18CrMnTi钢表面激光微造型的仿生工艺

为了探讨激光微造型表面仿生非光滑效应中粗糙度提高的工艺,运用SEM扫描电镜和图像处理技术提取荷叶表面微纳米形貌特征,在犁铧钢(18CrMnTi)表面进行激光微造型表面仿生正交试验研究。研究表明,图像处理中Sobel边缘算法有效地提取了SEM图片表面微纳米形貌层次特征,图像阈值取255时,提取表面形貌特征最多,犁铧钢仿生表面基本上再现了荷叶表面形貌;激光表面微造型极显著因素的主次关系是阈值>打标次数>电流强度,表面仿生最优值处的微造型粗糙度参数,即表面轮廓算术平均偏差(Ra)、微观不平度十点高度(Rz)和最大轮廓高度(Ry)提高的倍数分别为86.11、232.29和116.06。研究结果为激光微造型表面仿生多层次提取表面形貌信息和提高表面粗糙度工艺提供参考。

材料表面减粘自洁的研究与进展

从固体表面和外界接触的介质及表面材料的三相界面接触角等方面分别对减粘自洁现象进行深入探讨.揭示了各种材料表面的亲液、憎液、光催化、改形、改性和表面材料与介质粘附力等减粘自洁机理.阐述了表面减粘自洁材料在多种领域中的应用,提出在研究过程中表面减粘自洁材料面临的一些问题.

犁铧钢仿生表面对水接触角的研究

为了提高犁铧钢表面对水的接触角,利用电子显微技术采集荷叶表面微观形貌,运用图像边缘Sobel算子提取其特征,在犁铧钢表面进行仿荷叶表面微观形貌的激光刻蚀处理。单因素试验中,激光刻蚀各因素对犁铧钢与水接触角的影响满足二次曲线规律变化,确定了接触角提高的范围。通过正交试验,建立了接触角与各因素间的回归模型,确定了最优工艺参数组合,即图像阈值为125、图像比例为29%和电流为13.3A,其最优接触角为75.50°。

杨氏模量测定的尺镜组装置研究与设计

为了提高杨氏模量测定精确度,从试验误差角度分析,得出因尺镜组调节不当引起误差,从而降低了杨氏模量测量的准确度;从测量不确定度和有效数字处理角度分析,得出杨氏模量的测量精度被尺镜组所制约。因此,对测量方法和尺镜组装置进行了改进,将标尺设计为最小分度值为0.02mm移动铅直标尺,望远镜设计为准直望远镜,光杠杆镜面到标尺距离为1.2362m以上。通过试验,得出测量结果总不确定度由0.07×1011N·m-2下降为0.025×1011N·m-2,使测量结果的有效位数增加一位,减小了人为调偏标尺和望远镜的误差。

杨氏弹性模量测量精度的研究

针对杨氏弹性模量测量精度不高的问题,从测量不确定度和有效数字处理入手,提出相对不确定度是影响测量精度的主要因素,通过试验,得出尺镜组装置中标尺使用是制约整个测量精度的瓶颈。从测量精度的角度改进杨氏弹性模量测量装置,将尺镜组中标尺改进为自制的移动标尺,描述了自制移动标尺装置,并将光杠杆常数的测量仪器由米尺改进为游标卡尺。采用改进方法和装置,通过试验得出,测量结果总不确定度下降了47.2%。

农业院校大学物理实验教学评考结合机制的实践

大学物理实验是本科生必修的公共基础课,旨在培养学生的创新意识和创新能力。为调动学生实验能动性,物理实验在教学环节上设置了"六性"、"四结合"和"点评"的评价措施,以此来评价学生实验环节;实验期末考试方式以仿真实验上机考试,实现了实验课程考试无纸化。这种评价和考试结合的实践真实地反映了师生在实验上投入的精力,实验教学效果显著。

