青贮饲料质量评定方法研究进展

青贮饲料是利用微生物在厌氧环境下将青绿饲料密封、发酵而成,既保留了青绿饲料原有的特点,又便于长期储存,且富含维生素和矿物质等营养成分,现已广泛应用于反刍动物生产中,是其重要的饲料原料。高效利用青贮饲料有利于畜牧业的高质量发展,如何科学快速评定青贮饲料质量是合理利用的关键,优质青贮饲料对反刍动物的生长发育、生产性能和健康具有重要作用。本研究基于国内外对青贮饲料质量评定方面的相关研究,从感官分析、化学分析(湿化学法、近红外法、高效液相色谱法)、生物学分析(体内法、尼龙袋法、体外发酵产气法、人工瘤胃法)以及综合指标(RFQ、GI2008、CSQI和AHQI)等多个现行评定青贮饲料质量的方法入手,总结了各个分析方法在评定青贮饲料质量时的优势以及影响其评定结果的因素,建议在评定青贮饲料质量时应注重多个方法之间协同作用,从营养含量、饲料消化率等角度对青贮饲料质量进行系统而又全面地评定,为今后评定青贮饲料质量的研究重点提出了建议和展望,同时也为青贮饲料的研究和生产应用提供一定参考。

体外产气法评价不同质量分级评分等级的全株玉米青贮的饲用价值

本试验旨在通过体外产气法对不同质量分级评分(CSQS)等级的全株玉米青贮进行饲用价值评价,探究不同CSQS等级的全株玉米青贮瘤胃体外发酵30 h产气参数、营养物质降解率和发酵参数。在全国粮改饲全株玉米青贮饲料样品库中抽取5个CSQS等级的青贮饲料样品,每个等级随机抽取5个样品,共25个样品,进行体外产气评价。结果表明:1)5个等级全株玉米青贮之间30 h累积产气量具有差异显著趋势(P=0.06),且CSQS一级全株玉米青贮产气量最高。2)各等级全株玉米青贮间的干物质降解率(IVDMD)及氨态氮(NH3-N)、乙酸、丙酸含量差异显著(P<0.05),各等级全株玉米青贮间中性洗涤纤维降解率(IVNDFD)有差异显著趋势(P=0.07);CSQS一级全株玉米青贮IVDMD、IVNDFD、酸性洗涤纤维降解率(IVADFD)最高,乙酸和丙酸含量最高,NH3-N含量最低。CSQS一至五级,IVDMD、IVNDFD、IVADFD呈线性降低(P<0.05),乙酸和丙酸含量呈线性减少(P<0.05),NH3-N含量呈线性增加趋势(P=0.06)。各等级之间乙酸/丙酸差异不显著(P>0.05)。综上所述,全株玉米青贮CSQS等级越高,其质量越差,饲用价值越低。

基于主成分和隶属度函数分析评价不同混播比例的燕麦和豌豆混合青贮的发酵品质

本试验旨在研究不同混播比例对燕麦和豌豆混合青贮营养成分和发酵品质的影响,为其生产应用提供理论依据。以燕麦和豌豆为试验对象,按照不同混播比例设置3个处理组,分别为燕麦+豌豆混播比例5:5(O5P5组)、燕麦+豌豆混播比例7:3(O7P3组)、燕麦+豌豆混播比例8:2(O8P2组),同时在各组中加入16%青稞秸秆,调制成青贮饲料,青贮30 d后测定青贮的营养成分和发酵指标。结果表明:(1)O5P5组和O7P3组的干物质(DM)含量显著高于O8P2组(P<0.01),O5P5组的粗蛋白质(CP)含量比O7P3组和O8P2组分别高42.69%和28.87%(P<0.01);O5P5组和O8P2组的乳酸(LA)含量比O7P3组分别高21.33%和30.67%(P<0.05)。(2)根据主成分分析筛选了CP、酸性洗涤纤维(ADF)、水溶性碳水化物(WSC)、粗灰分(Ash)和LA 5项指标作为综合评价燕麦和豌豆混播青贮质量的代表性指标,结合隶属函数分析得出各组综合排名O5P5组>O8P2组>O7P3组。综上可知,燕麦和豌豆混播比例在5:5时,青贮品质较好。

