DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 采集系统总体设计[ 1 ] [ 2 ] 光弹图像采集系统的总体设计思路经过了几种方案的比较。 首先，传统的视频采集系统大多采用模拟摄像机和手动调焦镜头，普通模拟摄像机像素一般在七万以下，像素低，图像不清晰，图像放大后会出现马赛克现象，并且摄像机要多次经过AD/DA转换才输出视频信号，在转换的时候抽出的离散信号造成图像失真。同时，这种方案还需要在电脑中安装图像采集卡，安装是否到位将影响图像的采集，试验中发现有时会搜索不到图像采集卡以至于图像采集失败的情况。 介于上述方案的不理想，后将模拟摄像机改换为工业数字相机和手动调焦镜头，摄像机选择了分辨率为1280 × 960，CCD成像尺寸为1/3”，通过USB2.0接口，不需要额外的采集设备，即插即用，满足了视频图像清晰，采集方便的要求。但是，在实验中需要手动调节支架位置以及镜头焦距来达到改变图像大小和清晰度，操作麻烦，影响实验效果，故手动调焦镜头在后来的实验中改换成三可变镜头(焦距、聚焦和光圈可变)。这套采集系统总体框架如图1。 在功能实现上通过解码器控制电动三可变镜头，这个也是这套系统的重点解决的难题之一。在操作时只需要根据需要操作客户端界面按钮就可实现镜头的变焦、聚焦和光圈的调整，可实现实时图像的保存、浏览以及实验全过程的录像等等。这种方案的优点是安装方便，操作简单。 图1. 视频采集系统总体架构
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user: 3. 串口通讯技术[ 3 ] -[ 7 ] 3.1. 计算机与解码器串口通讯接口 解码器上的通讯端口是RS485，而电脑串口通讯端口是RS232，这就需要将计算机上的RS232转换成RS485。本系统直接采用RS232转RS485串口转换接口，如图2所示。 将转换器通讯端口的D+(DATA+)、D-(DATA-)、G(GND)分别与解码器DATA+、DATA-、GND端子对应连接，如图3所示。 3.2. 计算机与解码器的通讯设置 解码器是与摄像机和电动变焦镜头设备配套使用的一种前段控制设备。在这套视频采集系统中，需要计算机通过解码器来控制三可变镜头的焦距、聚焦和光圈。首先需要选择一个通讯协议，所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。 本系统采用CCR-20G通讯协议，数据格式：1位起始位，8位数据位，1位停止位 (1-8-N-1)，波特率为4800 bps。然后需要设置解码器上FUNCT中1-4端子来选择不同的通讯协议，将FUNCT设置为0110，对应的通讯协议即为CCR-20G。 波特率是为了使解码器与控制设备(摄像机镜头)之间有相同的数据传输速度。本系统选用的摄像机镜头为波特率4800 bps，改变解码器上ID中7、8号端子设置解码器的波特率值。 解码器在系统中必须有一个唯一的地址号码才能供系统识别，通过改变解码器上ID中的1~6号端子来设置地址号码，该解码器地址号码为100000，如图4所示。 3.3. 计算机通过解码器控制三可变镜头原理 该采集系统的难点之一是完成对三可变镜头焦距、聚焦和光圈的控制，开发原理就是使用VB串口通讯技术向计算机串口发出相应的控制指令，通过电平将控制信号送到解码器的串口，解码器将数字信号转变为模拟信号，做出相应的反应，驱动三可变镜头里面的电动机马达，使摄像头按照控制命令调整焦距、聚焦或者光圈，从而改变采集图像的大小和清晰度。解码器与工业镜头接线图，如图5所示。 3.4. 采集系统硬件组成 摄像机选择USB接口的彩色工业CCD，做到即插即用，使用时只需要将USB接口摄像机连接到计算机上的USB接口上，RS485-232接口连接到计算机的串行口上就可以进行视频采集了，硬件连接简单，操作方便，这套视频采集系统所有的硬件包括RS232转RS485接口、解码器、工业摄像机和镜头，硬件连接如图6所示。 视频采集现场如图7所示。 图2. RS232转RS485接口装置 图3. Pc机与解码器的串口转换接口 图4. 解码器通讯设置
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user: 4. 采集系统软件设计[ 8 ] [ 9 ] 通过VB6.0编程完成人机交互界面以及视频的获取与处理。软件主要功能包括：视频图像的采集、录制、图像抓拍、浏览保存的图像、控制摄像头光圈和焦距；录像回放等，还扩充了云台功能，可改变球形摄像头的方向，可上下左右转动等[ 1 ] 。界面设计如图8所示。 抓拍的实时图像保存到计算机，界面如图9所示。 浏览存储在计算机中抓拍的图像，界面设计如图10所示。
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user: 5. 采用VB编写的部分程序代码 控制摄像机镜头光圈的程序： 图5. 解码器与工业镜头接线 图6. 采集系统硬件连接 图7. 视频采集现场 Private Sub ApBig_MouseDown(Button As Integer， Shift As Integer， x As Single， y As Single) sbStatusBar.Panels(1).Text = 摄像机镜头控制----光圈大 MSComm1.Output = Chr(&H40) & Chr(&H43) & Chr(&H1) & Chr(&H80) & Chr(&H484) End Sub 图8. 视频采集软件界面设计 图9. 实时图像抓拍保存到计算机 图10. 浏览存储在计算机中的视频图像
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user: 6. 结语 该系统采用VB6.0开发完成界面设计以及视频图像的获取与处理，采用VB串口通讯技术完成对三可变镜头的焦距、聚焦和光圈的控制。系统采集光弹图像，记录整个实验过程，并经计算机显示器或投影仪放大显示，让所有学生都能观看到实验过程。自使用以来，学生对实验现象观察清晰明了，实验原理理解更加透彻了，参加的实验人数也由原来的只能10人左右扩大到一个班级30人左右了，从而告别了原来的闹哄哄挤作一团，老师费力讲解但学生仍然不知所云的现象，提高了授课效率和实验教学质量。实际上，在本科其它科目的演示性实验过程中都或多或少的存在实验观察难的现象，这套视频实时采集系统可以普及到其它科目的演示性实验当中，让演示性实验也可以使学生看得清晰，学得透彻。
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user: 摘 要 本文以某轿车动力总成悬置系统疲劳强度试验为例，对发动机侧悬置展开详细介绍了悬置系统疲劳强度试验方案、载荷测量、载荷压缩技术和试验结果分析。通过三组动态试验考核动力总成悬置系统的疲劳强度，最终建立一套可靠的疲劳强度试验标准。 关键词 :动力总成悬置系统，试验方案设计，载荷采集，载荷压缩，试验结果分析
