叶脉仿生分形纹理化金刚石砂轮磨削氧化锆陶瓷试验评价

针对氧化锆陶瓷在传统砂轮磨削过程中存在的磨削力大、加工质量较差等问题,根据叶脉分形结构在减阻导流与散热传质方面的优异性能,建立叶脉分形角模型,设计30.0°、45.0°和60.0°3种不同分形角度的叶脉仿生分形纹理化金刚石砂轮,对比分析原始砂轮与3种仿生分形砂轮对氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度Ra、磨削力和磨削力比的影响。结果表明:仿生分形砂轮比原始砂轮具有更好的磨削性能;与原始砂轮相比,仿生分形砂轮的法向磨削力降低了12.7%~55.8%,切向磨削力降低了8.1%~40.3%,且其对表面粗糙度Ra影响不明显;当分形角为30.0°时,获得的磨削力比最小值为1.4~3.0,表面粗糙度Ra最小值为1.824μm。

仿叶脉分形结构在均热板蒸发端的实验研究

基于植物叶片蒸腾作用带走大量热的特性,提出了新型仿叶脉分形结构用以优化均热板的热结构,研究了叶片叶脉分形结构吸液芯在蒸发端的传热效果,通过化学腐蚀制作均热板进行试验,分析均热板蒸发端底板下表面与腔内蒸汽温度的温差变化情况并计算各部分的热阻,比较仿叶脉分形结构吸液芯在4种分形角度(30°、40°、50°、60°)时的热特性.实验结果表明,分形角度为40°与50°的结构温差变化不大,均小于分形角度为30°与60°的结构,即其结构热阻更小,工质传热与输送性能更好.

基于叶脉骨架结构的股骨柄设计方法

为提高股骨柄假体与股骨髓腔的匹配程度,通过股骨关键横切面获取股骨髓腔形态参数,选取粗隆区域为感兴趣区域并构建其叶脉骨架结构,基于叶脉骨架结构的股骨柄假体设计方法构建股骨柄模型。该方法考虑股骨柄局部感兴趣区域的二次编辑修改性,操作简单、灵活、高效,并可以解决假体模型后期修改困难的问题。有限元分析结果表明,构建的股骨柄假体具有良好的力学性能。

叶龄与叶位对鸢尾叶片微结构的影响

植物可以通过调整叶片微观结构来适应环境,本文研究了不同叶龄与叶位鸢尾叶片的气孔特征与叶脉网络结构等参数的变化情况。结果表明:叶片刚刚成熟时,近/远轴面气孔密度和叶脉密度高于幼叶和老叶,气孔大小则小于幼叶和老叶。从叶基到叶尖,近/远轴面气孔密度、纵脉密度、横脉密度以及叶脉密度逐渐增大,而近/远轴面气孔大小与网眼空隙面积却逐渐减少。由此可知,叶片刚刚成熟时,代谢较旺盛,抗性较强;叶片中间部位更能代表整个叶片的状态。

植物叶脉标本简单制作方法及基于Image J软件的叶脉图像分析

采用5%氢氧化钾沸水浴对12种植物叶片进行处理,结合超声波清洗使叶肉及表皮脱离,经漂白、染色制成叶脉标本。使用数码相机及显微镜对标本进行成像,利用Image J软件MINA工具宏的分析步骤对图像进行分析,测定12种植物叶脉的密度、分支密度、交点密度、端点密度,并通过手动追踪验证测量结果的准确性。结果表明,该方法可快速获得清晰完整的叶脉网络结构图,并且可以运用Image J软件MINA工具宏的分析步骤对叶脉进行分析。与传统的氢氧化钠组织透明法比较,该方法处理时间短,叶脉网络结构完整清晰,用Image J软件可准确测量叶脉密度。

