星型-三角形负泊松比结构的面内压缩刚度可调控特性

1

作者 魏路路 许世维 +1 位作者 朱国华 赵轩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期105-114,共10页

通过准静态面内压缩试验揭示星型-三角形结构(star-triangular honeycomb, STH)的刚度可调控特性。利用有限元模拟的方法研究非均匀壁厚STH的面内压缩刚度可调控机制,分析不同类型胞壁厚度比(t_(1)=t_(3))/t_(2)及胞壁角对其面内压缩刚... 通过准静态面内压缩试验揭示星型-三角形结构(star-triangular honeycomb, STH)的刚度可调控特性。利用有限元模拟的方法研究非均匀壁厚STH的面内压缩刚度可调控机制,分析不同类型胞壁厚度比(t_(1)=t_(3))/t_(2)及胞壁角对其面内压缩刚度的影响。结果表明,STH在面内压缩载荷下呈2个线弹性阶段,且强化刚度比初始刚度显著增大。适当地增大内凹胞壁和垂直胞壁的厚度可同时提高STH的初始刚度及强化刚度;当(t_(1)=t_(3))/t_(2)>1.575后,初始刚度仍持续增大,而强化刚度反而逐渐减小,最终不再具有强化刚度阶段。胞壁角α≤30°时,增大胞壁角可提高STH的初始刚度及强化刚度,反之,初始刚度及强化刚度对应的应变随胞壁角的增大逐渐增大,而强化刚度逐渐减小并趋于消失。该研究将为可调节刚度负泊松比结构的设计提供新的思路。 展开更多

关键词 星型-三角形结构(STH) 负泊松比 可调控刚度 非均匀壁厚 准静态压缩

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植物叶片机械强度与抗旱性耦合机制研究进展

2

作者 谢路路 张秀龙 +1 位作者 于大炮 王庆伟 《生态学报》 北大核心 2025年第4期1539-1548,共10页

植物叶片机械强度(刚度和韧性)与其抗旱性之间存在一定的协同关系,是植物适应环境的重要策略。开展植物叶片机械强度与抗旱性耦合机制研究有助于理解和预测陆地植被对气候变化的响应和适应策略。由于缺少针对该协同关系驱动因素的系统... 植物叶片机械强度(刚度和韧性)与其抗旱性之间存在一定的协同关系,是植物适应环境的重要策略。开展植物叶片机械强度与抗旱性耦合机制研究有助于理解和预测陆地植被对气候变化的响应和适应策略。由于缺少针对该协同关系驱动因素的系统性研究,当前对植物适应干旱的生理生态机制缺乏深入理解。从叶片机械结构、抗旱性状及驱动二者变化的相关解剖学/生理性状进行分析,在综述叶片机械结构与抗旱性状的基础上,阐明抗旱性与机械性状协同关系的解剖学和生理基础,以期为今后研究植物机械性状和抗旱协同适应策略提供参考。细胞壁厚度、膨压损失点(Ψ_(tlp))和主脉长度(VLA_(maj))在调节叶片机械强度和抗旱性的权衡关系中发挥重要作用:①较厚的细胞壁不仅能够降低细胞膨压损失后的皱缩和塌陷风险,也会保护叶片免受由细胞收缩引起的导管外水分运输能力下降,从而使得植物叶片有较强的耐旱能力;②叶脉维管束水分的运输在干旱下存在着由栓塞引发的被破坏风险,而单位面积较大的主脉长度(VLA_(maj))可以提供额外的水分替代途径向叶肉供应水分;③较厚的细胞壁厚度和较高的VLA_(maj)有助于增加叶片的机械强度。综上所述,在干旱生境中,尽管水分亏缺会降低叶片光合速率,但具有高机械强度和抗旱性的叶片却能延长其寿命,以保证叶片在恶劣生境中维持基本的气体交换和正碳收益。揭示了高机械性和抗旱性的耦合是植物适应干旱的内在机制,并对植物抗旱性的研究进行展望,强调未来研究在考虑植物机械性状的基础上,需要结合植物功能性状和生理因素如渗透调节能力、水分缓冲能力等协同探究植物的抗旱性,以期为未来植物抗旱协同策略提供指导。 展开更多

