DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 色散关系 将柔性杆直径 D ( x ) = d 0 + 2 α x 带入方程(14)中，并引入如下无量纲变量将其无量纲化： Ω ¯ = d 0 V Ω ， k ¯ = d 0 k ， x ¯ = x d 0 ， E ¯ = E ρ V 2 ， ρ ¯ = ρ ′ ρ . 得到关于 Ω ¯ 的无量纲方程： π E ¯ 4 [ k ¯ 2 α 2 ( 1 + 2 α x ¯ ) + i k ¯ 3 α ( 1 + 2 α x ¯ ) 2 − 1 16 k ¯ 4 ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 ] + π 4 ρ ¯ ( 1 + α x ¯ ) Ω ¯ 2 + 2 k ¯ ( k ¯ − Ω ¯ ) 2 = 0 (15) 由于对柔性体研究一般所选取的研究对象为薄片状或细长杆状柔性材料 [ 25 ] [ 26 ]，又为了符合柔性体波动的实际情况，故本文所取的变截面柔性杆的截面变化系数 α 是一个非常小的值( α = 0.001 ， 0.003 ， 0.005 )。在方程(15)的第一项中，因 − k ¯ 4 ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 / 16 项不包含截面变化系数 α ，其值远远大于另外两项，所以可以略去 k ¯ 2 α 2 ( 1 + 2 α x ¯ ) 项和 i k ¯ 3 α ( 1 + 2 α x ¯ ) 2 项，有： − π E ¯ 64 k ¯ 4 ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 + π 4 ρ ¯   Ω ¯ 2 ( 1 + 2 α x ¯ ) Ω ¯ 2 + 2 k ¯ ( k ¯ − Ω ¯ ) 2 = 0 (16) 显然，(16)式是一个关于 Ω ¯ 的二次方程，解该方程得： Ω ¯ = 8 k ¯ 8 + π ρ ¯ k ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) ± k ¯ π E ¯ 4 k ¯ 4 ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 [ 2 k ¯ + π 4 ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) ] − 8 π ρ ¯ k ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) 8 + π ρ ¯ k ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) (17) 在式(17)的平方根表达式中可以定义一个截至波数 k ¯ c ，为： π E ¯ 4 k ¯ 4 ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 [ 2 k ¯ + π 4 ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) ] − 8 π ρ ¯ k ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) = 0 (18) 其中 k ¯ c 是变截面柔性杆与气流耦合运动时，波动趋于稳定的临界波数。根据式(18)可求得 k ¯ c ，其中 k ¯ c 为 E ¯ ， ρ ¯ ， α 和 x ¯ 的函数。当波数大于 k ¯ c 时(求解出具体的 k ¯ c 后，可判断波数大于或小于 k ¯ c 时扰动时间增长率 σ ¯ 是否存在，具体见图3)，由频率 Ω ¯ 的表达式可知， σ ¯ = 0 ，此时的频率是一个实数；即此时柔性杆的运动趋于稳定—波形既不增长也不扩散。当波数小于 k c 时， σ ¯ ≠ 0 ，此时频率为复数，由复频率 Ω ¯ = ω ¯ + i σ ¯ 可得此时角频率和扰动时间增长率的表达式为： ω ¯ = 8 k ¯ 8 + π ρ ¯ k ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) (19) σ ¯ = ± k ¯ 8 π ρ ¯ k ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) − π E ¯ 4 k ¯ 4 ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 [ 2 k ¯ + π 4 ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) ] 8 + π ρ ¯ k ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) (20) 由式(19)可得无量纲角频率 ω ¯ 与无量纲波数 k ¯ 的关系曲线图(对于具体的单个柔性体，材料密度为定值，本文给定其值为 ρ ¯ = 1000 )，如图2所示： 图2. 截面变化系数和横向位置分别不同时，无量纲波数对无量纲角频率的影响 由图2中，a~c图可知，当波数在不稳定范围内( k ¯ < k ¯ c )且横向位置 x ¯ 和截面变化系数 α 确定时，变截面柔性杆的无量纲角频率 ω ¯ 的值随着无量纲波数 k ¯ 的增大而趋于一个定值；在截面变化系数 α 确定时，柔性杆无量纲角频率 ω ¯ 的值随着横向位置 x ¯ 的增大减小。由图2中，d图可知，在同一横向位置 x ¯ 处，柔性体无量纲角频率 ω ¯ 的值随着截面变化系数 α 的增大而减小。另外，由式(19)可知，当波数在不稳定范围内时( k ¯ < k ¯ c )，柔性体角频率 ω ¯ 与 E ¯ 无关。 由式(20)可知变截面柔性杆在 x ¯ = 0 处的扰动时间增长率与截面变化系数 α 无关，故图3中a图为 x ¯ = 0 处，截面变化系数 α = 0.001 ，弹性模量 E ¯ 不同时扰动时间增长率 σ ¯ 与波数 k ¯ 的关系曲线图；图3中的b图为 x ¯ = 0 处，截面变化系数 α 不同且 E ¯ = 10 3 时扰动时间增长率 σ ¯ 与波数 k ¯ 的关系曲线图。 图3. 在 x ¯ = 0 处无量纲波数对无量纲扰动时间增长率的影响 由图3中，a图可知，在 x ¯ = 0 处，截面变化系数 α 相同时，扰动时间增长率 σ ¯ 的值随着弹性模量 E ¯ 的增大而减小。由图3中的b图可知，当波数在不稳定范围内( k ¯ < k ¯ c )且取 E ¯ = 10 3 时，在 x ¯ = 0 处，对于不同的截面变化系数 α ，扰动时间增长率 σ ¯ 与波数 k ¯ 关系图重合且 σ ¯ 的值亦为先增大后减小且最终趋向于零。 由式(20)亦可得变截面柔性杆在 x ¯ = 1000 处的扰动时间增长率与波数的关系曲线图，在图4中，a-c图为 x ¯ = 1000 处，截面变化系数 α 不同时扰动时间增长率 σ ¯ 与波数 k ¯ 的关系曲线图；图4中的d图为 x ¯ = 1000 处，截面变化系数 α 不同且 E ¯ = 10 3 时扰动时间增长率 σ ¯ 与波数 k ¯ 的关系曲线图。 类似地，在图4中，由a~c图可知，在 x ¯ = 1000 处，当波数在不稳定范围内( k ¯ < k ¯ c )且截面变化系数 α 确定时，扰动时间增长率 σ ¯ 的值随着波数 k ¯ 的增大先增大后减小且最终趋向于零；另外，在 x ¯ = 1000 处，当截面变化系数 α 相同时，扰动时间增长率 σ ¯ 的值随着弹性模量 E ¯ 的增大而减小。由图4中的d图可知，当波数在不稳定范围内( k ¯ < k ¯ c )且 E ¯ = 10 3 时，在 x ¯ = 1000 处，扰动时间增长率 σ ¯ 的值随着截面变化系数 α 的增大而减小。它表明了在该横向位置处扰动时间增长率随着截面变化系数的增大而减小，即柔性杆的直径增加时其扰动强度减弱。
