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小麦茎秆的抗弯复合材料力学模型

应用力学学报 2007年第2期24卷 279-283页

作者：胡婷焦群英付志一王荣中国农业大学北京100083 桂林电子工业学院桂林541004

为研究小麦茎秆的抗弯性能和获得茎秆材料常数,本文首先对小麦茎秆进行了四点弯曲的试验研究。在试验测量数据的基础上建立了小麦茎秆有限元计算模型,该模型考虑了植物材料的正交异性和管壁分层力学参数的变化等情况。本文还将Brazier... 详细信息

为研究小麦茎秆的抗弯性能和获得茎秆材料常数,本文首先对小麦茎秆进行了四点弯曲的试验研究。在试验测量数据的基础上建立了小麦茎秆有限元计算模型,该模型考虑了植物材料的正交异性和管壁分层力学参数的变化等情况。本文还将Brazier屈曲理论引入小麦茎秆抗弯性能研究中,使用双层复合材料圆柱壳模型,分析得到了纯弯曲时小麦茎秆的曲率弯矩关系。研究结果表明:理论模型能够正确反映小麦茎秆的抗弯行为;局部屈曲是影响小麦茎秆的抗弯性能的重要因素;试验和有限元计算结果与理论解基本吻合。

关键词：小麦茎秆力学模型屈曲有限元

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小麦茎秆抗弯性能研究

农业工程学报 2006年第10期22卷 31-35页

作者：胡婷付志一焦群英中国农业大学理学院北京100083

该文以小麦茎为研究对象,建立了有限元计算模型。通过非线性屈曲分析,发现通过改变几何或者物理参数能够模拟出小麦茎不同的失稳形式,其中最明显的影响因素为壁厚和横、纵向弹性模量比。以此为参考,对两个生长期的小麦茎进行四点弯曲试... 详细信息

该文以小麦茎为研究对象,建立了有限元计算模型。通过非线性屈曲分析,发现通过改变几何或者物理参数能够模拟出小麦茎不同的失稳形式,其中最明显的影响因素为壁厚和横、纵向弹性模量比。以此为参考,对两个生长期的小麦茎进行四点弯曲试验,研究不同节位茎的抗弯能力,曲率与惯性矩之间的关系和失稳模式。研究表明B raz ier屈曲是小麦茎失稳的主要原因。从开花期到成熟期茎抗弯刚度下降,发生B raz ier屈曲的几率增加。

关键词：小麦茎秆有限元抗弯刚度屈曲

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小麦茎秆截面参数显微图像测量系统

农业机械学报 2017年第7期48卷 46-52页

作者：徐胜勇段宏兵李东臣王令强刘生锐王怡田华中农业大学工学院武汉430070 华中农业大学植物科学技术学院武汉430070

小麦的抗倒性与其茎秆截面显微结构密切相关,茎秆微观结构的观测和分析对小麦遗传育种具有重要意义。研究了一种显微图像测量系统,用于精确测量小麦茎秆截面的主要参数。使用计算机、图像采集室、光学显微成像系统等搭建了硬件平台,并... 详细信息

小麦的抗倒性与其茎秆截面显微结构密切相关,茎秆微观结构的观测和分析对小麦遗传育种具有重要意义。研究了一种显微图像测量系统,用于精确测量小麦茎秆截面的主要参数。使用计算机、图像采集室、光学显微成像系统等搭建了硬件平台,并开发了算法软件。系统针对茎秆截面的颜色和结构特点,对显微图像进行预处理得到髓腔、厚壁的轮廓,再进行椭圆拟合以计算截面整体、髓腔和厚壁的几何参数。根据维管束结构的一致性,提出了一种具有尺度、平移和旋转不变性的模板匹配方法,用于在目标图像中识别维管束并统计数量。实验表明该自动化测量系统具有高通量和高精确度的优点,在作物重要资源的挖掘和群体遗传等研究中具有重要的价值。

关键词：小麦茎秆显微图像测量系统高通量模板匹配

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基于改进Unet的小麦茎秆截面参数检测

农业机械学报 2021年第7期52卷 169-176页

作者：陈燕朱成宇胡小春王令强广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西多媒体通信与网络技术重点实验室南宁530004 广西财经学院信息与统计学院南宁530007 广西大学农学院南宁530004

