优质香菇(花菇)子实体生长模型的研究

利用灰色关联度分析法(Grey Relation Analysis,GRA)对花菇品质和9个环境因子进行关联分析,确定影响花菇品质的主要环境因素后,以花菇子实体4个形态特征指标(菌盖直径、菌盖厚度、菌柄直径和子实体高度)为因变量,以花菇棚内4个环境参数(温度、相对湿度、二氧化碳浓度和光照强度)为自变量进行线性回归分析,建立基于有效积温的花菇子实体生长模型。结果表明:花菇品质与棚内的湿差、温差、光照强度的关联度最大;菌盖直径、菌盖厚度、菌柄直径、子实体高度与有效积温间分别符合Gauss模型、Cubisc Ratio模型、韦布尔函数模型和逻辑斯蒂模型。这些模型的建立可为花菇的工厂化栽培管理提供理论数据,通过对花菇不同时期的表型特征进行预测,有助于提高产量并增加生产的稳定性。

考虑老化与积灰影响的电动汽车充电模块功率器件寿命预测

功率器件的稳定工作是整流器可靠运行的重要保证,功率器件的寿命预测也是提高系统可靠性的有效手段。然而,当前的寿命评估中仅预测了器件持续工作的寿命,且并未考虑因器件老化与积灰导致的热阻在全寿命周期内的变化情况。针对这一问题,提出了一种表征器件老化与积灰影响的随寿命消耗分段更新的灵活等效热模型,利用计及时段气温的方法,对不同场景下持续工作和实际断续工作的功率器件进行了寿命预测。选用VIENNA整流器作为30 kW电动汽车充电模块的前级拓扑结构,构建随寿命消耗分段更新的灵活等效热模型。通过对比不同场景下的功率器件寿命预测结果,验证了所提方法具有更高的预测精度。

复杂环境应力下典型机电产品贮存-值班寿命加速试验方法研究

目的建立复杂环境应力下机电产品贮存-值班寿命加速试验方法。方法依据机电产品贮存-值班寿命剖面、环境因素及基准条件,考虑关键部件可能产生的环境效应与累积损伤,选取拟模拟与加速的环境因素,按照环境应力施加时序及损伤模型,提出一种综合考虑机电产品贮存-值班过程中温度、湿热、盐雾、太阳辐照、温度循环、振动和冲击等环境应力对其寿命影响的加速试验方法。结果建立了某典型机电产品复杂环境下贮存-值班寿命加速试验剖面。结论复杂环境应力下机电产品贮存-值班寿命加速试验充分考虑了机电产品在贮存-值班过程中经历的环境应力,能够在一定程度表征机电产品贮存-值班过程中各种环境应力的累积叠加效应。

发射车多轴连通式油气悬架的连通耦合效应

重载导弹发射车多使用4轴连通式双气室油气悬架,为了研究其连通耦合效应,以便对发射车设计进行参考。在2轴连通式油气悬架数学模型的基础上,基于AMESim软件分别建立2轴/4轴连通式双气室油气悬架系统的仿真模型,在几种不同信号频率与相位激励下分析了多轴连通式双气室油气悬架系统的连通耦合效应影响。结果表明:连通式油气悬架在低频激励作用下具有明显的阻尼特性。4轴连通式悬架系统与2轴连通式悬架系统相比,其外特性具备明显优势。连通式油气悬架系统受低频激励时外特性表现比较激烈,而在受高频激励时外特性表现良好,这说明系统在处于高频环境时更能衰减系统的不同步振动。

地震后降雨作用下堆积体滑坡模型试验研究

为研究震后降雨作用下堆积体滑坡的灾变机理、裂缝发展规律、滑坡启动时间等问题,以甘肃省舟曲县江顶崖滑坡为对象,采用振动台及人工降雨模型试验,开展4组相同地震烈度不同降雨强度的震后降雨试验。研究结果表明:(1)地震作用使坡体发生剪切破坏,震后降雨工况坡体呈现土体流失的浸蚀破坏,在坡脚处产生明显的剪出口,震后降雨作用诱发堆积体滑坡发生局部失稳。(2)地震作用使坡体中部产生剪切裂缝与错台,后缘处产生“圆弧状”张拉裂缝,在后期降雨中,裂缝变形随降雨强度增大而加剧,并在降雨中期发生突变变形。(3)地震烈度相同的情况下,滑坡启动时间与降雨强度呈指数函数关系,土体沉降变形与降雨强度呈对数函数关系。研究成果可为堆积体滑坡在震后降雨作用下的预警及防治提供参考。