关键词 比叶重 叶密度 细胞壁 粗脉密度 失膨点 叶水力导度

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杉木层状压缩的形成及其密度分布特征 被引量：2

3

作者 李晓玲 黄荣凤 +5 位作者 何啸宇 王艳伟 孙龙祥 卢芸 黎静 冯上环 《木材科学与技术》 北大核心 2024年第3期11-20,共10页

实木层状压缩技术是以实体木材的定向定位压缩为目标,以最小的材积损耗,最大限度地提高木材力学性能的一种新型木材压缩方法。通过水热分布调控以及外力加载的协同作用,在调控压缩层的形成位置、厚度和多层压缩的基础上,分析压缩木材密... 实木层状压缩技术是以实体木材的定向定位压缩为目标,以最小的材积损耗,最大限度地提高木材力学性能的一种新型木材压缩方法。通过水热分布调控以及外力加载的协同作用,在调控压缩层的形成位置、厚度和多层压缩的基础上,分析压缩木材密度分布特征,研究层状压缩技术对于人工林杉木(Cunninghamia lanceolata)的适用性及其层状压缩形成的特点。结果表明:预热时间控制在0.5~30 min之间时,获得压缩层位置不同的层状压缩杉木。随着预热时间的增加,压缩层由表层逐渐向中心(厚度方向)移动,压缩层密度达到0.583 g/cm^(3)及以上;通过调控压缩量,获得压缩层厚度为3.00~8.07 mm的4种厚度的表层压缩杉木,压缩层密度提高率比木材整体密度提高率平均高28.7%;将表层压缩和中心层压缩工艺并用,实现形成3个压缩层的多层压缩。扫描电镜观察结果表明,无论压缩层形成于表层还是中心层,压缩层与未压缩层界线出现在早材区域或早晚材交界处,压缩层的早材细胞发生细胞壁屈曲变形,至细胞腔几乎完全消失,而晚材细胞壁及细胞腔仅发生微变形或不变形。依据压缩前后木材密度分布曲线及特征值计算结果,杉木压缩层部位的早材密度提高率最大值可以达到210.6%。 展开更多

关键词 人工林杉木 层状压缩 密度分布 压缩层位置 压缩层厚度 早晚材 细胞壁屈曲变形

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几种散生、丛生和混生竹材的比较解剖研究 被引量：9

4

作者 杨淑敏 江泽慧 +2 位作者 任海青 费本华 刘杏娥 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期11-15,共5页

对6种分属于散生、丛生和混生竹材的解剖结构进行了对比研究,结果表明,6个竹种的维管束密度介于1.9-3.3个/μm2,维管束径弦向长度分别为375-617μm、412-545μm,径弦向长度比0.9-1.2。6个竹种的纤维组织比量、薄壁组织比量和输导组织比... 对6种分属于散生、丛生和混生竹材的解剖结构进行了对比研究,结果表明,6个竹种的维管束密度介于1.9-3.3个/μm2,维管束径弦向长度分别为375-617μm、412-545μm,径弦向长度比0.9-1.2。6个竹种的纤维组织比量、薄壁组织比量和输导组织比量分别介于10%-40%、51%-83%和6%-14%。6个竹种的纤维、薄壁组织细胞和导管的双壁厚、腔径和壁腔比在竹青、竹中和竹黄中的变化趋势未表现出明显的规律。除薄壁组织细胞的腔径在竹种之间不存在显著差异之外,纤维和导管的双壁厚、腔径和壁腔比以及薄壁组织细胞的双壁厚和壁腔比均存在显著差异。 展开更多

