木质重组材单板卷曲辊压成型平台设计与试验

低品质木制单板制备重组材是其高值化利用的重要途径,研发连续式重组材成型技术有利于提高其生产效率,对促进木材可持续发展和经济社会绿色发展具有重要意义。该研究设计一种木制重组材单板卷曲辊压成型平台,并以木质管道制备为例对工艺参数进行优化试验研究以测试平台工作性能。设计单板卷曲辊压成型平台的整机机械结构并描述其工作原理,对辊压机构、卷木轴刹车防滑机构、施胶压紧装置等关键部件进行详细设计和理论计算。对物理样机进行性能试验,以芯轴转速、单板厚度、施加压力为试验因素,木质管道的环刚度和轴向压缩强度为试验指标,运用Box-Benhnken试验方法,建立因素与试验指标的回归方程,优化参数组合为芯轴转速16 r/min,单板厚度2.15 mm,施加压力293 N。此时预测木质管道的环刚度为26 016.6 N/m^(2),轴向压缩强度为23.11 MPa验证环刚度与预测值误差为1.07%,轴向压缩强度误差为4.46%。进一步使用优化参数对内径为5.08、7.62、12.70 cm的木质管道进行试验,得到环刚度分别为43 812、32 655、17 532 N/m^(2),轴向压缩强度为25.83、24.71、20.17 MPa。该研究成果可为木质重组材卷曲辊压成型技术及装备的工业化应用提供参考。

面向松木表面缺陷检测的改进RT-DETR模型

为提高松木表面缺陷检测精确度,保证检测速率,该研究提出一种改进RT-DETR的检测模型RIC-DETR。首先,从木材表面缺陷公开数据集中获取图片,并进行标注及数据增强,构建一个包含13642张图片的表面缺陷数据集;其次,对比VGG11、VGG13、ResNet18和VanillaNet13等网络架构,选用计算复杂度低且检测精度较高的ResNet18作为主干特征提取基准网络;然后,引入反向残差移动模块更新ResNet18中的基本块,扩展模型的感受野,改善层间的特征交互;最后,使用EfficientViT模型中的级联分组注意力机制对反向残差移动模块进行二次创新改进,降低计算资源的消耗,提升模型的表达能力。试验结果表明,RIC-DETR的精确率、召回率、平均精度均值分别为95.4%、96.0%、97.2%,均优于目前主流的YOLO系列模型,对比基准模型RT-DETR,RIC-DETR在保持高精度的情况下,参数量、浮点运算量和内存占用量大幅减少,分别降低了54%、57%、52%,同时检测速度可达63.5帧/s。RIC-DETR模型具有复杂度低、准确率高、检测速度快的特点,可为松木的表面缺陷检测提供技术支持。

三元聚羧酸分散剂的合成及其在建筑涂料中的应用

建筑水性涂料分散剂在分散效率和耐水性能上存在矛盾。以烯烃类单体烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-2400)、甲基丙烯酸(MAA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)或烯丙基磺酸钠(SAS)及分子量调节剂异丙醇(IPA)为原料,过硫酸铵(APS)做引发剂,按不同比例聚合得到新型系列的水性涂料用三元聚羧酸分散剂。同时,研究磺酸单体在不同种类、比例下对分散剂的分散性和耐水性的影响,并得到该体系下较优的配比。合成分散剂的结构采用FT-IR和1H NMR进行表征,相对分子质量及其分布、表面张力等则分别采用凝胶渗透色谱仪和表面张力仪进行表征。探讨不同磺酸基团的组成、比例及整体分子量对粉料的分散性能和涂料应用性能的影响。结果表明:烯丙基聚氧乙烯醚-甲基丙烯酸-苯乙烯磺酸钠三元体系下(n(APEG-2400)∶n(MAA)∶n(SSS)∶n(IPA)∶n(APS)=1∶4∶10∶1∶1.05),在75℃下滴加反应150 min,所得样品分散效果较佳;数均分子量在18000左右的所得分散剂具有相对适中的表面张力(23.9 mN∙m^(−1)),对应所得的涂料具有更好的热储稳定性和耐水刷性(大于1500次)。

