一、植物综合参数动态测试系统的研制（论文文献综述）
宋家锋[1]（2021）在《基于带节秸秆的轻质吸能结构仿生研究》文中指出缓冲结构广泛地应用在车辆工程、农业工程、航空航天和国防工业等领域中,设计出吸能特性好、质量轻的缓冲吸能结构对保障人员和设备安全具有重大的科学意义和应用前景。本文基于工程仿生学原理,以自然界中轻质高强的秸秆为仿生原型,采用理论与试验相结合的方法对薄壁结构、泡沫填充结构和蜂窝结构进行了仿生优化设计,主要结论如下:（1）根据相似性分析,选取轻质高强的高粱和芦苇秸秆作为仿生原型,宏微观结构分析表明:两种秸秆宏观上表现为变壁厚的锥形结构,且规律分布着节特征。沿着茎秆自上而下,其壁厚和直径逐渐增大的趋势,而节间距表现为先增大后减小的趋势。两种秸秆的截面特征有所不同,芦苇秸秆圆环形中空截面,而高粱秸秆截面为渐进式具有凹槽的非圆截面填充结构。微观上,两种秸秆均由纤维组织层、多孔基质以及大小维管束簇结构组成,且基本组织均为梯度变化的多孔结构,不同的是维管束的组织形式存在一定差异。（2）通过对高粱和芦苇秸秆的静/动态力学性能分析发现,拉伸时,节特征表现为负面作用;而在压缩、弯曲以及冲击时节特征则表现为增强作用。高粱/芦苇的有节试样的轴向抗压强度、径向抗压强度、抗弯强度分别较相同部位无节试样高出4.1/4.4,0.66/13和8.4/5.3倍。动态冲击试验表明,高粱/芦苇的有节试样的轴向抗冲击峰值载荷较相同部位无节试样分别高出了2.1/1.9和1.6/1.8倍,冲击韧性高出了5/4.5倍。力学试验表明:节特征可以有效的提升秸秆的承载能力,对于空心芦苇秸秆结构,节特征的增强作用占据主导作用;而对于高粱秸秆的实心结构,髓芯和节的共同作用使得其力学性能更优。（3）为明晰节特征对茎秆的增强作用,基于Micro-CT技术,建立了高粱和芦苇秸秆节特征以及维管束结构精细数字模型;并结合力学试验和各向异性材料本构关系,建立了高粱和芦苇秸秆的CT和CAD有限元模型。有限元仿真分析可知:与传统CAD模型相比,CT重构模型的仿真结果与真实的试验现象更为接近,误差为10.77%。同时分析了节特征对秸秆的增强作用,从理论上推导了适用于高粱和芦苇秸秆中节结构径向压缩时临界屈曲应力的力学模型。（4）根据高粱秸秆的非圆截面特征,提出了仿生凹槽管的设计方法,试验结果表明:仿生凹槽管的比吸能、抗弯强度、压溃力效率分别比普通圆管提高93.10%、50.97%、15.05%,质量降低了2%。根据高粱和芦苇秸秆中空、凹槽以及节特征,对泡沫填充结构进行了仿生优化设计,试验结果表明:仿生泡沫填充结构中,锥孔型仿生设计方法所得到的泡沫填充结构质量最轻;其中,泡沫填充碳纤维增强管的比吸能较完全填充碳纤维增强管提高了32%,且质量下降了29.01%。根据两种秸秆节特征处微观层面的多孔结构及梯度特性,提出了仿生蜂窝晶胞及边线结构的设计方法,分析结果表明:共有3种方法及6种结构的表现优于六边形蜂窝结构的性能。其中表现最优的为五边形-圆形组合式蜂窝管,与六边形蜂窝结构相比,其吸能提高41.06%,比吸能提高了39.98%。（5）基于各薄壁吸能结构的仿生优化设计研究结果,提出了一种仿生三级缓冲结构。单腿准静态试验表明:仿生三级缓冲结构与传统三级缓冲结构相比,其质量下降了22.37%,比吸能提升15.94%。着陆冲击试验表明:在硬地面冲击测试时,仿生三级缓冲结构可以有效的消除52.3%过载效应,比传统三级缓冲结构的高出18.06%。在松软地面冲击测试时,仿生三级缓冲结构可以有效的消除45.9%过载效应,比传统三级缓冲结构高出27.15%。本文在对自然界中两种带节秸秆进行宏微观结构分析和力学特性试验的基础上,提取了非圆截面、梯度壁厚特征、增强节特征、特征晶胞及边线结构等特征,对薄壁吸能结构进行了仿生优化设计,研究成果可以为吸能结构设计、性能分析提供理论依据和参考。
