DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 五运六气理论对新冠病毒六淫属性及病机的推导 新冠肺炎疫情的爆发时间，在五运六气理论当中处于庚子年。庚子年运气情况为：五运：燥金太过；六气：少阴君火司天，阳明燥金在泉。 按照五运推导：岁金太过，燥气流行。《黄帝内经·气交变大论》：“岁金太过，燥气流行……胸痛引背，两胁满且痛引少腹……甚则喘咳逆气，肩背痛”。按照“三年化疫”理论推导。《黄帝内经·刺法论》：“丁酉失守其位，未得中司……故柔不附刚，即地运不合，三年变疠，其刺法一如木疫之法。”《黄帝内经·本病论》：“下丁酉未得迁正者，……即丁柔干失刚，亦木运小虚也，有小胜小复，后三年化疠，名曰木疠。”三年前是2017丁酉年，是阳明燥金司天，秋冬季燥象较著，故其影响三年后的“伏邪”是伏燥。 按六气进行推导：庚子年，地支为子。子午之年为少阴君火司天，天干为运为金，地支为气为火，火克金，气克运，谓之天刑。因此2020年为“少阴君火司天，阳明燥金在泉。”是燥火为患。 燥邪为患，作用于人。五脏理论下，病机表现则是：热病生于上，清病生于下。《素问·六元正纪大论》：“凡此少阴司天之政，……热加燥，云驰雨府，湿化乃行，时雨乃降。……水火寒热持于气交，而为病始也。热病生于上，清病生于下，寒热凌犯而争于中，民病咳喘……”。 综上所述：在《黄帝内经》五运六气理论下推导出新冠病毒属于六淫当中的燥邪，发病之后的病机则是在上燥热，在下寒湿。
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user: 3. 中医临床对新冠病毒的认识 3.1. 新冠病毒六淫属性 对于新冠病毒中医六淫属性，寒、热、燥、湿都有支持者，也有认为是两种邪气相兼为病，各种观点杂乱，甚至互相矛盾。 不少临床医家持“寒湿疫” [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 的观点，仝小林院士 [ 8 ] 亲临武汉诊治病人后也认为新冠肺炎属“寒湿疫”。同样持湿邪为患这一观点的临床医家，也有认为是“湿热” [ 9 ] [ 10 ]，“湿温” [ 11 ]。张伯礼院士 [ 12 ] 认为是新冠病毒不同于其他瘟疫，提出“湿毒疫”的概念，认为新冠肺炎是“湿毒”为患。 有支持湿邪的，也有支持燥邪的。王永炎院士等则认为此次疫情的主要致病因素为燥邪 [ 13 ]。寒热之争，燥湿之争尚未有个结果，又有人提出燥湿兼有的观点。有认为是“寒湿伏燥”的观点 [ 14 ]。范伏元等 [ 15 ] 认为湿毒不能说明此次新冠肺炎的全部特性，进而提出了“湿毒夹燥”的特点，湿邪困脾，燥邪伤肺。类似这种以症状特性概括代替审证求因的观点，导致针对新冠病毒六淫属性的分析归纳更加的困难。 3.2. 临床治疗的有效方剂 目前临床上比较公认的，具有疗效的“三药三方”为：金花清感颗粒、连花清瘟胶囊、血必净注射液及清肺排毒汤、化湿败毒方、宣肺败毒方 [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]。 金花清感颗粒，处方是由麻杏石甘汤和银翘散化裁而来。连花清瘟胶囊与金花清感颗粒一样均是由麻杏石甘汤、银翘散为基础方加减，主要治疗热毒袭肺。血必净注射液由红花、川芎、赤芍、丹参和当归五味药物组成，具有活血化瘀、清热解毒的作用，属于化瘀解毒类的中成药注射液，主要药理作用是减轻炎症反应 [ 19 ]。金花清感颗粒，用于轻型新冠肺炎患者，在不辩证的情况下，金花清感颗粒联合西医常规治疗方案能显著减轻轻型新冠肺炎患者的发热、咳嗽、乏力、咳痰临床症状，缓解患者焦虑情绪 [ 20 ]。连花清瘟胶囊在治疗辩证为“湿毒疫”的新冠肺炎患者的治疗中，研究结果为：连花清瘟胶囊治疗轻型、普通型新冠肺炎患者疗效颇佳，其在控制病情进展、改善临床症状、抑制机体炎症反应方面有一定优势，或可用于新冠肺炎早期防治 [ 21 ]。 血必净注射液以血府逐瘀汤为基础，具有活血化瘀、舒通络脉、溃散毒邪的功效，能够改善疫毒闭肺所引起的发热、喘促、心悸、烦躁等症状，对COVID-19中期及重症期患者疗效显著 [ 22 ] [ 23 ]。 清肺排毒汤适用于新冠肺炎确诊患者的各阶段治疗。由麻杏石甘汤、射干麻黄汤、小柴胡汤、五苓散组成。临床症状痊愈率普通型为97.6%，重型为73.1%。清肺排毒汤在普通型及重型新型冠状病毒患者中有一定临床疗效，且早期干预能缩短患者住院时间，防止患者病情加重 [ 24 ]。 化湿败毒方用于新冠肺炎重型疫毒闭肺证。此方包含了麻杏石甘汤、葶苈大枣泻肺汤、宣白承气汤、藿朴夏苓汤的方义，化湿辟秽，宣肺通腑，活血解毒。宣肺败毒汤是用于湿毒郁肺型新冠肺炎患者的治疗，它是由4个方子构成，包括麻杏石甘汤、麻杏薏甘汤，千金苇茎汤和葶苈大枣泻肺汤，清热解毒利湿 [ 25 ]。网络报道有多处这两种药物用于中、重度新冠肺炎有效性的报道，但查询论文资料，截止到2021年04月28日暂未能搜索到国内的临床治疗数据。
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user: 4. 理论与现实的对比 理论上新冠病毒属于中医的燥邪，病机则是在上燥热，在下寒湿。 中医临床医生对新冠病毒六淫属性的认识就存在较大矛盾。寒与热，燥与湿，争论不休。相互矛盾的病因，直接导致了治法、方药的不同。从治疗方剂来看，清热解毒的药物两种成药，金花清感颗粒、连花清瘟胶囊主要用于疾病初期，轻中型的患者。宣肺利湿的两种药剂，宣肺败毒汤、化湿败毒汤则是主要用于湿邪为主的中、重型新冠肺炎患者。血必净注射液主要用于活血化瘀为主。其中没有以润燥为主的方药。似乎没有燥邪的立足之地了。 仔细分析临床治疗有效的“三药三方”，除血必净注射液以外，均含有“麻杏石甘汤”方义在内。麻杏石甘汤辛凉宣泄、清肺平喘，恰好符合清宣上焦燥热的目的。正如《温病条辨·补秋燥胜气论》所记载：“所谓燥化于天，热反胜之，始以辛凉，佐以甘苦法也。”三种中药汤剂，均使用了燥湿、利湿的药物，也符合内有湿邪的病机。特别是以五运六气理论为指导的清肺排毒汤，考察其用药，在上清宣燥热，在中调和寒热，在下温化利湿，更是符合理论上的病机。血必净注射液独树一格，以活血化瘀药物取效，用于中、重度患者，病机可能为燥邪伤肺，导致气阴耗伤，痰瘀内阻，故用之有效。 方药与理论病机相符。理论病因为燥，但是方剂却缺少润燥药物。究其原因，可能因中下焦有湿邪或寒饮形成，润燥药容易助邪，故不用。五苓散、藿朴夏苓汤、麻杏薏甘汤均有健脾，助脾运化水湿的作用，从而从源头上解决了上燥、下湿，体内津液分布不均匀的问题。唯一表现不明显的是下焦的“寒”，有效方剂中唯有清肺排毒汤中桂枝、细辛有温化水湿的作用。五运六气对病机的推导结果符合临床，而同样理论推导出的“燥邪”的病因与临床似乎并不相符。我们进一步理论推导，看“燥邪”作为病因，能否完美解释新冠肺炎的临床症状和病机变化。