湿地松及其杂种的体细胞胚胎发生与植株再生

【目的】明确适合湿地松Pinus elliottii及其杂交种的体细胞胚胎发生条件,建立体胚成熟萌发的技术。【方法】以2016年6月采集的2个湿地松家系(EE1,EE2)、2个湿地松杂交种家系(EC,EH)的未成熟合子胚(含胚乳)为材料,从诱导、增殖、成熟到萌发配制3个系列培养基,比较外植体采集时间、家系、基本培养基对胚性愈伤组织诱导的影响。用显微镜进行胚性愈伤组织鉴别后,进一步挑选诱导形成的胚性愈伤组织进行增殖、成熟、萌发,最终获得再生植株。【结果】湿地松及其杂交种合子胚的发育进程可划分为8个阶段,阶段Ⅱ、Ⅲ为未成熟胚,适合体胚发生,EC最早出现阶段Ⅲ合子胚。外植体诱导产生具有胚性胚柄团(ESM)结构的胚性愈伤组织,可进一步增殖。诱导培养基对愈伤组织形成及胚性愈伤组织占比具有较大影响,3种诱导培养基(T1、T2和T3)产生愈伤组织效率最高的为T1培养基(49.0%),胚性愈伤组织所占愈伤组织的比例最高为T2培养基(22.4%)。培养基配方的诱导率存在基因型间的差异,T1培养基整体诱导率低;T2培养基对家系EE1诱导率最高,为5.82%;T3培养基对参试材料均能诱导成功,且平均诱导率最高,为3.75%。随采样时间延后,家系EE1、EH的体胚诱导率逐渐增加,家系EE2、EC的体胚诱导率则随采样时间延后逐渐降低。体胚诱导率与合子发育阶段结果基本一致,阶段Ⅲ合子胚均出现较晚,前期诱导率低。胚性愈伤组织继代24次以后,胚活性逐渐降低。成熟培养基T1S和T3S可完成胚的成熟,平均每克成熟培养基分别成熟23.3和15.9个子叶胚,萌发率为32.1%,移栽保存率为47.8%。【结论】诱导培养基T3对参试家系均能诱导成功,T3具有较广泛适用性,各家系在阶段Ⅲ合子胚出现时表现出较大的诱导率,阶段Ⅲ合子胚可能为体细胞胚发生的最佳诱导阶段。建立了湿地松及其杂种体细胞胚发生方法并形成了再生植株。

欧洲云杉PSⅡ的热稳定性对温度升高的响应

【目的】以欧洲云杉5年生幼苗为对象,研究其PSⅡ热激后自我修复能力,评估它的PSⅡ在未来气候变暖情况下的热稳定性和热损伤的自我修复能力。【方法】选择3个无性系、每个无性系10个分生株,共计30个分生株,放入人工气候室正常条件下培养,2周后应用hand-PEA和image-PAM检测叶片的荧光参数和影像作为对照。放入38℃培养箱中在低光的条件下预热5 h后,在40、42、43、44、46、48、50、52、53和54℃下分别热激30 mins,每个处理3个无性系(每个无性系1个分生株),应用hand-PEA和image-PAM检测叶片PSⅡ的荧光参数和影像,筛选2个胁迫临界温度。将热激后选择的2个临界温度处理的幼苗,再次放入人工气候室正常条件下培养2周,用hand-PEA和image-PAM继续检测叶片PSⅡ的荧光参数和影像。【结果】1)通过对参数Y(Ⅱ)、Y(NO)和Y(NPQ)荧光影像和动力学曲线研究发现,欧洲云杉在44℃热激胁迫下,达到初始胁迫温度,52℃热激胁迫下达到最大胁迫温度,与草本、木本以及近缘物种植物相比,欧洲云杉PSⅡ的热稳定性都处于较高水平。2)应用image-PAM检测临界温度下PSⅡ荧光参数F0、Fm、Fv/Fm、NPQ、qL和qP的影像和NPQ、qL和qP荧光动力学参数曲线:44℃短时热激下Fm和Fv/Fm影像减弱,qL和qP荧光影像增强,NPQ、qL和qP荧光动力学参数曲线高于对照;52℃短时热激下Fm和NPQ被增强,Fv/Fm、qL和qP影像被减弱,NPQ、qL和qP的荧光动力学参数曲线低于对照。3)应用hand-PEA进一步检测PSⅡ荧光参数量值的变化,44℃短时热激下,Fv/Fm、OJIP曲线都没有明显变化,仅PIABS降至对照组的79.5%,叶绿素(Chl)吸收和捕获光能的能力、电子的传递、以及电子传递链中心蛋白的活性都没受到明显的抑制,并促进天线色素(Chl)吸收能量(ABC)的光化学反应的能力和荧光淬灭的能力;而52℃短时热激下,PSⅡ的功能已发生明显的抑制,OJIP曲线也出现大幅度的“K”带,Fv/Fm降为对照组的63.2%,PIABS仅为对照组的6.6%,Fm时刻叶绿素(Chl)对光能的吸收和捕获、光化学反应、荧光淬灭和电子传递的能力受到了严重的抑制,电子传递链的放氧复合体(OEC)也遭到严重破坏;因此,预测增温主要抑制了叶片PSⅡ反应中心的活性和受体侧电子传递,改变了PSⅡ反应中心能量流动分配,而对欧洲云杉PSⅡ供体侧的影响较小。4)经过2周的恢复后,在2种胁迫温度下幼苗针叶的荧光参数和影像都恢复到对照的水平,说明欧洲云杉对短期的胁迫有较强的恢复能力。【结论】在未来气候变化的情况下,欧洲云杉PSⅡ可能有较强的弹性适应生理机制应对极端天气午间的短期高温,它的热激胁迫可承受的温度范围在44~52℃。