徐沛拓[2]（2021）在《海洋激光雷达系统研制及典型探测结果》文中研究表明海洋环境信息的感知是保障海洋环境安全的基础,尤其是在当下全球生态环境问题日益凸显、极端天气不断增多的背景下,人们对全方位、高精度的海洋观测有了更迫切的需求,激光雷达便是一种重要的海洋观测工具。本文研究了集偏振、多视场、荧光和拉曼等多种信号探测能力于一体的高性能船载海洋激光雷达,并进行了信号仿真论证和系统定标校验,同时在中国近海、千岛湖等诸多典型水域中开展了外场实验及应用研究。本文工作贯通了海洋激光雷达的模型机理、仪器研制、反演算法与应用分析,为船载激光雷达观测海洋提供了全链路的解决方案,是未来发展星载海洋激光雷达的基础,对准确估算海洋碳通量、阐明海洋环境动态变化过程和机制,以及更准确地预估未来地球气候系统的变化趋势有重要的作用。本文的主要研究内容如下:开发了一套功能完善、性能稳定、操作便捷的多功能船载海洋激光雷达系统。从发射系统、接收系统和控制系统等方面全面解析了海洋激光雷达的一般性设计原则,历经三代更新,至今已发展为一套兼具米散射激光雷达、偏振激光雷达、荧光和拉曼激光雷达以及多视场激光雷达等功能的综合性海洋激光雷达系统,满足多样化的探测需求。从激光雷达探测原理入手,给出了兼容各种体制海洋激光雷达系统的设计方案;从激光雷达数据预处理出发,厘清了水体光学参数和生物参数的反演算法。海洋激光雷达仪器可快捷地部署于科考船,通过走航观测获得一系列的水体光学特性、生物特性垂直剖面,例如颗粒物后向散射系数、漫射衰减系数、退偏比和叶绿素a浓度等。构建了以解析模型和蒙特卡洛（Monte Carlo,MC）仿真为核心的海洋激光雷达多参数多体制辐射传输正演方法。激光在水体中传输时伴随着强烈的多次散射效应,相较于单次散射近似下的普通激光雷达方程,解析模型和MC仿真将多次散射考虑在内,构建了高效准确的海洋激光雷达回波信号正演模型,前者胜在仿真效率极高,后者胜在能够模拟最为接近真实情况的激光雷达信号。基于上述仿真手段,探讨了工作高度、接收视场角、水质和水体分层等因素对激光雷达弹性散射信号的影响,分析了平行偏振通道和正交偏振通道信号的变化特点,论证了由荧光拉曼信号比反演叶绿素a浓度的可行性。建立了仪器定标以及原位数据和正演模型相结合的海洋激光雷达信号精准校验的体系。从系统响应、背景偏置、时域偏移、增益非线性等方面阐述了海洋激光雷达仪器定标的必要性及可行性,对激光器和探测器固有性质、环境光干扰等因素造成的信号失真进行定标校正。基于原位仪器同步测量的水体参数,采用激光雷达方程、MC仿真、解析模型等正演方法对不同水质和不同接收视场角下的激光雷达回波信号和激光雷达反演结果进行定量化校验。融合贯通了多种水体光学及生物特性反演方法,并应用于千岛湖、东海和南海等典型水体的探测分析。针对复杂水体探测需求,单一算法难以实现各类目标特性的准确反演,本文综合了斜率法、扰动法、Fernald法、生物光学模型法、拉曼校正荧光法等光学特性和生物特性反演方法,并结合原位仪器数据和水色卫星数据,对典型水体的生物光学特性进行了全面的对比、验证和分析。对夏季千岛湖全域水体进行了走航观测,探讨了这一典型内陆水体受局部气象事件以及地表径流的影响过程;在东海、南海进行了长距离跨度的走航观测,对浙闽粤沿海、珠江口和琼东三大区域的水体特性有了连续、全面的观测数据,并对走航过程中发现的散射层次分布特征进行了具体分析。综上,本文从系统设计、仿真论证、定标校验以及实验应用等方面全方位介绍了一套多功能船载海洋激光雷达系统的研制过程,该仪器在千岛湖、东海、南海等走航观测实验中展现出了准确性、可靠性和稳定性,本研究对推进海洋激光雷达的实用化、进一步构建全球上层海洋三维观测体系具有重要意义。
景超[3]（2021）在《海水藻类荧光原位传感器的研制》文中指出海洋浮游植物是海洋初级生产力的基础,其含量、分布以及时空动态变化是研究区域性海洋富营养化水平、生物地球化学循环等科学问题的基础。特别是随着近年来我国沿海赤潮、绿潮爆发趋于常态化,获取海洋浮游植物长期、实时、连续的数据,了解浮游植物多时空动态的分布变化规律,成为海洋业务工作者面临的紧迫任务。在现行海洋生态环境监测技术体系中,叶绿素、蓝绿藻是反演水体中浮游植物生物量的重要监测指标,是监测和预警预报海洋赤潮、绿潮灾害的关键要素,研制海水叶绿素、蓝绿藻原位传感器,实现海水叶绿素、蓝绿藻的长期、原位、实时、连续监测显得非常必要。本论文在综合分析国内外叶绿素、蓝绿藻监测现有技术基础上,采用数字锁相放大技术,重点解决了海水中叶绿素a、藻蓝蛋白的荧光信号微弱,且受环境光干扰的技术难题。并且,基于此技术,综合运用海洋化学机械、电子信息、光学等知识,对传感器的光路、电路、机械机构进行设计,完成了叶绿素、蓝绿藻原位传感器的研制,并开展了相关性能试验。相关性能验证和海试测试表明:所研制的叶绿素传感器的检出限0.05μg/L,检测线性范围在0～200μg/L,精密度优于1%,可以在海水中连续稳定长时间的运行。与日本亚力克AAQ171型多参数传感器的比对测试证明,该传感器稳定性与可靠性方面已经接近国外同类产品;蓝绿藻原位传感器检出限0.05μg/L,检测线性范围0～100μg/L,精密度优于2%。上述传感器技术自主可控,可广泛应用于海洋浮标、台站等海洋生态监测平台。