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user: 5. 结果和讨论 5.1. 最不稳定波数 本文在上一部分的讨论中，得到波数在 k ¯ < k ¯ c 范围内的扰动时间增长率图像，如图3图4所示。根据图3和图4中的扰动时间增长率图像可定义一个最不稳定波数 k ¯ m ，即柔性体发生耦合运动时，波动最剧烈(扰动时间增长率 σ ¯ 最大)时的波数。即 k ¯ m 为 d σ ¯ / d k ¯ = 0 时的波数，则由式(20)得： [ 8 + π k m ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) ] { 24 π k m 2 ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) − 3 2 π E ¯ k m 5 ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 [ 2 k m + 1 4 π ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) ] + 1 2 π E ¯ k m 4 ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 } − 2 π ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) { 8 π k m 3 ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) − 1 4 π E ¯ k m 6 ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) 3 [ 2 k m + 1 4 π ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) ] } = 0 (21) 图4. 在 x ¯ = 1000 处，截面变化系数和弹性模量分别不同时，无量纲波数对无量纲扰动时间增长率的影响 式(21)为最不稳定波数 k ¯ m 的隐式表达式，为了得到 k ¯ m 与各参数之间更为直观的关系，本文得到了 E ¯ → 0 时，最不稳定波数 k ¯ m 的近似表达式。同种材料在相同的几何特征下，其弹性模量的值反映了其刚度的值。由于本文中所研究的材料为柔性体即刚度较小的材料，根据(21)我们可以求得 E ¯ → 0 时的最不稳定波数 k ¯ m 的近似值： k m ≈ ( 32 π E ¯ ) 1 3 ( 1 + 2 α x ¯ ) − 1 (22) 将式(22)分别带入到(19)和(20)中，得到 E ¯ → 0 时最不稳定波数所对应的角频率和扰动时间增长率分别为： ω ¯ m ≈ 8 π ρ ¯ ( 1 + 2 α x ¯ ) (23) σ ¯ m ≈ ( 6912 E ¯ ) 1 6 ( π ) − 2 3 ( ρ ¯ ) − 1 2 ( 1 + 2 α x ¯ ) − 1 (24) 式(22)~(24)为变截面柔性体与流体耦合运动中，其扰动最剧烈时，最不稳定波数、角频率和最大扰动时间增长率的表达式。 5.2. 角频率和波数与风速的关系 本文在5.1的讨论中，得到了 E ¯ → 0 时的 k ¯ m ， ω ¯ m 和 σ ¯ m 的近似表达式。现在将 k ¯ m 和 ω ¯ m 引入物理量纲，得： ω m ≈ 8 ρ π ρ ′ ( d 0 + 2 α x ) V (25) k m ≈ ( 32 ρ π E ( d 0 + 2 α x ) 3 ) 1 3 V 2 3 (26) 式(25)及(26)给出了变截面柔性杆与流体耦合运动中，扰动最剧烈时的最不稳定波数及角频率与风速的关系式。根据式(25)及(26)可知，角频率是由动压强和惯性的比值所决定的，其值应与风速V成线性关系；波数是由动压强和刚度的比值所决定的，其值应与风速 V 2 / 3 成线性关系。另外可得到柔性杆耦合运动时的相速度 ω m / k m 的值与风速 V 1 / 3 亦成线性关系。在本文前面的讨论中，没有考虑柔性体本身自重的影响，但本质上，由于自身重力的存在会使柔性杆发生微小的变形。
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user: 6. 结论 本文得到变截面柔性杆与气流耦合运动时的方程(气流流速为V)，求解后给出了该变截面柔性杆与流体耦合运动时的波扰动时间增长率和特征函数的表达式，并讨论了柔性杆波数小于截至波数(耦合运动不稳定)时，角频率与扰动时间增长率的变化规律。有如下结论： 1) 变截面柔性杆角频率的值随着波数的增长逐渐趋于一个定值；在相同横向位置处其值随着截面变化系数的增大而逐渐减小；在截面变化系数相同时，其值随着横向位置的增大而减小。 2) 变截面柔性杆扰动时间增长率的值随着弹性模量值的增大而减小；在相同横向位置处，其值随着截面变化系数的增大而减小。
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user: 摘要 通过研究磷石膏与有机肥配施对盐碱土土壤理化性质和肥力的影响，为盐碱地改良提供科学依据。本文设置不同用量的磷石膏和有机肥混合比例，监测施用改良剂后土壤的酸碱性、土壤水分变化规律。结果表明：不同用量的磷石膏与有机肥配比施用可有效降低土壤酸碱度，且PG2Y3、PG3Y2、PG3Y3处理的土壤pH值较CK显著降低0.32、0.3、0.28。一定量的有机肥可增加盆栽土壤含水率，而高量有机肥以及有机肥与磷石膏配施对土壤含水率的影响不显著。考虑到有机肥的肥料成本以及环境治理，建议将PG3Y2的改良剂施用量作为盐碱土的改良方案。
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user: 1. 引言 盐碱土形成的实质是可溶性盐类在土壤中发生重新分布，盐分在土壤表层积累超过了正常值 [ 1 ]，其水分状态不良，有机质含量少，土壤肥力低，理化性状差，对作物有害的阴、阳离子多，作物不易促苗，严重的盐碱土壤中植物几乎不能生存。它的溶陷性、盐胀性和腐蚀性，在工程建设中存在一定的局限性，给工程建设带来了许多危害 [ 2 ]。 盐碱土的改良主要是调节水盐运动，改善土壤理化性质，进而为植物生长提供良好的环境 [ 3 ]。通过建设相关水利设施以实现盐碱地的洗盐、排盐、压盐，可达到改良效果 [ 4 ]，但存在工程复杂，基础投资大以及受水资源限制等技术缺陷。种植耐盐作物实现营养生物修复可降低土壤盐渍度 [ 5 ]，但其见效慢、周期长、经济投入较大 [ 6 ]。利用酸碱中和原理改良盐碱土的化学改良较明显改善土壤结构，增加盐基代换，促进盐分淋洗，被广泛采用。有研究发现，磷肥生产中的矿渣磷石膏，由于其含有钙、磷、硅和多种微量元素，并具有游离的酸性(pH 3~6)等特点，可广泛应用于盐碱地和土壤结构改良 [ 7 ]，且获得较好的改良效果。同时，将有机肥用于盐碱地改良，可以粘结土壤细颗粒，改善土壤结构，缓解土壤板结 [ 6 ]，提高盐碱地的保水保肥能力，促进养分转化，增强植物的抗逆性，改善农产品品质 [ 4 ]。 