松树体细胞胚胎发生技术的发展与应用

植物体细胞胚胎(SE)发生作为上世纪中叶以来最强大的生物技术之一,相比其它无性繁殖方法,具有诸多优势。松树是世界上重要的商品林树种,松树SE研究是开展松树育种与繁育的热门领域。文章综述了松树SE的研究历程,对松属树种的SE发生情况进行了归纳;详细阐述了体胚发生技术在松树新品系选育(包括无性系林业及遗传改良)、苗木扩繁、遗传转化及杂种后代胚拯救方面的应用实例,以期为SE技术在松树上的利用提供参考。

楸树嫁接繁育适宜砧木的选择

【目的】分析不同砧木嫁接楸树无性系的保存率、接穗生根率、生长和材性性状差异,以及无性系与砧木的互作效应,筛选楸树无性系的适宜嫁接砧木,旨在为楸树良种嫁接壮苗规模化繁育提供理论依据。【方法】以梓属不同树种为砧木嫁接的11年生楸树无性系对比试验林为材料,采集3个楸树无性系的接穗,分别用5种砧木(楸树、灰楸、梓树、滇楸和黄金树)嫁接育苗并造林,开展嫁接无性系的保存率、接穗生根率、生长、材性性状差异分析。【结果】5种砧木中,以滇楸为砧木嫁接无性系的保存率最高(74.1%),其次是梓树和灰楸(63.0%和59.3%),而以黄金树为砧木嫁接无性系的保存率最低(29.6%);以楸树为砧木嫁接无性系的接穗生根率最高(100%),其次是滇楸和灰楸(77.8%和66.7%),黄金树为砧木的生根率最低(33.3%);不同砧木间,嫁接无性系的胸径、树高、Pilodyn值、弹性模量差异显著或极显著,且(树高除外)存在显著的砧木与无性系的互作效应;灰楸为砧木时,无性系的树高和胸径最大(14.9 m和17.5 cm),以滇楸和楸树为砧木时的树高和胸径均较大(14.8 m、15.5 cm和13.8 m、15.8 cm),而以黄金树为砧木时,嫁接无性系的树高和胸径最小(12.8 m和10.9 cm);通过Pilodyn值间接预测,灰楸为砧木时楸树无性系的密度最大(23.3 mm),梓树和楸树次之(23.9 mm和24.4 mm),滇楸和黄金树为砧木时均较小(25.6 mm和25.2 mm);5种砧木中,以灰楸为砧木的弹性模量最大(7.0 GPa),其次是梓树和楸树(6.6 GPa和6.5 GPa),滇楸最小(6.1 GPa)。根据不同砧木嫁接无性系的保存率、接穗生根率、树高、胸径、Pilodyn值和弹性模量综合筛选,以灰楸和楸树为砧木,楸树无性系的生长、材性、保存率、接穗生根率都较好。【结论】楸树无性系嫁接繁育的适宜砧木为灰楸和楸树,黄金树不宜作砧木。