不同比例牛角瓜与皇竹草混合青贮品质研究

【目的】探讨不同比例牛角瓜和皇竹草混合青贮的品质,为调制高质量的混合青贮饲料和开发新型饲料资源提供理论依据。【方法】将牛角瓜和皇竹草按照1∶0、2∶1、1∶1、1∶2、0∶1(分别对应1C0P、2C1P、1C1P、1C2P、0C1P组)比例混合调制青贮饲料,青贮60 d后测定混合青贮饲料的感官评分、营养成分、发酵品质和强心苷含量。【结果】1C1P、1C2P和0C1P组的感官评价均优于1C0P和2C1P组,达到了优良等级;不同混合比例对混合青贮饲料中的营养成分均存在显著影响(P<0.05);1C1P组的乳酸含量显著高于其他各组(P<0.05),未检出丁酸;1C0P、2C1P、1C1P、1C2P组强心苷含量比青贮前分别降低了4.87%、6.59%、11.49%和9.52%。【结论】混合青贮对改善牛角瓜青贮品质具有显著效果,同时对强心苷毒素有降解作用,当牛角瓜和皇竹草比例在1∶1时青贮效果最佳。

基于主成分、隶属函数和全株玉米青贮质量评分指数综合评价我国不同规模奶牛场的全株玉米青贮质量

本试验旨在研究我国不同规模奶牛场的全株玉米青贮质量,比较不同青贮质量综合评定方法,为青贮饲料质量评价和调制优质青贮饲料提供理论依据。从我国17个省区不同规模奶牛场采集474个全株玉米青贮样品,通过检测全株玉米青贮质量的相关指标,并分别运用主成分分析、隶属函数分析和全株玉米青贮质量评分指数(CSQS)分析对不同规模奶牛场的全株玉米青贮质量进行综合分析。结果表明:1)不同规模奶牛场全株玉米青贮中干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维、淀粉、粗脂肪、乳酸含量存在显著差异(P<0.05);2)主成分分析提取了5个主成分,累计贡献率达到85.01%,反映了原有指标大部分信息;3)主成分分析、隶属函数分析和CSQS分析结果均显示不同规模奶牛场全株玉米青贮质量由高到低依次为5000头以上、3000~5000头、1000~2999头、500~999头、500头以下。综上所述,奶牛场规模越大,全株玉米青贮质量越好。3种综合评价方法结果一致,但CSQS分析方法由于涉及指标较少,更简便易行,便于推广使用。

横向交变载荷作用下三种涂层螺栓的防松性能

选用二硫化钼涂层和碳化钨涂层对45钢螺栓进行表面处理,通过横向振动试验研究横向交变载荷作用下螺栓连接结构的松动行为,并与常用的电镀锌涂层螺栓进行对比分析,讨论3种涂层螺栓的防松性能。利用扫描电子显微镜和电子能谱仪分析试验后螺纹表面损伤形貌及化学成分,揭示螺纹表面的磨损机制。试验结果表明:二硫化钼涂层螺栓螺纹表面的主要磨损机制为疲劳磨损、磨粒磨损和氧化磨损,碳化钨涂层和电镀锌涂层螺栓螺纹表面的主要磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损;相同预紧力或等效应力条件下,二硫化钼涂层螺栓因其界面摩擦因数低,防松性能较差,碳化钨涂层螺栓因其表面耐磨性能优异,防松性能最好;相同预紧力矩条件下,二硫化钼涂层螺栓因预紧力高,防松性能最好,碳化钨涂层螺栓次之,电镀锌涂层螺栓最差。

某电厂GH2132高温合金螺栓断裂分析

针对某电厂GH2132高温合金螺栓断裂失效,采用宏观检查、化学成分分析、硬度检测、金相、断口及能谱分析等试验,分析螺栓断裂原因。结果表明:螺栓中存在孔洞缺陷、晶界碳化物聚集以及异常粗大的弥散强化相,是导致断裂的主要原因;螺栓头部与杆连接处没有过渡圆弧,结构设计不合理,同时安装过程中存在错口,是断裂的重要原因,错口导致螺栓在运行过程中受到弯曲载荷,在应力集中部位发生断裂。