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user: 1. 引言 动力总成悬置系统作为动力总成与车架/底盘之间的弹性连接系统.从隔振的角度来说，要求悬置刚度越小越好，以将振动隔离至最小；而从支承和限位的角度而言，考虑到空间结构的局限性，要求悬置刚度越大越好，以避免动力总成在极端载荷冲击下产生很大的位移，影响动力输出，甚至与发动机舱某些部位产生干涉 [ 1 ] 。同时，随着用户对舒适性要求的不断提高，各种具有多段隔振特性的液压悬置系统被逐渐推广。这样在大大提高动力总成悬置系统减震特性的同时，对悬置系统的疲劳耐久性和整个寿命周期内的性能稳定性提出了更高的要求。 本文以某轿车橫置动力总成悬置系统疲劳验证开发为例，根据发动机侧悬置系统展开详细介，1) 悬置系统总体疲劳强度试验台架设计方案；2) 数据采集方案；3) 基于损伤等效的载荷压缩；4) 试验台架设计；5) 试验结果分析；6) 总结形成悬置系统疲劳强度试验标准。
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user: 2. 动力总成悬置系统试验台架设计方案 2.1. 悬置系统布置特点和受力分析 动力总成悬置按分布位置分类，一般可分为发动机侧悬置和变速箱侧悬置。通常发动机侧悬置多采用液压悬置，主要为了尽可能的衰减发动机燃烧和旋转运动引起的剧烈震动，故为纵向(X)和垂向(Z) 2个自由度方向上约束 [ 1 ] ；相比较而言，变速箱侧悬置一般采用橡胶悬置，除了衰减震动外并提供动力总成的横向限位，故为纵向(X)、侧向(Y)和垂向(Z) 3个自由度方向上约束 [ 1 ] 。图1为本文所涉及的橫置动力总成悬置总成布置和发动机侧液压悬置剖面结构。 2.2. 悬置系统疲劳强度试验台设计方案 为了全面考核动力总成悬置系统的疲劳强度，这里以发动机侧悬置为例，分为悬置系统总成道路模拟试验和金属部件试验，共计3组动态疲劳强度试验。 2.2.1. 悬置系统总成道路模拟试验 由于悬置系统总成为纯橡胶弹性体或橡胶弹性体和液压阻尼减震模块合成，表现为典型的粘弹性材料特性，呈现出各向异性和多段非线性刚度。所以其受力与频率密切相关。因此，对于发动机侧悬置，采用2自由度(纵向和垂向)道路模拟试验，图2为发动机侧悬置2自由度(纵向和垂向)道路模拟试验台架草图。同时，引入多轴雨流投影技术对道路载荷进行基于损伤等效的压缩，从而实现多轴载荷道路模拟加速试验。具体载荷压缩在下一章节详细展开。 2.2.2. 悬置系统部件——金属支架强化试验 悬置系统与发动机侧连接支架为铝制金属件，在一定频率范围内(通常在100 Hz以内)，加载频率对金属疲劳强度无影响 [ 2 ] - [ 4 ] 。为了保证试件实际主应力平面不变和考虑到主要承受纵向和垂向载荷引起的弯矩，故以支架纵向和垂向道路应变为载荷目标，采用2轴峰谷值切片定频加载试验，即通过峰谷值切片抽取 图1. 橫置动力总成悬置布置和发动机侧液压悬置剖面结构 图2. 发动机侧悬置道路模拟试验台 技术 [ 5 ] (Peak Valley Slicing)提取纵向和垂向的峰谷值并保留其两者间相位关系，并按照试验台可实现的最大频率来重构峰谷值序列实现试验加速，这样确保载荷损伤最大化保留和载荷间相位关系正确 [ 2 ] - [ 4 ] 。 2.2.3. 悬置系统部件——金属壳体强化试验 悬置壳体固定于车架上，用于承受由支架传递到纯橡胶弹性体或橡胶弹性体和液压阻尼减震模块合成体上的所有载荷。考虑到纵向和垂向在壳体的作用点各不相同，从简化试验台的角度出发，对于发动机侧悬置的壳体，分拆为2个单轴多级定频加载试验。即根据传统八级加载法原理 [ 2 ] - [ 4 ] ，以支架各向独立应变为主，在每个单独载荷方向上，将道路载荷损伤等效为多级正弦加载序列(Block Cycle) [ 5 ] ，并按照试验台可实现的最大频率来加速试验频率，从而实现试验简化和加速。
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user: 3. 载荷测量方案和试验路面选择 3.1. 载荷测量方案 鉴于前置–前驱动力总成的主减速器仅位于前轴，其作用在动力总成上的驱动反力矩较其他驱动形式大，所以对悬置极限工况下的静刚度要求更高。故采用前置–前驱式动力总成的车辆作为测量目标车辆。 为了有效地获得动力总成悬置系统及部件的实际受力情况和温度环境，主要采取应变片、测量轮、加速度传感器、温度传感器等多种测量手段。其中以应变测量为主，借助CAD/CAE计算分析结果找出零件各个受力方向的敏感位置并利用惠斯顿电桥加减特性合理布片，如图3，最大层度上把各个方向上的应变完全解耦，从而获得“纯净”的单方向敏感的应变通道，并在黏贴后台通过台架加载验证解耦效果。 3.2. 试验路面选择 鉴于橫置动力总成悬置系统受力特性，除了考虑路面不平整引起的载荷外，还必须考虑人为操控引起的载荷。因此，在载荷测量时，除了选取一些典型的强化道路外，还需要兼顾交变耐久道路和动态试验区的特殊工况，具体表1。
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user: 4. 基于多轴雨流投影的多轴载荷压缩技术 [ 6 ] 为了进一步缩短试验时间，这里把悬置系统总成道路模拟试验的道路载荷谱基于多轴雨流投影进行载荷压缩(过滤)。 4.1. 多轴雨流投影概念 基于线弹性理论可知，物体局部的应力张量 可以表示为： 图3. 部分零件贴片位置图 Table 1 Typical fatigue road events and special road event 序列 典型强化道路 配重要求 特殊工况 配种要求 1 拱形不平整道路 60% 3x标准启动前进和倒车 80% 2 比利时道路 60% 3x急加速启动前进 80% 3 搓板路 60% 3x急减速启动倒车 80% 4 铁路道口 60% 80 km/h标准制动 80% 5 博饼路 60% 80 km/h标准制动 80% 6 橫置枕木 60% 80 km/h紧急制动(ABS启动) 80% 7 坡道 60% 1~4档变档前进 80% 8 坑洼路 60% 空档提高转速至80%后挂1档 80% 9 金属“驼背”型弯道 60% 空档提高转速至80%后挂空档 80% 10 斜向肯洼路 60% 加速至50 km/h挂1档 80% 11 转向测试弯道 60% 80 mm铁路口枕木 80% 12 60% 120 mm路口减速带 80% 13 60% 20%斜坡加油门标准启动前进 80% 14 60% 20%斜坡加油门标准启动倒车 80% 15 60% 30%斜坡加油门标准启动前进 80% 16 60% 30%斜坡加油门标准启动倒车 80% 17 60% 搓板路路口前进/加速/制动 80% 18 4 60% 比利时路口前进/加速/制动 80% 表1. 典型强化道路和特殊工况 但对于台架试验来说，既要尽可能压缩载荷，又要能够精确模拟多轴载荷的相互耦合。因此更迫切需要采用压缩的载荷 ，即局部应力时间历程 。所以为了实现多轴载荷的压缩，必须要确保压缩后的载荷 保留了原有多轴载荷的雨流属性。从上述载荷路径的描述来看，如果能获得所有传递路径上的载荷方向(投影方向)，那么基于雨流投影方向上多轴载荷压缩是可以被实现的： 这里β为单位向量，用于实现原始载荷 向压缩载荷 的转化。这就是多轴雨流投影技术的概念假设。通过这样的假设，那么所有成熟的被广泛接受和认可的基于单轴雨流计数法均可以被直接扩展到多轴载荷上，即各个载荷方向(投影方向)上的(单轴)雨流属性。当然，从这里具体案例分析看，可以把这里定义的“各个方向”缩减到“许多主要方向”上投影(通常，鉴于存储和计算速度，一般多轴的数量被限制在6个自由度以下)。 