低复杂度LDPC码信息瓶颈量化译码器设计

近年来,信息瓶颈方法已经被成功应用于低密度校验码量化译码器的设计当中,所设计的量化译码器仅需4 bit量化位宽就能逼近双精度和积译码算法的性能。此外,信息瓶颈译码器只需处理无符号整数,且可使用查表来替代复杂的校验节点运算,适宜于硬件实现。然而,现有的低密度校验码信息瓶颈译码器所需的查表次数与节点度数的平方成正比,不利于在含有高度数节点的低密度校验码(如有限几何低密度校验码和高码率低密度校验码)中应用。为了解决这一问题,提出了一种基于前后向算法的低密度校验码信息瓶颈量化译码器设计方案。在所提方案中,基于前后向算法的节点运算可以分为3个步骤:前向查表,后向查表以及输出外信息。为了降低存储空间,可以精心地设计使得前向查表和后向查表复用同一套表格行。在输出外信息时,节点充分利用了前向查表与后向查表时产生的中间结果,有效地避免了消息的重复计算,使得译码所需要的查表次数与节点度数呈线性关系。仿真结果验证了所提低密度校验码信息瓶颈量化译码器设计方案的有效性。

不同形状壁面下微泡动力学行为的有限元分析

为研究刚性平面、凸面和凹面附近的微泡动力学行为的差异,建立超声激励下3种刚性壁面附近微泡的有限元模型.结果显示,刚性凹面附近的微泡形变较明显,易产生瞬态空化导致破裂.同时,微泡具有偏离初始位置向壁面振荡靠近的动力学行为.在声学参数以及距离壁面底部距离相等的情况下,近刚性凹面下的微泡重心振荡更剧烈,偏离初始位置距离最大,且凹面受到的压力较大,凸面受到的压力相对较小,壁面受到的压力与入射声压呈正相关,平面所受压力和附近微泡重心偏离程度介于凸面和凹面之间.本模型可为靶向药物治疗等研究提供理论参考.

政府规制下既有建筑绿色改造PPP模式研究

为促进既有建筑绿色改造和加快建筑业绿色发展,在已有研究基础上构建既有建筑绿色改造PPP模式。研究表明,政府规制下,地方政府、私人部门和社会公众能达到协同合作的均衡状态,政府监管成本、惩罚、补贴和奖励是影响主体行为的主要因素。提出落实政府激励与约束机制、构建绿色改造技术创新体系以及完善政府监管和公众监督机制等建议,以期促进和规范既有建筑绿色改造PPP模式的发展。

罗湖医院集团26家社康中心全血细胞计数检测结果一致性分析

目的了解罗湖医院集团26家社区健康服务中心(以下简称“社康中心”)全血细胞计数检测结果的可比性和一致性,为全血细胞计数检测结果在罗湖区内互认提供依据。方法用5份新鲜血样本在罗湖医院集团管辖的26家社康中心4种品牌共27台全血细胞分析仪上进行检测,检测项目包括白细胞计数(WBC)、红细胞计数(RBC)、血小板计数(PLT)、血红蛋白(Hb)、血细胞比容(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)共8个项目,最后对回报结果进行统计学分析。结果迈瑞仪器在WBC、PLT、Hb、HCT、MCHC项目中的检测值与标准实验室一致性较好,在RBC、MCV项目中的检测值与标准实验室的一致性稍差;瑞士奥菲仪器在RBC、PLT、MCV项目中的检测值与标准实验室一致性较好,在MCHC项目中的检测值一致性较差;雷杜仪器在RBC、PLT和Hb项目中的检测值与标准实验室一致性较好,其他项目稍差;优利特仪器在WBC和MCH中的检测值与标准实验室检测值一致性较好,其他项目检测值与标准实验室一致性检验无统计学意义(P>0.05)。结论4个品牌仪器全血细胞计数检测结果与标准实验室检测结果相比均存在不同程度上的差异,其中迈瑞总体表现良好,其次是瑞士奥菲仪器,雷杜和优利特仪器需重视其校准值。