近断层脉冲型地震动作用下高墩连续刚构桥振动台试验研究

为了研究近断层脉冲型地震动对高墩连续刚构桥抗震性能的影响,以某典型高墩连续刚构桥为原型,设计制作了该桥的1/15缩尺试验模型,利用多子台模拟地震动振动台台阵系统,完成了远场地震动和近断层地震动输入下的对比试验,重点探讨了近断层地震动速度脉冲效应及脉冲个数的影响.研究结果表明:高墩连续刚构桥纵向和横向一阶频率均较小,结构地震响应主要以低频成分为主;近断层脉冲型地震动作用下模型桥的地震响应均大于远场地震动作用下模型桥地震响应的2倍,而近断层无脉冲地震动下模型桥的动力响应略小于远场地震动输入时模型桥的动力响应,为其0.76~0.95;速度脉冲效应使高柔的高墩连续刚构桥主梁瞬时产生较大位移响应(最大值为54.8 mm),极易引起主梁端部碰撞和支座破坏,在抗震设计上应引起重视;速度脉冲个数对高墩连续刚构桥地震响应的影响显著,墩顶位移响应脉冲个数影响系数AF_w为1.46~5.54,其中,多脉冲型地震动作用下模型桥的动力响应最大,单脉冲型地震动作用下模型桥的动力响应次之,而双脉冲型地震动引起的结构响应相对较小.因此,对靠近断层区域的此类桥梁,应考虑近断层地震动速度脉冲效应及其参数变化的影响.

锁铆连接在模块化装配式冷弯薄壁型钢结构中应用可行性研究

为了解决锁铆技术在装配式冷弯薄壁型钢结构中应用的问题,采用5种常见厚度的冷弯薄壁型钢锁铆连接及自攻螺钉连接进行了抗剪性能、抗拉性能对比试验;以自攻螺钉连接的性能为标准,依据抗剪与抗拉的承载力、刚度、延性、变形量等性能指标分析了锁铆连接力学性能的可行性;基于冷弯薄壁型钢结构房屋工地建造方式及锁铆连接工艺的特殊性,分析了锁铆连接施工可行性.研究结果表明:同等情况下,锁铆连接的抗拉性能指标及抗剪承载力、抗剪刚度、剪切延性均优于自攻螺钉连接,尤其抗剪刚度优势显著,但剪切变形相对较小;锁铆连接应用于非抗震结构中可行性较大,对于有抗震需求的结构可行性有待进一步验证;锁铆仅适用于工厂生产加工的模块化装配式冷弯薄壁型钢结构体系,且被连接的钢板组合厚度不宜大于4 mm.

非线性能量阱减振系统受基底简谐激励的强调制反应分析

为得到基底简谐激励下带光滑立方刚度非线性能量阱的强调制反应必要条件及充分条件,利用复变量平均法推导了慢变系统方程.慢不变流形的相轨迹分析表明,激励幅值满足折奇点条件才可能出现强调制反应,但也可能吸引至某一慢不变流形的稳定分支.算例分析证实:当慢变系统响应超越慢不变流形上极值点幅值,又不吸引至慢不变流形某一分支,并且形成连续跳跃环路而不陷入局部循环时,强调制反应才出现.所推得的慢变系统微分方程计算数值与实际模拟值基本吻合,而慢变系统的数值曲线相对简单,易于分辨且计算方便.

颗粒阻尼器布置方案对其减震效果影响研究

为明晰建筑结构用颗粒阻尼器布置方案对其减震控制效果的影响规律。以某1∶30比例缩尺钢筋混凝土框架结构为研究对象,设计制作了可用于缩尺模型的刚性连接颗粒阻尼器,结合建筑结构减震需求,对颗粒阻尼器的布置方案进行了设计,通过振动台试验研究了布置位置和阻尼器数量等参数对颗粒阻尼器减震控制效果的影响。结果表明:颗粒阻尼器布置位置处的结构均方根位移响应和峰值位移响应均有所降低,阻尼器减震控制效果良好;阻尼器布置位置对颗粒阻尼器减震控制效果影响显著,阻尼器宜布置于结构位移响应较大的位置,合理的阻尼器布置方案能够有效地控制结构的扭转响应;随附加颗粒阻尼器数量的增加,颗粒阻尼器对结构位移响应的减震控制效果提高,建筑结构可用附加质量比范围内,阻尼器布置数量越多,减震控制效果越好。