4.2. 雨流投影方向矢量的构造 通常对于载荷维度为2的，其投影方向矢量可用15度等分半圆极平面来构造；而对于载荷维度为3的，其投影方向矢量可基于半球体，并以极平面加方向角来构造，如图4。 4.3. 投影方向矢量上雨流矩阵的滞后环滤波方程构造(压缩) 所谓多轴雨流计算其实质是在各投影方向矢量平面上基于单轴雨流计数方式来计算各方向矢量平面上结果的集合。同时，为了方便比较各投影方向矢量平面上雨流矩阵，其雨流幅值范围和单位栅格的宽 图4. 载荷维度为3的雨流投影方向矢量的构造 度均是一致的。假设任一投影方向矢量平面上，载荷维度为d的时域载荷所得投影幅值范围为 。同样将载荷维度为d的时域载荷构造为立方体并置于最小包络球体内，如图5。 这是将时域信号 投影到方向矢量平面β上，可得： 这样该投影方向矢量平面 上，雨流矩阵的信息都可以基于幅值范围 和自定义的 个幅值格栅来获得。这时，可以根据设定的幅值滤波宽带来对该投影方向矢量平面上的雨流矩阵进行幅值滤波(压缩)。假设滞后环幅值滤波器 ，那么滞后环滤波方程可构造为： 最终，获得该投影方向矢量平面β上的雨流计算矩阵RFM_β和余数RES_β。这里，以发动机侧悬置纵向x方向为例来如何寻找合理的幅值滤波宽带。首先，对悬置支架纵向x方向进行简单标定，找出力和应变之间的简单标定系数。通过标定所得性能曲线得知，在Fx < -0.8 kN和Fx > +0.8 kN范围内，力和位移呈现非线性变化关系，说明橡胶和金属处于紧密触击状态；在-0.8 kN < Fx < +0.8 kN范围内，力和位移呈现线性关系。因此，可以确定Fx位于-0.8 kN~+0.8 kN之间的信号作为主要编辑对象，用于幅值滤波带宽的设定，如下图6。最后，根据力和应变标定系数，将上述力幅值滤波(压缩)范围转换为应变 图5. 投影方向矢量上雨流矩阵 图6. 发动机侧悬置力和应变在纵向(X)上的方向标定曲线 幅值滤波(压缩)范围，再将该应变幅值滤波(压缩)范围除以整个信号应变幅值范围，即获得可用于雨流投影压缩的核心参数–幅值滤波带宽。 总之，为了从整体上获得多轴载荷之间的耦合关系(或相位关系)，多轴雨流投影技术实质就是将多轴载荷投影到精确构造的方向矢量平面上来寻找真正的多轴载荷作用下的主应力平面。其关键就是投影方向矢量平面的构造。 这里必须特别说明的是，前面本文细述了载荷维度为2和3的多载荷下方向矢量平面构造，但其均基于半圆或半球。这主要是因为当正半球上基于投影方向矢量平面β的雨流矩阵已知的情况下，其负半球 上的相应雨流矩阵也就很容易计算出来。此结论可以有以下推理来验证： 因此，可以将投影方向矢量限制在正半球以大大减少计算量，即 。 4.4. 投影方向矢量平面上相对损伤的计算 [ 2 ] - [ 4 ] 为了方便比较各投影方向矢量平面上的损伤结果，所以只关注相对损伤，不考虑真实损伤或寿命。这样在所有投影方向矢量平面上的相对损伤计算都基于统一简单的 曲线，无均值应力修正。这也从另一方面证明了 ，即负半球 上的相应雨流矩阵计算可以省略。主要采用基于初级Miner法则的 曲线： 对比各投影方向矢量平面上损伤结果的目的是寻找多轴载荷作用下的空间主应力方向。通常，其潜在的相对损伤可以用贡献因子柱状图和云图来表示，如图7。 另外，这里不得不说明的是由于篇幅的原因，无法针对基于雨流投影的多轴载荷压缩过程中数据存储、多轴载荷压缩后续所需的雨流时域重构法则和多轴载荷时域删除(压缩)进行详述。
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user: 5. 试验台架设计 这里以发动机侧悬置系统总成道路模拟试验为例，为了将来广泛快速的开展相应的总成耐久试验，并确保加载到悬置系统总成的载荷为尽可能正确的载荷，即在高频下不受惯性力影响，在台架设计时，在悬置总成底部引入三向载荷测量力传感器，如图8。在完成发动机侧悬置系统总成道路模拟试验应变迭代后，采集悬置总成底部三向力传感器对应的力载荷，并最终将其作为将来其他类似悬置道路模拟的迭代目标信号[ 7 ] 。 另外，考虑到发动机侧悬置系统总成位于发动机舱内，靠近发动机排气歧管，必须在振动载荷的基础上考虑温度场对弹性体的疲劳寿命和整个寿命周期内的性能稳定性的影响。在道路模拟试验时，引入简易温度箱加热风枪来模拟悬置总成附件的温度环境，更有效的考核悬置总成疲劳强度。
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user: 6. 试验结果分析[ 2 ] 基于 曲线的实际寿命预测来评估总成或零部件的真实疲劳寿命。 曲线是一些不同成活率ρ下的 曲线族，图9。一般情况下，可以近似认为在给定的应力水平下失效循环次数分布(疲劳寿命)或在给定有限寿命下载荷分布，符合正态分布或近似正态分布。通常， 曲线在有限寿命阶段的HCF高周疲劳段 在双对数坐标系上近似为一直线： 图7. d = 2时，相对损伤云图 图8. 发动机侧悬置总成道路模拟试验 图9. ρ-S-N曲线 为 的实际总成或零部件的疲劳寿命曲线：其斜率k可与目标 曲线相比较，并考虑其与目标 曲线的交点，从而评价总成或零部件真实的疲劳寿命。
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user: 7. 总结和结束语 通过本文以发动机侧悬置为例，对动力总成悬置系统疲劳试验的研究，可以完整的建立动力总成悬置系统疲劳强度试验认可的试验标准。对于动力总成悬置系统在疲劳强度认可方面具有积极的借鉴意义和工程价值。
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user: 摘 要 论文提出一种新的样条曲线——可调形三次三角插值样条曲线，该样条曲线实现了对直线、圆弧、椭圆以及自由曲线等常见数控运动轨迹曲线的统一精确表达，并根据参数曲线的数据采样插补原理，对三次三角插值样条曲线的插补算法进行了研究。在保证自由曲线数控插补运动高速同时兼顾运动的平稳性，采用一系列首尾相连的微小直线段逼近给定的插值样条曲线，再利用轨迹空间和参变量空间的对应关系，控制运动加速度，得到整个离散化插补轨迹。此算法提高了自由曲线的插补速度和运动平稳性，保证了曲面数控加工的表面质量。 关键词 :数据采样插补，三次三角插值样条曲线，刀具运动轨迹，轨迹空间
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user: 1. 引言 在数控加工中，经常遇到如飞机的的机翼、汽车流线型覆盖件成形模具型腔、汽轮机叶片等许多复杂外形型面的零件。面对这类曲线曲面的描述通常采用的方法是 方法，它既能表示自由曲线曲面，又能表示一些规则的二次曲线曲面。但NURBS曲线的参数表达式比较复杂，插补运算量大，且由型值点逆求控制点的反求运算较难实现，不易于实现直接插补。为此，本课题组在文献[ 1 ] 中提出了一种新型样条曲线——可调形三次三角插值样条曲线，这种样条曲线的插值样条表达式中含有三角函数多项式，通过选择合适的控制点和形状可调参数，该插值样条可以精确表示直线、圆弧、椭圆以及自由曲线等常见工程曲线。由于该使用的三次三角插值样条避免了使用有理的数学表达形式，故其表达式比较简洁，所需的计算量也相对较小，并且能够实现实时插补，这很好的为插值曲线及曲面的设计，提供了一种全新的理论方法。 本文针对该三次三角样条曲线提出了一种新的插补计算方法，该法有效地提高了加工精度和加工过程的可靠性。其插补思想是：使用若干顺序连接的微小直线段逼近用户程序给定的插值样条曲线轮廓。将直线段映射到参变量空间，得到参变量的增量值，再通过控制参变量u，求取对应的轨迹空间中的映射点，最终得到插补点的坐标值。以此不断重复直到插补终点，可得到整个离散化插补轨迹。