郭王彪[4]（2021）在《微藻三维亚微结构解析及扰流锥闪光反应器研制促进烟气CO2减排研究》文中研究表明面向“碳达峰、碳中和”国家重大战略需求,瞄准微藻减排烟气CO2国际学术前沿,研究突破高效固碳藻种、光生物反应器和固碳工艺等关键核心技术具有重要意义。然而微藻细胞内三维亚微结构不清晰,跑道池反应器内藻细胞闪光频率低,传统曝气器CO2利用效率低等瓶颈问题限制了微藻固碳产业发展。本文揭示了核诱变蛋白核小球藻的高分辨率三维亚细胞器结构,研制了交错排列扰流锥跑道池反应器强化微藻细胞闪光效应促进生长固碳,开发多孔泡沫镍碳酸化反应器将气态CO2转化为液态HCO3-离子革新了微藻固碳技术工艺。为了解决微藻细胞内三维亚微结构不清晰、导致无法直接观测核诱变微藻细胞器结构差异的科学问题,采用聚焦离子束扫描电子显微镜技术获得蛋白核小球藻原位状态下的三维高清细胞器结构形态,采用冷冻聚焦离子束连续切割技术及冷冻电子断层扫描技术获得蛋白核小球藻细胞高分辨率的三维亚细胞器结构。核诱变蛋白核小球藻的细胞体积和表面积分别提高了 1.2倍和70%,这主要归因于Rub i s c o酶的表达量大幅上调以及光合代谢互作网络增强。为了解决传统跑道池反应器垂直流速低导致微藻细胞闪光频率低、漩涡流场发展弱导致光传输距离短、混合传质差导致CO2利用率低的技术难题,设计了交错排列扰流锥跑道池光生物反应器。采用流体力学CFD计算模拟扰流锥反应器内漩涡流场以及微藻颗粒的运动轨迹,实验测试了气液混合传质和CO2气泡生成演变规律。当扰流锥的相对间距为3.0、相对高度为0.6时,涡量和湍动能分别增加了 6和14倍,气泡生成时间减少了 26%,气液传质系数增加了 34%,藻细胞的闪光频率提高了 1倍。交错排列扰流锥跑道池反应器内的螺旋藻平均实际光化学效率提高了 13%,螺旋藻光合生长速率提高了 40%。为了解决烟气CO2通过传统曝气器直接通入光生物反应器中的气泡停留时间短导致微藻细胞接触概率低,CO2反应压力小导致HCO3-目标产物的转化效率低,CO2容易大量逸出导致利用效率低经济性差的工程难题,研制了鼓泡式碳酸化反应器和多孔泡沫镍碳酸化反应器系统,将气态CO2分子转化为液态HCO3-离子革新了微藻固碳技术工艺。使得CO2分子向HCO3-离子的转化效率提高至80%,螺旋藻生物质固定CO2速率提高了 1.1倍,Rubisco酶表达量提高了 3.5倍。将实验室研制的交错排列扰流锥和碳酸化反应器应用于660 m2跑道池中,试验发现扰流锥跑道池内螺旋藻固定CO2速率提高了 42%,采用碳酸化反应器培养螺旋藻使其生长速率提高了 25%。为微藻减排烟气CO2技术的规模化推广提供了技术支撑,助力国家早日实现“碳达峰、碳中和”目标。
郝一枫[5]（2021）在《农业物料微观力学检测系统研制与应用》文中研究指明农产品、农作物的力学特性是确定其机械损伤条件、优化工艺参数和机具设计参数的重要指标之一。现有研究通常使用万能材料试验机对样品的宏观力学特性进行检测,但农产品、作物的损伤往往是从微观组织的损伤开始并不断演变,样品宏观力学特性难以反映其微观结构的变形及损伤。因此,需要对加载过程中样品的应力、应变及微观结构变化信息进行同步获取,以全面评价样品力学特性,并获取微小损伤的产生条件。为此,论文研制了一种农业物料微观力学检测系统,试验获得了系统的检测性能与检测条件;以典型水果苹果、典型作物水稻茎秆为检测对象,开展了微观力学试验。主要研究内容与结果如下:（1）研制了农业物料微观力学检测系统,由驱动模块、应力-应变检测模块、数据采集模块、图像采集模块和控制及数据处理模块等组成,能够进行微观压缩、拉伸和弯曲试验,并同步获取样品受力、变形和微观结构变化;加载位移驱动、显微图像测量、样品形变测量的最大相对误差分别为2.00%、1.77%和1.33%,弹性系数检测的最大相对误差为0.94%,能够满足对农业物料微观力学特性检测的要求。