%。适宜长宽比的V形尾翼可以有效改善过槽水流：当收缩比为0.50～0.75时,建议长宽比为3/2～2;当收缩比＜0.50时,长宽比应相应增大,但不宜＞5/2。通过回归分析得到的圆头量水柱流量计算公式,在收缩比为0.63时最大测流误差为4.95%,平均误差仅为0.10%,该研究为圆头量水柱在中国北方灌区末级渠系的进一步应用提供参考。     

云南武定和牟定的两栖爬行动物种类研究

为掌握云南楚雄武定和牟定两栖爬行动物的种类,2015年5月和7月通过样线和样点法,以及资料查阅、访谈调查和专家咨询等方法,在2县展开专项研究。结果表明：武定和牟定共有两栖类18种,隶属2目8科14属,爬行类23种,隶属3目9科17属。属于国家一、二级保护动物的各有1种,属于云南特有种类5种。在这些种类中,除4种广布种外,其余种类均为东洋界物种,多数为西南、华南、华中3区共有成分。调查到的种类及种群数量比预期的要少,就其原因进行探讨。2县所处地区刚好处于滇中,为金沙江以北和哀牢山及其以南两栖爬行动物种类分布的过渡区域。在2个县均发现了外来种牛蛙,武定县还有外来种红耳龟。外来种对土著种和生态系统的危害是不言而喻的,应该给予高度重视,监测外来种的种群动态和控制其扩散,保护当地的物种多样性和遗传多样性。     

跨区域量化比较3种土壤类型坡面的拦蓄径流能力

[目的] 基于定量化数值建立一个跨区域评价不同土壤类型和管理措施坡面拦蓄径流能力的指标体系,为水土流失防治工作提供科学指导。 [方法] 在新疆维吾尔自治区伊宁市北山坡的灰钙土、棕红土坡面和贵州赤水市大石河小流域的紫色土坡面各布设了4种管理措施的径流小区,基于2019—2021年4—9月的自然降雨量和径流量观测数据,用径流系数、径流曲线数(CN值)和降雨产流阈值数据量化比较了12个径流小区的减流能力。 [结果] 不同土壤拦蓄径流能力排序为：灰钙土＜棕红土＜紫色土,其CN值分别为90.05,89.53和77.36;其降雨产流阈值分别为3.44,3.50和14.96 mm。不同评价指标结果均显示,灰钙土和棕红土管理措施坡面的拦蓄径流能力顺序为：枯草覆盖＞水平沟＞增渗孔＞对照;紫色土管理措施坡面减流能力的顺序为：园地＞草地＞耕地＞对照。对于对照小区,当径流系数增加1%时,灰钙土、棕红土和紫色土的径流深分别增加了1.73,2.61和6.79 mm;当CN值增加1时,3种土壤坡面的径流深则将分别减少1.00,1.00和0.71 mm。 [结论] 跨区域评价不同土壤类型坡面的减流能力时,推荐用CN值和降雨产流阈值指标,不宜使用径流系数。     

在体外模拟瘤胃发酵条件下N-乙酰-DL-蛋氨酸稳定性的研究

通过两个试验,研究在体外模拟瘤胃发酵条件下N-乙酰-DL-蛋氨酸的降解率。试验1:N-乙酰-DL-蛋氨酸在pH值6.5、温度为39℃的缓冲液中孵育9h,其降解率为3.3%。试验2:运用瘤胃体外发酵技术研究N-乙酰-DL-蛋氨酸不同添加量对pH值、氨态氮、微生物蛋白动态变化的影响。结果表明,添加0.4、0.6gN-乙酰-DL-蛋氨酸发酵3～6h,均能够显著降低体系的pH值;添加0.6gN-乙酰-DL-蛋氨酸发酵12h能够显著提高氨态氮的浓度;N-乙酰-DL-蛋氨酸在发酵过程中不影响微生物蛋白产量。以上结果显示,N-乙酰-DL-蛋氨酸在体外模拟瘤胃发酵的条件下可以稳定存在。