表面张力系数和接触角测定的设计

根据表面张力系数和接触角测定方法受多重因素影响的特点,制订了表面张力系数和接触角测定设计性实验的实施办法和它们的测定方法。要求学生实验前大量搜索文献和资料,因此,它对培养大学生信息搜集、创新、实验的主动性、设计实验有着重要意义。将数据处理软件(DPS)应用到设计性实验中,解决大学生在数据处理中对于过多数据运算的难题。运用瞬时成像的方法测定接触角和表面张力系数,避免外界影响,达到对其准确测定。

激光刻蚀犁铧钢表面粗糙度分析

本文将荷叶图像微观轮廓作为源图像,利用激光标牌机对耕作机具犁铧钢材料表面刻蚀,采用探针法测定刻蚀前后的表面粗糙度,用轮廓最大高度(Ry)、微观不平度十点高度(Rz)和轮廓算术平均值偏差(Ra)3个参数对犁铧钢表面粗糙度进行分析,并将激光标牌机刻蚀和未刻蚀的犁铧钢表面进行对比,结果表明:刻蚀后的犁铧钢表面粗糙度更大;刻蚀电流越大粗糙度提高越明显;图像阈值的提高对表面粗糙度有多重影响。

猕猴桃切片微波真空干燥工艺参数的优化

为了提高水果干燥效率、干制品质量和降低干燥能耗,以猕猴桃切片为对象,进行了微波真空干燥试验。通过单因素试验,研究了微波功率、物料厚度、干燥室压力对猕猴桃切片干燥特性的影响。通过3因素5水平的二次回归正交试验,分析了微波功率、物料厚度、干燥室压力与猕猴桃切片干制品复水率、叶绿素含量、维生素C含量及单位耗电量的关系,建立了各指标与试验因素间的回归数学模型,并利用多目标非线性优化方法,确定了猕猴桃切片微波真空干燥最优工艺参数。结果表明:在微波功率为6.54W/g、切片厚度为6.16mm、干燥室压力为76.8Pa的条件下,微波真空干燥猕猴桃切片的能耗最低,同时干制品质量也得到保证。

欧美杨107正常木与应拉木纤维形态和化学组成比较

【目的】对欧美杨107(以下简称107杨)应拉木与正常木的纤维形态及化学组成进行全面比较和分析,为杨树应拉木的合理高效利用提供依据。【方法】以直立生长和倾斜生长的107杨为研究材料,通过合理方法区分正常木和应拉木,再对应拉木的解剖构造进行电镜观察,着重比较了107杨正常木和应拉木在纤维形态及化学组成的差异。【结果】107杨应拉木具有典型的应拉木解剖构造,即细胞壁中存在明显的胶质层。正常木与应拉木纤维形态比较结果表明,应拉木的双壁厚、壁腔比、木射线比量和纤维比量均高于正常木,而正常木的纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比、胞腔径、微纤丝角、导管比量均大于应拉木。引用单因素方差分析比较正常木与应拉木之间纤维形态的差异,结果表明,正常木与应拉木纤维宽度、胞腔径、双壁厚、壁腔比在P=0.001水平上差异显著,纤维长度和微纤丝角在P=0.01水平上差异显著,其余形态指标差异均不显著。正常木与应拉木化学组成比较结果表明,应拉木的综纤维素、纤维素、α-纤维素含量均高于正常木,而正常木的半纤维素、木质素、苯醇抽提物含量、10g/L氢氧化钠抽提物含量均高于应拉木;单因素方差分析表明,正常木与应拉木纤维素、α-纤维素、半纤维素、木素、10g/L氢氧化钠抽提物含量的差异在P=0.001水上显著,其余指标差异均不显著。【结论】107杨正常木与应拉木的主要纤维形态指标和化学组成存在明显差异,在木材加工利用时需要区别对待。