（2）利用农业物料微观力学检测系统对常见水果苹果进行微观拉伸、压缩试验。结果表明,样品宽度、放置时间、固定方式和加载速度对检测结果的影响均不显着,较佳的检测条件为样品长、宽、厚分别为5 mm、5 mm和3 mm,取样后立即开始试验,压缩试验不使用粘合剂,拉伸试验利用粘合剂对样品两端面固定,加载速度为0.6 mm/min。苹果薄壁组织的拉伸弹性模量、压缩弹性模量分别为3.265±0.520 MPa、2.288±0.261 MPa;应变0-4%时,细胞并没有明显形变;不同位置的细胞形变并不同步,靠近载荷施加部位的细胞先产生形变,而组织中部的细胞在样品整体应变较大时仍没有明显形变;苹果薄壁组织在应力-应变曲线中屈服阶段前的应力最大值处会发生局部失效,产生不可逆的损伤;其后,随着应变进一步增大,局部失效开始出现在组织的其他部位。（3）利用农业物料微观力学检测系统对常见作物授粉期杂交水稻进行微观弯曲试验。结果表明:（1）不同节间的微观弯曲模量在抽穗初期、中期和末期分别为5.15-70.59 MPa、13.64-51.35 MPa和38.17-60.29 MPa,除第1节间外,其余节间的微观弯曲模量随时间增加而增大,在各个时期内随高度上升而减小;节间的弯曲失效应变在抽穗初期、中期和末期分别为0.10-0.23、0.17-0.26和0.12-0.24,并随着时间的增加而增大,在各个时期内随高度的上升而减小;节间的微观弯曲强度在抽穗初期、中期和末期分别为3.03-7.54 MPa、4.39-6.08MPa和4.50-7.54 MPa,在各个时期内随着高度上升而减小;节间的微观压缩模量在抽穗初期、中期和末期分别为4.36-62.98 MPa、10.44-72.22 MPa和23.50-139.22 MPa,随时间的增加而增大,在各个时期内随高度上升而减小;叶鞘能够为节间提供额外的支撑作用,尤其是对于较高的节间;（2）施加赤霉酸后杂交水稻父本的株高显着增加,且其主要来源于第2及第3节间的伸长,但其弯曲模量以及压缩弹性模量显着下降;虽然节间的纤维素结晶度在喷洒赤霉酸后有所上升,但第2至第4节间的弯曲模量在抽穗初期及中期显着下降;（3）授粉期内,对于直径变化较小的节间,宏观与微观弯曲模量变化趋势较为接近,但对直径有所变化的节间,更大的直径导致了更小的宏观弯曲模量测量值;宏观力学特性试验检测的宏观力学特性难以反映茎秆壁本身的力学特性,需要对小尺度的样品进行检测。
孙潜[6]（2021）在《内保温日光温室温光性能的研究》文中进行了进一步梳理日光温室是满足冬季作物生产的重要农业设施,不仅能够解决我国北方冬季新鲜蔬菜水果供应少而难的问题,同时能够利用太阳能作为驱动温室生产的能量来源,降低能耗甚至是零能耗,为我国社会经济以及生态带来了巨大效益。内蒙古地处我国北疆,光照充足,是发展日光温室产业的理想区域之一。但是,往往也要面临冬季高寒风冽的气候问题。传统日光温室常采用保温被外覆盖方式进行温室保温,但是外保温被很容易受外界不良环境影响,保温被老化破损都会导致温室保温性下降,甚至受潮吸水而增大自重,对温室结构安全产生威胁。日光温室的保温蓄热不仅是温室设计理论的研究重点,也是生产实践的重要保障。基于内蒙古地区气候条件以及日光温室设计理论,内蒙古农业大学设施农业课题组在传统日光温室的基础上,优化了温室结构,针对性地设计出保温被内置式的内保日光温室,为日光温室结构创新提供了依据,也驱使日光温室向着更加保温蓄热的方向发展优化,同时也能够缓解了内蒙古高寒地区日光温室生产所面临的燃眉之急。但是,基于传统日光温室基础上优化改进的内保温日光温室在实践中也存在大量不足,主要体现在与内保温日光温室相配套的一些理论及技术的研究相对滞后,为此,本研究首先对比分析了普通日光温室（NG）和内保温日光温室（IG）室内光照的时空变化规律,明确了内保温日光温室的采光特性。其次在前人日光温室太阳辐射模型的研究基础上,建立了内保温日光温室太阳辐射模型,并利用模型对影响内保温日光温室光环境的因素进行研究。最后通过对比四种不同覆盖类型的内保温日光温室,即单膜单保温被覆盖厚型墙体温室（G1）、双膜单保温被覆盖厚型墙体温室（G2）、双膜双保温被覆盖厚型墙体温室（G3）、双膜双保温被覆盖薄型墙体温室（G4）,明确了不同内保温日光温室的热环境特性,以期为内蒙古高寒地区温室结构设计优化、环境调控提供理论依据。