天牛仿生大麻收割机切割刀片设计与试验

针对现有大麻收割机切割刀片存在切割阻力大、功耗高、割茬质量差的问题。运用仿生学原理,通过提取天牛上颚切割齿部位齿廓曲线,以天牛切割齿廓代替普通稻麦收割机刀片的三角形尖齿,设计了仿生切割刀片。利用双动刀切割装置测试平台,对收割期大麻茎秆进行了仿生刀片和普遍刀片单茎秆切割性能对比试验。试验表明,2种刀片的切割力-位移曲线都可分为挤压、切割和切割完毕3个阶段,其中仿生刀片具有切入能力强、切割茬口较平齐、切割质量好的优势。通过对2组切割试验数据进行均值统计和方差分析可知,仿生刀片和普通刀片单茎秆最大切割力和切割功耗平均值分别为442.6、478.1 N和2.16、2.35 J,仿生刀片和普通刀片相比,平均最大切割力和切割功耗分别降低7.4%和8.0%,表明仿生刀片较普通刀片具有更优的减阻降耗性能;方差分析表明刀片类型对单茎秆最大切割力影响极显著(P0.01),对单茎秆切割功耗影响显著(P0.05)。     

挖掘机獾爪趾仿生斗齿提高其入土性能仿真与试验

为解决挖掘机斗齿入土阻力大,易断裂的问题,该文利用Handyscan700扫描仪获取獾右前爪中趾表面的三维点云,提取獾爪趾的侧面轮廓曲线,并进行拟合得到曲线方程,将获取的曲线方程运用到斗齿的设计中,利用三维软件建立斗齿模型。运用有限元分析软件对仿生斗齿和80型斗齿的力学性能和切土过程进行数值模拟,对比分析了力学性能的差异以及能量损耗与切土深度的关系。采用快速成型加工技术加工出了仿生斗齿与80型斗齿试样。利用电子万能试验机对2种试样进行了楔土试验,测定了楔入阻力与楔入深度的关系。结果表明：在施加相同载荷的情况下,仿生斗齿所产生的最大等效应力小于80型斗齿的,破坏的可能性小,比较安全;当斗齿的入土深度相同时,仿生斗齿的消耗的能量总小于80型斗齿;在同样条件下,仿生斗齿的楔入阻力较80型斗齿低11.9%～12.6%。该文以獾爪趾为仿生原型设计的挖掘机斗齿不仅解决了工程中遇到的问题,还为减阻部件的开发提供了新思路,具有重要的参考价值。     

浅论园林设计中的仿生设计

分析园林设计中的仿生设计现象,探讨其本原,提出园林设计应源于自然。     

不同品酒员对几种味觉、嗅觉物质的敏感性分析

通过对不同性别、不同地区品酒员味觉阈值和嗅觉阈值的测定发现:男性对于酸味的敏感程度均高于女性,而对甜味和咸味的敏感程度男女基本相当,对苦味的敏感程度女性均高于男性;女性对乙酸异戊酯、乙醛、乙酸乙酯的嗅觉敏感程度均高于男性,而对异丁醇的敏感程度略低于男性;山东地区的品酒员味觉灵敏度是咸味>酸味>甜味>苦味,西北、华北、东北和其他地区的品酒员味觉灵敏度是酸味>咸味>甜味>苦味;山东、华北地区的品酒员嗅觉灵敏度是乙醛>乙酸乙酯>异丁醇>乙酸异戊酯,西北地区品酒员嗅觉敏感度是异丁醇>乙酸乙酯>乙醛>乙酸异戊酯,东北和其他地区品酒员嗅觉敏感程度是乙醛>乙酸乙酯>乙酸异戊酯>异丁醇。     

Sublethal effects of a carbamate pesticide on pheromonal mediated endocrine function in mature male Atlantic salmon (Salmo salar L.) parr

The sublethal effect of the carbamate pesticide carbofuran on the priming pheromonal system of Atlantic salmon (Salmo salar L.) was investigated. Previous studies have demonstrated that ovulated female salmon release a priming pheromone in their urine (considered to be an F-type prostaglandin) which is subsequently detected by mature male salmon and results in increased levels of plasma sex steroids and expressible milt. In the present study, electrophysiological recordings from the olfactory epithelium of mature male salmon parr indicated that the responses to prostaglandin F₂ (PGF₂) were significantly reduced at nominal concentrations of carbofuran as low as 1.0 µg l^-1, and the threshold of detection was reduced 10-fold. A 5 day exposure to carbofuran significantly reduced the ability of male parr to respond to PGF₂ stimulation. The priming effect of PGF₂ on milt and plasma 17,20-dihydroxy-4-pregnen-3-one levels were abolished at water concentrations at and above 2.7 µg l^-1. In addition, the priming effect of PGF₂ on plasma testosterone and 11-ketotestosterone concentrations was abolished at water carbofuran concentrations above 6.5 µg l^-1. Exposure to similar concentrations of carbofuran also resulted in a reduction in the levels of free and glucuronidated steroids in the bile of PGF₂ primed male parr. The effect of carbofuran on the priming response did not appear to be due to a direct effect on the testes, since the ability of testes to respond to pituitary extract stimulation in vitro was not impaired in carbofuran-exposed males. Carbofuran appeared to reduce significantly or abolish the priming pheromonal system in mature male parr by directly affecting the ability of the olfactory system to detect PGF₂, although the toxicological mechanism involved is as yet unknown. The results are therefore discussed in relation to the possible sublethal effects of carbofuran on reproduction in the Atlantic salmon.     