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user: 5. 以“燥”邪为病因对新冠肺炎的主要临床症状及病机解释 新冠病毒感染人体后，形成其特有的临床症状。新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)：“以发热、干咳、乏力为主要表现。部分患者以嗅觉、味觉减退或丧失等为首发症状，少数患者伴有鼻塞、流涕、咽痛、结膜炎、肌痛和腹泻等症状 [ 26 ]。”“轻型患者可表现为低热、轻微乏力、嗅觉及味觉障碍等，无肺炎表现。少数患者在感染新型冠状病毒后可无明显临床症状。” 《黄帝内经》记载：“饮入于胃，游溢精气，上输于脾，脾气散精，上归于肺”。“伯高曰：五谷入于胃也，糟粕、津液、宗气，分为三隧。故宗气积于胸中，出于喉咙，以贯心脉，而行呼吸焉。”从内经原文可见，人体的气、津液均来源于胃，经脾上输于肺，然后通过肺的宣发功能布散到全身。 燥邪属金，金性干燥、收敛。肺喜润恶燥，燥邪犯肺，邪气直中肺脏，肺脏逐渐受损，肺的宣发功能逐渐出现异常。脾中输布而来的津液、宗气均无法输布。津液被燥邪煎熬耗伤，逐渐变为“燥痰”。故临床所见症状以干咳为主。而湿邪不管是侵犯肺，还是侵犯脾，就咳嗽而言，湿邪犯肺必然有一个痰多转为痰黏难咳的过程，不可能初起即见干咳。宗气无法宣发，在表因正气不足或卫气不足，可见乏力、怕冷、流涕、喷嚏、肌痛等症状，类似寒邪犯表的表现；在内则宗气郁滞，郁而化热，进一步耗伤津液，出现咽痛、发热等。至此，在上的“燥热”病机已形成。随后，肺中气阴耗伤，气郁化热，可见干咳、发热、乏力、口干、胸闷、气短的症状。这个结果不是一蹴而就的，而是随着病情发展逐渐出现的，因此感受邪气之后症状不是立即出现的。这与邪气侵犯卫表，立即发病有所不同。 燥金过盛，乘克肝木，导致肝气不舒，情绪焦虑，进一步加重了全身气机的郁积。因肝气的不舒，燥邪的肃降，双重因素的作用下，导致脾的升清作用下降。“饮、五谷”入胃，吸收的精微物质无法顺利上输，积聚于中焦而生痰湿。同时肺的宣发功能受损，水液、宗气无法宣布至全身，“金生水”的正常生理功能受损，导致肾水、肾气均不足。肾水、肾气不足，“水生木”功能下降，肝的疏泄功能进一步受损。肾水不足，无力制心火，导致心火炎上，进一步导致上焦邪热伤肺。心火上炎，不能下交肾水，导致下焦肾容易虚寒。肾中水、火均有不足，反而短时间内没有明显的下焦寒热表现。 脾土因内生水湿、饮邪，水湿困脾，运化能力下降。水湿、食物淤积，故有腹泻等脾胃症状及舌苔厚腻表现。“土生金”功能下降，肺金得不到濡养，燥热更重。恶性循环，导致病情严重，甚者死亡。《黄帝内经·灵枢·脉度》“肺气通于鼻，鼻和则鼻能知臭香矣”、“脾气通于口，脾和则口能知五味。”肺、脾之气受损，故见嗅觉、味觉减退或丧失。 从上述燥邪犯肺的病机分析来看，临床症状表现出来的邪气，“湿邪”是内生湿邪，“热邪”是气郁化火所致，“寒邪”是在表的正气不足所致。综合来看，“燥邪”犯肺，可以完美解释新冠肺炎的临床症状和病机变化。 “湿邪”在疾病的过程中确实存在。湿邪如果为病因，那么湿邪从鼻而入，如何能直接越过肺而“直中”于脾，目前并无合理的解释。即使湿邪直接中于脾，按照中医“脾为生痰之源，肺为贮痰之器”的观点，在疾病的发展过程中也无法直接跳过痰多的步骤，直接出现“干咳”、“少痰”的临床表现。
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user: 6. 五运六气理论下新冠肺炎疫情爆发不符合我国疫情爆发规律 《伤寒论·伤寒例》记载 [ 27 ]：“凡时行者，春时应暖而反大寒；夏时应热而反大凉；秋时应凉而反大热；冬时应寒而反大温。此非其时而有其气。是以一岁之中，长幼之病多相似者，此则时行之气也。”“其冬有非节之暖者，名曰冬温。冬温之毒，与伤寒大异。”按照五运六气理论，己亥年终之气(2019.12.22~2020.1.19)，主气太阳寒水，客气少阳相火。主气太阳寒水，是冬季主气，本应该是寒冷的天气。客气为少阳相火，季节反常，应寒反暖。依据五行生克理论，火克金，肺金受损，容易发生“肺疫”、“瘟疫”。疫情爆发应该在己亥年终之气(2019.12.22~2020.1.19)，疫情性质应该是与“伤寒”不同的“冬温”。王永炎院士谈到可能发生的疫情，指的就是这一时间段。 冬温是指冬季感受反常气候(冬应寒而反温)而发生的热性病。《医效秘传·冬温温毒》：“冬温者，冬感温气而成，即时行之气也。何者？冬令恶寒而反温热，人触冒之，名曰冬温。”清·雷丰(少逸)所著《时病论》记载：“其证头痛有汗，咳嗽口渴，不恶寒而恶热，或面浮，或咽痛，或胸疼，阳脉浮滑有力者，乃温邪窜入肺经也”。 武汉市作为中国境内新冠肺炎的首发地点，当时正是冬季，恰好是暖冬。根据湖北省气象局的数据显示 [ 28 ]：“根据暖冬等级标准，2019/2020年冬季湖北全省达强暖冬标准。武汉区域气候中心气候监测显示，2019/2020年冬季（2019年）全省平均气温6.8℃，较常年同期偏高1.5℃，排历史同期第3位。2019/2020年冬季，全省平均总降水量179.9毫米，较常年同期偏多6成。”可见，气候的变化符合五运六气理论。根据中华人民共和国国家卫生健康委员会官方网站疫情通报 [ 29 ]：大寒之前发病人数仅有198人，随后发病人数急剧上升。新冠肺炎症状以发热、干咳、乏力为主要表现。新冠肺炎暴发流行的时间、临床表现均与理论预测不符合。第三个方面，新冠肺炎出现在2019年12月，此时武汉市恰好阴雨连绵，并不符合燥邪产生的条件。
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user: 7. 结论 《黄帝内经》五运六气理论推断新冠病毒属于中医的燥邪，发病之后病机则是在上燥热，在下寒湿。这一理论推导结果可以“燥邪”犯肺，可以合理解释新冠肺炎的临床症状、病机变化和临床用药。因此认为：新冠病毒属于六淫中的燥邪。 新冠肺炎在它不适合产生的气候条件下出现，在不符合中国疫情爆发规律的时间段中爆发，唯一合理的解释就是：新冠病毒来源于国外输入病例，并非国内本土产生。
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user: 摘要 为研究不同基因型大豆耐低磷能力，筛选磷高效大豆品种，选用4个不同生态类型的大豆品种，在营养液水培条件下进行耐低磷研究。测定各大豆苗期生物量、根系形态、磷含量和磷利用效率等21个形态和生理指标，结果表明：低磷胁迫下，大豆苗期叶面积、地上部和地下部生物量、根系表面积、叶绿素含量、地上部和地下部磷含量和磷积累量下降，而磷利用效率升高。所有指标在各品种间存在显著差异，可用于评价大豆耐低磷能力。灰色关联分析表明：川豆14耐低磷性最强，晋豆23号次之，滇86-4和矮选较弱。