针对小麦茎秆截面显微图像分割过程的复杂性,融合ResNet50和Unet网络构建维管束和背景区域的语义分割模型ResUnet,搭建对小麦茎秆截面、髓腔、厚壁和背景的语义分割模型Mobile-Unet,可实现对小麦茎秆截面尺寸、髓腔尺寸和维管束面积等... 详细信息

针对小麦茎秆截面显微图像分割过程的复杂性,融合ResNet50和Unet网络构建维管束和背景区域的语义分割模型ResUnet,搭建对小麦茎秆截面、髓腔、厚壁和背景的语义分割模型Mobile-Unet,可实现对小麦茎秆截面尺寸、髓腔尺寸和维管束面积等微观结构参数的检测。针对小麦样本数据集,通过深度学习中迁移学习的共享参数方式,将训练好的ResNet50网络权重应用到茎秆截面切片图像的网络模型上。结果表明,与同类方法相比,相关参数在精度上均有较大提升,全部参数的识别率超过97%,最高可达99.91%,平均每幅图像检测只需21.6 s,与已有图像处理方法(110 s)相比,处理速度提升了80.36%。模型评估的准确率、召回率、F1值和平均交并比均达到90%。本文方法可用于小麦茎秆微观结构的高通量观察和参数测定,为作物抗倒伏研究奠定了技术基础。

关键词：小麦茎秆截面参数显微结构深度学习图像处理语义分割

不同生长期小麦茎秆力学性质与形态特性的相关性

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农业工程学报 2008年第8期24卷 131-134页

作者：梁莉郭玉明山西农业大学工程技术学院太谷030801

为了研究小麦茎秆生物力学性质指标与小麦优种特性的相关性,以正在优种选育过程中的4个北方小麦品种为研究对象,试验测定了开花期、乳熟期及蜡熟期茎秆基部第二节间的惯性矩、拉伸强度、弯曲强度、剪切强度、弹性模量、抗弯刚度等生物... 详细信息

为了研究小麦茎秆生物力学性质指标与小麦优种特性的相关性,以正在优种选育过程中的4个北方小麦品种为研究对象,试验测定了开花期、乳熟期及蜡熟期茎秆基部第二节间的惯性矩、拉伸强度、弯曲强度、剪切强度、弹性模量、抗弯刚度等生物力学指标及小麦形态、生理特性指标值;应用SAS软件进行相关性分析,筛选出了开花期主要生物力学评价指标为弯曲强度,乳熟期为抗弯刚度。并且确定了与相应生物力学相关度较大的形态、生理特性指标,开花期为:外径、茎秆干质量、株高、节间距、含水率、壁厚、穗质量;乳熟期为穗质量、外径、株高、叶鞘高、茎秆干质量。并且随着生长期的不同,相关度也不同,尤其是与含水率的相关度逐渐减小。该研究为建立生物力学指标评价体系提供了选择依据。

关键词：小麦茎秆生物力学性质形态特性相关性分析

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小麦茎秆贮藏物质的积累与再运转(综述)

北京农业大学学报 1994年第4期20卷 369-374页

作者：王志敏王树安苏宝林北京农业大学农学系北京100094

本文综述了国外有关小麦茎秆非结构性碳水化合物(NSC)贮积和再运转规律的研究结果。小麦茎秆 NSC 的主要贮藏形式是果聚糖。果聚糖的代谢受植株源-库关系的调节,并与品种、环境条件有密切关系。小麦籽粒产量在很大程度上依赖于茎秆 NSC... 详细信息

本文综述了国外有关小麦茎秆非结构性碳水化合物(NSC)贮积和再运转规律的研究结果。小麦茎秆 NSC 的主要贮藏形式是果聚糖。果聚糖的代谢受植株源-库关系的调节,并与品种、环境条件有密切关系。小麦籽粒产量在很大程度上依赖于茎秆 NSC 的再运转。

关键词：小麦茎秆非结构性碳水化合物果聚糖积累

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小麦茎秆弯曲性能的测试

华中农业大学学报 2013年第1期32卷 120-124页

作者：李小城牛智有刘梅英刘晋华中农业大学工学院武汉430070

为能在设计小麦收获机械时提供相关参数和指导小麦优种筛选相关抗弯性能指标与评判方法提供理论依据,选择不同品种收获期小麦茎秆的不同部位为研究对象,根据三点弯曲原理,采用美国FTC公司生产的TMS-PRO型质构仪测定在不同标距、含水率... 详细信息