水稻稻瘟病及水稻纹枯病病害程度图像检测

由于水稻稻瘟病及水稻纹枯病的病害程度是根据距离特征来检测,目前还没有定义数字图像距离的唯一方法。为了实时获取作物病虫害危害程度信息,该文研究了一种利用椭圆模型来检测水稻稻瘟病及水稻纹枯病的危害程度--用椭圆拟合水稻稻瘟病单株最大病斑,计算椭圆主轴长与人工检测的实际最大病斑的长度比较,分析两者相关性,结果具有极显著性;同理,用椭圆拟合水稻纹枯病单株高度及病斑最高处距基部的距离,计算两椭圆主轴长并求两者之比即可对水稻纹枯病危害程度进行检测,平均正确率在90%以上。该研究对大型精准喷雾植保机械实时获取植物病虫害危害程度信息有较大参考价值。

草莓切片微波真空干燥特性及干燥品质研究(英文)

提高水果干燥效率、干制品质量和降低干燥能耗,对草莓切片进行微波真空干燥,研究草莓切片微波真空干燥特性及其干后品质。通过二次回归正交试验,建立各指标与干燥功率、样品厚度及干燥室压力等因素间的回归数学模型,分析草莓切片微波干燥特性,讨论干燥功率、样品厚度及干燥室压力等因素对干制品的复水率、VC保存率和干燥能耗的影响。结果表明:随着样品厚度与压力的降低和干燥功率的增加,干燥速率增加;随着样品厚度的增加和干燥功率与压力的降低,复水率和VC保存率增加;随着样品厚度与干燥功率的增加和压力的降低,干燥能耗减少。最后,利用多目标非线性优化方法,确定了草莓切片微波真空干燥最优工艺参数,即微波功率6.18W/g、切片厚度5.05mm、干燥室压力55.19Pa。

降香黄檀木材DNA提取方法的研究

DNA分析是一种有效地鉴别木材的方法,但它要求要从木材中得到足够质量和数量的DNA。因此,本试验以降香黄檀气干材为原料,采用改良的CTAB法、QIAGEN试剂盒法和PTB法分别提取降香黄檀心材和边材部位的DNA,比较从不同部位木材组织中提取DNA的质量差异,以期为从心材和边材组织中提取DNA探寻合适的方法。结果表明,3种方法从边材和心材部位提取DNA浓度范围分别为:75.95～937.38 ng·μL-1,4.46～806.56ng·μL-1,其中PTB法从边材和心材部位提取的DNA浓度都是最高的,试剂盒法提取的DNA浓度都是最低的。3种方法提取的边材部位DNA经纯化处理后能够满足PCR扩增目的片段的要求;只有PTB法提取的心材部位的DNA经纯化处理后能够满足PCR扩增目的片段的要求。3种方法都能够从边材组织中提取出DNA,PTB法更适合从心材组织中提取DNA。

基础实验仪器保养与维修

实验教学是提高学生综合素质的重要手段,而实验仪器的完好更是教学与科研顺利进行的重要保障。作者结合其自身的工作实践,介绍了仪器日常保养,分类检修故障仪器的方法,且针对实验室专职人员缺乏,提出了如何充分利用学生资源,提高保养检修质量。

干燥过程模糊神经网络控制器的设计与仿真

为了准确控制干燥过程的温度和湿度,提高谷物干后品质,设计了一种基于改进遗传算法的干燥过程模糊神经网络控制器。利用模糊算法解除温湿度的耦合作用,采用神经网络实现模糊逻辑控制的全过程和信号的非线形处理,将训练好的被控对象网络模型与模糊神经网络控制器联成闭环回路,应用改进遗传算法对模糊神经网络控制器的参数进行自适应调整。在仿真实验中,将所设计的控制器与常规PID控制器和经典模糊控制器进行比较,结果表明所设计的模糊神经网络控制器具有较好的性能,满足了谷物干燥过程的控制要求。