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user: 2. 三次三角插值样条曲线 定义 对任意给定实数k ≥ 0，参变量u： ，称以下一组关于u的函数为带形状可调参数 的三次三角Cardinal样条基函数。 (1) 其中 ， 。 设q t 为R 2 或R 3 中给定的一组控制点(n ≥ 3)，定义参数曲线段 (2) ( ，i为曲线段号， )，为由每四个顺序控制点q i - 1 ，q i ，q i+ 1 ，q i+ 2 所构造的分段三次三角样条曲线，所有曲线段P i (u)有序组成的曲线P(u)称为三次三角样条曲线。
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user: 3. 三次三角插值样条曲线的插补计算方法 数据采样插补实质上是使用一系列首尾相连的微小直线段来逼近给定曲线。由于这些线段是按加工时间分割的，因此数据采样插补又称为时间分割法插补，近代数控系统轨迹插补在数据采样原理的基础上产生了很多新的插补算法。本文就数据采样插补原理产生的三次三角插值样条曲线的插补算法进行研究。 3.1. 三次三角插值样条曲线的插补原理 根据三次三角插值样条曲线的定义知，该曲线为多项式形式，可插值于所有给定的控制点，且整体达到C 1 连续，可以精确表示工程中一些常见的曲线，其具有计算简单、构造灵活、高精度等特点。下面讨论其插补原理： 由样条曲线原理可知，这类曲线为分段参数曲线，当参变量 在其取值期间上连续变化时，曲线上终点的位置矢量P(u)可公式(2)求出。 公式(2)的简化表达式为： (3) 式中：a，b，c， d，e，f为常数矢量， ， ， 各项系数将随插值点位置的变化而变化，即取不同的值，故三次三角插值样条曲线是一个变系数三次参数曲线插补问题。 3.2. 三次三角插值样条曲线插补实现原理和步骤 三次三角样条曲线的插补过程的直接控制量是参变量u，而最终的被控量是插补点的坐标值以及插补点所沿插补轨迹的进给速度，先利用轨迹空间到参变量空间的映射和参变量，然后再通过参变量空间到轨迹空间的映射这两大步骤的相互转换来完成。具体步骤如下：1) 根据三次三角插值样条曲线现有的几何信息，确定轨迹计算公式中的相关系数。2) 按照用户程序的进给速度、加减速要求以及允许误差，在插补周期中产生空间小直线段 去逼近被插补曲线，逐步求得各插补直线端点 的坐标值。3) 将直线映射到参变量空间，得到与其对应的参变量空间中的微小直线段即参变量的增量值，求取与参变量空间中下一点插补点的坐标。
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user: 4. 三次三角插值样条曲线的插补的实现方法 4.1. 插补预处理 为了减少三次三插值样条曲线在插补中的计算量，可将插补算法中一些可以一次性计算的任务放在实时插补前的预处理阶段完成。这些任务主要包括轨迹表达系数的求取和导数表达式系数的求取 [ 2 ] 。 轨迹表达式 系数的求取是根据CAD/CAM给出的样条曲线描述信息，在实时插补前一次性求解出轨迹计算公式所有系数a，b，c，d，e，f，对于三次三角插值样条曲线，如CAD/CAM给出的原始信息为控制点序列 ，则曲线表达式为： (4) 式中： ；M为常数矩阵； ；i为曲线段号。 三次三角插值样条曲线的常数矩阵M为： 代入(4)式得： (5) 比较式(3)和(5)可得轨迹计算公式(3)的系数与控制点序列的关系为： (6) 在样条插补过程中需要计算曲线弧长对参变量的变化率之值 ，为了减少实时计算的工作量，表达式中的导数表达式系数也在预处理阶段求出。设三次三角插值样条曲线表达式为： (7) 式中：参数 ， 为常系数。 在分析自由曲面时，实时计算 的值为： (8) 其中： 代入得： (9) (10) 多项式的系数的数值每一段曲线上的值分别是定值，因此可以在插补预处理阶段通过一次性计算预先求出，以便简化后续计算。 4.2. 三次三角插值样条曲线实时插补计算 因为数控系统的插补过程实质是每个微小直线段的两端点坐标的过程，这些点都在参数曲线上，而参数曲线上的点又是与参数值一一对应的，所以参数曲线的插补过程可以转化成连续求解一系列参数值的问题，以此计算插补轨迹上的下一点P i +1 的坐标值 。为了使刀具在曲线插补过程中能够平滑运动，保证其加工产品的质量和精度，论文不采用等参数分割插补算法。而是采用以瞬时进给速度为控制目标，允许误差为约束条件的实时插补算法 [ 3 ] - [ 7 ] 。实现过程如下： 假设给定的瞬时进给速度 ， 为所要插补的空间参数曲线，根据微分几何可知 (11) 式中 是曲线的微分弧长， 是时间微分， 是参数 的微分。 设 为数控系统的插补周期ms；u是关于时间t的函数，有： 对上式进行微分得 (12) 利用泰勒级数得展开式 (13) 由插补递推公式的一阶近似得： (14) 二阶近似得： (15) 由于现在数控系统的插补周期T一般都很小，在曲率半径不太小的情况取一阶近似迭代求得的 ，如果曲线曲率半径很小，便采用二阶近似下求得的 。 通过以上过程求出当前周期的 的值后，便可进一步计算下一插补周期参变量 的取值 为： (16) 然后，根据求得的 和轨迹计算公式，即可求出样条曲线的下一插补 点的坐标增量值 ，从而可以求得下一插补点 的坐标值 。 计算 和 ，即： 同理 (17) 再令 ，不断重复以上过程直至到达样条曲线终点就可以求出所有插补点，这样可得到整个离散化的插补轨迹。
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user: 5. 误差控制 我们知道数控系统实时插补是采用泰勒展开式计算各插补周期的参变量增量，然后由该参数值映射到轨迹空间实现轨迹插补不停向前进行，因此插补过程中并没有累积误差，但在一个插补周期内，插补轨迹使用小线段去逼近三次三角样条曲线，这样就会存在轮廓误差，近似地可以认为是弦高误差 [ 8 ] 。插补误差图如图1所示。 (18) 式中： 为前一插补点的曲率半径，其值等于该点曲率的倒数， ； 近似看作一个插补周期的插补长度，有 。 其中局部的曲率 由如下公式所得： 当最大允许轮廓误差为 时，则瞬时进给速度 需要满足如下条件： (19) 当采用高速切削加工曲线曲面时，由于曲率的存在，必然会引起较大的进给加速度。若加速度过大，超过机床进给系统动态刚度的设计承受能力，就会给整个加工系统、加工过程和零件的加工质量造成严重影响。因此，必须将加工进给的加速度限制在允许的范围内。当最大允许法向加速度为 时，进给速度 需要满足如下条件： (20) 为避免式中曲率半径 的计算不便，比较式(19)和(20)，有： (21) 因此实际的瞬时进给速度的取值为： 图1. 插补误差示意图 式中 为给定的瞬时进给速度， 为满足最大允许误差 的进给速度， 为满足最大法向加速度的进给速度。该瞬时进给速度同时满足了给定进给速度、最大允许误差及最大法向加速度等约束条件，从而很好地满足了现代数控加工对于高速高精度的要求。 例如，现采用高速加工一段三次三角插值样条曲线，其最小曲率半径为 ，指令进给速度为21 m/min，要求零件的轮廓误差小于 ，机床的进给加速度小于0.2g (g为重力加速度)。现在利用本文提出的插补算法控制，设插补周期为1 ms。计算可得 ，即进给加速度较轮廓精度要求得到的进给速度长更小。当加工处于曲率较小的区域时，可以正常进给速度21 m/min加工，对应的插补进给步长为L = 0.35 mm。由式(20)可知，当曲率半径小于62.5 mm时， 插补进给速度由 决定随着曲率的增大而逐渐下降，步长随之减少，至最小曲率半径50 mm处，进给速度降至最低， ，对应的步长为L = 0.313 mm，轮廓误差为 。由此可见，该插补算法可以满足曲线高速高精度加工的各项要求。