主要研究结果如下:1)相比于普通日光温室,内保温日光温室光环境在不同天气条件及时空分布均有提高。晴天时（2015年1月10日）,内保温日光温室平均太阳辐射较普通日光温室可提高9.7%～16.8%,平均采光率可提高11.11%～16.89%,太阳能截获累积量可提高9.82%～17.06%;而阴天时（2015年1月6日）,平均太阳辐射可提高14.4%～17.7%,平均采光率可提高15.22%～19.64%,太阳能截获累积量可提高17.28%～17.51%。2)建立内保温日光温室太阳辐射模型,模型R2在0.89～0.96之间,模拟内保温日光温室太阳辐射的精准度较高。通过模型计算可知,冬至日时,上午偏东方位温室透光率高于偏西方位,而下午则相反;不同方位温室内地面太阳辐射差异较小,主要是温室墙体获得最大太阳辐射的时间节点,正南方位出现于中午,偏西方位中午延后,偏东方位中午提前。全天地面和墙体太阳辐射累积总量正南方向最多,随方位角增大而减少,且相同方位温室之间的差异较小。3)通过模型计算,分析了保温被位置对室内光照的影响,结果表明:随着保温被水平投影长度增加时,保温被越来越多地阻止了进入温室的太阳辐射,尤其是墙体获得的太阳辐射越来越少,与保温被水平投影长度为0时（L=0m）相比,不同水平投影长度降低了墙体和地面太阳辐射日累积量11%～78.53%,不利于温室采光以及墙体蓄热。4)相比于其他三座温室,G3对于温室热环境的营造要更突出。连续一个月（2016年12月15日～2017年1月15日）测试结果表明:夜间温度G1下降最快,G3下降最慢;连续晴好天气时（2017年1月11日9:00～1月14日9:00）,G1,G2、G3、G4夜间平均气温分别为10.5℃、12.4℃、13.1℃、11.9℃。连续不良天气时（2016年12月22日9:00～12月26日9:00）,G1,G2、G3、G4夜间平均气温分别为8.5℃、10.4℃、11.1℃、9.3℃。G1表现最差,G4表现次之,G2表现较好,G3表现最佳。5)连续一周（2017年1月1日～1月7日）的温室运行中,4座温室夜间相对湿度均可达90%以上。土壤20 cm处平均温度G1、G2、G3、G4分别为13.7℃、16.8℃、17.5℃、14.2℃。6)4座温室墙体20 cm处温度变化最剧烈,晴天时（2017年1月2日9:00～1月3日9:00）,G1、G2、G3、G4平均温度分别为13.4℃、16.3℃、17.4℃、11.9℃;阴天时,（2017年1月6日9:00～1月7日9:00）,分别为10.9℃、12.9℃、14.2℃、10.8℃。晴天时G1、G2、G3墙体40 cm、80 cm深温度变化趋于稳定;阴天时G1、G2、G3墙体80 cm深温度变化趋于稳定,40 cm处仍然释放热量。7)G1、G2、G3、G4每平方米建造成本分别为284.7元、293.4元、317.7元、236.9元。G3热环境营造最好,但成本也最高;G4成本最低,热环境略好于G1,但墙体蓄热效果较差。
许锋[7]（2021）在《面向植物工厂的水培液速效养分关键传感技术研究》文中指出随着设施农业水培种植规模的不断扩大,对水肥管理提出了更高的要求。开展设施农业水培液养分检测方法与传感技术的研究,对设施农业更全面、精准地控制营养和环境因子具有重要的意义。针对养分传感器不成熟、离子选择电极（Ion-Selective Electrode,ISE）不能直接用于水培液养分测量、光学仪器操作复杂且造价昂贵等问题,本研究基于固态ISE探究了氮、磷、钾肥元素传感器的改进方法,建立了水培液主要养分离子浓度的预测模型,开发了光学养分检测芯片与便携式检测设备,构建了一个具有水培液养分闭环自动检测控制系统的植物工厂模型。主要研究工作概述如下:（1）通过电沉积法在钴电极表面修饰了一层致密的钴纳米颗粒,并采用电化学阻抗谱法探究了该电极重复使用时的变化机理。研究结果表明:在相同的电沉积环境中,不同的电沉积时间会影响钴纳米颗粒对磷酸盐离子选择电极改性的作用。采用表层致密的纳米钴颗粒有效地增加了磷酸根ISE的检测精度,最佳的电沉积时间为60 min,灵敏度约为27.28 mV/decade,检测下限为1 ×10-5.29 mol/L,响应时间约为30s。