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user: 1. 引言 大豆是我国重要的植物油脂和蛋白来源 [ 1 ]。大豆是喜磷作物，磷的供应是影响其生长发育及产量品质的关键因子 [ 2 ]。施磷是目前缓解大豆磷胁迫的最主要方式，但由于磷的化学特性，施入土壤中的磷肥大部分被土壤中的铁、铝或钙离子固定，难以被作物吸收利用，造成磷肥的当季利用率只有15%，包括后效在内一般也不超过25% [ 3 ]。过量施磷还会导致严重的环境污染，并消耗了有限的磷矿资源。挖掘大豆自身的潜力，培育和筛选耐低磷品种是提高大豆产量的重要途径 [ 4 ]。 对东北、华北等区域大豆品种的研究表明，相对地上部干重 [ 5 ]、根长、根表面积 [ 6 ]、磷效率 [ 7 ] 是筛选耐低磷大豆品种的重要指标。但分子生物学研究表明：植物磷效率受多基因控制，因此采用单一指标难以准确鉴定植物耐低磷能力 [ 8 ]。灰色关联分析将众多性状综合为一个灰色系统，计算关联度并判断各性状的重要性，克服了评判的主观性 [ 9 ]。被广泛应用于大豆 [ 10 ]、小麦 [ 11 ]、玉米 [ 12 ]、糯高粱 [ 13 ] 种质资源的筛选评价。本研究采用室内水培法，研究低磷胁迫下不同基因型大豆幼苗生长、根系形态及生理特性等差异，并通过灰色关联分析对各品种大豆的耐低磷能力综合评价，旨在为南方耐低磷大豆的筛选及育种提供理论依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 供试材料 供试大豆品种为“矮选”、“川豆14”、“晋豆23号”和“滇86-4”，均由贵州大学农学院何进教授提供。 2.2. 试验方法 试验设正常供磷的对照处理(0.5 mmol/L， KH 2 PO 4 ， NP)和低磷胁迫处理(0.02 mmol/L， KH 2 PO 4 ， LP)，每个品种每个处理设3次生物学重复。选取大小均匀的大豆种子，1%次氯酸钠浸泡5 min后用无菌水洗净，避光发芽。幼苗发芽后先移入灭菌基质中栽培，待子叶展开后，移入光照培养箱，营养液水培，每小时向营养液通气15 min，每3 d用0.1 mol/L的KOH或HCl调节营养液pH值至5.9~6.0。 2.3. 主要测定指标与方法 叶绿素含量使用SPAD-502叶绿素仪测定；株高用直尺直接测定；茎粗用游标卡尺测定；根长、根表面积、根体积、根尖数等根系形态指标用Win-RHIZO分析系统进行分析。植株收取后先置于烘箱内105℃杀青30 min，之后75℃烘干至恒重，分别称量地下部和地上部干重；磷含量用钒钼黄比色法测定。磷积累量(mg/株) = 含磷量 × 生物量 × 1000；磷利用率(g/mg) = 生物量/磷积累量；根冠比 = 地下部干重/地上部干重。 2.4. 数据分析 采用SPSS 18.0软件对实验数据进行分析。为了消除不同大豆基因型间固有的生物学和遗传学特性差异的影响，本试验采用相对耐低磷指数，通过利用灰色关联分析综合评价4个大豆品种耐低磷胁迫能力的强弱。 耐低磷胁迫指数的计算公式：低磷胁迫指数 = 低磷胁迫下的指标值/正常供磷下的指标值 × 100%。 灰色关联度的计算公式 [ 14 ]： r i = 1 / n ∑ k = 1 n ξ i ( k ) 式中，n表示性状数，k表示品种数，ξ表示关联系数，i表示品种序号。
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user: 4. 结论与讨论 缺磷是限制43%的陆地生产力的主导因素 [ 15 ]。选育耐低磷型品种是提高作物产量及品质、促进低磷地区农业发展的有效途径。目前，人们一般采用在低磷胁迫条件下测定植物各生长指标或生理生化指标来评价其耐低磷特性 [ 16 ]。本研究选取了4种不同的大豆品种，在苗期设置低磷和正常供磷处理，于苗期测定磷利用效率相关的形态和生理指标以评价各品种的耐低磷能力。结果表明：低磷胁迫下，大豆的株高、地上部和地下部干重、最长根长、叶面积、叶绿素含量、根表面积、根体积等指标在各品种间差异显著，可以用于评价大豆耐低磷能力。 对模式植物拟南芥的研究表明，低磷会抑制初生根生长、促进侧根的生长和根毛的发育，对玉米、水稻、菜豆、白羽扇豆等作物的研究也获得了相同的结论 [ 17 ]。王树起 [ 18 ] 等研究表明低磷胁迫下大豆品种黑农35的根长、根表面积和根体积均比正常供磷条件下增加。但在本研究中，除川豆14外，其余品种在低磷胁迫下都表现出根系体积下降、根系鲜重和干重降低，侧根发育减少的趋势。金剑 [ 19 ] 等和张彦丽 [ 20 ] 对东北不同大豆基因型的研究也表明：不施磷处理下，大豆根系生物量、根长、根表面积和根体积都显著低于施磷处理。大豆的根系构型受基因型影响 [ 21 ]，磷效率高的品种会在低磷胁迫时增加根系长度甚至改变根系构型 [ 22 ]。灰色关联分析法表明：本研究中耐低磷胁迫性最强的品种是川豆14，除根系体积和根系鲜重增加外，低磷胁迫下，川豆14还表现出地下部磷利用效率升高。 值得注意的是，虽然耐低磷能力不强，但无论在低磷还是正常供磷水平下，滇86-4地上部和地下部生长状况，以及叶绿素含量都优于其他品种。滇86-4是云南省农业科学院选育的夏大豆品种，生长势强，特别耐荫 [ 23 ]。本实验是在光照培养箱中开展，光照度较低，这可能是滇86-4苗势较好的原因。但低磷胁迫下，滇86-4地上和地下部生物量下降50%，地上部磷累积量降幅高达63%。苗期是大豆的磷肥营养临界期，缺磷会对幼苗生长和最终产量产生严重影响。因此，种植包括滇86-4、矮选在内的耐低磷能力较弱的品种时，要注意增施磷肥。
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user: 摘要 为了了解N素对园地各个物候期土壤化学性质及其营养的影响，以天津静海冬枣园为基地，通过单因素随机区组设计，进行了不同时期、不同N素施用量处理。结果显示：高氮量处理使土壤pH值提升3.44%，含盐量降低5.35%，有机质增加16.89%，速效N增加83.83%，速效P降低33.84%。总之，碱地枣园土壤施氮增加了土壤中有机质、速效氮、速效钾的含量，降低了土壤含盐量。但是，增加了土壤pH，降低了速效磷。施加N素越多，土壤pH值、有机质、速效氮越大；高量氮会降低土壤速效钾。各物候期中，萌芽期有机质和速效P含量最高，开花期pH、含盐量最高，坐果期速效N和K最高；开花期速效N最低，幼果期含盐量、pH值和有机质最低，果实成熟期速效P最低，采果后速效K最低。
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user: 1. 引言 枣(ZizipHus jujuba Mill. cv. Dongzao)含有糖类、蛋白质、维生素、膳食纤维等丰富的营养成分，对人体有很大的保健作用 [ 1 ]。大量种植枣树能够有效改善生态环境 [ 2 ]。由于枣树对环境条件、土壤的理化性质等方面具有较强的适应能力，因此，在中国它是一种最广泛分布的果树 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。 土壤化学性质是土壤营养状况的重要体现，具体包括土壤的pH、有机质、氮、磷、钾以及各种矿物质营养元素 [ 6 ] [ 7 ]。其中，氮是植物生长中最需要的营养元素之一，是植物细胞中蛋白质合成的重要组成部分，也是植物叶绿体的重要组成部分，土壤中如果缺氮，会减少植物中叶绿素的含量，光合作用效果也会明显下降，产生的有机物就会减少。植物生长会变得瘦弱、矮小、发育不良。在一定范围内，氮素的施用和作物产量呈正向发展趋势，氮能够限制植物作物产量 [ 8 ]。合理施氮有助于协调植物各器官的生长发育需求，延缓植物衰老，提高植物对氮素的利用效率 [ 9 ]。氮素应用不当会影响土壤的理化性质，继而影响其它营养的吸收 [ 10 ]，从而影响枣树果实品质 [ 11 ] [ 12 ]。 本研究是在上一年的养诊断的基础上，进行了不同时期、不同N素营养施用量对园地土壤的化学特性和其他土壤营养积累的影响，对减少N素施用、减少环境污染、改善土壤特性，提高冬枣的产量和品质有重要的意义。