基于改进回归模型的电网降温负荷预测

随着科技的发展,人们的生活质量不断提高,与此同时对用电的需求也越来越高。空调等降温设备的大量使用,使降温负荷对电力系统安全经济运行的影响更加明显。以安阳市区配电网的历史负荷和气温数据为基础,利用灰色系统GM(1,1)模型预测出电网夏季的日基准负荷曲线。建立了日降温负荷与温度之间关系的一次回归模型、二次回归模型和分段回归模型,进行日降温负荷预测。考虑到温度累积效应的影响,对分段回归模型进行了修正和改进。经过验证优化后的模型进一步提高了预测精度,为准确预测夏季日高峰负荷提供了依据。

基于辐热积的日光温室嫁接茄子养分积累模型

以茄杂2号为试材,采用嫁接栽培,分析5个施氮水平下茄子全株及茎、叶片、果实养分积累量的动态变化,建立了基于辐热积的日光温室嫁接茄子养分积累模拟模型,并对模型进行了验证。结果表明,该模型可以利用辐热积比较准确地模拟出不同施氮水平茄子养分积累量,以产量最高的F3处理作为参照,其植株N、P、K积累量的标准误差RMSE和1∶1直线决定系数R^(2)分别为4.88 kg·hm^(-2)和0.9968、0.53 kg·hm^(-2)和0.9983、7.85 kg·hm^(-2)和0.9971;茎中N、P、K积累量的标准误差RMSE和1∶1直线决定系数R^(2)分别为1.66 kg·hm^(-2)和0.9576、0.59 kg·hm^(-2)和0.9561、3.89 kg·hm^(-2)和0.9820;叶片中N、P、K积累量的标准误差RMSE和1∶1直线决定系数R^(2)分别为2.19 kg·hm^(-2)和0.9768、0.40 kg·hm^(-2)和0.9853、4.06 kg·hm^(-2)和0.9886;果实中N、P、K积累量的标准误差RMSE和1∶1直线决定系数R^(2)分别为3.92 kg·hm^(-2)和0.9915、0.48 kg·hm^(-2)和0.9902、6.57 kg·hm^(-2)和0.9853。模型精准度高,可以预测各施氮处理下茄子全株及各器官的养分积累量,为日光温室茄子生产的智能化精准施肥管理提供决策依据。

不同氮水平下的日光温室茄子干物质积累模型

以‘茄杂2号’为试材,以滴灌节水灌溉制度为基础,设置5个不同施氮水平处理,并综合温度和光合辐射对茄子生长的影响,建立了基于辐热积的日光温室茄子干物质积累模拟模型,以期为日光温室茄子生产的光温环境调控提供参考依据。结果表明:模型对F1~F5处理日光温室茄子全株干物质积累量的实测值与模拟值的RMSE为61.41~135.37 kg·hm^(-2),1∶1直线之间的R2为0.997 2~0.999 6;模型对茄子茎干物质积累量的实测值与模拟值的RMSE为60.10~65.62 kg·hm^(-2),1∶1直线之间的R^(2)为0.973 2~0.988 3;叶干物质积累量的实测值与模拟值的RMSE分别为57.50~122.28 kg·hm^(-2),1∶1直线之间的R2为0.977 5~0.991 0;果干物质积累量的实测值与模拟值的RMSE为134.21~162.02 kg·hm^(-2),1∶1直线之间的R2为0.982 6~0.991 2。模型精准度高,可以预测各施氮处理茄子全株及各器官的干物质积累量。

共同富裕背景下社会保障经济效应分析∶人力资本视角

合理的社会保障支出有助于推动中国人口“数量红利”向“质量红利”转变,支撑经济持续发展。通过构建两部门生产与家庭跨期消费模型,并基于中国省级面板数据的实证研究发现,社会保障支出显著促进经济增长,且存在区域异质性,经济发展较为落后地区的社会保障支出对经济增长的促进作用更大。关键机制是,人力资本积累在社会保障支出影响经济增长的过程中起重要的调节与中介作用。其影响机制主要表现为存在门槛效应:当人力资本积累跨越门槛值时,人力资本积累对社会保障支出产生激励效应,使社会保障的经济效应呈现边际递增趋势;社会保障支出跨越门槛值时,通过刺激人力资本积累,使人力资本的经济效应亦呈现出边际递增趋势。因此,推动经济发展,促进人力资本积累是关键,完善社会保障制度体系是重点。