基于此开发了一种基于碳基丝网印刷电极的一次性纳米钴磷酸盐浓度检测芯片,该芯片一致性好,批次内最大变异系数仅为0.4992%。（2）以玻碳电极（Glass Carbon Electrode,GCE）为基底修饰了石墨烯以及石墨烯-金纳米颗粒复合材料作为电荷传递层,探究电荷传递层对硝酸根、铵离子和钾离子选择电极的影响。研究结果表明:石墨烯-金纳米颗粒复合材料修饰的玻碳电极GR-AuNPs-GCE的电荷传导能力比GCE和石墨烯修饰的玻碳电极更好;GR-AuNPs-GCE为基底的离子选择电极检测下限优于其他两种;在标准溶液中,硝酸根电极的灵敏度约为49.62 mV/decade,检测下限为1×10-4.88 mol/L;铵离子选择电极的灵敏度约为53.39 mV/decade,检测下限为1×10-5.52mol/L;钾离子选择电极的灵敏度约为48.58 mV/decade,检测下限为1×10-5.23mol/L。（3）对经典细菌觅食优化算法进行仿生学改进,并用该算法优化支持向量回归机建立了基于上述电化学传感器的水培液养分预测模型。改进后的细菌觅食优化算法在寻优精度、稳定性、收敛速度上都有着突破性的改善;建立的养分预测模型能够使用离子选择电极和辅助传感器的信息准确预测水培养分的浓度,该养分预测模型具有较高的准确度和泛化能力,四种离子预测模型的决定系数不小于 97.43%。（4）基于以上研究,使用电化学传感器建立了一个能够精确控制水培液养分浓度的检测系统,基于微流体控制芯片开发了两种不同型号的养分检测芯片以及便携式光学养分检测设备,建立了一个具备环境调控功能的植物工厂实例。
王明辉[8]（2021）在《设施栽培营养液自动调控系统设计与研究》文中研究表明为提升设施栽培营养液调控的自动化水平,本文基于Knop古典通用水培配方（A:99%Ca（NO3）2·4H2O、B:98%KNO3、C:99%KH2PO4、D:98%Mg SO4·7H2O、E:99%EDTA-Na Fe）的营养液环境展开研究。开展了营养液自动调控系统基础试验研究、营养液调控模型研究、营养液自动调控系统方案设计与控制方法研究、营养液自动调控系统设计与试验验证。本文主要研究及结论如下:（1）营养液自动调控系统基础试验研究。为确定营养液最佳母液加入量与检测指标值之间的关系,进行了营养液配比试验研究,确定了5种母液的最佳浓度值分别为A:1049.6 mg/L、B:202.0 mg/L、C:200.9 mg/L、D:492.0 mg/L、E:191.8 mg/L。为减小传感器对作物生长的影响以及提高检测结果的准确性,进行了传感器检测试验研究,确定了传感器最佳安装位置为栽培槽中心且高度为20 mm。为提高营养液调配的速度和均匀性,基于响应曲面试验方法研究了均匀混合机构安装高度距离、安装水平距离和搅拌速度对营养液达到稳定状态所需时间的影响,最终确定了营养液均匀混合机构最佳参数组合为作业速度110 r/min、安装垂直距离50 mm、安装水平距离150mm。（2）营养液调控模型研究。为提高营养液动态调控的精度,提出了一种基于SVR的营养液调控模型。首先,通过设计嵌套试验采集了13个温度、50组不同Knop营养液配比下营养液的p H、EC、K+浓度、Ca2+浓度和NO3-浓度等检测指标值,并基于SVR构建营养液检测指标值预测模型;其次,采用离散斜率法计算营养液检测指标值与5种母液含量响应曲线的离散斜率,并利用人工鱼群算法获取离散斜率最大突变点;最后,以该突变点对应的5种母液含量作为最优调控目标值,基于SVR构建营养液调控模型并进行验证试验。结果表明:基于SVR算法构建的营养液调控模型具有更高的精确度和拟合效果,基于SVR的营养液调控模型中对应5种母液含量的决定系数分别为0.99、0.98、0.99、0.96、0.99;均方根误差分别为4.29 ppm、7.39 ppm、5.02 ppm、2.85ppm、3.96 ppm。（3）营养液自动调控系统方案设计与控制方法研究。为提高设施栽培营养液调控的自动化水平,设计了间歇循环式营养液自动调控系统方案。最终确定了传感器“一”字型排列方式和“底插式”安装方法的营养液检测系统,多路母液添加和三层叶片式均匀混合机构的营养液调配系统,调配桶和过渡桶组合的间歇循环式的营养液循环系统。