我国盐渍土资源面积约为9.913 × 10 7 hm 2 ，占国土面积的3.26% [ 8 ]，且有日益增长的局势，盐碱土是低产区土壤，其面积占到我国耕地面积的6.2% [ 9 ]，在土地资源紧缺的状态下，实行盐碱土改良，使其变为可耕种的土地，对缓解粮食危机，改善生态环境具有重要的意义。 因此，本研究针对轻度盐碱土的特点，探讨了不同用量磷石膏和有机肥对陕西省关中地区轻度盐碱土的理化性质及土壤肥力的影响，筛选出适合轻度盐碱土的改良剂及用量，旨在为关中地区盐碱地的改良利用提供科学依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 研究区概况 本试验位于渭南市富平县富平中试基地。该地供试土壤为盐碱土，地处东经108˚57'~109˚26'，北纬34˚42'~35˚06'之间，年平均气温13.1℃，降雨533.3 mm，海拔439 m，属大陆性温带半干旱、半湿润气候区。 2.2. 试验设计 试验采用室内玉米盆栽试验。试验地位于陕西省渭南市富平县室内温室，温室内温度白天处于30℃~35℃之间，夜间20℃~25℃，室内湿度保持在40%~45%。试验前每盆装土6 kg，土壤容重为1.3 g/cm 3 。共设置9个处理，对照与基肥仅施N = 0.2 g/kg，K 2 O = 0.15 g/kg，不施磷肥。试验中设置3个磷石膏添加水平，分别为0、20、40 g/kg土，记为PG1、PG2、PG3；同时添加0、200、400 g/kg土的有机肥，有机肥为农家腐熟羊粪，有机质含量为6.1 g/kg，记为Y1、Y2、Y3，每个处理重复3次，共计27盆，随机排列(具体处理见表1)。 Table 1 Setting amount of condition for different treatment 处理 磷石膏(g/kg) 有机肥(g/kg) CK 0 0 PG2Y1 20 0 PG3Y1 40 0 PG1Y2 0 200 PG1Y3 0 400 PG2Y2 20 200 PG2Y3 20 400 PG3Y2 40 200 PG3Y3 40 400 表1. 不同处理的改良剂用量设置 2.3. 样品采集与分析 土壤样品于2018年10月采集新鲜土样，每盆取0~20 cm表层土壤，然后带回室内，沿土壤自然缝隙把大土块用手轻轻掰成<10 mm的小土块，混匀风干并剔除其中石块、根系，分别过20目、60目和100目筛子待测。土壤pH用电位法测定；有机质采用重铬酸钾法；全氮采用开氏定氮法；有效磷采用钼锑钪比色法；速效钾采用火焰光度法测定；土壤含水量用环刀取土样烘干后测定，全盐含量采用残渣烘干法(水土比1:1浸提) [ 10 ]。 2.4. 数据处理 数据采用ANOVA统计分析数据，Excel 2010绘制图表。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 改良剂对盆栽玉米pH的影响 由图1可看出，磷石膏和有机肥可改变土壤的理化性质。不同处理土壤pH可下降0.06~0.32，其中以PG2Y3处理的pH值最低，为8.70，其次是PG3Y2，pH值为8.72。相比于CK，PG2Y3、PG3Y2、PG3Y3差异较为显著，分别降低pH值分别降低0.32、0.3、0.28。说明这三种改良剂配施方案有利于调节土壤酸碱度。可能是磷石膏(pH = 1.84)和有机肥羊粪(pH = 7.77)自身的pH呈酸性，可有效降低土壤pH，李旭霖等 [ 11 ] 在滨海盐碱地的研究同样表明磷石膏和有机肥能显著降低盐碱低的土壤pH值。 图1. 不同处理对盆栽土壤pH的影响 3.2. 改良剂对盆栽玉米土壤含水率的影响 由图2可看出，相比CK处理，添加改良剂可显著提高土壤含水量，且不同处理土壤含水量表现为：PG1Y2 > PG3Y3 > PG1Y3 > PG2Y3 > PG3Y2 > PG2Y2 > PG3Y1 > PG2Y1 > CK。其中以PG1Y2处理的含水量最高，为36.0%；其次为PG3Y3含水量为26.1%，两者较CK分别提高了18.2和8.3个百分点，且PG1Y2差异显著(P < 0.05)，其他处理的差异均不显著。说明一定量的有机肥可增加盆栽土壤含水率，而高量有机肥以及有机肥与磷石膏配施对土壤含水率的影响不显著，这可能是因为磷石膏的保水性与有机肥的透水性相互抵消的结果 [ 5 ] [ 6 ]，低含量的有机肥对土壤结构的影响较小，其内在机理，还有待进一步研究。 图2. 不同处理对盆栽土壤含水率的影响
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user: 4. 结论 本试验通过研究不同用量的磷石膏和有机肥配施对盆栽玉米土壤理化性质以及养分变化的影响，得出以下结论： 1) 不同处理可使土壤pH下降0.06~0.32，相比于CK，PG2Y3、PG3Y2、PG3Y3有利于调节土壤酸碱度，pH值较CK分别降低0.32、0.3、0.28。差异达显著水平。 2) 不同处理土壤含水量表现为：PG1Y2 > PG3Y3 > PG1Y3 > PG2Y3 > PG3Y2 > PG2Y2 > PG3Y1 > PG2Y1 > CK。其中以PG1Y2处理的含水量最高，为36.0%；其次为PG3Y3含水量为26.1%，两者较CK分别提高了18.2和8.3个百分点，且PG1Y2差异显著(P < 0.05)，其他处理的差异均不显著。说明一定量的有机肥可增加盆栽土壤含水率，而高量有机肥以及有机肥与磷石膏配施对土壤含水率的影响不显著。 综合考虑到有机肥的肥料成本以及环境治理，磷石膏为磷肥生产的废弃物，因此建议将PG3Y2的改良剂施用量作为盐碱土的改良方案。
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user: 摘要 水稻是我国第一大粮食作物，在粮食安全中发挥着重要作用，优质高产水稻新品种的选育对社会稳定和经济发展具有重要意义。前期通过多倍体水稻品系的花药培养，获得了多个农艺性状优良的回复二倍体品系。为详细掌握回复二倍体的米质状况，分析其应用前景，并为其遗传改良提供参考，本研究以15份回复二倍体品系为材料，对其加工品质、外观品质、蒸煮和食味品质等相关指标进行测定并分析。加工品质方面，15份材料的糙米率和精米率差异不大，其中糙米率均接近80%，精米率均在70%左右；但整精米率有较大差异，最高可达68.2%，而最低只有42.2%。外观品质方面，15份材料的粒长除WH20ST218外，均超过6 mm，最长可达6.8 mm；长宽比除WH20ST218外均超过3.0，最大为3.3；垩白粒率和垩白度上不同材料变化较大，但表现均较好，其中垩白粒率最小9%，最大25%，垩白度最小2.5%，最大8.1%；由于垩白粒率和垩白度较小，透明度均表现为1级或2级。蒸煮和食味品质方面，15份材料均属于低直链淀粉稻米，直链淀粉含量在14%左右，最小13.5%，最大15.4%；15份材料均属于软胶稠度稻米，且多在75 mm左右，最小65 mm，最大89 mm；碱消值方面，9份材料为3~4级，6份材料为6~7级。综合全部指标，依据NY/T593-2013优质米评判标准，15份材料中有2份为二级优质米，1份为三级优质米，其余为普通米。