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user: 2. 材料与方法 试验地位于天津市静海区大丰堆镇靳家庄村枣园，种植面积为30，000 m 2 。该地土壤pH值全年为7.4~8.7，含盐量为1.4‰~1.8‰之间，土壤为黏壤土。园地地势表面平缓，为平原地貌类型。原试验地实施常规管理，一年施化肥两次(萌芽期为N肥，幼果发育期期NPK复合肥，追施化肥总量为50千克/亩)，施基肥一次(2 m 3 牛粪/亩)。 供试品种为本枣园生长健壮且长势一致的20年生普通冬枣，嫁接砧木为金丝小枣(Zizip husjujuba)，园内枣树南北向栽植，株行距3 m × 5 m。 试验采用单因素随机区组设计，在常规管理的基础上追施N素–尿素(氮含量46%)；在植株树冠边缘穴施(施肥深度20 cm~30 cm，施肥后灌水)，分别在新梢萌芽生长期、坐果期、幼果发育期追施，施用总量为0、88千克/亩、176千克/亩，设为低量(作为对照)、中量和高量3个处理，每处理10株，重复3次，1个处理一共30株，处理与处理之间设置保护行，相隔10米。所有处理田间管理一致。 每个处理小区内选取5株枣树作为样本树并挂牌标记。2019年5月至9月，在不同物候时期采集土壤，主要分为：新梢萌芽生长期(5月上旬)、开花期(6月中上旬)、坐果期(7月上旬)、幼果发育期(8月上旬)、果实成熟期(9月下旬)。每个时期采集一次土壤，于每次施肥的前一天采集，在每株树的两侧树冠边缘垂直下方用土钻采集0~20 cm土层、20~40 cm土层、40~60 cm土层的土。并将同一处理三个不同土层的土样进行充分混合分装于聚乙烯自封袋中。带回实验室存储于阴凉处，自然风干后用0.1 mm筛网过筛，密封保存备用。 对土壤pH值、含盐量、有机质、速效N、速效P、速效K分别依次采用酸度计、重量法、重铬酸钾氧化还原滴定法、凯氏定氮法、碳酸氢钠浸提–钼锑抗比色法、乙酸铵溶液浸提ICP-OES法测定 [ 13 ]。 数据用Excel 2019和SPSS 17.0软件进行分析。
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user: 4. 讨论 本试验中土壤施加N素可以增加土壤pH值，这会加重碱化，对枣树生长不利 [ 14 ]。分析原因与本试验中尿素在土壤中的转化机理有关。尿素是有机氮，不能被植物直接利用，是通过土壤微生物产生的胺酶转化分解后，才被根系吸收的。本试验地的土壤呈碱性，在碱性土壤中尿素首先被转化成碳酸氨，然后可以进一步水解成碳酸氢铵或氢氧化氨 [ 15 ]。氢氧化氨呈碱性。因此，施N-尿素后，土壤pH增加。建议，盐碱地或碱性土壤的N素选用硝酸铵等。 由图2可知，本试验中不同物候期土壤含盐量差异较大，如在开花期含量最高，在幼果发育期含量最低。这可能与开花期降雨少，土壤蒸发量大，土壤盐上返、聚集(含量增加) [ 16 ]，雨季7~8月份、幼果发育期降雨洗掉或稀释了土壤中的部分盐(含量下降)有关。另外，本试验中N素的施入使各个物候期土壤含盐量下降。可能与N素–尿素遇水形成的碳酸氨中的碳酸与土壤中如钙等离子结合形成沉淀 [ 17 ]，使土壤容易中可溶性阳离子减少有关。 由表3和图3可知，增施N素可以提高土壤有机质的含量。研究显示土壤中的C/N比适合时可以提高微生物的活性和营养的转化效率，可以加速土壤中植物的残体转化成土壤有机质 [ 18 ]。我们试验地的土壤肥力较低，较高的pH导致的土壤微生物种类和数量较少，土壤有机质的形成较少。因此，施N素后，促进了微生物的活动，促进了有机质的形成。有机质能够提高植物的生理活性，增强作物的呼吸作用，促进根系发育 [ 19 ]，有机质含量越高，土壤肥力水平也会上升 [ 20 ]。 由表5和图5可知，土壤中速效P的含量随着施加氮素量的增加而降低，这可能是元素间的拮抗作用的结果。根据姚源喜的研究，单独施用氮肥时，土壤速效磷随施氮量的增加而显著降低 [ 21 ]，与本研究一致。过量的N会降低土壤中的速效P。 由图6可知，土壤施N，可以增加土壤中速效钾的含量。姚源喜通过增施有机肥氮肥，使土壤速效K含量升高 [ 21 ]。侯贤清也曾在秸秆还田条件下增施氮量，继而使土壤速效K含量增加 [ 22 ]。本试验施N，使土壤的有机质含量增加，同时也增加了速效K的含量，两者是否有些关联。
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user: 5. 结论 高氮量处理使土壤pH值比对照组提升3.44%，使土壤含盐量比对照组降低5.35%，使土壤有机质含量比对照组增加了16.89%，使土壤速效N含量比对照组增加了183.83%，使土壤速效P含量比对照组降低了33.84%。中氮量处理使土壤中的速效K含量比对照组增加了42.05%。总之，碱地枣园土壤施氮比对照组增加了土壤中有机质、速效氮、速效钾的含量，降低土壤含盐量。但是，增加了土壤pH值，降低了土壤速效磷的含量。施加的N素水平越高，土壤pH值、有机质、速效氮的值越大，但是过量的氮会降低土壤速效钾的含量。 不同物候期土壤营养动态变化为萌芽期有机质和速效P含量最高，开花期土壤pH、含盐量最高，坐果期土壤速效N和K含量最高。冬枣开花期土壤速效N含量最低，幼果期土壤含盐量、pH值和有机质含量最低，果实成熟期土壤速效P含量最低，采果后土壤速效K含量最低。
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user: 摘要 本研究通过将供试植物置于5种光强条件下延时照明培养，模拟城市夜间景观灯照明环境，探究不同光强对4种城市绿化树木叶片结构、叶绿素、生长势和生物量的影响。结果表明，随着光强增加，4种植物的叶面积和比叶面积呈现先增加后降低的趋势，在250 lx光强处理下叶面积最大，在150~250 lx光强处理下比叶面积值最高；延时光照处理下，干物质含量均降低。在70~150 lx光强处理下，可以促进叶绿素合成，并且植株的树高生长量、当年生枝条生长量和生物量积累量均达到最大值；当光强高于150 lx时，随着光强增加叶绿素含量降低，引起植物的光抑制，植株的生长量和生物量积累受到抑制。