基于有限元-无限元的沉管隧道三维动力响应分析

随着沉管隧道修建越来越多及近年来全球地震活动频发,沉管隧道及其接头在地震作用下的抗震性能成为目前研究的一大热点。文章立足于广州洲头咀沉管隧道工程的实际背景,基于ABAQUS软件有限元-无限元相结合的方法建立了沉管隧道-接头-场地土的三维实体模型,并通过在模型基底输入El Centro地震动时程,研究了不同接头连接刚度条件下沉管隧道不同接头处的动力响应特性。计算结果表明:隧道反应基本上呈对称分布,接头连接刚度越大,接头的内力(轴力、弯矩)也越大。在进行沉管隧道设计时,可以通过采用适当的接头刚度来控制接头的内力。

改进型大行程板式铅剪切阻尼器力学模型及减震控制研究

传统铅剪切阻尼器的大变形能力不足,且通常易出现耗能效率偏低及稳定性较差等问题。在普通大行程板式铅剪切阻尼器(LSD-LS)的基础上,提出改进型大行程板式铅剪切阻尼器(ILSD-LS)的构造和设计方法。利用铅的理想刚塑性本构关系,建立了改进型大行程板式铅剪切阻尼器力学模型。通过模拟仿真和性能试验结果进一步验证ILSDLS比LSD-LS具有更优越的出力、耗能能力和稳定性,且提出的阻尼力计算方法合理准确。考虑普通地震动和长周期地震动特性,对安有ILSD-LS的高层结构进行弹塑性时程分析。结果表明采用ILSD-LS的高层建筑结构减震率较高,且长周期地震动作用下的ILSD-LS减震效果更佳。

单檐歇山式木构古建抵抗极端烈度地震试验调查研究

为更好地保护我国古建筑,基于《单檐歇山式古建筑抗震性能振动台试验》的相关成果,研究了强震作用下我国明清官式木构古建的抗震性能,制作了与该论文相同的试验模型,进行了振动台试验。通过对模型输入烈度逐渐增强的1940年El-centro波,并考虑地震波为水平双向作用,分析了强震作用下不同构造的试验现象,开展了详细的震后调查,获得了不同构造在强震作用下的抗震性能和震害机制。结果表明:强震作用下,我国明清官式木构古建的振动形式表现为柱架、斗拱、梁架及屋顶的近似同步往复摇摆;主要震害包括柱底偏移、榫卯节点开裂、拔榫、斗拱偏移及错位、额枋-垫板分离、墙体倒塌等,但承重木构架受损不严重,结构未产生倒塌。其良好抗震性能的原因与古建筑的构造特征密切相关。

颗粒阻尼器的研究进展及其在土木工程中的应用展望

介绍颗粒阻尼技术的概念及发展历史,简要分析颗粒阻尼器(particle damper, PD)在机械、航空及航天领域中的研究现状,着重探讨其在土木工程领域的适用性及发展方向。按照颗粒阻尼器在土木工程中的工程需求及适用性,依据在振动方向上颗粒与容器壁之间是否存在间隙,将颗粒阻尼器划分为堆积型和非堆积型两类。分别系统地阐述堆积型与非堆积型颗粒阻尼器减振机理及性能的理论分析、数值模拟和试验研究以及影响其性能的因素。同时经过对比分析可知在土木工程领域,非堆积型颗粒阻尼器的减振效果显著优于堆积型颗粒阻尼器的减振效果。最后,指出适用于土木工程结构减震的颗粒阻尼器目前理论模型、设计方法及实际应用中存在的一些问题及不足,并对其研究与发展方向提出建议。

基于颗粒阻尼器的曲线桥减震分析与试验

为了将颗粒阻尼器引入到曲线桥减震控制中,设计制作了某典型曲线桥的1/10缩尺试验模型及可用于试验模型桥上的曲型舱颗粒阻尼器(curved-capsule particle damper,简称CPD),基于振动台试验开展了地震波类别和激励方向对该型阻尼器减震效果的影响研究。结果表明:CPD构造简单,可方便快捷地安装于曲线桥上;远场地震波和近断层地震波作用下,CPD沿顺桥向和横桥向均能发挥一定的减震控制效果,对曲线桥动力响应的抑制具有良好的方向适应性;与远场地震波相比,近断层地震波作用下,由于长周期大脉冲的影响,CPD减震控制效果的变异性更大,当在结构自振周期附近存在大脉冲时,CPD的减震控制效果更佳。