关键词 竹材 解剖特性 维管束 细胞壁厚

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芯体壁厚对Nomex蜂窝夹层结构抗冲击性能的影响 被引量：10

5

作者 彭蒙 刘龙权 +1 位作者 赵剑 汪海 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期177-182,共6页

基于虚拟实验法,发展了细观有限元模型,研究了芳纶纸表面的树脂涂层厚度对Nomex蜂窝夹层结构冲击响应及损伤情况的影响。研究结果发现,树脂涂层厚度越大,冲击的接触力峰值越大。若冲击能量不足以穿透上面板,则蜂窝吸收能量随树脂涂层厚... 基于虚拟实验法,发展了细观有限元模型,研究了芳纶纸表面的树脂涂层厚度对Nomex蜂窝夹层结构冲击响应及损伤情况的影响。研究结果发现,树脂涂层厚度越大,冲击的接触力峰值越大。若冲击能量不足以穿透上面板,则蜂窝吸收能量随树脂涂层厚度的增大而提高;冲击能量足以穿透上面板,则冲头侵彻深度随树脂涂层厚度增大有明显下降,同时蜂窝面外的损伤程度也降低。提高树脂涂层厚度,对于提高Nomex蜂窝的抗穿透能力较为有效,但对损伤的面积影响较小。 展开更多

关键词 NOMEX蜂窝 壁厚 抗冲击性能 虚拟实验 细观模型

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细胞平均壁厚对云杉属木材声振动性能的影响 被引量：6

6

作者 刘明 沈隽 刘玉 《林业科技》 北大核心 2005年第5期48-51,共4页

选择8种云杉属木材试件,分析其细胞平均壁厚对木材声振动特性参数的影响,根据平均壁厚与木材声振动特性参数之间的关系,得出基本规律:当细胞平均壁厚在0.040～0.050μm时,木材具有较好的声振动性能.

关键词 云杉属木材 细胞平均壁厚 声振动特性

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挤奶机真空度对牛奶体细胞数和牛乳头末端壁厚的影响 被引量：3

7

作者 李小明 高振江 +3 位作者 金红伟 肖红伟 王军 张维维 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期308-314,共7页

为了研究挤奶机系统真空度不同时的挤奶效果,解决目前挤奶机使用中系统真空度缺乏科学设定依据的问题,该文以12头高产泌乳牛(单产(7.4±0.4)t)为试验对象,以体细胞数(somatic cell count,SCC)、乳头末端壁厚变化率以及挤奶量等作为... 为了研究挤奶机系统真空度不同时的挤奶效果,解决目前挤奶机使用中系统真空度缺乏科学设定依据的问题,该文以12头高产泌乳牛(单产(7.4±0.4)t)为试验对象,以体细胞数(somatic cell count,SCC)、乳头末端壁厚变化率以及挤奶量等作为挤奶效果评价指标参数,在系统真空度分别为44、46以及48 kPa时,研究了系统真空度对泌乳牛挤奶过程不同阶段的内套真空度和挤奶杯口真空度的影响,量化了系统真空度对挤奶效果评价指标的影响程度。研究表明,当系统真空度从44 kPa增加至48kPa时,挤奶量、挤奶时间以及平均奶流量均无显著差异,但体细胞数的对数(P<0.05)和乳头末端壁厚变化率(P<0.05)均显著增加。研究认为试验挤奶机用44 kPa的系统真空度比用46或48 kPa时的效果更好。该文为中国挤奶机使用中系统真空度的优化设置提供技术支持。 展开更多

关键词 加工 农产品 农业机械 挤奶机 系统真空度 挤奶量 体细胞数 乳头末端壁厚

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轻质木材的膨化 被引量：1

8

作者 高景然 邱坚 +1 位作者 李坚 刘一星 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期19-20,共2页