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user: 1. 引言 水稻(Oryza sativa L.)是世界重要粮食作物之一，全世界半数以上的人口以其为主食，提供了超过25%的人类热量需求 [ 1 ]，而大多数东南亚人高达76%的每日热量需要靠大米提供 [ 2 ] [ 3 ]。世界上约五分之一的人口以种植水稻为生，在2016年世界水稻产量达到了7.41亿吨 [ 4 ]。在过去的半个世纪里，水稻产量的大幅提高主要归功于两个方面，其一是使用了半矮秆品种，其二是三系杂交水稻的广泛应用 [ 5 ]。近年来，随着社会生活水平的提高，人们不但要求提高水稻的产量，还对水稻的品质提出了更高的要求，因此，水稻品质育种成为近年来的研究热点。 多倍化在高等植物中是普遍存在的 [ 6 ]。多倍体被普遍认为是一种常见的物种形成模式，对植物进化和生态学产生了深远的影响 [ 7 ]。在二倍体向多倍体演化的过程当中，其产量和品质等相关性状也会显著提高。我国于1951年开始多倍体水稻育种研究，但一直进展缓慢，主要问题在于多倍体水稻的低诱导率和低结实率，尤其低结实率问题是制约多倍体水稻发展的瓶颈 [ 8 ] [ 9 ]。为解决低结实率瓶颈问题，蔡得田等于2001年提出“利用远缘杂交和多倍体双重优势选育超级稻”的育种新策略 [ 10 ]。在该策略的指导下，成功选育出2个多倍体减数分裂稳定性(Polyploid meiosis stability， PMeS)品系，突破了多倍体水稻低结实率瓶颈问题。PMeS品系不仅自身结实率可达70%，而且它们与低结实多倍体籼稻或粳稻品种的杂种也具有75%以上的高结实率 [ 9 ]。实践证明远缘杂交和多倍体化相结合的异源多倍体化是获得高产优质水稻新品种的一条新途径。 本实验室以PMeS品系这一核心材料为基础，近20年来已创制培育出5000余份多倍体水稻材料。其中将PMeS品系(高结实)与9311-4x (低结实)杂交后，利用隔代回交技术构建获得了具有高结实性状的9311-4x近等基因系(简称PMeS近等基因系) [ 11 ]。为探索以多倍体水稻为途径选育二倍体水稻新品种的育种新方法，前期通过花药培养获得了农艺性状优良的PMeS近等基因系的回复二倍体品系多个。为详细掌握回复二倍体的米质状况，分析其应用前景，并为其遗传改良提供参考，本研究以其中15个优良回复二倍体品系为材料，对其加工品质(糙米率、精米率、整精米率)，外观品质(粒长、长宽比、垩白粒率、垩白度、透明度)，蒸煮和食味品质(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值)等指标进行测定，进而分析其米质状况。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 植物材料 通过多倍体减数分裂稳定性(Polyploid Meiosis Stability， PMeS)品系与9311-4x杂交后，利用隔代回交技术构建获得PMeS近等基因系，对PMeS近等基因系通过花药培养获得15个农艺性状优良的回复二倍体品系。 2.2. 材料种植与样品准备 2020年将15个回复二倍体品系种植于武汉科研基地。稻谷成熟后收获，风干后放置三个月以上使其理化性质稳定，去除稻草、瘪粒、泥巴、砂石、铁屑等混杂物，稻谷品种纯度不低于99.0%。为保证检测结果的准确性，检测前待测样品需要在干燥通风处或有空调的实验室内放置一周左右，使待测样品的水分含量为13% ± 1%，含水量的测定根据GB 3523。 2.3. 样品检测 以15份多倍体水稻优良回复二倍体品系为材料，对其加工品质(糙米率、精米率、整精米率)，外观品质(粒长、长宽比、垩白粒率、垩白度、透明度)，蒸煮和食味品质(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值)等指标进行测定。 加工品质、蒸煮和食味品质及外观品质的垩白粒率、垩白度、透明度指标的测定方法参考NY/T 83-2017。外观品质的粒长和长宽比的测定方法如下：取100粒整精米，用游标卡尺测量每一粒米的长度和宽度，单位为mm，读数精度为0.1 mm，依次记录所得测量值。精米的长度应取整精米两端间的最大距离；宽度应取整精米最宽处的距离。然后求取精米长度和宽度的平均值，用下列公式来求长宽比：长宽比 = 长度平均值(mm)/宽度平均值(mm)。最后综合检测结果，依据NY/T 593-2013标准 [ 12 ] 进行稻米品质等级判定。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 加工品质 糙米率、精米率和整精米率是衡量稻米加工品质好坏的主要指标，糙米率、精米率和整精米率越高，则表明稻米的加工品质越优良，尤其是整精米率是米厂选择稻谷品种的主要考虑因素。由表1可知，15个回复二倍体品系稻米的加工品质整体表现都较好，其中糙米率都达到了优质米标准(三级或以上)，除WH20ST212、WH20ST213外其余材料的整精米率也都达到了优质米标准(三级或以上) (图1)。 Table 1 Processing quality of the material 材料编号 糙米率/% 精米率/% 整精米率/% WH20ST212 77.27 69.46 42.23 WH20ST213 77.04 70.15 47.99 WH20ST216 79.04 70.85 67.23 WH20ST218 78.04 69.65 65.75 WH20ST222 79.00 69.46 65.36 WH20ST223 78.96 70.42 63.17 WH20ST224 78.58 70.35 63.80 WH20ST229 78.31 69.96 63.04 WH20ST235 79.19 70.42 68.24 WH20ST236 79.38 70.92 67.66 WH20ST239 78.58 69.85 62.09 WH20ST240 79.12 71.50 57.92 WH20ST254 77.73 69.65 58.58 WH20ST255 78.58 70.81 66.35 WH20ST258 78.42 70.42 65.99 表1. 15份材料的加工品质 图1. 三个品系的糙米(从左至右依次为WH20ST216、222、235) 3.2. 外观品质 15个多倍体水稻优良回复二倍体品系稻米的外观品质数据列于表2，整体来看所有材料的外观品质均表现较好。粒长均较长，都属于长粒形(粒长 > 6.5 mm)或中粒形(粒长5.6 mm~6.5 mm)籼米，长宽比都超过2.8。透明度也都达到1级或2级。 垩白会使稻米透明度、硬度降低且容易破碎，从而导致整精米率低，蒸煮后饭粒裂纹多、饭粒蓬松中空，严重影响稻米的加工、蒸煮和食味品质 [ 13 ] [ 14 ]，所以垩白粒率和垩白度越低越好。由表2可见，本研究中的15个品系材料垩白粒率均低于30%，达到优质米标准，特别是WH20ST216、WH20ST218垩白粒率分别只有9%和10%，达到一级优质米标准。15个品系中除5个品系(WH20ST212、WH20ST223、WH20ST240、WH20ST254和WH20ST258)外，其余材料的垩白度均达到了二级(≤3.0%)或三级(≤5.0%)优质米的标准 [ 12 ]。 Table 2 Exterior quality of the material 材料编号 粒长/mm 长宽比 垩白粒率/% 垩白度/% 透明度/级 WH20ST212 6.6 3.3 23 6.1 2 WH20ST213 6.8 3.3 13 2.9 2 WH20ST216 6.2 3.2 9 2.5 1 WH20ST218 5.9 2.8 10 4.3 2 WH20ST222 6.2 3.3 13 3.0 2 WH20ST223 6.3 3.1 19 5.1 1 WH20ST224 6.3 3.1 15 3.6 1 WH20ST229 6.3 3.2 15 3.5 2 WH20ST235 6.0 3.0 17 4.8 1 WH20ST236 6.0 3.1 14 4.5 1 WH20ST239 6.4 3.2 18 4.8 2 WH20ST240 6.6 3.1 25 8.1 2 WH20ST254 6.2 3.1 23 6.9 1 WH20ST255 6.4 3.2 13 4.6 1 WH20ST258 6.7 3.1 22 5.9 1 表2. 