基于锁铆连接的冷弯薄壁型钢开洞组合墙体抗震性能试验研究

为研究基于锁铆连接的冷弯薄壁型钢开洞组合墙体的抗震性能,对8面2.7 m×2.4 m(高×宽)足尺冷弯薄壁型钢组合墙体进行水平单调和低周往复加载试验,分析加载方式、墙体开洞尺寸等因素对组合墙体的破坏特征以及抗剪承载力、刚度、延性、耗能等性能指标的影响规律.研究结果表明:基于锁铆连接的开洞组合墙体在单调加载下的抗剪承载力高于低周往复加载的抗剪承载力,但随着开洞尺寸的增大,加载方式对抗剪承载力的影响减弱;墙体的破坏主要发生在试件的角部以及开洞口两侧;墙体的延性系数为1.67~3.36;耗能系数为0.60~0.73;随着墙体洞口尺寸的增加,延性增加,墙体刚度和承载力降低.

采用等效斜撑模型的砌体结构地震易损性分析

为解决目前砌体结构中弹塑性模型在精确性方面的不足和对地震易损性分析的需要,将等效斜撑模型引入砌体结构有限元模型,根据实体墙、开窗墙和开门洞的侧向刚度特性,提出相应的等效斜撑宽度计算公式.基于等效斜撑模型分别建立上述三类砌体墙的弹塑性有限元模型并进行低周往复加载分析,结合试验结果验证其准确性和实用性.在此基础上建立一典型的三层砌体结构有限元模型,基于增量动力分析方法,分别将最大层间位移角和弹塑性耗能差率作为损伤参数进行地震易损性分析,并对比分析仅考虑横墙砌体结构模型与同时考虑纵横墙结构的易损性曲线的区别.结果表明:传统的层间位移角不能充分体现纵墙的抗震性能,基于能量的损伤参数能够更准确地反映结构损伤演变过程和纵墙性能;宜根据易损性评价需求和计算效率综合建立适宜精度的砌体结构有限元模型.

基于随机模拟一致危险性谱的核电厂抗震性能分析

为改善概率地震危险性分析对震源传播特性考虑的不足,提出采用随机模拟与概率地震危险性分析结合的方法,充分考虑反应谱生成中震源机制、传播路径和场地效应等影响,生成更为精确的一致危险性谱。结合核电厂具体场地条件对场地近两千年的历史地震进行模拟,并生成同一超越概率下的一致危险性谱(UHS)。为了比较已有的厂址谱(SL-2)和安评报告中的UHS及美国RG1.60谱所生成的地震动对结构抗震性能的影响,以某核电结构为例,建立三维有限元模型,进行动力时程分析。结果表明:不同反应谱对结构的动力响应差别较大,UHS与SL-2对结构的响应较为接近,且略大于SL-2,但小于美国RG1.60谱。基于随机模拟方法生成的一致危险性谱可为核电厂抗震设计提供参考。

带铅阻尼器冷弯薄壁型钢组合墙抗震性能试验

锁铆或自攻螺钉连接的冷弯薄壁型钢组合墙在低周往复加载试验中,滞回曲线“捏拢”现象较为严重、耗能能力较差.为减轻地震作用下冷弯薄壁型钢组合墙的破坏,提高结构体系的耗能能力,提出了一种带有铅阻尼器的冷弯薄壁型钢组合墙结构体系,并基于冷弯薄壁型钢组合墙的角部连接方式、面板铆钉间距及种类3种变量对其进行抗震性能试验研究.试验结果表明:加入铅阻尼器后,基于锁铆或自攻螺钉连接的冷弯薄壁型钢组合墙结构体系在低周往复荷载作用下,变形能力和耗能能力均有大幅度提升,刚度退化趋于平缓,损伤指数有较明显的降低,破坏形态也得到优化,但屈服荷载及峰值荷载略有降低;其次减小铆钉间距后,组合墙的屈服荷载、峰值荷载、峰值位移、抗剪强度得到一定程度的提高,但能量耗散系数差别不大;同时基于锁铆连接的冷弯薄壁型钢组合墙的屈服位移、屈服荷载、峰值位移、峰值荷载也明显高于基于自攻螺钉连接的冷弯薄壁型钢组合墙,延性及能量耗散系数相差不大.