用HNO3溶液对木材进行前期处理,使其破坏木纤维细胞壁S3层;然后用CO(NH2)2溶液和ZnCl2溶液分别润涨木材,使木纤维细胞壁向内润涨。采用正交试验设计,选择最优化工艺条件。结果表明,最优工艺条件为:硝酸质量分数10%,加热温度100℃,加热时... 用HNO3溶液对木材进行前期处理,使其破坏木纤维细胞壁S3层;然后用CO(NH2)2溶液和ZnCl2溶液分别润涨木材,使木纤维细胞壁向内润涨。采用正交试验设计,选择最优化工艺条件。结果表明,最优工艺条件为:硝酸质量分数10%,加热温度100℃,加热时间20min,采用尿素饱和溶液润涨。3个因素中,硝酸质量分数对试验结果的影响显著。处理后的试材在微观上细胞壁厚度有了明显的增加,细胞腔变小;在宏观上体积尺寸也有所增加,木纤维细胞壁厚度增长率最大可达77.53%。 展开更多

关键词 轻质木材 膨化 硝酸 细胞壁厚度增长率

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切向力对高温发汗润滑胞体结构的接触稳定性影响

9

作者 解芳 燕松山 刘佐民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期1821-1825,共5页

基于高温发汗润滑材料厚壁胞体的接触力学模型,利用ANSYS有限元软件分析了切向力与法向力耦合作用下厚壁胞体孔口应力的分布情况,从而探讨了切向力对厚壁胞体接触稳定性的影响。结果表明:切向力的存在对单孔厚壁胞体的接触强度及其断裂... 基于高温发汗润滑材料厚壁胞体的接触力学模型,利用ANSYS有限元软件分析了切向力与法向力耦合作用下厚壁胞体孔口应力的分布情况,从而探讨了切向力对厚壁胞体接触稳定性的影响。结果表明:切向力的存在对单孔厚壁胞体的接触强度及其断裂失效行为影响不大,但是会导致双孔及四孔厚壁胞体的接触强度下降,而三孔厚壁胞体的接触强度及断裂失效行为不但与切向力的大小有关,而且与切向力的方向密切相关。因此,在胞体材料结构设计与制备中,控制其胞体结构形态非常重要。 展开更多

关键词 厚壁胞体 切向力 孔口应力 第一主应力 接触稳定性

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落叶松木材细胞胞壁厚度数学模型的研究

10

作者 孙丽萍 张海波 张冬妍 《林业科技》 北大核心 2006年第1期47-49,共3页

以黑龙江省帽儿山的落叶松为试材,利用显微镜测定年轮内细胞胞壁厚度从早材到晚材的变化数据,对其生长变化进行研究归纳。通过对数据的函数拟合得出:年轮内胞壁厚度从早材到晚材呈指数变化趋势,由此得出胞壁厚度的数学模型。此研究对于... 以黑龙江省帽儿山的落叶松为试材,利用显微镜测定年轮内细胞胞壁厚度从早材到晚材的变化数据,对其生长变化进行研究归纳。通过对数据的函数拟合得出:年轮内胞壁厚度从早材到晚材呈指数变化趋势,由此得出胞壁厚度的数学模型。此研究对于了解落叶松生长机理方面以及对落叶松材性预测方面的研究工作,将有一定的借鉴和帮助。 展开更多

关键词 木材细胞 胞壁厚度 数学模型

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多效唑对小麦生长和茎叶解剖结构的影响 被引量：3

11

作者 秦月秋 杨德奎 +1 位作者 王法宏 赵君实 《莱阳农学院学报》 1993年第3期166-171,共6页

于小麦幼穗分化的二棱期叶面喷洒适当浓度的多效唑溶液,研究其对小麦生长和茎叶解剖结构的影响。结果表明,多效唑能明显地抑制茎细胞的伸长生长,茎壁厚度和机械组织厚度显著增加,茎秆内中央维管束数目增多,最终导致节间缩短,植株矮化。... 于小麦幼穗分化的二棱期叶面喷洒适当浓度的多效唑溶液,研究其对小麦生长和茎叶解剖结构的影响。结果表明,多效唑能明显地抑制茎细胞的伸长生长,茎壁厚度和机械组织厚度显著增加,茎秆内中央维管束数目增多,最终导致节间缩短,植株矮化。叶片形态变厚,维管束数增加,叶肉的多环状细胞数目明显增多。叶绿体的超微结构表现基粒片层数目减少,基质片层也较稀疏,表明多效唑对叶绿体的发育有一定抑制作用。 展开更多