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user: 1. 引言 随着城市经济和建设的迅速发展，城市夜景已经成为市民休闲娱乐的重要部分，为人们夜晚活动提供了宜人的场所 [ 1 ]。但景观灯光源的使用可能会引起植物夜晚光合作用的产生，改变植物的正常生长状态，从而影响植物正常的生理机能 [ 2 ]。植物生长发育过程中光照是具有特殊地位的生态因子 [ 3 ]。目前，城市绿化树木的生理特性，特别是光合特性受到众多学者的关注 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]，而光强能够对植物的形态学、光合作用、内源激素、矿质营养、叶片结构和化学成分等产生影响 [ 7 ]。因此，通过研究不同光强对城市绿化树木的叶形态、生理和生长等方面的影响，旨在从保护城市植物生态系统的角度，为减少城市夜景照明光污染，合理配置城市景观灯提供参考。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 试验材料 本研究供试植物选择女贞(Ligustrum lucidum)、南酸枣(Choerospondias axillaris)、枫香(Liquidambar formosana)和海棠(Malus spectabilis) 4种乔灌木树种植株，每种树种的小苗大小、高度、长势均保持一致。 2.2. 试验设计与处理 按照图1搭建试验装置，开展探究不同光强对供试植物生长的影响试验，使用金属卤素灯作为光源，分别设置0、70 lx、150 lx、250 lx和400 lx的光强条件，照射时间为5~10月份每晚19:00~23:00。试验设置5个光强，4种供试植物，共计20个处理，每个处理4个重复，共计80株植株。 于4月初种植后，每株随机选择3根标准枝条，用于生长观测以及生长量、生理生化等指标测定。于叶片成熟期(夏季6~9月)，选择当年生枝条上第3~4位的叶片，在试验处理前后采集植物样品，分析叶绿素含量、叶干物质含量、比叶面积等指标。并于植物生长期末，测定植株的株高生长量和一年生枝条生长量，并通过收割测定植物的鲜重和干重。 叶绿素含量测定采用95%乙醇浸提法 [ 8 ]，将装有乙醇的试管置于黑暗处，间隔一定时间摇一摇，待叶片完全褪色后，浸提液用分光光度计分别于665 nm、649 nm和470 nm下测定吸光度。用美国Li-Cor公司生产的Li-3000叶面积仪附带叶片自动传送系统测定叶面积。测定完叶面积后，将样品置于80℃烘箱烘干至恒重，称重，计算比叶面积。 图1. 延长照明试验投光灯方案图 2.3. 数据整理与分析 使用Excel对数据进行整理和计算，利用SPSS 22.0进行方差分析，利用LSD测验进行差异显著性检验(P < 0.05)。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 不同光强对叶片结构的影响 比较不同光强处理下，女贞(图2，a1-3)、南酸枣(图2，b1-3)、枫香(图2，c1-3)和海棠(图2，d1-3)的单叶叶面积、比叶面积和干物质含量，发现相比于未有延时光照处理条件下，4种植物的各项指标均发生了显著变化。延时光照下，随着光强增加，4种植物的叶面积大小呈先增加后降低的趋势，在250 lx处理下影响最大。比叶面积也呈相似趋势，在150 lx~250 lx光强处理下的比值最高。干物质含量则呈下降趋势，250 lx以上光强处理下，干物质含量变化不明显。 图2. 不同光强对植物叶片的影响 3.2. 不同光强对叶绿素的影响 不同光强处理下，女贞、南酸枣、枫香和海棠的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量发生相应的变化(表1)。与对照相比，各光强处理下，叶绿素a的变化相对较小，各处理间差异不显著。不同光强处理对叶绿素b的影响较大，且随着光强增加呈降低的趋势，总叶绿素含量呈降低的趋势。在70 lx~150 lx光强下，促进了叶绿素的合成；而光强超过150 lx后，随着光强增加叶绿素含量降低，引起植物的光抑制。因此，对于叶绿素含量而言，高于150 lx的光强易导致植物的光抑制。 Table 1 Effects of different light intensity treatments on plant chlorophyl 植物 处理 叶绿素a (mg/g) 叶绿素b (mg/g) 总叶绿素(mg/g) 女贞 CK 0.71 ± 0.11a 0.52 ± 0.07a 1.23 ± 0.06ab 70 lx 0.68 ± 0.03a 0.61 ± 0.08a 1.29 ± 0.07a 150 lx 0.69 ± 0.06a 0.59 ± 0.05a 1.28 ± 0.02a 250 lx 0.72 ± 0.05a 0.38 ± 0.09b 1.09 ± 0.05c 400 lx 0.71 ± 0.03a 0.46 ± 0.04ab 1.18 ± 0.03b 南酸枣 CK 0.71 ± 0.05a 0.44 ± 0.02a 1.15 ± 0.12a 70 lx 0.71 ± 0.03a 0.32 ± 0.07b 1.02 ± 0.11a 150 lx 0.68 ± 0.04a 0.52 ± 0.12a 1.20 ± 0.12a 250 lx 0.57 ± 0.03b 0.29 ± 0.02b 0.86 ± 0.15b 400 lx 0.60 ± 0.04ab 0.28 ± 0.07b 0.88 ± 0.08b 枫香 CK 0.71 ± 0.04a 0.50 ± 0.05a 1.21 ± 0.04a 70 lx 0.70 ± 0.08a 0.56 ± 0.03a 1.26 ± 0.05a 150 lx 0.67 ± 0.11a 0.65 ± 0.04a 1.32 ± 0.03a 250 lx 0.69 ± 0.12a 0.57 ± 0.02a 1.26 ± 0.12a 400 lx 0.69 ± 0.03a 0.57 ± 0.04a 1.26 ± 0.09a 海棠 CK 0.64 ± 0.08a 0.73 ± 0.02a 1.38 ± 0.07a 70 lx 0.71 ± 0.03a 0.46 ± 0.01c 1.16 ± 0.05c 150 lx 0.68 ± 0.05a 0.61 ± 0.05b 1.29 ± 0.04b 250 lx 0.72 ± 0.06a 0.43 ± 0.02c 1.15 ± 0.02c 400 lx 0.71 ± 0.12a 0.51 ± 0.07bc 1.22 ± 0.08b 表1. 不同光强处理对植物叶绿素的影响 注：P < 0.05。 3.3. 不同光强对生长势的影响 从植株生长情况来看，延时光照处理下不同光强植物长势良好，表观差异不明显，未有徒长现象。随着光照增加，植株的树高生长量和当年生枝条生长量呈现先增加后降低的趋势，在70 lx~150 lx光强处理下，植株的树高生长量和当年生枝条生长量达最大值；150 lx以上光强处理下，植株的生长量受到抑制。在70 lx光强处理下，女贞、南酸枣、枫香和海棠的树高生长量分别较对照增加了9.92%、26.87%、21.65%和5.58% (图3)；当年生枝条生长量较对照增加了11.17%、24.86%、24.15%和6.03% (图4)。 3.4. 不同光强对生物量的影响 随着光强增加，植株的生物量积累呈现降低的趋势，在70 lx~150 lx光强处理下，植株的生物量积累量达最大值，150 lx以上光强处理下，植株的生物量积累受到抑制。在70 lx光强处理下，女贞、南酸枣、枫香和海棠的生物量积累(鲜重)分别较对照增加了9.82%、11.29%、32.01%和19.81% (图5)；生物量积累(干重)较对照增加了31.24%、55.95%、25.54%和12.15% (图6)。 图3. 不同光强对树高生长量的影响 图4. 不同光强对当年生枝条生长量的影响 图5. 不同光强对生物量积累(鲜重)的影响 图6. 不同光强对生物量积累(干重)的影响