BIM技术推广中利益相关主体演化博弈研究

构建以政府和建设单位为主体的演化博弈模型,分析了双方在不同情况下的稳定策略。分析结果表明,政府的激励力度、惩罚力度,建设单位的投入成本等因素都将会对双方的策略选择产生重大影响。通过对主体演化路径的分析,为BIM技术的推广提出了实质性建议。

过氧叔丁醇合成热风险的模拟研究

研究了间歇反应器合成过氧叔丁醇(TBHP)的热失控行为,以反应温度作为主要研究变量,构建反应动力学模型并采用Aspen Plus软件对合成过程进行模拟。结果表明发生热失控后反应器温度最高接近120℃,实验探讨了操作参数的影响,发现随初始温度(T_0)、投料H_(2)O_(2)占比、操作压力的增加,热失控发生的越快。同时讨论了冷却的临界条件,冷却因子UA在4.39×10^(5)~5.65×10^(5) kJ/(h·℃)之间。

三乙胺催化双酚A环氧树脂与丙烯酸反应动力学

采用原位红外技术,研究了三乙胺(TEA)催化双酚A环氧树脂(E-51)与丙烯酸(AA)合成双酚A环氧丙烯酸酯的反应特性及反应温度对反应速率的影响,通过建立动力学模型,对反应体系酸值和酯基浓度的跟踪对反应动力学进行了研究。通过回归分析计算出的速率常数符合Arrhenius公式,进一步证实该反应是一级动力学反应;在90℃、100℃、110℃时反应速率分别为0.01448、0.02341和0.04229 min^(-1);反应表观活化能为57.98±0.71 kJ/mol,频率因子2.48×106 min^(-1)。该反应对温度较敏感,易受温度变化的影响,因此在合成过程中需控制反应温度,可有效防止体系由于反应放热导致反应失控。

六亚甲基二异氰酸酯与丙烯酸羟乙酯反应动力学及热动力学研究

研究了六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与丙烯酸羟乙酯(HEA)在聚氨酯合成反应中的动力学和热动力学特征。在反应动力学方面,采用甲苯-二正丁胺滴定法获取了反应转化率数据,分别构建了二级动力学模型和Sato动力学模型来拟合实验数据。结果表明:该反应符合Van't Hoff近似规则;低转化率时,二级动力学模型拟合效果较好;而在高转化率时,由于存在自催化作用,Sato动力学模型具有更好的拟合优势;在热动力学方面,使用绝热加速量热仪(ARC)对反应放热进行了表征分析,结果显示该反应的热动力学反应级数为0.8,表观活化能为57.51 kJ/mol。该研究为聚氨酯的安全、高效和绿色合成提供了科学理论依据。

过氧化苯甲酰在不同杂质作用下的热分解行为

采用实验和理论相结合的方法系统研究过氧化苯甲酰(BPO)的放热特性及硫酸(H_(2)SO_(4))和氢氧化钠(NaOH)对其放热行为的影响。首先,通过差示扫描量热法(DSC)和加速量热法(ARC)对不同体系的热失控风险进行详细研究,以识别和量化热危险性及其分解反应的特征。在此基础上,根据苏黎世危害分析(ZHA)标准对其热危害进行等级评估。其次,采用KAS法和FWO等模型方法求解动力学参数以进一步阐明热解的内在特性。此外,借助气相色谱-质谱法(GC-MS)对热解产物的组成进行鉴定,并辅以量子化学计算,推断出BPO和掺杂杂质体系的热解路径,揭示杂质对BPO热解的内在影响机制。结果表明:BPO的分解具有自催化特性;H_(2)SO_(4)和NaOH的引入依次提高了BPO的热稳定性,且降低了平均放热量,但显著缩短了绝热诱导期的持续时间,增加了热失控的可能性;H_(2)SO_(4)和NaOH均改变了BPO的热解路径,且甲苯和苯酚产物是促进BPO进一步加速热解的本质原因。此研究可为实际应用提供更为精准的理论指导。