关键词 小麦 多效唑 生长 茎叶解剖结构

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杨树PdKNAT7基因调控拟南芥次生细胞壁厚度的功能研究

12

作者 林世伟 周扬颜 +4 位作者 张月 李政 刘超 尹伟伦 夏新莉 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1-9,共9页

【目的】次生细胞壁的发育对于木材的形成至关重要,揭示林木次生壁形成的分子调控机制将为改良其木材品质提供理论依据。【方法】(1)本研究从速生型杨树NE19中克隆得到PdKNAT7基因,并构建表达载体,采用花序侵染法转化拟南芥,筛选得到过... 【目的】次生细胞壁的发育对于木材的形成至关重要,揭示林木次生壁形成的分子调控机制将为改良其木材品质提供理论依据。【方法】(1)本研究从速生型杨树NE19中克隆得到PdKNAT7基因,并构建表达载体,采用花序侵染法转化拟南芥,筛选得到过表达植株。(2)利用农杆菌介导的瞬时转化法侵染烟草,对PdKNAT7进行亚细胞定位。(3)通过徒手切片观察不同基因型拟南芥花薹基部的次生细胞壁厚度。(4)通过真空渗透的方法瞬时转化84K杨。(5)qRT-PCR分析不同品系杨树中PdKNAT7基因的表达情况,并揭示拟南芥和杨树中参与次生壁形成的相关基因的表达模式。【结果】(1)PdKNAT7定位于细胞核。(2)PdKNAT7主要在NE19杨茎中表达,且表达量高于107杨。(3)与野生型相比,过表达PdKNAT7的拟南芥花薹基部的束间纤维壁变薄,木质部纤维壁变厚,而突变体正好相反;另外,突变体的导管壁更厚。(4)过表达PdKNAT7的拟南芥植株中,4CL1、C4H1、CCR1、CesA8、IRX9和IRX10基因的表达量均下调,突变体中与之相反。(5)瞬时转化PdKNAT7基因的84K杨中,4CL3、C4H1、CCR1、CesA8、IRX9和IRX10基因的表达量也下调。【结论】PdKNAT7通过调控木质素和纤维素的积累来影响拟南芥次生细胞壁的厚度。 展开更多

关键词 杨树 PdKNAT7 木材形成 次生细胞壁厚度 瞬时表达

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火炮发射载荷下负泊松比蜂窝结构抗冲击性能研究 被引量：3

13

作者 朱建生 武天宇 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期97-102,共6页

利用Ansys/LS-DYNA软件,对规则六边形蜂窝的抗冲击性能进行了数值仿真,验证了数值建模方法的可靠性;对火炮发射载荷下负泊松比结构减载组件的动态响应进行了研究,结果表明负泊松比蜂窝结构具有优异的抗冲击性能;分析了胞元内角、胞元尺... 利用Ansys/LS-DYNA软件,对规则六边形蜂窝的抗冲击性能进行了数值仿真,验证了数值建模方法的可靠性;对火炮发射载荷下负泊松比结构减载组件的动态响应进行了研究,结果表明负泊松比蜂窝结构具有优异的抗冲击性能;分析了胞元内角、胞元尺寸、胞元壁厚等因素对减载性能的影响。研究结果可为弹载器件抗高过载设计提供借鉴。 展开更多

关键词 负泊松比蜂窝 抗过载 能量吸收 胞元内角 胞元尺寸 胞元壁厚

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