枸杞红色素的提取工艺

为了进一步研究枸杞红色素中的生物活性物质,本试验采用了超声辅助法和溶剂浸提法,对枸杞中红色素的提取与工艺参数调整进行优化,筛选得到最适提取溶剂为纯净水。并依次设置提取时间、提取温度、液固比、粉碎度4因素进行考查,运用正交试验方法,优化各工艺参数。试验结果表明,枸杞红色素的最佳提取工艺条件为100目枸杞粉于25倍体积纯净水中溶解,在90 ℃下超声提取4 h,此时测得枸杞红色素的吸光度最大,为1.052 9。     

基于增强回归树的杉木人工林林分断面积模型研究

【目的】林分断面积是森林生长收获预估中的重要变量。构建基于增强回归树的林分断面积模型,并分析不同林分密度指标和不同立地指标及其交互作用对模拟的影响,为采用增强回归树模拟林分断面积提供一定的参考。【方法】研究以江西省崇义县的杉木人工林为对象,采用增强回归树构建了林分断面积模型,通过交叉验证分析了交互深度、收缩参数和回归树数量的变化对增强回归树预测的影响,并对比分析了2种立地指标(地位级指数和地位指数)、2种密度指标(每公顷株数和林分密度指数)及其交互作用对林分断面积的影响,以此筛选出林分断面积模型中最适的立地指标和密度指标。【结果】(1)经过参数优化的增强回归树能较好的模拟林分断面积,最优模型的MAB为0.504 7 m~2/hm~2,RMA为2.29%,RMSE为0.900 8 m~2/hm~2;(2)基于林分平均高的地位级指数对林分断面积的模拟效果优于地位指数,因此可在缺少优势高数据时采用地位级指数描述立地质量;(3)林分密度指数对林分断面积的模拟效果明显优于每公顷株数,说明包含了林木大小信息的密度指标能有效的模拟林分断面积;(4)立地和密度的交互作用能在一定程度上提升林分断面积模型精度。【结论】增强回归树能较好的模拟林分断面积,但需要对参数调优,且在需要精确预估林分断面积时,建议考虑立地和密度的交互作用。     

谷物联合收获机方向盘总成的模态分析与结构优化

以某谷物联合收获机方向盘总成为研究对象,基于Pro/E软件建立其几何模型,采用有限元分析软件(ANSYS)对方向盘组合体模型进行模态分析。结果表明,模型第一阶固有频率为44.005Hz,位于人手敏感振动频率范围37.5～65.0Hz,对操作人员身体健康具有较大影响。为了调整组合体模型的固有频率以避开人手的敏感频率范围,在将方向盘骨架材料更换为45钢的基础上,通过增大转向柱和传动轴的直径对组合体进行结构优化。优化后组合体模型第一阶固有频率由44.005 Hz提升至67.31 Hz,避开了人手敏感的振动频率,同时也避开了发动机激振频率。结构优化后的模型可避免共振现象的发生,并提升作业人员的操作舒适性。     

溶胶-凝胶法/软模板法制备多孔二氧化钛条件的响应曲面分析法

采用溶胶-凝胶法结合软模板法制备多孔二氧化钛,用响应曲面分析法研究了无水乙醇与钛酸丁酯的物质的量之比(A)、冰乙酸与钛酸丁酯的物质的量之比(B)、蒸馏水与钛酸丁酯的物质的量之比(C)、聚乙二醇-400与钛酸丁酯的物质的量之比(D)、煅烧温度(E)、煅烧时间(F)对制备获得的多孔二氧化钛光催化降解甲基橙效率的影响,并建立了甲基橙降解率与制备条件之间的二次多项式数学模型,其相关系数R~2为0.9861。研究结果表明:多孔二氧化钛的最佳制备条件为:A为18.03,B为1.67,C为12,D为0.21,E为510.74℃,F为3.2 h,在该条件下制备的多孔二氧化钛的甲基橙降解率为66.76%,预测值为66.57%,相对误差为0.29%,模拟值较好的符合试验值,六个因素对多孔二氧化钛降解性能的影响顺序为:CABFED。     

基于场景分析的风光储协调的配电网动态无功优化

针对风光储等分布式电源输出功率存在间歇性和随机性,无功的协调优化存在困难,运用概率场景分析的方法描述分布式电源这种不确定性,得到考虑随机特性的分布式电源有功出力及其相应的无功功率范围。采用拉丁超立方抽样和场景消减技术,得到全场景的时域概率,提出一种含源荷储协调的配电网无功优化模型。通过以风机和光伏出力调节储能系统的有功出力,并在此基础考虑网损,静态电压稳定裕度,无功补偿设备动作次数限制等多项指标为目标函数,建立多阶段的动态无功优化求解策略,采用引入禁忌表的精英保留策略的遗传算法对改进的IEEE33节点配电系统进行算例仿真,验证了所建立模型是合理有效的。     