双氧水及其杂质作用下的热稳定性研究

使用差示扫描量热仪(DSC)检测不同浓度双氧水及其杂质的起始放热温度、峰值温度和反应热等热参数,并利用热分析动力学方法分析得出活化能、指前因子动力学参数。结果显示:27.5%双氧水的起始放热温度在69℃至130℃,比放热量为762.36~825.37 J/g;随着升温速率的增大,双氧水放热温度升高,根据热分析动力学计算得出27.5%双氧水的活化能为63.63 kJ/mol,指前因子A为19.29 s^(-1);不同的杂质对双氧水的热稳定性影响不同,通过XPS测试推出Cr^(3+)掺杂在双氧水中会被氧化成Cr^(6+)。综上,在生产、运输和应用双氧水的过程中要控制合适的温度以及避免杂质的引入。

加勒比松苯丙氨酸解氨酶活性及相关基因表达的种源间差异

为研究苯丙烷代谢关键酶——苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及相关基因表达在不同加勒比松变种/种源间的差异,本试验以盆栽加勒比松及湿地松苗木为材料,分析了其针叶PAL活性在不同季节及种源间的差异,结果表明:种源效应、环境温度及二者的互作效应均对PAL活性有显著作用,常温下,加勒比松14个种源PAL活性存在显著差异,但与对照湿地松差异较小;自然低温时,湿地松PAL活性显著增加,明显高于加勒比松除16与11外的其它种源,暗示PAL活性可能与加勒比松耐寒性存在一定的关系。进而利用定量PCR分析两个PAL同源基因在其中7个种源中的表达情况,发现常温下Pc PAL2与Pc PAL3的基因表达在种源间差异显著,且Pc PAL2表达与PAL活性高度正相关。本研究为利用PAL活性相关基因筛选加勒比松耐寒性种源,进一步遗传改良耐寒相关性状提供了理论依据。

灰楸外整流钾离子通道CfSKOR基因的克隆及表达分析

灰楸(Catalpa fargesii)是中国重要的珍贵用材树种,为了探讨外整流钾离子通道SKOR同源基因在灰楸发育中的可能作用,本研究从灰楸中分离得到CfSKOR基因,该cDNA序列全长2459 bp,开放阅读框(ORF)为1899 bp,编码632个氨基酸和1个终止密码子,推测蛋白相对分子质量为72.81 kD,理论等电点(pI)为6.49。CfSKOR编码蛋白具有较强的亲水性并含有6个跨膜区(S1-S6),且包含SKOR亚家族蛋白独特的保守结构域和一个位于C末端缺失部分氨基酸的锚蛋白区。此外,该蛋白亚细胞定位预测定位于细胞质膜。CfSKOR基因在不同处理下的表达水平分析表明,在单一外源225 g/L PEG、100μg/L ABA胁迫1 d后,CfSKOR基因在灰楸根部皆呈上调表达,在ABA处理组中的表达量最高,显著高于其他处理;但在PEG、ABA和PEG+ABA胁迫7 d后,该基因在所有处理组中皆呈下调表达。以上研究结果表明,灰楸CfSKOR基因可能在灰楸非生物应答过程中发挥功能。研究结果有助于解析灰楸Shaker家族基因调控灰楸钾离子吸收转运的分子机制和灰楸钾离子通道与耐盐性的关系,并为利用基因工程手段改良灰楸积累研究资料和基因资源。

A synthesis pattern of acoustic field produced by phased array based on the direct weighting of the controlled acoustic pressure

To optimize the acoustic field produced by phased array effectively and quickly, the pseudo-inverse method proposed previously is simplified. An approximate weight formula of sound pressure using a method of compensation to the amplitude and phase of the controlled sound pressure was presented. A multiple-focus field patterns based on the pseudo-inverse matrix algorithm can be obtained by presetting the value of the controlled sound pressure. A phased array comprised of 16 x 16 square elements is used for numerical simulation. The results show that the acoustic energy can be effectively deposited at the desired points, and the acoustic field can be synthesized quickly using the direct weight formula of the sound pressure. This study may offer an effective way for controlling the distribution of acoustic field in ultrasound hyperthermia.