为提高营养液调控速度、精度和利用率,提出了一种基于模糊RBF神经网络PID控制的营养液自动调控系统控制方法,并在Simulink平台下对常规PID、模糊PID、RBF-PID和模糊RBF-PID控制方式进行建模仿真,仿真结果表明,模糊RBF神经网络PID控制方法的上升时间、超调量、稳态误差分别为0.15 s、0.35%、±0.08%,PID的3个参数kp,ki,kd需0.08 s达到稳定,加入10%扰动后0.17 s便可进入稳定。（4）营养液自动调控系统设计与验证试验。为验证营养液自动调控系统的功能和性能,对营养液自动调控系统进行了设计与试制,并开展了调控精度、控制精度和效益优化的验证试验。验证试验结果表明:对比逐步拟合响应模型,基于SVR的营养液调控模型的5种母液使用量的相对误差平均值分别降低了46.42%、52.08%、54.03%、53.59%、54.54%;对比模糊PID控制系统,模糊RBF神经网络PID营养液调控系统的延迟时间为11 s,平均调节时间为100 s;5种营养液指标值最大超调量分别为0.72%、3.9%、4.46%、4.16%和3.41%;稳态误差范围分别为±0.008、±54.67μS/cm、±1.79 ppm、±2.83 ppm和±4.74 ppm;对比传统调控组,优化调控组5种母液的使用量分别降低了14.69%、18.83%、20.94%、23.38%、18.35%。
王翔[9]（2021）在《浮游植物初级生产力荧光动力学测量技术优化设计及应用研究》文中研究表明浮游植物初级生产力是浮游植物通过光合作用吸收CO2合成有机物的能力,是水生生态系统物质和能量的基础。浮游植物初级生产力的测量常采取采样、培养和实验室分析的模式,测量周期长,成本高,实现浮游植物初级生产力的快速准确测量对水体承载能力评估、水体质量评价、海洋气候变迁研究等有着重要的科学意义与应用价值。叶绿素荧光动力学法可实现浮游植物初级生产力的快速测量,然而仪器状态、环境条件以及模型参数设定将影响测量结果准确性。本文以不同门类藻种为测量对象,研究了基于荧光动力学法的浮游植物初级生产力准确测量校正方法,设计了浮游植物初级生产力快速原位监测仪辅助功能模块,并开展了外场测量应用验证。取得主要研究成果如下:（1）研究了荧光动力学法藻类光合荧光参数准确测量方法。研究了基底信号对光合荧光参数测量结果的影响和校正方法,结果表明校正后Fv/Fm值约为0.60,相对误差为1.2%,准确度提高23%;研究了激发光强自适应调控方法,通过筛选荧光参数Eσ,实现不同门类藻的快速精确激发光强调控,结果表明,在不同光强初始条件下,自适应调整后均可获得稳定的激发光强且光强RSD小于2.5%,Fv/Fm测量值和Fast-Ocean测定结果一致;研究了水体浊度对光合荧光参数测量准确性影响及校正方法,校正后Fo和Fm相对标准偏差分别为0.52%和0.69%。（2）研究了浮游植物初级生产力测量中光合尺寸单元校正方法。基于激发光谱法实现了混合藻各组分占比的准确获取,以此为基础计算了混合藻光合尺寸单元并对混合藻初级生产力进行校正,与光合放氧法完成了实验比测验证。结果表明,纯种蓝藻、绿藻和甲藻初级生产力测量误差由校正前的38.8%、14.3%和13.2%下降至3.9%、4.1%和5.2%;混合样品初级生产力最大和平均测量误差由校正前的20.4%和15.2%下降至4.5%和5.2%。该方法解决了光合尺寸单元使用固定值带来的水体浮游植物初级生产力测量偏差问题。（3）研究了浮游植物初级生产力测量中藻类光吸收系数校正方法。基于吸收模型,并以荧光激发光谱表征其吸收系数,解决了单一波段吸收系数代替光合有效辐射波段总吸收效率问题。结果表明,与光合放氧法测定结果相比,纯种藻校正前后初级生产力测量相对误差分别为3.17%和1.83%,蓝、绿藻混合样品校正前后测量相对误差分别为28.43%和5.33%,校正后浮游植物初级生产力测量准确性得到提升。（4）设计研制了浮游植物初级生产力快速原位监测仪功能模块,提高了外场应用测量准确性。结合PAR光量子传感器设计了环境光模拟调节电路,实现了不同环境光强的自由调控模拟;设计了光电倍增管自动增益调整模块,实现了不同浓度藻类样品荧光信号的高灵敏获取;设计了多波段LED诱导激发荧光光谱获取模块,实现了藻类激发荧光光谱的快速获取。经测试,仪器响应时间为1.56分钟,准确度≤±9.69%,精密度4.86%,检测限为0.138 nmol（e）/m3/s,测量范围为0～1013 nmol（e）/m3/s,重现性为3.04%。在黄海、渤海、南海、北极等海域开展了浮游植物初级生产力原位监测仪外场测量验证实验,快速获取了浮游植物初级生产力时空分布数据,验证了仪器长期运行稳定性与可靠性。