15份材料的外观品质 3.3. 蒸煮和食味品质 直链淀粉含量、胶稠度和碱消值是衡量稻米蒸煮品质的重要指标。稻米中的淀粉可分为直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉含量的高低与胶稠度的大小、糊化温度的高低都显示出直接的关联性 [ 13 ]。因此，精米中直链淀粉的含量对蒸煮品质的影响最大。由表3可见，15份材料均属于低直链淀粉稻米，直链淀粉含量在14%左右，最小13.48%，最大15.43%；均达到一级优质米标准。 胶稠度的大小体现为稻米在做成可食用的米饭后的柔软程度。依据稻米胶体在刻度试管中流动后静止的长度，可将胶稠度划分为三个等级，即硬胶稠度：类胶长度小于40 mm；中胶稠度：类胶长度41~60 mm；软胶稠度：类胶长度大于61 mm。软胶稠度稻米，煮成米饭后柔软爽口。由表3可见，15份材料均属于软胶稠度稻米，且多在75 mm左右，最小65 mm，最大可达89 mm；均达到一级优质米标准。 糊化温度是指稻米淀粉颗粒在水中受热产生不可逆膨胀(糊化)，双折射现象消失时的温度。一般通过检测稻米碱消值间接反映糊化温度，碱消值越大，糊化温度越低 [ 15 ]。糊化温度分为三级：高糊化温度(大于74℃)、中糊化温度(70℃~74℃)、低糊化温度(小于70℃)，分别对应碱消值1~3级、4~5级、6~7级。由表3可见，15份材料中6份材料为6~7级，达到优质米标准，另外9份材料为3~4级。 Table 3 Cooking quality of the material 材料编号 直链淀粉含量/% 胶稠度/mm 碱消值/级 WH20ST212 13.48 75 6.2 WH20ST213 14.21 77 6.3 WH20ST216 15.43 65 6.0 WH20ST218 14.69 75 3.3 WH20ST222 14.73 75 6.2 WH20ST223 14.04 77 3.3 WH20ST224 14.63 77 3.3 WH20ST229 13.76 89 3.3 WH20ST235 14.83 65 6.6 WH20ST236 14.68 65 3.5 WH20ST239 14.85 68 3.3 WH20ST240 14.48 73 3.3 WH20ST254 13.72 75 3.3 WH20ST255 14.89 75 3.3 WH20ST258 14.57 75 6.6 表3. 15份材料的蒸煮和食味品质 3.4. 米质等级评判 综合所有检测指标，根据NY/T 593-2013《食用稻品种品质》的优质米评判标准 [ 12 ]，15份材料中有2份材料(WH20ST216和WH20ST222)达到了二级优质米的标准，1份材料(WH20ST235)达到了三级优质米的标准，其他12份材料为普通米。
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user: 4. 小结与讨论 水稻是禾本科稻属的谷类作物，自袁隆平院士的杂交水稻研究取得重大突破，成功解决我国当时水稻产量低的问题，解决温饱问题后，我国现代农业生产开始追求更好的品质，以满足人们对优质稻米的需求。多倍体水稻育种作为水稻育种的新途径，因其具有高于普通水稻的基因容量，更丰富的遗传特性，更宽的遗传变异范围，更高的优良基因组合几率，因而产量和适应性都能得到显著提高 [ 10 ]。另外，研究还发现多倍体水稻的回复二倍体往往具有优良的农艺性状，这是由于本实验室的PMeS品系是通过广泛的籼粳杂交而产生，同时具有籼稻和粳稻的遗传成分。加之四倍体水稻的减数分裂情况远比二倍体水稻复杂，促进了籼、粳染色体之间的交换和重组，使染色体的结构和组成发生改变，优良基因位点有更大几率组合在一起。这时，将四倍体水稻再通过花药培养或自然回复得到的二倍体水稻同样兼有籼稻和粳稻遗传成分，遗传多样性更加丰富，因此往往更容易获得兼具多种优良农艺性状的新品种。 本研究以多倍体水稻PMeS近等基因系通过花药培养获得的15份优良回复二倍体品系为材料测定其米质。在加工品质方面，15个品系整体表现都较好，其中糙米率都达到了优质米标准(三级或以上)，除WH20ST212、WH20ST213外其余材料的整精米率也都达到了优质米标准(三级或以上)。在外观品质方面，整体来看所有材料的外观品质均表现较好。粒长均较长，都属于长粒形(粒长 > 6.5 mm)或中粒形(粒长5.6 mm~6.5 mm)籼米，长宽比都超过2.8；透明度也都达到1级或2级；15个品系材料垩白粒率均低于30%，达到优质米标准；除5个品系外，其余材料的垩白度均达到了二级(≤3.0%)或三级(≤5.0%)优质米的标准。在蒸煮品质方面，15份材料均属于低直链淀粉稻米和软胶稠度稻米，这两个方面所有材料都达到一级优质米标准；碱消值方面，6份材料为6~7级，达到优质米标准，而另外9份材料为3~4级，说明较多材料的米质等级受到了碱消值的影响而降低，这为今后相关材料的遗传改良指明了方向。整体来看，2份材料达到了二级优质米标准，1份材料达到了三级优质米标准，其他12份材料为普通米。但其他普通稻米在某些指标上表现也非常优秀，如WH20ST229的胶稠度为89 mm，WH20ST213的垩白粒率和垩白度分别为13%和2.9%，这些材料可以作为亲本材料和其他材料杂交，改良相关品质。研究结果说明，本实验中多倍体水稻优良回复二倍体的米质整体较好，而且达到优质米标准的品系所占比例较高，具有良好的应用前景；同时根据不同材料的具体指标情况，可有针对性地进行改良或利用；另外，研究结果也在一定程度上证实了以多倍体水稻为途径选育二倍体水稻新品种的育种技术是有效和可行的。
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user: 摘要 随着社会对环境要求的不断提高，苗木应用得到了长足的发展。要想使苗木实现其美化市容的功能，使其美持续下去，做好其防寒工作非常重要。在我国北方地区，春冬季气候寒冷，北方地区耐寒性差的苗木需要进行一定的防寒保护，否则会受到冻害甚至死亡，所以苗木防寒技术越来越受到重视。防寒方法也因树而异，因时而异。熟知苗木习性和当地气候环境，方能采取科学合理的防寒措施。防寒措施直接决定着防寒效果的好坏。本文针对北方苗木越冬后易发生生理干旱的事实，结合苗木管理经验，总结北方地区苗木越冬管理中苗木整形修剪、防治病虫害、苗木涂白和预防人畜危害、防寒保暖措施的关键性技术，为北方地区苗木越冬管理提供参考。
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user: 1. 引言 冬季是苗木休眠的季节，也是为来年更好地生长储备能量的时节，更是预防病虫害和加强人畜危害管理的季节，由于我国北方地区冬季低温现象普遍，对常绿苗木、花灌木、针叶类小苗及引进的品种危害较大，加之林区农林交叉居住，国有林场苗圃又不连片集中，农民放牧普遍，从而造成苗圃破坏。其原因是在早春因大风的吹袭使苗木地上枝干部分失水过多，而根系又因土地冻结不能有效地供应所需的水分，苗木体内因失去水分平衡而致死。北方地区冬季寒冷而漫长，切实做好越冬苗木的管理工作，不仅能够为次年苗木生长打下较好的基础，而且能够明显提高苗木的存活率。北方地区要做好苗木的越冬管理工作，在入冬之前积极采取多种防寒保暖措施，增强苗木的御寒越冬能力 [ 1 ]。