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user: 6. 结束语 1) 本文提出了一种自由曲线的简洁表达式，实现了对常见数控加工刀具运动轨迹曲线的统一精确数学表示和自由曲线的快速插补； 2) 基于数据采样插补原理，实现了三次三角插值样条曲线的实时插补计算； 3) 该算法插补弦长的波动较小，具有良好的速度稳定性从而提高加工精度。
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user: 摘 要 丝瓜是我国南北各地夏季重要的瓜类蔬菜作物之一，在我国栽培历史悠久，地方品种资源丰富。为了提高种质资源的利用效率，迫切需要有一套统一、标准的方法和技术体系来对这些地方种质资源进行科学的鉴定，发掘优异的性状并加以开发利用。本文介绍包括试验设计、植物学特征和生物学特性的调查与鉴定、数据分析与校验的丝瓜种质资源鉴定评价技术体系。 关键词 :丝瓜，种质资源，鉴定技术
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user: 1. 引言 农作物种质资源是人类生存和发展最有价值的宝贵财富，是国家重要的战略资源，是作物育种、生物科学研究和农业生产的物质基础 [ 1 ] 。多年来，我省农业科技工作者从国内外搜集保存了大量的种质资源，并利用这些宝贵的种质资源先后育成了一批拥有自主知识产权的新品种，对我省农业生产的发展起了积极有效的作用。然而，由于现代育成的农作物品种大量推广，一方面促进农业增产增收，另一方面造成农作物遗传多样性的减少和种质的一致性，而遗传多样性的减少和种质的一致性增强易导致生物遗传资源脆弱和病虫等自然灾害的暴发，从而造成巨大损失。由于生产中不断选用新育成品种，使我们的祖先遗留下来的许多老品种，尤其是地方品种被逐渐淘汰，从而使一些遗传资源面临消失的风险 [ 2 ] 。如浙江台州的白皮丝瓜地方品种“青顶白肚”，因其优质高产抗病、适应性广、商品性好等优点，深受消费者喜爱，在促进农业增效、农民增收中发挥了明显的作用。但种质保存工作没有得到足够重视，一直以来都是瓜农自繁自留自用的现象，加上隔离条件不能保证，导致品种混杂、原有种性退化现象十分严重。如再不引起高度重视，“青顶白肚”丝瓜原有的优良种性将濒临逐步衰退甚至消亡。因此，开展丝瓜地方种质资源的保护与开发利用就显得非常之紧迫和必要。 丝瓜(学名：Luffa cylindrica)属葫芦科丝瓜属一年生攀援草本植物，又称胜瓜、菜瓜，其嫩瓜为夏季重要的瓜类蔬菜之一。中国南、北各地普遍栽培，也广泛栽培于世界温带、热带地区。丝瓜分为有棱的和无棱的两类。有棱的称为棱丝瓜，瓜长棒形，前端较粗，绿色，表皮硬，无茸毛，有8~10条棱，肉白色，质较脆嫩。无棱的称为普通丝瓜，俗称“水瓜”。常见品种有：青皮丝瓜和白皮丝瓜。丝瓜营养丰富，口感好，具有味甘、性凉，清热凉血、解毒通便、保肝护肝，降低糖脂、血脂，润肌美容、通经络、下乳汁等功效。丝瓜既可大面积栽培，形成商品化生产；也可一家一户利用房前屋后的零星地块种植，满足自身消费的需要。开展丝瓜地方种质资源的保护与开发利用，既对当前农业种植业结构调整，发展效益农业有重要的意义，也对夏秋蔬菜淡季能及时供应时鲜蔬菜具有重要作用。丝瓜在浙江的台州、温州、杭州、绍兴、金华、丽水、宁波等地都有较大面积栽培，全省常年种植面积约15万亩，在各地已形成一批具有相当规模、专业化程度较高的专业合作社和生产基地，其中反季节设施栽培亩产量可达5000 kg以上，亩收入高达1万多元。 丝瓜自宋代、明代引入我国以来，由南至北普遍栽培，逐渐形成具有地方特色的丝瓜种质，种质资源(尤其是地方资源)比较丰富 [ 3 ] 。不同的育种单位出于育种需求，虽然各自收集了部分种质资源，但由于没有统一的鉴定标准，各自获得的信息较为混乱，同一品种相同性状的描述差异很大，使得信息的交流和材料共享受到严重的阻碍。为了打破这种现状，提高丝瓜种质资源的鉴定评价和利用效率，本研究报道一种较为完善的丝瓜种质资源鉴定评价体系，方便各育种单位整理、鉴定已有的资源，发掘优异的性状并加以开发利用，推动我国丝瓜育种的整体水平。
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user: 2. 种质资源的调查考证 2.1. 查阅资料考证 通过查阅地方志、品种志、农史等文献资料，考证待鉴定地方种质资源的来源、分布、种植与利用、科属种、主要特征特性及其栽培措施等。 2.2. 分布来源调查 根据资料考证结果，对待鉴定种质产地分布的范围、种植季节、面积和产量状况及其利用情况等进行实地调查。 2.3. 原产地考察 在种质资源的幼苗期、营养生长期、开花期和成熟期等关键时期，根据种质类型特点安排考察时期。采集的信息有：反映种质典型性状图片；种质在原产地主要特征特性及其表现；收集一定数量具有典型性状的种质。
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user: 3. 种质资源的种植鉴定与提纯 3.1. 种质资源的种植鉴定 为了全面了解待鉴定种质的特性特征、品种纯度和适宜种植季节及其管理技术措施，按种质类型安排2~3个生长周期的种植观察鉴定和种质提纯。种植鉴定过程中对种质基本特征特性进行记载，观察记载的内容主要为种质的植物学形态特征和农艺性状。具体记载内容与方法参照《浙江省农作物种质资源调查收集技术规范(试行)》 [ 4 ] 和《丝瓜种质资源描述规范和数据标准》 [ 5 ] 执行。然后根据各种质鉴定评价的文字和图像信息，建立各种质性状鉴定评价数据库和图像数据库。 3.2. 种质资源的提纯 将经核实的种质进行提纯，繁殖鉴定工作和入库(圃)保存所需的种质数量，具体参照《浙江省农作物种质资源繁殖更新技术规范(试行)》 [ 6 ] 执行，经提纯繁殖后的种质供鉴定评价使用。对于1份种质中混杂有2个以上品系的应先分离，后分开鉴定，入库(圃)保存时冠以-1、-2等加以区分。 提纯方法：由于收集到的材料基本是地方种质，纯度不是很高。因此对所有种质材料要进行连续2~3年进行人工授粉，套袋自交。提纯时除防止机械混杂外，严格做好田间隔离和控制授粉工作，防止自然杂交。制种田一般要求远离其它丝瓜及葫芦科作物2000 m以上，在3月下旬至4月上旬播种。开花结果后55~60 d就可采收，避免挂果过长造成种子在瓜络内发芽，影响种子质量和数量。 所有种质材料经优势植株选择、优质瓜果筛选进行种质资源的定向培育、提纯复壮，并将退化严重的种质材料列为重点对象。结瓜期间加强病虫害的防治，尤其是瓜实蝇的防治，以免造成伤口，易致病菌侵染而烂瓜。收获时严格做到单收、单脱、单晒，贮藏有专用仓库，并有专人保管。 一级筛选：在结果盛期，从商品瓜瓜形、大小、商品瓜皮色和风味、水分含量、抗病性等方面入手，进行优势植株选择，对优良瓜条进行套袋自交并收集其种瓜。 二级筛选：对收集到的种瓜进行筛选，从中剔去种瓜形态不规则、老熟程度不够的。尽量在植株自然枯死后采瓜剖种，种子晒干后收藏。 三级筛选：在种子收藏前，剔去劣种、空壳和杂质，标记包装后储存于冰柜中以备翌年播种育苗。