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user: 4. 讨论 光对植物的形态建成和生殖器官的发育影响很大，全光照条件下生长的树木，一般树干粗壮、树冠庞大、枝下高较低，具有较高的观赏与生态价值。在高强光中生长的树木较矮，但是干重增加，并且根根的伸长量减少，新根发生数少，甚至停止生长。当因光照不足，同化量降低，同化物减少时，根据有机物运输就近分配的原则，同化物质首先给地上部分使用，然后才送到根系。徐飞等研究了不同光环境对麻栎和刺槐幼苗生长和光合特征的影响，发现极度弱光环境限制了幼苗的株高、基径、总叶面积、冠面积、叶面积指数和总叶数等形态指标的增长，与自然光环境相比，适度遮荫有利于幼苗的形态生长 [ 9 ]。孙晶等的研究发现，全光照下薯蓣植株生长较弱，20%的自然光照下生长茂盛；随着光强的减弱，株高、茎粗、叶片厚度和鲜叶质量都呈先升后降的趋势。这表明不同植物品种对光强的适应性不同，每种植物应该有其最佳适应光强 [ 10 ]。 光强对植物的叶绿素合成起到调控作用，光照不足会严重影响光合同化力，从而限制光合碳同化，同时，光合作用关键酶的活化也会受到影响，最终影响到植物光合作用中叶绿素的合成。一般认为弱光下生长的植物叶片单位叶面积叶绿数目减少，但叶绿体变大，叶绿素含量增加，且叶绿素b的含量增加的更多。光照过强又往往引起植物的光抑制，同样也影响植物的叶绿素合成。当植物处于强光环境时，过剩光能可引发氧化胁迫，对光合色素和光合膜产生巨大的伤害。甄伟等和姚允聪等的研究表明，弱光照条件下，叶片中叶绿体结构发育完善，基粒数增多，基质片层数增多。这样叶绿体捕光能力增强，光系统的光化学效率提高 [ 11 ] [ 12 ]。时向东等研究发现光强对叶绿体光合膜上色素及其色素蛋白复合体的形成、含量和分布均有直接的影响。一般认为弱光下生长的作物叶片单位叶面积叶绿体数目减少，但叶绿体变大，叶绿素含量增加，且叶绿素b的含量增加得更多 [ 7 ]。 城市夜景灯光形成的光污染对人类及全球生态环境的危害日趋严重，特别对植物的生长发育有较大的影响 [ 13 ]。有调查显示城市夜晚景观灯开放后植株上的光照强度从0.1~100 klx不等，其中草坪灯、造型灯、灯串和灯带本身亮度很小，在其周边的植物上的光强也比较小，照度值一般在100~500 lx左右 [ 2 ]，对植物生长影响较小。景观灯的开放实质上就是在夜晚对绿地植物进行了补光，延长植物的光照时间，可以促进植物的光合作用，已有研究表明，适当延长光照时间有利于植物的生长，提高了叶片的光合同化能力，促进叶片生长和干物质积累 [ 14 ] [ 15 ]。
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user: 5. 结论 随着光强增加，4种植物的叶面积和比叶面积呈现先增加后降低的趋势，在250 lx光强处理下叶面积最大，在150 lx~250 lx光强处理下比叶面积值最高；延时光照处理下，干物质含量均降低。在70 lx~150 lx光强处理下，可以促进叶绿素合成，并且植株的树高生长量、当年生枝条生长量和生物量积累量均达到最大值；当光强高于150 lx时，随着光强增加叶绿素含量降低，引起植物的光抑制，植株的生长量和生物量积累受到抑制。
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user: 摘要 本文利用脉冲微分方程与测度微分方程之间的等价关系，依据测度微分方程解的渐进行为相关结果得到了脉冲微分方程解的渐进行为。
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user: 1. 引言 脉冲微分系统在现代诸多科技领域有很好的应用(见文献 [ 1 ] )。文献 [ 2 ] 给出了脉冲微分方程的解与广义常微分方程解的等价关系，文献 [ 3 ] 利用线性逼近的方法给出了扰动后的非线性脉冲微分系统解的有界性，稳定性及吸引。文献 [ 4 ] 研究了脉冲微分方程解关于初值的连续依赖性，文献 [ 5 ] 利用李雅谱诺夫第二方法及压缩映射原理得到了脉冲微分方程的周期解的存在唯一性和整体吸引力。文献 [ 6 ] 首先给出了广义常微分方程的解的渐进性行为，然后通过测度微分方程及时间尺度上的动态方程与广义常微分方程之间的关系研究了测度微分方程及时间尺度上的动态方程的解的渐进行为。 文献 [ 7 ] 先给出了广义常微分方程的Massera’s定理，然后通过测度微分方程与广义常微分方程的等价关系得到了测度微分方程 x ( t ) = x ( t 0 ) + ∫ t 0 t f ( x ( s ) ， s ) d g ( s ) 的Massera’s定理，最后通过脉冲微分方程 x ′ ( t ) = f ( x ( t ) ， t ) Δ + x ( τ j ) = I j ( x ( τ j ) ) ， j ∈ Z + 及时间尺度上的动态方程 x Δ ( t ) = f ( x ( t ) ， t ) ， t ∈ T 与测度微分方程之间的等价关系得到了脉冲微分方程及时间尺度上的动态方程的Massera’s定理。 本文我们利用脉冲微分方程与测度微分方程之间的等价关系，依据测度微分方程解的渐进行为的相关结果讨论了脉冲微分方程 x ′ ( t ) = f ( x ( t ) ， t ) (1.1) Δ + x ( τ j ) = I j ( x ( τ j ) ) ， j ∈ Z + (1.2) 解的渐进行为。其中 f : R n × R → R n ， I j : R n → R n 。对每个 j ∈ Z + ， { τ j } j ∈ Z + 是一个递增的正实数序列满足 lim j → + ∞ τ j = + ∞ 。并且 Δ + x ( τ j ) = x ( τ j + ) − x ( τ j ) 。 设(1.1)式几乎处处成立。