灼热桥丝式电火工品脉冲电流激励发火规律分析

为研究灼热桥丝式电火工品的脉冲激励安全性,建立了灼热桥丝式电火工品的温升数理模型,研究了灼热桥丝式电火工品的发火判据,设计了灼热桥丝式电火工品临界发火电流的计算流程,揭示了单脉冲和脉冲串电流的激励参数对灼热桥丝式电火工品临界发火电流的影响规律。结果表明,在单脉冲激励下,当脉冲宽度小于5μs时,灼热桥丝式电火工品的临界发火能量固定,即桥药系统处于绝热状态,灼热桥丝式电火工品是否发火与桥丝输入的能量有关;而当脉冲宽度大于15 ms时,灼热桥丝式电火工品临界发火电流固定,其发火状态与桥丝的电功率有关。在窄脉冲串电流激励下,临界发火电流随重复周期变化曲线的时间常数与脉宽无关,且当重复周期大于1.25 ms时,桥药系统无热累积效应,其临界发火电流与单脉冲电流作用情况一致;而当重复周期小于1.25 ms时,桥药系统出现热累积效应,该效应导致临界发火电流随重复周期降低而迅速衰减。

断陷湖盆天然气成藏生-运-聚动态模拟——以渤海湾盆地辽河坳陷为例

有效判识天然气来源和生-运-聚特征对天然气资源潜力评价,以及天然气勘探方向具有重要指导意义。为了解决断陷湖盆烃源岩非均质性强、天然气成因类型多样导致的气源判识和资源评价具有多解性的问题,以渤海湾盆地辽河坳陷欢喜岭地区为例,根据典型断陷湖盆有效烃源岩分类和天然气成因类型判识方法,开展了气源研究,并基于典型剖面烃源岩生气、运聚动态模拟,总结了天然气动态成藏模式,并指明下步天然气勘探方向。研究结果表明:①古近系沙河街组三段中-下亚段和沙河街组四段是主要烃源岩层,不同构造位置形成的烃源岩类型不同,包括腐殖型、腐泥型烃源岩,分别生成了油型气、煤型气;②形成的各类天然气在复杂断裂、砂体和不整合面构成的输导体系中运移、汇聚,形成混合成因天然气气藏;③欢喜岭地区具有2个运聚系统,系统Ⅰ为西部斜坡带-双台子构造带上的砂四上亚段运聚系统,为油型气近源成藏,其余区域为系统Ⅱ,为油型气和煤型气远距离运移成藏;④欢喜岭地区天然气藏为单凹陷、多源晚期成藏,气源岩空间差异分布和复杂的断裂系统共同控制了该区气藏成因类型多样性和分布复杂性。结论认为,断陷湖盆天然气成藏生-运-聚动态模拟明确了辽欢喜岭地区的天然气气源,指明了靠近洼陷内部的东部陡坡带为天然气有利勘探区,其成果也为其他断陷湖盆的天然气勘探提供了参考借鉴。

锈赤扁谷盗非成熟发育阶段在3种谷物中的发育历期及预测模型研究

温度和食物是影响昆虫生长发育的两个重要因素。本文测定了24、28℃和32℃条件下锈赤扁谷盗Cryptolestes ferrugineus(Stephens)非成熟发育阶段(卵、幼虫和蛹)在全麦粉、玉米粉和糙米粉中的存活率和发育历期。研究结果显示,试验温度范围下,温度升高,锈赤扁谷盗幼虫和整个非成熟发育阶段的存活率显著升高,卵、幼虫、蛹及整个非成熟发育阶段的历期显著缩短。在32℃时全麦粉中非成熟阶段总发育历期最短、存活率最高,为34.2 d和60.9%。用最小二乘法计算各阶段发育起点温度和有效积温,结果显示,3种谷物对锈赤扁谷盗卵、幼虫、蛹及整个非成熟阶段的发育起点温度没有显著影响,但对幼虫阶段有效积温有显著影响;在全麦粉、玉米粉和糙米粉中锈赤扁谷盗整个非成熟发育阶段的发育起点温度分别为(17.4±0.3)(16.9±1.6)℃和(16.4±0.7)℃;有效积温分别为(773.4±0.1)(888.0±125.2)日·度和(1 009.3±61.9)日·度。最后,根据不同温度下锈赤扁谷盗各发育阶段在3种谷物中的发育速率分别建立了发育速率预测模型。研究结果为锈赤扁谷盗在不同储粮环境中发生的短期精准预报提供了科学依据。