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user: 2. 苗木越冬管理技术措施 2.1. 苗木整形修剪 绿化苗木的修剪一年四季都可以进行，但主要是在冬、夏两季。夏季修剪主要是在生长期，从春季萌发新梢开始，到秋末停止生长为止。而冬季修剪是指休眠期的修剪，从秋末枝条停止生长开始，到来年早春顶芽萌发前为止。此期间修剪较重，修剪的重点是根据不同种类的花木生长特性进行疏枝和短截。根据苗木的长势修剪苗木老弱枝，减少水分的过多消耗，增加苗木的通风性和透光性，提高苗木的存活率。 修剪时要因种类而异，区别对待。凡是在春季开花的花木，如梅花、碧桃、连翘、迎春、丁香、海棠、紫荆等，花芽都是在前一年生的枝条上形成的。因此，冬季不能重剪，只能剪除无花芽的秋梢。如果冬季修剪过重，就会把夏季已形成的带有花芽的枝条剪掉，影响第2年开花。对于阔叶苗木，可将其老弱枝和病虫枝全部剪掉，并适当缩剪其余枝条 [ 2 ]。对于观花苗木，可于花谢、落叶后修剪新生枝条，减少冬季苗木的营养和水分流失。对那些在北方越冬困难的树种，如女贞、金叶女贞等应在9月底停比生长前进行轻短截或不修剪，尽可能让枝条生长充实，以利于越冬。对越冬性能好的树种，应把全年最后一次修剪安排在停比生长的临界期前，这样，可以节省修剪投入，并在尽可能长的时间内保持树形。 2.2. 清理防治病虫害 切实做好入冬以来的苗木日常管理工作，保持苗木越冬场所的整洁卫生，避免病虫滋生，影响苗木的生长 [ 3 ]。苗木病虫体的越冬场所相对比较固定，害虫一般以卵、幼虫等形式存活于土壤、树干和杂草等处越冬，病菌则多以孢子体的形式在土壤中过冬，彻底清除苗木周围附着的病虫体能够有效降低次年苗木病虫害的发生几率。 清理苗木越冬场所，首先，要清理苗木根际周围的杂草和落叶，把枯枝落叶及时清扫出来，集中放到空旷的地方烧毁。其次，及时剪除苗木的病虫枝，直接清除越冬病虫害的聚集场所，改良苗木的通风、透光条件，保障第二年苗木长势良好。再次，人工摘除虫卵、借助工具刮除苗木枝干上的虫卵，可以有效根除苗木上聚集的病虫害。最后，通过深翻预留的育苗地块，可以增加土壤的日晒面积，灭杀越冬病虫害。 2.3. 苗木涂白措施 涂白剂一般为石灰和石硫合剂，用图白剂对苗木的树干和枝干涂白，能够有效减少苗木对太阳辐射的吸收，从而减少昼夜温差，防止日灼和减轻冻害，起到保护苗木树干和枝干的作用，并且也能杀死一部分越冬的病虫害，降低苗木病虫害的发病几率 [ 4 ]。 涂白措施通常在苗木落叶后到土壤封冻前这段时间进行(约为11月下旬~12月中上旬)，一般不能延时进行。涂白措施进行的过迟，可能会因气温太低导致涂白剂大片脱落，失去其应具备的保护作用。另外涂白剂要随用随配，不宜久置。涂白措施进行前，首先对苗木得病枝、弱枝和老叶等进行清理，使用过程中，要将涂白剂充分搅拌均匀。涂白时应选择天气晴朗时进行，涂白区域要选择距离地面1.0~1.5 m的主干处。 2.4. 预防人畜危害 加强苗木的田间管理工作，避免苗木受到人畜的危害，减少苗木越冬损失。冬季由于气温较低、气候干燥，且林场苗圃普遍分散不集中，管理难度大，再加上冬季林区闲散人员多，农民放牧普遍，野生动物进入苗圃活动频繁，从而造成对苗圃破坏和苗木损伤。一方面，在苗木周围安装围栏，避免牲畜和野生动物进入，有效阻止牲畜啃食树皮和嫩枝。苗木失去树皮的保护作用，会使苗木体内的水分大量流失，直接阻碍苗木越冬。另一方面，加大宣传力度，增设苗木管护人员，做到地块到人，责任到人，积极预防 [ 5 ]。 2.5. 防寒保暖措施 2.5.1. 搭设遮蔽棚布 北方地区入冬以后需要在苗木上方搭设黑色塑料遮阳网，可以起到一定的防寒保暖作用。对于一些抗寒能力较差的苗木品种，在苗木的西、北两侧还需搭设防风屏障 [ 5 ]。防风屏障用禾草、稻草或秸秆编扎而成，高约70~100 cm。对于部分抗寒能力特别差的苗木品种，还需要采用塑料篷布覆盖过冬。该法越冬防寒与常规覆草防寒比较，方法简单，经济实用，并显著节约育苗成本。孙衍辉研究发现东部白松苗木拱棚越冬防寒比常规的覆草越冬苗木保存率提高15%，平均苗株高提高3.4 cm，表明拱棚越冬防寒可提高苗木存活率。这得益于早春拱棚内温度较高，延长了苗木生长时间，提高了苗木木质化程度，有利于苗木造林后安全越冬 [ 6 ]。 2.5.2. 种植行间铺草束 铺草束能够显著提高地被的温度，减少地表结冰以后冻害的发生几率，并能够减少苗木周围土壤水分的蒸发，起到蓄水保墒的作用。在冬季气温不太低的部分北方地区，具有一定抗寒能力的苗木品种可以采用这种措施有效地保护苗木过冬。草束常以稻草为原材料，十几根扎成一束或一捆，铺于种植的苗木行间，越冬后腐烂可将其用作有机物肥料 [ 7 ]。 2.5.3. 苗木灌水抗旱 在早春往往因干旱风的吹袭导致苗木地上部分失水太多，而根系因土壤冻结不能供应地上所需的水分，苗木整体水分失去平衡，造成生理干旱进而引起苗木的叶、芽枯萎，甚至全株死亡 [ 8 ]。冬季土壤水分蒸发减少，一般不会出现旱情，但如果发生旱情，必然会加剧寒害。因此，苗木要及时浇足上冻水，上冻水要浇大浇透，使苗木根系吸收足够水分，增加苗木含水量，以防冬季气候干燥，苗木失水过多死亡，影响苗木发芽率和成活率，适时冬灌能够保障苗木安全过冬 [ 9 ]。冬灌一般进行两次，可在第二次冬灌后在苗木基部培土，让其根系和地上部分吸取足够的水分就可避免早春发生生理干旱，保护苗木越冬。 2.5.4. 苗木树干防寒 不耐寒的苗木品种可以采取草帘、麻布缠绕树干和塑料薄膜包裹树冠的方式防寒越冬，包裹措施多在入冬前进行，将新植树木或不耐寒品种树的主干用草绳或麻袋片等缠绕或包裹起来，高度可在1.5至2米左右。对于新定植的苗木宜采用多种防护措施，内层包裹一层草席，外层包裹一层塑料薄膜 [ 10 ]。包裹防寒措施要适时拆除，拆除过早易受倒春寒的影响，过晚则可能影响苗木的萌芽和生长；用石灰水加盐对树干涂白，利用白色反射阳光，从而减小树干对太阳辐射的吸收，降低树干的昼夜温差，防止树皮受冻，此外，对预防害虫也有一定的效果。 2.5.5. 埋土防寒 此方法是防止苗木生理干旱较好的方法。埋土时间一般在苗木停止生长落叶后、土壤结冻前进行。过早，苗木易烂；过晚，土壤冻结导致取土困难。埋土时应从注意从苗木侧方进行，要防止损伤苗木。埋土厚度一般要超过苗梢5 cm以上，迎风面埋土要适当加厚，以防透风，避免冻害。撤土时间也很重要。早撤易患生理干旱，晚撤则易捂坏，甚至使苗木根系腐烂。撤土后，要立即将苗床灌一次透水，以保证早春苗木所水分需求，这是防止早春生理干旱的有效措施 [ 11 ]。
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user: 3. 结语 北方地区冬季寒冷，气候干燥，温差大。不耐寒苗木应在越冬前做好苗木灌溉设施的保养工作和对苗木进行遮蔽、涂白等各类防寒技术措施，同时预防人畜危害和清理病虫害，保障苗木的存活率。因地制宜根据培育苗木的生物学特性，合理采取越冬技术措施，确保各类苗木安全越冬。总之各育苗基地要根据自己单位苗圃所处的气候情况和地理位置，培育苗木品种的生物学特性和培养方向，合理搭配使用，确保苗圃越冬管理和各类苗木的安全过冬。
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user: 摘要 低频吸声结构一直是噪声控制领域的研究热点。本研究以聚酯纤维与铝纤维板为研究对象，通过研究材料放置方式、聚酯纤维材料厚度以及空腔厚度，最终得到具有较好低频吸声性的铝纤维/聚酯纤维复合结构。实验结果表明，当铝纤维板一侧面向声源、聚酯纤维材料厚度为8 mm、背后空腔厚度为190 mm时低频吸声性能最佳，在100 Hz处吸声系数达到0.57，在100~500 Hz的平均吸声系数大于0.74。考虑到性能成本效率，研究建议复合结构的空腔设置厚度在120~160 mm之间。