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user: 4. 田间试验设计 4.1. 试验地的选择 用于鉴定的试验地应能够满足丝瓜植株的正常生长和获得正常产量的需要，使其基本特征特性能得到正常表达。试验地土质应具有当地代表性，前茬一致，不重茬、平整、肥力中等、均匀。试验地要远离污染、无人畜侵扰、附近无高大建筑物。 4.2. 田间设计 所有种质材料均按当地的生产习惯露地搭架种植，每年播种期均安排在春季3月中旬进行。供试种子在55℃温水中浸种15 min，然后清水浸种12 h，放入恒温培养箱中30℃催芽，胚根长至约0.5 cm时，播于72格塑料穴盘内(播种基质为市场上销售的瓜类蔬菜育苗专用基质)。当幼苗2~3片真叶时定植于大田。试验田区组四周应设置保护行。采用畦宽5 m，每畦双行，株距50 cm。丝瓜田间种植采用平棚架栽培方式，试验田四周设置保护行。小区面积20 m 2 ，每份种质重复3次，每重复种植20株，采用随机区组排列，各重复间间隔1株，每份种质共种植60株。移栽定植后只治虫不防病，其他肥水及田间管理等栽培措施与大田生产基本相同。在进行田间管理时，及时引蔓上架，等瓜藤长到架顶后对主蔓、子蔓、雌花节率等性状调查完成后再对主、子蔓摘心。从试验小区中选取其中10株标记为性状调查植株，另10株标记为测产植株。
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user: 5. 数据采集 所有形态特征和生物学特性观察试验原始数据采集均应在种质材料正常生长情况下获得，如遇自然灾害等因素严重影响植株正常生长，应重新进行观察试验和数据采集。每个材料至少观察10株以上，且进行2~3年重复观察。
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user: 6. 实验数据统计分析和校验 进行丝瓜种质资源鉴定应采集的信息包括：基本信息、形态特征和生物学特性、品质特性、抗逆性、抗病性、栽培技术，最后对该种质做出综合评价。每份种质的形态特征和生物学特性观察数据根据2~3年度的观察值，计算每份种质性状的平均值，并判断试验结果的稳定性和可靠性。
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user: 7. 形态特征和生物学特性观察记载项目与方法 7.1. 种质的来源与原产地情况 详细记载每一种质的名称、编号、类型、来源与分布情况以及原产地的主要特性等。 7.2. 观察记载项目 农艺性状：播种期、定植期、雄花始花期、雌花始花期、始收期、末收期、种瓜收获期、定植-始收天数等。 植物学特性：子叶色、子叶长、子叶宽、下胚轴长度、主蔓节间长、主蔓色、主蔓粗、叶形、叶色、叶缘、叶片长、叶片宽、叶柄长、花梗长、第一雌花节位、雌花节率、结瓜习性、瓜形、瓜把长、近瓜蒂端形状、瓜顶形状、商品瓜皮色、瓜面腊粉、瓜面茸毛、近瓜蒂端颜色、瓜斑纹类型、瓜斑纹色、瓜面光泽、瓜棱、棱数、瓜面特征、瓜瘤稀密、瓜刺与茸毛、瓜面蜡粉、商品瓜肉色、瓜肉厚、种瓜皮色、种皮颜色、种子形状、形态一致性、熟性等。 产量与经济性状：瓜长、瓜横径、单瓜重、单株瓜数、早期产量商品瓜单产、种瓜长、种瓜横径、种瓜重量、种皮色、单瓜种子数、种子千粒重、产量等。 品质与抗病抗逆性：瓜色均匀度、肉质、水分含量、风味、维生素C含量、可溶性固形物含量、膳食纤维含量、耐贮藏性、品质、耐冷性、耐热性、病毒病、霜霉病、疫病、枯萎病抗性等。 7.3. 观察记载方法 丝瓜种质资源特征特性观察指标、观察时期、观察部位、观察方法及分类标准参照《丝瓜种质资源描述规范和数据标准》 [ 5 ] 。 7.4. 图片采集方法 在进行植物学形态特征、农艺性状观察和特性鉴定的同时，应对重要特征特性拍摄必要的照片，并建立图片数据库。采集5个生长时期(苗期、成株期、盛花期、成熟期、种子)的典型性状图片，每个时期至少1张。
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user: 8. 抗逆性鉴定 8.1. 耐冷性 丝瓜的苗期耐冷性鉴定方法采用人工模拟气候鉴定法。 8.1.1. 试验处理方法 各丝瓜种质均用穴盘育苗，达到2叶1心时进行处理。 苗期耐冷指数：温度设10℃，8℃，6℃，4℃四个梯度，光照强度2000 lx，每温度处理1 d，每天记录正常苗、萎蔫苗、死亡苗情况。其中，若有叶片皱缩、叶色变暗、叶片有如烫伤等表现但未死亡的均计为萎蔫苗。三次重复，每处理30株。 低温胁迫：温度10℃，光照2000 lx，每天光照10 h，处理10 d后测定植株生长量，包括全株重，根系重，叶片大小，根系活力、细胞膜透性、脯氨酸含量，测定方法采用李合生的方法[ 3 ] 。 冷害恢复情况比较：将2叶1心的小苗放到培养箱中，进行持续降温处理，待小苗出现冷害，所有叶片开始萎蔫后取出，进行常温恢复。一周后记录幼苗恢复率(成活率)。 8.1.2. 数据处理分析 苗期耐冷性评价数据处理：借鉴有关文献介绍的相关方法，结合低温胁迫后的天数、正常苗的比率萎蔫苗的比例三方面的因素对材料耐冷性进行评价。正常苗比萎蔫苗权重大，设正常苗权重K 1 、萎蔫苗权重K 2 分别为3和1。 (N i ：低温胁迫第i天；M：进行低温胁迫的最初苗数；M i ：第N i 天正常苗数；M j ：第N i 天萎蔫苗数；K 1 ：正常苗权重；K 2 ：萎蔫苗权重)。 低温胁迫 低温胁迫数据处理：对原始数据的线性标准化变换，使结果落到[0，1]区间，转换函数如下： 转换后，各项所占权重一致，直接相加。但根据各个指标对耐寒性影响的正负关系进行相加，其中根系活力和根系生长量为正值，其余两项为负值。 耐冷性分为强、中、弱3级，即大于等于0.70为强，介于0.55和0.70之间为中，小于等于0.55为弱。 8.2. 耐热性 丝瓜的苗期耐热性鉴定采用人工模拟气候鉴定方法。育苗及苗期管理参照耐冷性鉴定。设置耐热性不同的对照品种。 幼苗在3叶1心时，置38℃下胁迫72 h。观察幼苗的热害症状，热害级别根据热害症状分为5级。 0级：无热害症状；1级：1片叶变黄或萎蔫；2级：2片叶变黄或萎蔫；3级：3片叶变黄或萎蔫；4级：整株枯死。 热害指数(CI)依据下列公式计算： 式中xi为各级热害级值，ni为各级热害株数，N为调查总株数。耐热性根据热害指数分为3级。 3 强(热害指数 < 35%) 5 中(35% ≤ 热害指数 < 65%) 7 弱(热害指数 ≥ 65%)
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user: 9. 抗病性鉴定 丝瓜种质资源的病毒病、霜霉病、疫病、枯萎病、白粉病抗性均参照《丝瓜种质资源描述规范和数据标准》[ 5 ] 8.1~８.4的方法执行。