基于HMM的杨树变异体叶片特征参数数据挖掘

本文依据数据挖掘的基本原理,经叶形图像预处理、叶脉特征参数提取等过程,建立杨树叶脉结构特征数据仓库。最后通过改进的HMM(隐马尔可夫模型)对数据仓库建模,挖掘出与某一品种杨树自身特性有极大相关性的特征参数,为杨树苗木物理诱变育种中突变个体的自动化检测提供了研究基础。

叶片结构的水力学特性对植物生理功能影响的研究进展

叶片是植物进行光合、呼吸、蒸腾作用的主要器官,早期的研究主要集中于水分在叶片中的运输路径,而对叶脉结构及其生态学意义研究甚少。近年来关于叶片叶脉结构、气孔结构的功能及叶片水力学特性的意义研究已经成为植物生理生态的研究热点。该文综述了叶脉的结构性状的指标(叶脉密度、直径、间距等),叶片水力学结构特性对植物生长、水分运输、气体交换、光合作用等生理功能的影响,及其与植物对干旱适应性之间的关系。叶脉结构是决定叶片生理功能的基础,因此在未来的工作中应分析比较不同种类植物叶脉结构形态与导水、光合、呼吸、同化作用之间的关系,建立植物茎干-枝-叶系统水力传导的机理性模型,用以探索不同植物功能结构和高效用水生理生态学机制,据此评估不同种类植物在未来气候情景下的地位。

干旱胁迫下4种锦鸡儿属植物叶脉密度与最低水势关系

以内蒙古中间锦鸡儿(Caragana intermedia)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla),新疆北部粉刺锦鸡儿(Caragana pruinosa)、多刺锦鸡儿(Caragana spinosa)为材料,探讨4种植物叶脉特征是否存在差异,是否促进干旱胁迫下叶忍耐的最低水势的分化。结果表明:中间锦鸡儿、小叶锦鸡儿叶忍耐的最低水势分别为-6.0 MPa和-6.5 M Pa,粉刺锦鸡儿、多刺锦鸡儿忍耐的最低水势分别为-4.0 M Pa和-4.4 M Pa;最低水势与一级脉密度、二级脉密度无线性关系,但随三级叶脉密度和细脉密度的增加而线性增加;最低水势随一级脉、二级脉、三级脉和细脉导管壁厚与导管腔直径比值的三次方(t/b)3增加而增加,但只与细脉(t/b)3显著线性相关。和新疆分布种相比,内蒙古分布种三级脉和细脉密度的增加,细脉抗塌陷能力的增强促进了叶干旱胁迫下忍耐的最低水势的下降。

植物叶片水力与经济性状权衡关系的研究进展

叶片既是植物光合产物形成的主要场所,又是整株植物的水力瓶颈、应对灾难性水力失调的安全阀门,是植物碳水耦合权衡的重要器官。叶经济型谱反映了叶片经济性状"投资-收益"的权衡,为验证植物进化过程中形成的物种对策提供了适用的理论框架。叶片水力性状变化会影响叶片经济性状及植物存活和生长。因此,探索植物叶片水力与经济性状的权衡关系,对建立植物碳-水耦合模型、揭示植物水-碳投资机理、扩展植物性状型谱等均有重要意义。该文首先综述了叶片水力性状、经济性状及两者之间的权衡关系,分析了叶片导水率与水力脆弱性、失膨点水势、水容、安全阈值等水力性状以及与叶片的形态、结构和气体交换功能性状之间的关系。然后,从叶片形态、解剖和叶脉网络结构以及气孔功能方面探讨了叶片水力性状与经济性状的调节机制。最后,提出今后应加强三方面的研究:(1)探索建立植物根-茎-叶水力输导系统的碳-氮-水资源的整株经济型谱,以揭示植物功能结构耦合、高效固碳用水的生理生态学机制;(2)探索叶片水力安全、水力效率和固碳效率之间的普适性权衡关系,以深入理解抗旱植物叶片构建的生物物理结构与生理代谢的关系;(3)探索个体水平碳水代谢关系、水分运输与生长速率的耦合,为代谢推演理论和植物群落尺度预测提供基础。