小麦茎杆抗倒伏的模型分析

对小麦茎秆进行受力分析,运用挠曲线近似方程的叠加,势能驻值原理,建立了茎秆在穗重和风载双重作用下茎秆抗倒伏的精确模型,并给出临界风力的具体表达式.结果表明:茎秆的高度越高,承载的临界力越小,但并不是简单的反比例关系;抗弯刚度与倒伏临界力成显著的正线性相关;单穗重的增加也会降低抗倒伏临界力.

小麦蜡熟期茎杆抗倒伏数学模型的建立

以物理学力学理论为基础,在考虑小麦穗自重,风力大小、风力大小、方向及作用点的因素下,将茎杆状态分为无风情况下的静态过程和有风情况下的动态过程,分别建立小麦蜡熟期茎杆的静态和动态抗倒伏模型.提出合理假设,得到2008年和2011年数据中各品种的机械强度、茎杆鲜重和重心高度的计算公式,再结合已给的倒伏指数公式,计算得到各小麦品种的倒伏指数;接下来,通过斯皮尔曼相关系数分判断倒伏指数与外部特征因素的相关性大小;最后,在考虑穗自重,风力大小、方向及作用点,茎杆变形能的影响因素下,分别建立小麦抗倒伏静态模型和动态模型.其中静态模型以临界力为计算目标,动态模型同时考虑穗自重和风载因素,最终将静态模型和动态模型结合作为小麦抗倒伏模型.文章最后利用已知数据,计算得到抗倒伏模型各个参数,同时对动态模型进行仿真,得到在一定风速下茎杆摆动的运动轨迹.在此基础上,考虑到该模型为典型的非线性动力模型,利用相平面分析法发现存在明显混沌现象,并进一步找出可能导致混沌的相关特性参数.

小麦发育后期茎秆抗倒性的数学模型探析

围绕小麦发育后期茎秆抗倒性的数学模型建立的问题,首先,运用回归分析方法,得到了基于统计的倒伏指数的估计.然后,运用相关分析方法,并引入斐波那契数列及Euclidean距离,分析了小麦抗倒伏性与其茎秆形态参数之间的关系,得到了理想的小麦株型结构.最后,运用平衡理论、挠曲线近似方程、最小势能原理及弯矩平衡原理,考虑小麦自重和风载的共同作用,从平衡理论与弹性理论的角度建立了小麦茎秆抗倒伏性的精确模型.利用该模型结合估计的倒伏指数,对临界倒伏风速进行计算,结果验证了模型的有效性.