方程的解 x 在每个区间 ( τ j − 1 ， τ j ] ， j ∈ Z + 上左连续且绝对连续，则脉冲微分方程对应的积分形式为： x ( t ) = x ( t 0 ) + ∫ t 0 t f ( x ( s ) ， s ) d s + ∑ j ∈ Z + t 0 ≤ τ j < t I j ( x ( τ j ) ) (1.3) (1.3)式右端积分为Lebsuge积分。本文中，我们考虑更为一般的情形，(1.3)式右端积分可被理解为Kurzweil-Henstock意义下的积分。由于 lim j → + ∞ τ j = + ∞ ，所以脉冲点至多是有限个，(1.3)式右端和式是有意义的。 设 X 按范数 ‖ ⋅ ‖ 成为一个Banach空间， B c = { x ∈ X | ‖ x ‖ ≤ c } ， Ω = B c × [ t 0 ， + ∞ ) 。记 x ( t ， s 0 ， x 0 ) 为满足 x ( s 0 ， s 0 ， x 0 ) = x 0 的饱和解。 G ( [ a ， b ] ， B c ) 表示所有的正则函数 f : [ a ， b ] → B c ， G ( [ a ， b ] ， B c ) 表示由 f : [ t 0 ， + ∞ ) → X 所构成的向量空间，并且满足对所有的 [ a ， b ] ⊂ [ t 0 ， + ∞ ) ，有 f | [ a ， b ] ∈ G ( [ a ， b ] ， B c ) ， G 0 ( [ t 0 ， + ∞ ) ， X ) = { f ∈ G ( [ t 0 ， + ∞ ) ， X ) : sup s ∈ [ t 0 ， + ∞ ) e − γ ( s − t 0 ) ‖ f ( s ) ‖ < ∞ } 。 f | [ a ， b ] 表示函数 f 在区间 [ a ， b ] 上的限制， Z + 表示正整数集， R + 表示正实数集。 本文主要分为三个部分，第二部分介绍了后续所用的定义及引理，第三部分给出了脉冲微分方程解的渐进行为相关结果。
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user: 摘要 数控机床的精度寿命、可靠性等性能指标的优劣往往受其装配质量的影响。在机床装配中使用传统测量仪器得到的检测结果不够直观且有效性差，针对该问题本文提出基于进给轴信号采样的装配质量检测方法。从时域和频域上对采集到的数据进行分析，并采用单组实验法和对比法设计了相关实验，实验发现：进给轴进给速度在中速区间时，速度电流平稳，频谱以结构频率为主，受杂波影响较小；速度、电流时域曲线会因丝杠预紧力或者弯曲呈现不同的形状，适合进一步分析丝杠装配质量；最后结合曲线拟合分析实现进给轴的故障诊断，综合准确率达95%以上。
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user: 1. 引言 我们目前在机床装配过程中常见的测量校正仪器有：百分/千分杠杆表、大理石方尺、激光干涉仪、水平仪、芯棒等，这些仪器虽然测量的精度能得到保证，但其价格昂贵且耗时费力，检测结果没有得到量化，装配质量的评判仍需要依靠工作人员的经验，机床装配难免会出现偏差。虽然目前一些数控系统针对机床装配问题开发了一些自诊断功能，但还局限于电气系统方面的故障，对于机床加工过程中产生的机械故障问题还没有有效的解决方案，且由于振动信息耦合性和机床机械结构的封闭特性使得借助外置传感器的方法有一定的局限性，反而让机床装配过程变得更加复杂 [ 1 ]。 通过数控机床的机械结构和工作原理可知，其进给轴传动系统是利用伺服电机连接驱动控制丝杠、齿轮箱、联轴器等部件的运转，如图1所示，从而带动工作台、刀具或加工物料的移动 [ 2 ]。这些部件的运行状态会直接影响伺服电机转子的运行，从而间接影响了伺服电机定子电流信号的变化。最初，国内外学者对电机故障和其负载电流的关联性进行了建模和分析。韩国浦项大学的Jeong和Cho [ 3 ] 利用建模探索出电流信号和机床倾斜角之间的关系；G.W. Younkin [ 4 ] 也提出利用该关联性矫正机床水平相较于使用水平仪更加精准快捷。高宏力等 [ 5 ] 采用恒模算法对负载电流的频域特性进行提取，延长了机床使用寿命。王淞灵 [ 6 ] 提出基于尺寸变动度的装配特征精度指标评价体系，对机床装配质量进行量化。张会端 [ 7 ] 利用拉格朗日方程推导进给轴系统各个部件的运动方程，进而分析出其稳定性及动态特征。因此，电流信号很适合用于机床传动部件的故障诊断，对电流信号的变化规律进行数据分析和提取，就可以有效准确地监测诊断传动系统的故障，从而达到评判机床装配质量的目的。 本文将介绍一种基于进给轴信号采样的检测方法，利用HNC-8采样模块对进给轴位置、电流和速度数据进行采样，分析伺服电机在不同进给速度下电流的波动和频谱特征，筛选适合分析装配质量的速度区间，再结合曲线拟合分析出常见的进给轴故障。并在HNC-8数控系统上开发了相应的诊断模块，以实现对装配质量的量化，最后通过现场实验进行了验证。由于机床机械结构复杂，关于机床装配质量的分析是一个很庞大的系统工程，所以在本文仅介绍进给轴系统的装配质量检测方法，但其它部件的装配质量问题也可以参考该方法来诊断。 图1. 进给轴系统基本组成
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user: 2. 基于频域分析的速度区间筛选实验 2.1. 实验原理 由于电机齿槽效应 [ 8 ] 的影响，当转矩频率与电机定子或转子的机械共振频率一致时，齿槽转矩产生的振动和噪声将放大，与此同时，当进给轴运动处于低速爬行状态时，其产生的特征频率与调制波频率极其接近，因而很难辨别因机械故障产生的特征频率，所以需要筛选出适合分析装配质量的速度区间，并对采样数据进行滤波，尽可能抑制或防止其他频谱成份的干扰。 2.2. 实验过程 在三台机床上，每台机床的X、Y、Z轴分别以10 mm/min、1000 mm/min、4000 mm/min、8000 mm/min四种速度做全行程正反向运动，各运行三次，记录速度电流相应的特征频率，其中三台机床的各进给轴电机型号和规格都相同，共计测得108组数据，在此列举一台机床实验数据进行说明。 2.3. 实验对象配置参数 表1为该实验中一台机床的X/Y/Z进给轴配置参数。 Table 1 Feed shaft configuration parameters of the experimental machine too 测试轴 运行速度mm/min 基频Hz 磁极对数 磁极频率Hz 齿槽个数 齿槽频率Hz X/Y 10 0.01 5 0.05 12 0.12 1000 1.042 5.2 12.5 4000 4.167 20.8 50 8000 8.333 41.7 100 Z 10 0.01 4 0.04 36 0.36 1000 1.042 4.16 37.5 4000 4.167 16.67 150 8000 8.333 33.32 300 表1. 实验机床进给轴配置参数 2.4. 实验结果 表2为该实验中一台机床的X/Y/Z进给轴在不同速度区间下运转产生的特征频率。 