为能在设计小麦收获机械时提供相关参数和指导小麦优种筛选相关抗弯性能指标与评判方法提供理论依据,选择不同品种收获期小麦茎秆的不同部位为研究对象,根据三点弯曲原理,采用美国FTC公司生产的TMS-PRO型质构仪测定在不同标距、含水率和加载速率条件下小麦茎秆的弹性模量和抗弯刚度,并分析其相关变化规律。结果表明:在同一小麦品种中,茎秆中部的弹性模量和抗弯刚度均比上部大;标距、含水率和加载速率均对小麦茎秆抗弯刚度有极显著影响;标距和含水率对小麦茎秆弹性模量有极显著影响,而加载速率对其弹性模量影响不显著。

关键词：小麦茎秆弹性模量抗弯刚度

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小麦茎秆机械强度的力学评价研究

农机化研究 2012年第9期34卷 17-23页

作者：朱艳姝朱大洲朱石沙王成国家农业智能装备技术研究中心北京100097 湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

农作物茎秆强度的研究对于农机研发、抗倒伏研究均具有重要意义,目前大多截取秸秆的一部分进行室内力学研究,这种方法破坏性强且难以表征作物在田间的实际生物力学特性。为此,以自然生长状态的小麦为研究对象,运用弹性梁弯曲理论,分析... 详细信息

农作物茎秆强度的研究对于农机研发、抗倒伏研究均具有重要意义,目前大多截取秸秆的一部分进行室内力学研究,这种方法破坏性强且难以表征作物在田间的实际生物力学特性。为此,以自然生长状态的小麦为研究对象,运用弹性梁弯曲理论,分析小麦茎秆在横向受迫条件下产生的回弹力T,并给出回弹力的具体表达式,发现回弹力T与反映小麦茎秆强度特性的弹性模量E、截面惯性矩I有关。同时,设计了单株小麦回弹力实验测量系统,在小麦收获期使用该测量系统进行实验验证,比较测量值与理论计算值之间的差异,结果表明测量曲线与理论曲线基本吻合,通过分析同一小麦茎秆不同作用点处回弹力的差异,可反映出不同茎节处的机械强度。研究表明:将回弹力作为小麦茎秆机械强度的综合评价指标是可行的,可为农作物茎秆力学特性检测仪器设计以及收获机械的设计提供理论依据。

关键词：小麦茎秆机械强度受迫条件回弹力评价指标

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小麦茎秆性状与单穗重的相关分析与通径分析

数学的实践与认识 2012年第11期24卷 147-152页

作者：陈玉花张清山陆博陈荣江张万琴北京联合大学应用科技学院公共基础部北京102202 河南科技学院数学科学学院河南新乡453003

利用2010-2011连续两年河南科技学院小麦试验田所得的试验资料,对6个不同小麦品种的茎秆性状与单穗重进行相关分析与通径分析.相关分析结果表明,所考查的茎秆性状与单穗重的相关程度依次为:茎重>茎粗>株高>茎长>壁厚;茎重与单穗重(r_(5y... 详细信息

利用2010-2011连续两年河南科技学院小麦试验田所得的试验资料,对6个不同小麦品种的茎秆性状与单穗重进行相关分析与通径分析.相关分析结果表明,所考查的茎秆性状与单穗重的相关程度依次为:茎重>茎粗>株高>茎长>壁厚;茎重与单穗重(r_(5y)=0.8213^(**))和茎粗与茎重(r_(25)=0.7218^(**))、茎长与株高(r_(13)=0.9582^(**))的相关分别呈极显著,茎粗与单穗重(r_(2y)=0.5990~*)、茎重与株高(r_(13)=0.6550~*)均达显著水平.通径分析结果显示,考查的茎部性状对单穗重的直接效应(绝对值)依次为:茎重>株高>茎长>壁厚>茎粗.茎重的直接正效应(p_(x_5→x_5→y)=1.3986^(**))最大,茎长(p_(x_1→x_1→y)=0.6297~*)次之,壁厚(p_(x_3→x_3→y)=0.2323)居三,株高的直接负效应(p_(x_3→x_3→y)=-1.1617^(**))极显著;5个茎部性状的决策系数依次为:茎重(0.3414)>壁厚(-0.0030)>茎粗(-0.1959)>茎长(一0.2063)>株高(一1.9800).据此明确了茎重、壁厚为提高小麦单穗重的主选因素,株高是主控因素.在注重对基部节间短、粗、茎壁厚性状选择的同时,适当控制株高,是选育高产抗倒小麦品种的有效途径.

关键词：小麦茎秆单穗重决策系数相关分析通径分析