菜心游离小孢子培养高频胚诱导培养基优化

【目的】对菜心小孢子培养的诱导培养基进行优化,以提高胚胎诱导率,创制优良DH系应用于育种实践。【方法】设置不同蔗糖浓度和激素(6-BA和NAA)浓度组合的NLN诱导培养基,以10份不同基因型的菜心为试材,进行小孢子培养及出胚率分析,筛选最佳诱导培养基。【结果】7份材料诱导出胚状体,不同基因型间的胚胎诱导率差异显著,说明基因型是影响小孢子形成的主要因素;在无激素处理中,100 g/L蔗糖浓度NLN(NLN-10)小孢子胚诱导率最高,出胚材料诱导率在3.45～30.46胚/皿;NLN含量减半的1/2 NLN-10培养基处理出胚率约为NLN-10处理的2/3;130 g/L蔗糖浓度NLN处理出胚率显著降低,最高仅为14胚/皿,蔗糖浓度为160 g/L的NLN(NLN-16)处理未出现胚状体;在NLN-10中分别添加0.1 mg/L 6-BA和NAA,促进出胚效果最佳,出胚率最高的 Rt19006达46.93胚/皿,是不添加激素处理的1.5倍;当NLN-10 中6-BA和NAA浓度均达到0.2 mg/L时,胚胎生长发育受到抑制。【结论】筛选出可有效促进菜心小孢子出胚的诱导培养基配方,即100 g/L蔗糖浓度的NLN+6-BA 0.10 mg/L +NAA 0.10 mg/L。     

基于智能算法的感应电机多目标优化设计

感应电机自身作为一个复杂系统,其设计变量多,多个设计目标之间相互约束,多目标优化设计过程复杂、限制因素多。针对这种情况,以一台24 V低压大电流感应电机为例,选取了定转子槽6个相关设计参数作为优化变量,以感应电机3个外特性参数(最大转矩、启动电流、效率)作为优化目标,运用计算机辅助电机设计软件ANSYS Maxwell得到了大量工程实验数据,利用BP神经网络对感应电机数学模型进行拟合,并用遗传算法寻找设计变量最优解,使用神经网络的预测功能寻找优化目标最优解。最后用ANSYS Maxwell将最优解进行工程验证,实现了感应电机的多目标优化设计。     

外骨骼机械臂拓扑优化设计研究

针对老年人肌肉功能逐渐退化所导致的手臂运动障碍问题,设计一种上肢外骨骼机械手臂。可以实现肩关节的外展/内收、前屈/后伸和外旋/内旋运动,肘关节屈/伸运动。首先建立三维模型,然后采用变密度法对外骨骼机械臂关键部件进行了拓扑优化设计。优化结果表明,在符合刚度和强度的条件下,通过优化设计,外骨骼机械臂关键部件重量可以减少到未优化部件的70%。     

新型荞麦排种器排种性能优化

确定了荞麦排种器的排种轴转速、单排阻种套孔数量及种床带速度对播量均匀性变异系数及区间种子平均粒数影响的先后顺序和最优因素组合。通过设计正交试验并利用极差法对正交试验结果进行分析,确定各因素对播量均匀性变异系数及区间种子平均粒数的影响程度及最优组合。使用极差法对变异系数的正交试验结果进行分析得RA=51.74、RB=2.95、RC=12.03;对平均粒数的正交试验结果进行分析可得RA=5.71、RB=1.25、RC=3.14。影响播量均匀性变异系数的先后顺序依次为阻种套单排孔数量、种床带速度及排种轴转速。影响平均粒数的先后顺序依次为阻种套单排孔数量、种床带速度及排种轴转速。在阻种套单排孔数量12、种床带速度5 km/h及转速160 r/min的条件下,荞麦排种器的播量均匀性变异系数达20.89%,为最佳指标。      

配电网检修计划优化实践

配电网设备检修能够及时发现常规试验或外观检查难以察觉的问题,使电网设备隐患或故障得到及时消除,通过合理有序安排检修工作,可有效提高电网的供电可靠性[1]。常规的检修计划制定过程通常包含分部门收集与汇总的过程,存在着潜在冲突与不合理之处,在实施之前,需要从技术与管理角度进行优化。