象征意义仿生在我国景观设计中的应用

在景观设计中,景观不仅需要具备形式的美感,还要有一定的深层内涵。通过象征手法传达景观意义,赋予景观某种意义成为景观设计的重要发展形式,富有意义的景观艺术为人类精神世界的提升和人类文明的发展起到了举足轻重的作用。本文分析了我国象征意义的理论基础,认为它得益于我国古代的哲学思想体系,从自然的启示和社会文明的启示两方面举例说明事物的象征意义仿生设计,为景观设计运用象征意义仿生提供理论及实践依据。     

复杂地形下仿生轮腿式机器人位姿控制研究

丘陵山地地势复杂、地形多变,农机装备作业环境以倾斜角度较大的斜坡为主,传统农机装备在丘陵山区复杂地形下作业时效率低、稳定性差,甚至会出现侧倾、翻车等现象。本文从仿生机械设计角度出发,提出一种在丘陵山地复杂地形下能够自主实现位姿调平控制的轮腿式机器人平台,提升复杂地形下的作业稳定性和安全性。以昆虫后足为仿生机械设计对象,并结合多连杆机构原理,完成新型变行程轮腿机构及机器人平台的整体架构设计。采用D-H参数法分析了轮腿机构运动学特性,结果显示轮腿式机器人离地间隙最大调整量为574mm,具备较强的越障能力。在空间坐标系上定义轮腿式机器人空间姿态参数,推导得到机身姿态角与轮腿伸缩量之间的空间姿态模型,并设计了基于NSGA-Ⅱ的机身空间姿态逆解算法。基于空间姿态逆解算法构建了轮腿式机器人全向位姿调平位姿控制系统,包含机身调平控制器、“虚腿”补偿控制器和质心高度控制器,在复杂地形下行驶时能够控制轮腿式机器人俯仰角、侧倾角、接地力、质心高度等空间姿态参数,然后通过搭建的轮腿式机器人ADAMS-Matlab联合仿真模型完成了位姿控制系统算法仿真验证。在机器人样机上开展了离地间隙自动调整和机身全向位姿调平试验,试验结果表明,试验样机离地间隙最大调整量为574mm,同时在复杂地形下能够实现机身位姿全向自动调平,调平平均时间约为1.2s,调平平均误差为0.8°,位姿控制响应速度与调平精度能够满足实际工作要求。     

鳞尾木人工育苗技术与仿生栽培试验

鳞尾木是一种重要的林下植物资源,也是独具特色的森林蔬菜.经过6年多的生产实践,攻克了鳞尾木人工育苗难、种植成活率低的技术难题,并进一步对鳞尾木规模化仿生栽培技术进行试验,结果表明:在有遮荫条件的林下成活及生长情况优于无遮荫条件.     

仿生海洋食品的加工及其安全性

仿生海洋食品,是以海洋资源加工副产物为主要原料,利用食品加工技术,模仿天然海洋食品的形状、质地及风味加工而成的一种新型食品。本文就仿生海洋食品的原料选择、加工技术及其质量安全性作一简单介绍。     

具有仿生条纹结构的内燃机活塞疲劳特性回归分析

活塞不仅是内燃机的主要运动部件而且工作环境最为恶劣。该文通过对活塞形态的改进,来提高活塞减磨、降阻的效用,以延长活塞的疲劳寿命。首先针对内燃机实际工况确定机械和热边界条件,然后对活塞进行热-机耦合仿真分析,观察其应力、应变和变形情况。受到与内燃机活塞运动情况接近的土壤动物蚯蚓的减阻、耐磨体表结构的启发,根据受试活塞外形尺寸,将宏观形态的仿生条纹和通孔设计加工在活塞裙部表面,以达到减磨、散热、提高活塞疲劳寿命的目的。活塞热-机耦合分析结果表明其整体受力为不均匀分布,基于此该文改进研究了变尺寸排布的仿生条纹深度、宽度、列间距。采用三水平三因素正交表制定9种仿生活塞试验方案,采用部分正交多项式回归设计对仿生活塞热-机耦合分析和疲劳寿命预测结果进行对比并优化仿生结构。选取3个最优活塞和标准活塞进行台架试验。最终发现仿生活塞比标准活塞疲劳寿命平均提高了8.8%,磨损量平均减小了90%,顶部温度平均降低了5%。该研究为活塞形态优化改进和延长内燃机整机疲劳寿命提供了参考。