杨树活体枝桠材穿孔法染色效果研究

【目的】探索杨树枝桠材的染色加工技术,以使杨木可以作为装饰材使用,满足人们对装饰材色彩多样性的需求,提高木材的使用价值和使用率。【方法】采用立木染色中的穿孔法,以活性染料质量分数(0.2%,0.3%,0.4%)、pH值(4,5,6)、染色时间(4,6,8d)和渗透剂质量分数(0.03%,0.05%,0.07%)为染色因素,进行了杨树枝桠材染色正交试验,以上染率和色差为评定标准,选择染色最优条件。【结果】上染率在染料质量分数为0.3%时达到最大值61.41%,色差在染料质量分数为0.4%时达到最大值16.29。上染率和色差在pH值为4时分别达到最大值69.33%,16.71,在pH值为6时有最小值44.19%,14.48;在染色时间为8d时分别达到最大值63.80%,15.53;在渗透剂质量分数为0.07%时分别达到最大值60.57%,15.51,在渗透剂质量分数为0.03%时有最小值57.74%,15.31。染色的最优条件为:染料质量分数0.4%,pH值4,染色时间8d,渗透剂质量分数0.07%。【结论】上染率和色差随着染色时间的增加或渗透剂质量分数的增大而增大,随着pH值的增大而减小,随着染料质量分数的增大色差增大,而上染率先增大后减小。

大学物理实验综合性考核方式的实践

在对大学物理实验常见单一考核方式评析的基础上,形成了一套综合性考核办法,包括全程监管式的平时成绩考核和以操作考核为主、多种考核方式相结合的期末考核,弥补了单一考核方式的缺陷。经过长期实践,有效地调动了学生实验的积极性,提高了学生的实验技能和科学素质,取得了良好的教学效果。

菠萝片微波真空干燥特性及工艺参数优化

通过单因素试验及三因素二次回归正交试验,研究了微波功率、干燥室压力、物料厚度对菠萝片干燥特性和菠萝片干制品可溶性糖、可滴定酸和抗坏血酸保存率及单位耗电量的影响,建立了各指标与试验因素间的回归数学模型,并利用多目标非线性优化方法,确定了菠萝片微波真空干燥最优工艺参数,即微波功率为1.4 W/g、片厚度为4.06 mm、干燥室压力为60.9 Pa。

谷物干燥过程模糊支持向量机控制器的设计

为了准确控制谷物干燥过程的温度和湿度,设计了一种基于改进遗传算法和最小二乘算法的干燥过程模糊支持向量机控制器。利用模糊算法解除温湿度的耦合作用,采用支持向量机实现模糊逻辑控制的全过程和信号的非线线处理,同时采用混合学习算法优化控制器参数,即先采用最小二乘算法离线优化支持向量机性能参数,再采用改进遗传算法在线优化支持向量机性能参数和模糊比例因子,以使其控制性能适应对象的变化而达到最优。仿真结果表明,设计的模糊支持向量机控制器比常规PID控制器和经典模糊控制器具有更好的控制性能,能够满足谷物干燥工艺要求。

液氮研磨对桉树木粉颗粒结构的影响

采用普通研磨和液氮研磨两种方法对桉树木材进行研磨,用光学显微镜测量研磨后的木粉颗粒长度,用XRD测量木粉相对结晶度。结果表明：两种研磨条件下,随着研磨时间延长,木粉颗粒长度都有减小的趋势,且采用液氮研磨时木粉颗粒平均长度小于普通研磨的木粉颗粒平均长度;另外,两种研磨条件下木粉颗粒长度的变异系数都较大,但普通研磨时随着时间延长变异系数有下降趋势,而液氮研磨时没有明显规律。两种研磨条件下,随着研磨时间延长,木粉相对结晶度都呈现出减小的趋势,且在研磨时间为0-30 min,相同研磨时间,普通研磨的木粉相对结晶度低于液氮研磨的木粉相对结晶度;在研磨时间超过30 min以后,普通研磨和液氮研磨的木粉相对结晶度趋于一致。通过液氮研磨的方法,能有效改善桉树木粉的颗粒长度,且在一定时间内对其相对结晶度的改变较小。