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user: 10. 评价报告 鉴定评价报告包括：鉴定方案、实施过程、结果分析、结论、种质简介(包括作物、品种名称与别名、来源及分布，特征、特性，栽培要点，综合评价等内容)。
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user: 11. 专家审核鉴定数据 在鉴定试验最后一个生长周期的种质特征特性最佳表现时期，邀请同行业专家2~3名对种质鉴定结果(包括所有鉴定试验获得的原始数据和图片、鉴定评价报告)进行审核，并出具审核意见。
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user: 摘 要 三叶青(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg)在我国南方为民间常用药，其全株可入药，特别是块根，具有清热解毒、消炎、抗病毒、活血化瘀等功效，主要用于发烧、小儿高热惊厥、肺炎等的治疗。最近，人们发现三叶青在抗肿瘤、抗病毒以及调节免疫力等方面具有显著的疗效。这些研究说明三叶青具有很高的药用研究价值，本文从三叶青的生物学特性、化学成分、药理作用、临床应用及生物工程等研究领域阐述相关的研究进展，以期为三叶青的进一步研究提供较为全面的信息。 关键词 :三叶青，化学成分，药理作用，临床应用，生物工程
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user: 1. 引言 三叶青(Radix Tetrastigmae)为葡萄科崖爬藤属植物三叶崖爬藤(Tetrastigma hemsleyanum Dielset Gilg)，其块根或全草可入药，为我国特有珍稀植物 [ 1 ] 。又名有角乌蔹莓、蛇附子、石抱子、土经丸、金线吊葫芦、三叶对、小扁藤、三叶扁藤、拦山虎、雷胆子、破石珠等[ 2 ] [ 3 ] ，广泛分布于长江以南各省份，主要有浙江、江西、江苏、福建、湖南、湖北、广东、广西、贵州、重庆、四川、西藏、云南、海南和台湾等地区。生长微环境主要是山坡、林下的灌丛中或山谷溪边林下的岩石缝中，海拔高度一般为300~1300米 [ 4 ] 。 三叶青是民间常用药，块根或全草可以入药，可用于治疗高热惊厥、肺炎、哮喘、肝炎、肾炎、风湿痹痛、跌打损伤、痈疔疮疖、湿疹、蛇伤等 [ 2 ] 。《本草纲目》记载“三叶崖爬藤，性味苦、辛、凉，清热解毒、活血祛风”；《植物名实图考》记载“蛇附子可治小儿高热、止腹痛、取浆冲服”；《浙江民间常用草药》记载“治小儿风热，惊风和疝气痛；治蛇咬”；《江西草药》记载“治小儿高热惊厥，肺炎，肝炎，外伤出血”等等。近年来在现代药理学、化学成分等方面取得了一些进展，本文对三叶青的化学成分、药理作用、临床应用及生物工程等研究现状进行较为系统的阐述，为研究者提供借鉴。
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user: 2. 三叶青的生物学特征 三叶青为草质藤本，小枝纤细，有纵棱纹，无毛或被疏柔毛。卷须不分枝，与叶对生。叶为掌状3小叶，披针形，长3~10 cm，边缘有4~6个锯齿。花序腋生，长1~5 cm，二级分枝通常为4，集生成伞形，花二歧状着生在分枝末端；花序梗长1.2~2.5 cm，被短柔毛；花蕾卵圆形，高1.5~2 mm，顶端圆形；花萼蝶形，萼齿细小，卵状三角形；花瓣4，卵圆形，顶端有小角；雄蕊4，花药黄色；花盘明显，4浅裂；子房陷在花盘中呈短圆锥状，花柱短，柱头4裂。果实近球形或到卵球形，直径约0.6 cm，种子1颗；种子倒卵椭圆形，顶端微凹，基部圆钝，表面光滑，种鳍在种子背面中部向上呈椭圆形，腹面两侧洼穴呈沟状，从下部1、4处向上斜展直达种子顶端 [ 4 ] 。三叶青盛花期在5月上、中旬，历时7~10天，开花期一直持续到6月下旬。其结果期与花期重叠，花谢后即形成小米大小的绿色圆形小果，成熟时果实由绿色变为红色，浆果球形，软球状。地下块根呈纺锤形、卵圆形、葫芦形或椭圆形，一般长1~7 cm，直径0.3~4.2 cm，表面褐色、棕色，质硬而脆，断面平坦而粗糙，类白色、粉色，可见棕色形成层环，气辛、味甘 [ 5 ] 。
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user: 3. 三叶青的化学成分 三叶青中含有酚类、氨基酸类、糖类、黄酮类、萜类、强心苷类、甾体类、油脂类等成分 [ 6 ] 。 3.1. 块根中的化学成分 3.1.1. 石油醚提取物 胡轶娟等 [ 7 ] 从三叶青块根的石油醚提取物中检出25个组分，鉴定出16个化合物，按含量依次降低分别为9，12-十八碳二烯酸、十六酸、油酸、棕榈酸、α-亚麻酸、9，12，15-十九碳三烯酸、2羰基-D葡萄糖酸、二十酸、9，12，15-二十碳三烯酸、D-果糖、木酮糖、十七酸、D-葡萄糖、肉豆蔻酸、2-羟基苯甲酸、3，4-二羟基苯甲酸；郭晓江 [ 8 ] 分离得到水杨酸。 3.1.2. 乙醚提取物 霍昕等 [ 9 ] 从三叶青块根的乙醚提取物中，共分离出21个组分，鉴定出18个化学成分，其中相对百分含量高于1%的分别确定为亚油酸35.28%、棕榈酸26.93%、油酸15.56%、二苯胺7.40%、亚麻酸甲酯7.15%、硬脂酸2.41%，其余的分别鉴定为樟脑2，3-丁二醇、己酸、苯甲酸、苯乙醇、苯酚、6，10，14-三甲基-2-十五烷酮、异丙苯、豆蔻酸、十五酸、补骨脂素、十七酸。陈丽芸 [ 10 ] 从三叶青的乙醚提取物中分离得到10个单体化合物，β-谷甾醇、棕榈酸、原儿茶酸、白藜芦醇、山奈酚、槲皮素、对羟基苯甲酸、水杨酸、4-羟基肉桂酸、异槲皮苷，并对其进行抗肿瘤活性筛选，得到2个具有明显抗肿瘤活性的化合物，即白藜芦醇和山奈酚。 3.1.3. 氯仿提取物 杨大坚等 [ 3 ] 从三叶青块根的氯仿提取物中分离得到3个化合物：6'-O-苯甲酰基胡萝卜苷、胡萝卜苷、β-谷甾醇。 3.1.4. 乙酸乙酯提取物 李瑛琦等 [ 11 ] 从三叶青块根的乙酸乙酯提取物中分离到了β-谷甾醇、山奈酚、槲皮素、山奈酚-3-O-新橙皮糖苷；郭晓江 [ 8 ] 分离得到香橙素、山奈酚-3-O-β-D葡萄糖苷、烟花苷、根皮苷、云杉新苷、1'-O-苄基-芸香糖苷；曾婷 [ 12 ] 分离得到儿茶素、鼠李柠檬素、山奈酚-7-O-α-L-吡喃鼠李糖、白藜芦醇、astringin、大黄素、大黄素-8-O-β-D吡喃葡萄糖苷、大黄素甲醚-8-O-β-D吡喃葡萄糖苷。 3.1.5. 正丁醇提取物 郭晓江 [ 8 ] 从三叶青块根的正丁醇萃取物中分离得到槲皮素苷、刺槐素。 3.2. 地上部分的化学成分 刘东等 [ 13 ] 从三叶青地上部分的石油醚萃取物中分离得到蒲公英萜酮、蒲公英萜醇、β-谷甾醇、麦角甾醇、α-香树脂醇、三十二酸；从氯仿萃取物中分离得到水杨酸、丁二酸；从乙酸乙酯萃取物中分离得到胡萝卜甙、芹菜素-6-α-L-吡喃鼠李糖(1-4)-α-L-吡喃阿拉伯糖甙、芹菜素-8-α-L-吡喃鼠李糖(1-4)-α-L-吡喃阿拉伯糖甙、山奈酚-7-O-α-L-吡喃鼠李糖-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、没食子酸乙酯；从正丁醇萃取物中分离得到甘露醇、芹菜素-6，8-二-β-D-吡喃葡萄糖甙、环四谷氨肽。孙永等 [ 14 ] 从三叶青叶片的甲醇提取物中分离得到了13种物质：绿原酸、新绿原酸、咖啡酰奎宁酸、5-p-coumaroylquinic acid、异荭草素-2″-O-鼠李糖苷、异荭草素、荭草素-2″-O-鼠李糖苷、荭草素、1-p-coumaroylquinic acid、牡荆素-2″-O-鼠李糖苷、异牡荆素-2″-O-鼠李糖苷、牡荆素、异牡荆素。