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user: 1. 引言 近些年，在人口密集、经济发达的大中城市，便民生活设施不断建设，对住宅环境构成影响的低频噪声污染目前已经成为环境污染投诉的主要问题 [ 1 ] [ 2 ]。传统的单一纤维吸声材料由于无法满足当今社会对低频噪声治理的需求，通常和其他材料进行结构的复合设计，因此成为目前行业的研究热点。 以聚酯纤维为代表的合成纤维材料，声学性能稳定，且其本身的力学、电学、热学特性等优良性能使其成为得到广泛的降噪吸声材料 [ 3 ]，但其在高频段具有良好的吸声性能，而在低频段的吸声效果较差 [ 4 ]。为此，国内外学者开展了聚酯纤维的复合材料和组合结构的吸声性能研究。Tao Yang等制备了多成分的聚酯纤维无纺布材料，并从实验测试和数值计算分析了其吸声性能 [ 5 ]。王军锋等 [ 6 ] 制备了木质纤维和聚酯纤维复合材料，其吸声性能优异，在中高频范围内平均吸声系数高达0.67。张斌 [ 7 ] 等将聚酯纤维与亥姆霍兹共振器组成复合吸声结构，其低频吸声系数得到明显提高。从上述研究可以得到，单凭聚酯纤维材料是难以实现低频吸声性能的显著提高。基于聚酯纤维材料的阻性吸声特性，即使增加结构厚度，也无法明显提高低频性能。为此，引入抗性吸声单元弥补阻性吸声的不足成为一种选择。 铝纤维吸声板是一种被广泛使用的吸声材料，其是由网孔不同的两层铝网板和铝箔和铝纤维毡组成，通过滚压机压成薄板，具有密度小、力学和耐候性能好等优点。李志强等研究了铝纤维结构背后空腔深度与吸声特性之间的相互关系 [ 8 ]。马广斌等以铝纤维、有机胶为主要原材料制成了铝纤维吸声板，并对其吸声性能进行了研究 [ 9 ]。周兵等将铝纤维板分别与聚酯纤维和亥姆霍兹共振器进行组合得到复合结构，并得到了具有较好低频吸声性能的复合结构 [ 10 ]。但上述研究的复合结构虽然提供了较好的低频吸声性能，但结构偏复杂。为此，本研究从设计简单、结构实用、性能稳定和经济合理的角度，选用阻性吸声的聚酯纤维与抗性吸声的铝纤维板作为复合吸声结构的组合单元，分别研究材料排列顺序、纤维厚度和空腔深度对复合结构吸声性能的影响，最终获得具有较佳低频吸声性能的铝纤维–聚酯纤维复合结构，从而为低频降噪技术和装备设计提供参考和选择。
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user: 2. 实验材料与方法 2.1. 实验材料 本研究选用的原材料及相关参数见表1。 Table 1 The parameters of the experimental material 相关参数 聚酯纤维吸音板 体积密度150 kg/m 3 ，吸音板厚度8、16、24 mm 铝纤维板 面密度2000 g/m 2 ，材料厚度1 mm 表1. 原料参数表 本研究中的铝纤维板材质系全铝金属制造，聚酯纤维吸音板材质系全聚酯纤维制造，均不含粘结剂，是一种可循环利用的吸声材料，因此日后维修更换时亦不会形成废弃垃圾，对环境造成公害。 2.2. 吸声性能测试 吸声性能测试采用北京声望公司生产的BSWA SW422型阻抗管声学性能测试系统(见图1)，参照GB/T 18696.2-2002对试样吸声性能进行测试 [ 11 ]，该测试方法是由阻抗管一端的扬声器播放平面声波，垂直入射到试样表面，通过靠近样品的两个传感器采集数据，计算得到声传递函数和法向入射吸声系数。测试试样尺寸为φ100 mm，测试频率范围为80~1600 Hz，每组试样数量不少于3个，分别测试2次，取平均值作为该结构的吸声系数值。 图1. 阻抗管声学性能测试系统和原理图
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user: 3. 结果与讨论 本研究将阻性聚酯纤维吸声材料与抗性铝纤维板材料进行复合，通过研究材料顺序、厚度和空腔设置来分析复合结构的低频吸声系数，并由此得到性能优良、形式简单和价格合理的低频吸声复合结构，以满足低频噪声治理的实际需求。 3.1. 排列顺序对复合结构低频吸声性能的影响 研究将铝纤维板与8 mm厚聚酯纤维吸音材料相贴合，后留80 mm空腔，分别测试铝纤维板面和聚酯纤维吸音材料面向生源一侧的吸声系数。材料排列顺序对吸声性能的影响结果如表2所示。 Table 2 The effect of material sequence on the sound absorption propert 排列顺序 结构示意图 100~500 Hz平均吸声系数 铝纤维板面向声源 0.563 聚酯纤维面向声源 0.485 表2. 材料排列顺序对吸声性能的影响 从上表可以看出，当铝纤维板一侧面向声源时，100~500 Hz频率范围内的吸声系数明显优于聚酯纤维材料面向声源时。因此，后续研究均采用铝纤维板面向声源一侧的结构形式。 3.2. 聚酯纤维厚度对复合结构低频吸声性能的影响 本研究选用8 mm、16 mm、24 mm三种不同厚度的聚酯纤维吸音板，与铝纤维板及空腔组成复合结构。在结构总厚度为120 mm的情况下，开展了聚酯纤维厚度对复合结构低频吸声性能的影响分析，研究结果如下表3所示。 Table 3 The effect of polyester fiber thickness on the sound absorption propert 聚酯纤维厚度/mm 100~500 Hz平均吸声系数 8 0.668 16 0.658 24 0.608 表3. 聚酯纤维厚度对复合结构吸声性能的影响 从上表可以看出，随着铝纤维后面聚酯纤维层的增加，复合结构低频吸声性能是逐渐降低的。这可能是因为属于抗性共振结构的铝纤维板主要通过与后侧空腔的耦合共振，使得铝纤维层振动消耗声能。而聚酯纤维层主要提供的是中高频声能的衰减，厚度的增加压缩了低频抗性结构的共振腔深度，改变了铝纤维层和空腔的耦合共振频率，导致其抗性共振频率向高频方向移动。因此，本研究的低频复合结构将采用8 mm厚聚酯纤维作为后续的研究对象。 3.3. 复合结构空腔厚度对低频吸声性能的影响 通常，增大吸声材料背后的空腔深度相当于增加了材料的厚度，从而起到节省材料、提高性能的作用 [ 12 ]。此外，改变空腔深度可以调节抗性吸声结构的共振吸声频率，从而优化低频吸声结构。 为此，本研究在前面的研究基础上，通过调节铝纤维板/聚酯纤维复合结构与后壁之间的空腔大小，分别测试当空腔厚度为0 mm、50 mm、80 mm、120 mm、160 mm、190 mm时铝纤维板/聚酯纤维复合结构的吸声性能，得到吸声曲线如图2所示。为了更清楚的评价铝纤维板/聚酯纤维复合吸声结构的低频吸 图2. 铝纤维板/聚酯纤维复合吸声结构在不同空腔下的吸声频谱 声性能以及所测频段的综合吸声性能，研究统计了该复合结构在不同空腔条件下在100 Hz处的吸声系数、100~500 Hz的平均吸声系数和80~1600 Hz的平均吸声系数，列于表4中。 Table 4 The sound absorption performance of aluminum fiber/polyester fiber composites with different cavity depth 空腔厚度/mm 100 Hz处吸声系数 100~500 Hz平均吸声系数 80~1600 Hz平均吸声系数 0 0.04 0.068 0.161 50 0.16 0.403 0.496 80 0.26 0.563 0.591 120 0.39 0.668 0.639 160 0.50 0.72 0.657 190 0.57 0.741 0.673 表4. 