Table 2 Characteristic frequency of feed shaft being teste 测试轴 运行速度mm/min 电流特征频率Hz 速度特征频率Hz X 10 1.5 2.1 3.1 0.5 1 3 15 18 1000 5.4 21 5.4 12.7 21 31.2 62.5 4000 21 41.5 83.5 9.3 21 41.5 49.8 83.5 8000 10 26.9 31.2 41.5 83.5 10.7 21 41.5 100.1 Y 10 2.2 1 1.8 2.5 3 4 1000 5.4 21 25.9 31.2 36.6 5.4 12.7 21 31.2 62.5 4000 21 41.5 83.5 21 62.5 83.5 104 125 8000 21.9 41.5 67.4 83.5 101.6 41.5 83.5 100.1 125 208.5 Z 10 1.21 1.5 2.3 0.3 0.8 2.4 12.4 1000 4.4 16.6 4.3 9.8 16.6 25.1 43 4000 9.3 16.6 33.2 49.8 267.1 16.6 33.2 100.1 149.9 267.1 表2. 测试进给轴特征频率 2.5. 实验分析 · 在10 mm/min的低速爬行状态下，X、Y、Z进给轴电流频率均以极对数频率0.05 Hz为主，但实际频谱未检测到；爬行速度受噪声频率影响太大，且结构频率太低不容易检测到。 · 在1000 mm/min的低中速区间下，X、Y轴电流特征频率：5.4 Hz，速度特征频率：5.4 Hz、12.7 Hz；Z轴电流频谱特征：16.6 Hz，速度频谱特征：16.6 Hz、25.1 Hz。X、Y、Z进给轴频谱成份均以结构频率为主，以及少量的4~6倍频，受一定的杂波影响。 · 在4000 mm/min的中速区间下，X、Y轴频谱特征以20.8 HZ为主，Z轴以16.67 HZ为主。X、Y、Z进给轴频谱成份均以结构频率为主，受杂波影响较小。 · 在8000 mm/min的高速区间下，X、Y轴电流频谱特征：41.5 Hz，速度频谱特征：41.5 Hz、100.1 Hz。X、Y、Z进给轴频谱成份均以结构频率为主，以及少量的2~3倍频，受一定的杂波影响。 2.6. 实验结论 · 进给轴在低速爬行时，电流波动极对数频谱较明显，速度波动杂波较严重，频谱特征不容易提取。 · 低速频谱以高阶成份为主，随着转频增大，逐渐转为低阶，以结构频率为主。 · 进给轴在中速区间的速度电流均很平稳，以结构频率为主，受杂波影响较小。适合进一步分析故障特征频率。
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user: 3. 装配质量量化方法 3.1. 时域波动指标的应用 时域分析指分析采样数据的波动特征，计算出一系列量化指标，如电流/速度的负载比、均方差、波动率等，来评判机床运行过程中是否平稳。 3.1.1. 计算方法 · 电流负载比，电流平均值与伺服电机额定电流的比值。判断伺服电机在恒速段下是否超负载运转，计算公式如下，其中，Y为电流负载比， X ¯ 电流/速度平均值，I n 为额定电流。 Y = X ¯ I n · 电流/速度均方差(标准差)，描述进给轴在不同位置下负载电流/实际速度的离散程度。该值越小，说明进给运动越平稳，反之亦然。计算公式如下，其中， σ 为电流/速度均方差(标准差)， 表示电流/速度平均值，x i 表示某一位置下的负载电流/实际速度值，n为数据量。 σ = 1 n ∑ i = 1 n ( x i − x ¯ ) 2 · 电流/速度波动率，表示进给轴在不同位置下负载电流/实际速度的变化幅度，即如果进给轴在某一段短距离的行程中，负载电流/实际速度产生了较大的变化，那么该值就会变大。计算公式如下，其中，Y为电流/速度波动率， σ 为电流/速度均方差(标准差)，I n 为额定电流。 Y = 3 σ I n × 100 % 3.1.2. 波动指标横向对比实验 仍使用速度区间筛选实验中的三台机床，其编号分别为5、8、9号，每个机床X、Y、Z轴分别以相同的进给速度做正反向运动，走完全行程一个来回为一次，每次设置的进给速度逐渐递增或递减，各进行若干次，对比三台机床进给轴随速度变化下的波动特征。这里仅对三台机床进给轴的电流均方差进行对比，以下图2~4分别为三台机床X、Y、Z轴电流均方差对比，图中所示的横坐标为速度系数，与进给速度正相关；纵坐标为电流均方差值。 图2. X轴电流均方差 图3. Y轴电流均方差 图4. Z轴电流均方差 3.1.3. 分析结果 · X、Y、Z三轴的电流均方差随着进给速度的增长有下降的趋势，速度波动趋于稳定。 · Y轴的波动9号机床最小，X与Z轴的波动8号机床最小。从理论上来说，8号机床的X、Z轴装配质量相较于其它两台机床的好；9号机床的Y轴装配质量相较于其他两台机床的好。 3.2. 时域曲线的应用 3.2.1. HNC-8采样模块与数据可视化 HNC-8具有独立的采样模块，使用数字量内部采集把生成的电控信号转化为实时性较高的数据如进给速度、实际位置、负载电流、主轴转速等，然后将转化的数据存放在配置好的采样通道内，供界面分析或获取，支持多通道，可最大同时配置32个采样通道，每个采样通道都可以储存不同的数据，最大可储存10万个数据点。在此基础上绘制进给轴全行程的负载电流、进给速度时域曲线。其中，实际位置为横坐标，负载电流/进给速度为纵坐标。 采样开始之前可以根据配置和进给轴的正负软限位自动生成G代码，因为需要分析进给轴在整条丝杠不同位置下的负载电流和实际进给速度的动态变化，则设定采样过程中的进给轴运动轨迹为全行程，即从负软限位到正软限位，再从正软限位返回到负软限位。进给轴运动由负软限位到正软限位为正向，相反，由正软限位到负软限位为负向。 3.2.2. 案例分析 客户现场的一台机床在加工工件存在接刀痕现象，为查明原因，使该机床的X、Y、Z进给轴以中速5000 mm/min做全行程的正反向运动，对该进给轴的负载电流、实际速度数据进行采样，绘制时域曲线，发现X/Y轴的速度均方差与其它相同型号配置的机床的基本一致，而Z轴较大，其时域曲线如图5(a)所示。可以看到该机床的Z轴在调整前，全程的速度波动不均匀，从实际位置的−500 mm~−300 mm、0 mm~−150 mm都有明显的速度波动，波动幅度在±100 mm/min左右。 经多次实验发现，Z轴在每次换向的过程中，速度有较大波动。图5(a)中的曲线也证明了这一点，所以优先从换向问题的角度查找原因。常见原因有四项：① 接线端子接触不良；② 螺钉松动；③ 伺服参数增益过大；④ 反向间隙过大。这里使用排除法来缩小确定范围。对比其它相同型号机床的伺服参数设置，发现该机床与其它机床一致，排除②；分别检查接线和螺钉松紧，排除① ②，所以猜测是反向间隙误差引起。在分析了导致反向间隙误差的原因 [ 9 ] 之后，发现Z轴的丝杠预紧力不适当，导致轴向窜动量超出允许范围。在调整之后，Z轴的时域曲线如图5(b)所示，全程的速度波动均匀，波动幅度在±25 mm/min左右，消除了接刀痕现象。