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user: 4. 药理作用 4.1. 抗肿瘤作用 丁丽等 [ 15 ] 采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法，研究发现三叶青乙醇提取物和其4个提取部位对肿瘤细胞均有不同程度的抑制作用，其中三氯甲烷部位和石油醚部位在一定浓度下可有效抑制人宫颈癌细胞Hela 229、人胃腺癌细胞AGS、人恶性黑色素瘤细胞A375和人膀胱癌细胞5637的活性，并且其抑制作用表现出浓度依赖性；冯正权等 [ 16 ] 研究发现三叶青黄酮能显著地抑制SGC-7901人胃癌细胞的生长，并且具有浓度依赖性，且细胞有明显的凋亡特征性改变，并能降低细胞上清液中MMP-2的含量；张立明等 [ 17 ] 研究发现三叶青黄酮还能显著抑制SMMC-7721肝癌细胞的生长，具有浓度依赖性；王明仪和魏克民等 [ 18 ] 研究发现三叶青乙酸乙酯提取物具有抑制HepG-2皮下移植瘤的作用，作用机制可能与提高IFN-γ和TNF-α平有关；李华美和魏克民 [ 19 ] 研究发现中药三叶青乙酸乙酯提取物能抑制小鼠Lewis肺癌细胞的生长，可能与促进肿瘤细胞坏死及下调Bcl-2、上调Bax和caspase-3从而促进肿瘤细胞凋亡有关；刘跃银，夏红 [ 20 ] 研究发现三叶青乙酸乙酯提取物具有诱导人结肠癌HT-29细胞凋亡作用，其作用机制与激活线粒体途径有关；陈丽芸 [ 10 ] (2014)以系统溶剂萃取法对三叶青乙醇提取物进行依次萃取，并采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法，以MB-435S细胞为受试对象，筛除了两个活性部位，乙醚部位和水部位，其IC 50 分别为99.7 μg/mL和127.8 μg/mL。 4.2. 抗病毒作用 杨学楼等 [ 21 ] 通过三叶青提取物含氮碱A和含酮物F，粗全浸提取物S1和S2在小白鼠体内和鸡胚成纤维细胞上的实验证实，以上4种药物均显示出不同程度的抗病毒作用。其中A和F对流感病毒PR3株及仙台病毒(小白鼠肺适应株)有较强的抗病毒效果；杨雄志等 [ 22 ] 研究发现三叶青乙酸乙酯提取物对乙肝病毒具有较强活性，能明显降低HBV的DNA复制水平。 4.3. 抗炎、镇痛、解热作用 资古明等 [ 23 ] 研究发现给小鼠腹腔注射三叶青块根提取物，在热板法和苯醌法致痛模型上均有明显的镇痛效果，以及对二甲苯引起小鼠耳肿胀有明显抑制作用；黄真等 [ 24 ] 研究发现三叶青提取物能明显抑制小鼠腹腔毛细血管炎性渗出，抑制二甲苯所致小鼠耳廓肿胀及10%蛋清致大鼠足趾肿胀，减少醋酸致小鼠扭体次数，提高热板法小鼠痛阈值，降低干酵母和2，4-二硝基苯酚致大鼠发热模型的体温，从而证实了三叶青具有较好的抗炎、镇痛及解热作用。 4.4. 保肝作用 钟晓明等 [ 25 ] 采用CCL 4 致小鼠急性肝损伤药理模型，研究发现三叶青提取物能够明显降低CCL 4 致小鼠肝损伤后ALT、AST增高，减轻肝细胞变性、炎症浸润及坏死等病变，降低肝中脂质过氧化物MDA生成量，表明三叶青提取物对CCL 4 所致肝损伤具有一定的保护作用；张同远等 [ 26 ] 采用CCL 4 反复多次给药，造成大鼠慢性肝损伤，检测造模动物血清ALT、AST、HA (透明质酸)、LN (粘连蛋白)、T-Bili (总胆红素)、TP (总蛋白)、ALB (白蛋白)水平及A/G (白蛋白/球蛋白比率)。结果显示三叶青可降低造模大鼠血清ALT、AST、HA、LN、T-Bili水平，抑制造模动物血清TP、ALB水平及A/G的下降和提高大鼠存活率，表明三叶青具有良好的保肝降酶和抗肝纤维化作用；马丹丹等 [ 27 ] 通过对三叶青多糖抗四氯化碳致急性肝损伤的研究，发现三叶青中多糖的含量为8.69%，与模型组比较，三叶青多糖治疗组ALT、AST及MDA含量均明显降低(P < 0.01)，而SOD水平显著提高(P < 0.01)，表明三叶青多糖对CCl 4 造成的小鼠急性肝损伤具有阻抗作用。 4.5. 调节免疫作用 钟晓明等 [ 28 ] 研究发现三叶青提取物能拮抗烫伤致大鼠血清IgA含量降低、回肠粘液中S-IgA含量降低及肠粘膜中MDA含量升高作用，能拮抗烫伤致大鼠脾脏淋巴细胞增殖能力下降、NK细胞活性降低及烫伤引起的血清IL-6水平增加作用，提示三叶青提取物对烫伤引起的肠道局部和全身免疫紊乱有纠正作用。丁刚强等 [ 29 ] 研究发现三叶青使小鼠体内TNF-以、IFN-以含量增高，能提高小鼠的细胞免疫功能、体液免疫功能、单核-巨噬细胞吞噬功能。 4.6. 急性毒性 江月仙等 [ 30 ] 将三叶青按《保健食品检验与评价技术规范》(2003年版)中“食品安全性毒理学评价试验”进行实验，发现第一阶段大鼠经口急性毒性半数致死量(LD50)雌雄两性别均大于100.0 g/kg体重，小鼠经口急性毒性半数致死量(LD50)，雌雄两性别均大于40.0 g/kg体质量，按急性毒性分级标准判定，属实际无毒，第二阶段Ames试验结果为阴性，小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠精子畸形试验结果均为阴性，说明三叶青未显示出致突变性。 上述药理研究成果说明：1) 三叶青具有非常出色的药用价值；2) 至今还未发现三叶青的临床毒性。
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user: 5. 临床应用 朱祖禄 [ 31 ] 曾报道三叶青为当地民间常备用医治小儿发烧、咳嗽和各种炎症，有效，也有人用作毒蛇咬伤后内服和外敷药以及用作刀口创伤，有防腐消炎功效，此外，根据28例麻疹并发肺炎的患儿服用三叶青的临床观察，它对肺炎、结合膜炎、咽峡炎等疗效甚佳；刘为熙 [ 32 ] 曾报道以浙江省遂昌县中医药的老中医林宝福的经验方“三叶青饮”治疗小儿外感高热80例，取得满意疗效，其中痊愈41例(51.25%)，显效23例(28.75%)，有效11例(13.75%)，无效5例(6.25%)，总有效率93.75%；徐有水 [ 33 ] 曾报道以三叶青、生石膏为主药的三叶青石膏汤治疗小儿外感发热72例，效果满意。 单敬文 [ 34 ] 曾报道为热毒内攻的乳腺癌患者治疗时，配方中加入了三叶青20 g，患者连续服药3个月后，诸症均有改善；石镇东 [ 35 ] 曾报道治疗乳腺癌患者的脾胃虚弱证和气阴亏虚证时，使用了三叶青来消肿散结、解毒抗癌；魏克民等 [ 36 ] 研制了以三叶青为主配以黄芪、人参皂苷制成的制剂金芪片，并应用于临床，120例恶性肿瘤病人服用90天，完全缓解52例，部分缓解42例，稳定18例，进展8例，总有效率78.33%，表明三叶青及其制剂金芪片对恶性肿瘤病人有较好的效果。 郜红利 [ 37 ] 曾报道三叶青能治疗妇科疾病如血崩、白带等；