铝纤维板/聚酯纤维复合吸声结构在不同空腔下的吸声性能 从图2可以看出铝纤维板/聚酯纤维复合吸声结构的吸声系数随空腔厚度的变化趋势大致相同，当空腔厚度为零时，即铝纤维板/聚酯纤维板紧贴后壁时，铝纤维板/聚酯纤维复合吸声结构的吸声系数很低，均值不超过0.2，达不到吸声要求。当铝纤维板/聚酯纤维板背后设有空腔时，吸声系数显著增加，在某些频率点处出现峰值(吸声系数高达0.9以上)，这是因为铝纤维板在该频率处发生共振，产生共振吸声。随着空腔厚度的增加，100 Hz处的吸声系数逐渐增大，100~500 Hz和80~1600 Hz的吸声系数均值也逐渐增大，但增大的幅度逐渐变缓。 从表4可以得到，当空腔厚度为190 mm时，该复合结构的低频吸声性能最佳，在100 Hz处吸声系数达到0.57，在100~500 Hz的平均吸声系数大于0.74，在80~1600 Hz的平均吸声系数大于0.67。虽然在空间允许的情况下，可通过适当增大空腔厚度来进一步提高铝纤维板/聚酯纤维复合吸声结构的吸声系数，但从数据分析可以得到，复合结构的性能成本效率比随着空腔厚度的增加逐步下降 [ 13 ] [ 14 ]。为此，本研究建议复合结构的空腔厚度设置在120~160 mm之间比较合理。
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user: 4. 结论 1) 在铝纤维板/聚酯纤维复合低频吸声结构中，聚酯纤维材料厚度增加会带来中高频声能的衰减，但同时压缩铝纤维共振腔深度，导致低频性能降低。 2) 当聚酯纤维厚度为8 mm、空腔厚度为190 mm时，铝纤维板/聚酯纤维复合低频吸声结构在100 Hz处吸声系数达到0.57，在100~500 Hz的平均吸声系数大于0.74。从性能成本效率的角度，本研究建议复合结构空腔厚度的合理设置范围在120~160 mm之间。 3) 本研究得到的铝纤维板/聚酯纤维复合低频吸声结构低频吸声性能优良，同时材料轻便，形式简单，加工容易，施工安装方便，可制成多种形状的吸声结构。因此，该复合吸声结构具有很好的工程应用前景。
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user: 摘要 离心泵是管路系统中的重要动力元件，也是管路系统中主要噪声源之一。在离心泵运行过程中，泵内流动诱导噪声向管路上下游传播。为了更好地了解离心泵诱导流噪声的大小，通过试验测试的方法，基于四端网络测量法，分析在不同流量及不同转速条件下离心泵进出口流噪声的变化规律。研究结果可为工程中离心泵流噪声控制提供参考。
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user: 1. 引言 作为重要的流体运输装置及能量转换设备，泵广泛运用于国民经济各部门以及舰船、潜艇、航空航天等领域，其中70%为离心泵 [ 1 ]。在离心泵运行过程中，泵内诱导流噪声不仅恶化了泵的性能，降低其使用寿命，而且影响工作环境的舒适性及声学隐蔽性 [ 2 ] [ 3 ]。因此，需对离心泵在不同工况下诱导流噪声开展研究，掌握离心泵噪声特性，从而控制其影响。 国外Simpsont [ 4 ] 对两个单蜗壳导叶泵进行噪声试验测试，得出泵噪声产生的主要原因是由于内部流体和结构间的相互作用，并基于试验数据，提出预估泵噪声的经验公式。Chu和Dong等 [ 5 ] [ 6 ] 通过PIV (粒子位移)测试技术先得到离心泵蜗壳内速度分布，通过计算转换成压力场，结果表明泵内压力脉动主要是由于泵叶片和蜗壳隔舌间的相互干涉作用。Rzentkowski等 [ 7 ] 应用管道声学测量中的单端口和双端口模型，分析某模型泵的流动噪声，得到泵声源特性曲线。同时，国内学者在离心泵诱导噪声的试验研究上也作了大量工作。袁建平 [ 8 ] 基于自主搭建PIV专用试验台架对不同设计方案的离心泵进行内部流动测试，并采用数值仿真与其对比，为之后离心泵诱导流噪声试验研究提供基础。冯涛等 [ 9 ] 开发出一套离心泵噪声测试系统，基于四端网络法可测试出不同工况下离心泵的水下噪声、空气噪声等参数。熊海芳 [ 10 ] [ 11 ] 介绍了四端网络、双传声器传递函数两种离心泵诱导流噪声测试方法，为之后离心泵内部诱导噪声测试提供了方向。司乔瑞 [ 12 ] 利用四端网络法开展离心泵内部流噪声特性研究，并采用数值模拟方法计算离心泵诱导流噪声，计算结果与试验值吻合较好。由此可见，四端网络法在测量声学特性上已经成为一种可行的手段。 本文以工程中某离心泵为例，利用自主搭建流噪声测试台架，基于四端网络法测量离心泵在不同转速、不同流量下进出口诱导流噪声，结合试验结果分析其噪声特性，为后期噪声控制优化提供参考。
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user: 2. 试验测试方法 离心泵具有一个进口端与出口端，进出口端流体区域间存在声场耦合。由于离心泵流动诱导噪声属于低频噪声，其内流道尺寸远小于声波波长，所以此时的泵声源可以看作为一个点声源或面声源。因此可采用四端网络模型，用进出口端的状态参数及其之间的线性关系来模拟泵声源 [ 13 ]。四端网络模型如图1所示。 图1. 四端网络法示意图 图1中，1、2、3、4为声压测点， P i + 和 P i − 为进口管路中方向相反的两列行波， P o + 和 P o − 为出口管路中方向相反的两列行波， P s 为模型泵声源，S为声源矩阵。关系如下所示： { P o + P o − } = [ S 11 S 12 S 21 S 22 ] { P i + P i − } + { P o s P i s } (1) 要想获得声源矩阵S，需在无源状态下进行测试，即略去声源 P s 项得： { P o + P o − } = [ S 11 S 12 S 21 S 22 ] { P i + P i − } (2) 即： P o + P i + = S 11 + S 12 P i − P i + (3) P o − P i + = S 21 + S 22 P i − P i + (4) 令 U = P o + P i + ， V = P o − P i + ， R = P i − P i + 代入得： U = S 11 + S 12 R (5) V = S 21 + S 22 R (6) 由于实验中只能测得4个水听器的声压值，即 P 1 、 P 2 、 P 3 、 P 4 ，而 P i + 、 P i − 、 P o + 、 P o − 可用以下关系式表示： 进口管路： P 1 = P i + + P i − (7) P 2 = P i + e − j k s + P i − e j k s (8) P i + = e j k s p 1 − p 2 e j k s − e − j k s (9) P i − = − e j k s p 1 + p 2 e j k s − e − j k s (10) 其中s为水听器之间的距离，k为波数。 同理，出口管路： P 3 = P o + + P o − (11) P 4 = P o + e − j k s + P o − e j k s (12) P o + = e j k s p 3 − p 4 e j k s − e − j k s (13) P o − = − e j k s p 3 + p 4 e j k s − e − j k s (14) 经过无源测试得到声源矩阵S各个参数，之后根据每组有源工况测点测得声压值代入式(1)即得离心泵向进出口端诱导流噪声。