江南地区大棚草莓产量预报模型研究

研究旨在建立以浙江慈溪为代表的江南地区气候相似区域无加温大棚草莓产量预报模型。根据冬春季大棚草莓主要生育期和果实生长发育生理特性,以2011—2021年浙江省设施农业气象试验站(慈溪)大棚草莓产量统计数据、产量形成期大棚内各小气候要素气象资料为研究基础,采用多项式预报法,构建基于有效积温和辐热积等小气候关键因子与产量的多元回归模型,从而建立江南地区大棚草莓产量预报模型。所建产量预报模型平均精度达95.3%,最低精度在90%以上,有较好精度,可提供较为准确的大棚草莓年产量预报信息,可为江南地区大棚草莓及其他气候相似区大棚果蔬作物生产过程中的产量预报提供参考。

基于不同有效积温的玉米干物质累积量模拟

为获得研究区适宜的玉米干物质累积量(DM)估算模型,通过2017—2019年在吉林省长春地区开展的3年农田试验,观测玉米生育期内作物根区20 cm地温、40 cm地温、农田气温、作物冠层温度以及玉米地上部干物质累积量等数据,建立基于不同有效积温的Logistic模型及其归一化模型,并用实测数据进行模型验证。结果表明,基于有效积温建立的Logistic模型可以模拟单株玉米干物质累积量生长,但不同地点、不同年份所建立的模型参数差异较大;Logistic归一化模型能够很好地模拟区域玉米干物质增长,在利用实测数据进行模型验证中,基于作物根区20 cm地温、40 cm地温、农田气温和作物冠层温度4种类型有效积温的Logistic归一化模型,其均方根误差、相对误差、决定系数和模型一致性系数都能达到较优值;以2019年数据建立的Logistic归一化模型对玉米干物质累积量模拟效果最优;基于有效冠层积温的Logistic归一化模型模拟效果较优。本研究结果可为灌区精量灌溉决策和管理提供技术支撑。

水稻主茎出叶动态模拟研究

【目的】研究水稻主茎各叶片出伸与有效积温的关系,建立水稻主茎出叶与有效积温关系的动态模拟模型。【方法】选用16个水稻品种分别在云南丽江、江苏南京两个生态地区进行播期试验,观察主茎各叶片出伸与有效积温的定量关系。【结果】主茎叶片出伸所需有效积温与叶位的关系总体随叶位的上升而增加,且在整个叶龄进程中出现两个拐点,第一个拐点出现在第3叶龄期,第二个拐点出现在第N-n-2叶龄期。据此,对叶龄进程进行分段模拟,建立叶龄模型。利用不同环境下播期试验的出叶动态数据对模型进行检验,不同类型品种模拟叶龄与实测叶龄的根均方差(RMSE)都小于0.1。【结论】以各叶位叶片出伸与有效积温的关系建立的叶龄分段函数模型具有较好的预测性和实用性。

基于有效积温的冬小麦返青后植株三维形态模拟

【目的】基于有效积温,利用三维建模技术,实现小麦生长模型与形态模型的有机结合,真实表达环境因素对小麦生长发育和形态结构的影响,最终实现小麦生长过程的三维可视化,为小麦作物生长动态预测、栽培管理调控、作物株型设计等提供重要参考。【方法】以天津地区主要推广小麦品种衡观35、济麦22和衡4399为材料,于2015—2016年冬小麦生长季内开展不同小麦品种和施氮水平的田间试验,采集各品种冬小麦在不同施氮水平下的叶长和最大叶宽等形态数据,通过分析各品种冬小麦返青后形态数据和有效积温的定量关系,用Logistic方程构建了冬小麦返青后叶片叶长、最大叶宽模拟模型,并对该模型进行检验;基于该模拟模型,计算各品种冬小麦返青后每个生长日的形态数据,借助OpenGL和NURBS曲面造型技术,构建冬小麦几何形态模型,最终实现冬小麦生长模型与形态模型的结合,实现了冬小麦返青后生长过程可视化。【结果】在不同品种、不同施氮水平下,小麦叶长回归方程R2值在0.772—0.983之间,F值在10.153—340.191之间,且Sig小于显著水平0.05,最大叶宽回归方程R^2值在0.853—0.999之间,F值在17.371—4 359.236之间,且Sig小于显著水平0.05,表明上述模型拟合度和显著性均较好。经数据检验,叶长模型绝对误差在0—3.88 cm之间,根均方差(RMSE)值在0.24—1.95 cm之间,最大叶宽模型绝对误差在0—0.28 cm之间,RMSE值在0.02—0.15 cm之间,表明所建模拟模型精度较高,该模型对不同品种冬小麦返青后的叶片生长具有较好的预测性;基于所建模拟模型计算冬小麦返青后逐日形态数据,可构造不同品种、不同施氮水平下的冬小麦植株形态,可逼真模拟冬小麦返青后植株动态生长过程。【结论】基于有效积温构建的冬小麦返青后叶长和最大叶宽模拟模型,可较好预测冬小麦返青后叶片生长状态,可实现小麦生长模型和形态模型的有机结合,实现不同品种冬小麦在不同施氮水平下的叶片生长可视化。

库尔勒香梨成熟度量化评价方法

为探讨库尔勒香梨的成熟规律,定量评价其成熟度及理化特征,以成熟过程中的库尔勒香梨为研究对象,研究库尔勒香梨理化指标随积温增长的变化规律,建立成熟度的量化评价方法。选取果实硬度值及可溶性固形物、叶绿素、维生素C含量为评价指标,检测成熟期间各指标随积温增长的数值。应用Sigma Plot软件对试验数据进行处理分析,建立库尔勒香梨的成熟规律的数学模型,并提出基于成熟规律的库尔勒香梨成熟度与理化指标间关系的量化评价方法。结果表明:所建模型可以描述积温和理化指标的联系,模型系数显著性P<0.0001;提出的方法可量化评价和预测积温、成熟度和理化指标间相互关系,相对误差均小于2.4%。研究结果可为库尔勒香梨的采摘期确定、成熟度评价和理化指标预测提供依据,为水果成熟度量化研究方法提供参考。

夏季日最大降温负荷的估算和预测方法

随着空调等降温设备的大量使用,降温负荷对电力系统安全经济运行的影响越来越显著。以广州市的历史负荷和气温数据为基础,分析了广州市夏季降温负荷与气温之间相关性。首先,考虑到夏季基准负荷逐日的增长量,提出利用灰色系统GM(1,1)模型预测出电网夏季的日基准负荷曲线,进而准确剥离出夏季的日降温负荷曲线,并分析了日降温负荷曲线的"W"型变化特征。其次,基于日最大降温负荷与日最高温度的相关性分析,建立了日最大降温负荷与日最高温度之间关系的分段回归模型,并对日最大降温负荷进行预测。最后考虑温度累积效应的影响,对分段回归模型进行了修正,进一步提高了预测精度,从而为准确预测电网夏季日高峰负荷提供依据。

基于气象因子的冬小麦发育期预报模型

冬小麦发育期预报是农业气象服务的主要内容之一。本文以光、温、水气象因子为基础,以位于河北省中南部冬麦区的南宫站为例,选取1991-2010年冬小麦全生育期农业气象观测数据和冬小麦生育期资料,分析光、温、水气象因子累积速率与冬小麦发育速率的相关性,建立各生育阶段冬小麦发育速率预测模型。结果表明:在研究区,光照和水分因子不是冬小麦发育速率的限制条件,不作为发育期预测模型的因子;温度因子是影响冬小麦发育速率的主导因子,返青至各阶段的有效积温累积速率与对应的发育速率的相关系数,较单一生育阶段的相关系数显著提高(P<0.05),冬前有效积温与返青-拔节、返青-抽穗阶段的发育速率显著相关(P<0.05);以相关显著的温度因子为自变量建立的4个阶段发育速率预测模型,模拟最大绝对误差为7d,返青-拔节平均绝对误差为3d,返青-抽穗为2.8d,返青-乳熟3.3d,返青-成熟2.2d,模型模拟精度较高,可以满足农业气象业务服务的需求。

番茄器官生长动态与环境温度和光照关系的模拟

在4个塑料大棚内研究了春季栽培的2个无限生长型番茄品种的生长动态与棚内关键环境因子温度和光照的关系。通过对2个品种株高、绿叶数、花数、坐果数、果实体积等因子与周均有效积温和周均光合有效辐射积关系的分析,建立了器官生长与两大环境因子的模拟模型。结果表明株高、绿叶数、果实体积、花数和坐果数与温光因子多表现为二项式关系。