刘美军[10]（2020）在《植物纤维缠绕复合材料成型机理及其优化研究》文中指出由树脂基体与玻璃、芳纶和碳等传统增强纤维结合而成的复合材料已经在航空航天、休闲、汽车、建筑和体育领域获得广泛的应用,然而其不可降解且不易回收利用而引起环污染和资源浪费问题愈发突出。应用植物纤维代替传统增强纤维用于复合材料成型可在保证产品性能要求的基础上有效缓解环境破坏和资源危机。然而,相比于传统复合材料用增强纤维,植物纤维具有独特的空腔结构、纤维束的加捻结构以及由加捻结构造成的非均匀缠绕结构,影响着植物纤维增强复合材料成型质量及力学性能。为实现新材料-植物纤维缠绕增强复合材料结构和工艺设计、性能分析及预测、成型质量控制,需研究考虑植物纤维结构的植物纤维束力学及物理性质、复合材料成型工艺过程及成型后复合材料力学性能等问题。本文开展了以下几个方面的研究:考虑结构的植物纤维束模量及热物理性质预测,植物纤维缠绕复合材料固化化过程中模量及热物理性质预测,植物纤维缠绕复合材料固化过程多物理场及残余应力应变分析,植物纤维缠绕复合材料成型工艺特异性分析及优化。主要工作和研究成果如下:植物纤维在缠绕复合材料应用中,首先需要将植物短纤维进行纤维束的加捻以实现连续化。基于细观力学、加捻纤维束滑移及强力理论、均习化理论及热传导数学模型并应用COMSOL平台建立了考虑植物纤维束结构特性的纤维束模型。通过仿真分析发现,空腔结构的存在降低了植物纤维的模量及热传导性能,捻度结构使植物纤维束力学强度及模量在一定捻度范围内存在极值,对不同方向上的导热性能也有显着影响。为了提高固化成型过程模拟的精度并获取各物性参数的动态变化规律,基于空腔及捻度结构对连续植物纤维束在力学及热物理性质的影响规律,应用复合材料细观力学及等效均匀化等理论建立植物纤维缠绕复合材料导热及模量等效模型,获取了植物纤维复合材料导热系数在一定温度范围内随温度变化的线性递增规律及复合材料等效模量随树脂基体固化度变化的抛物线递增规律,进而获取不同纤维捻度及纤维体积含量的复合材料等效参数的回归方程,为植物纤维缠绕复合材料固化过程模拟提供动态输入。为揭示植物纤维复合材料成型工艺过程中温度场、固化度场及应力应变场变化规律,基于植物纤维复合材料模量及热物理性质的规律研究,建立了考虑植物纤维束结构的复合材料固化过程精确预测模型,分析仿真结果获得相对准确的复合材料固化过程中的温度场、固化度场及应力应变演变规律。结果表明:考虑了植物纤维结构的复合材料各热及力学性质作为固化过程模拟的动态输入可以有效提高模拟的预测精度,且固化温度工艺和复合材料厚度结构对成型过程中各物理场及应力应变影响相对显着,纤维束捻度、纤维含水率及纤维体积分数对复合材料成型过程的多场变化具有相对较小的影响。基于植物纤维缠绕复合材料成型和检测实验及复合材料性能测试,分析了植物纤维缠绕复合材料成型的结构、材料及工艺特异性对复合材料力学性能的影响规律。建立了植物纤维缠绕复合材料成型工艺响应面及基于满意度函数的多目标优化模型,获取参数设计范围内的最优成型工艺参数,针对优化结果进行了可靠性分析并对优化设计进行了灵敏度分析。结果表明:响应面和满意度函数法可以有效进行多目标工艺优化设计;固化温度对植物纤维复合材料力学性能影响显着,且不同工艺参数成型的复合材料内部的孔隙含量是影响复合材料力学强度的主要原因,优化的工艺结果可以在设计范围内有效提高植物纤维缠绕复合材料成型质量及成型后的力学性能。基于结构建模、模拟仿真、测试试验及工艺优化的研究,发现植物纤维及纤维束的结构和材料特性对纤维束、复合材料固化成型过程及成型后复合材料力学性能都产生了重要影响。因此,在进行绿色可回收的新材料-植物纤维增强复合材料的结构、材料、工艺及力学的研究时,都无法忽视植物纤维及纤维束的结构对材料、工艺过程及力学强度的影响,应当充分利用植物纤维束结构及植物纤维复合材料的功能性特点开发功能性复合材料,并降低结构对复合材料结构性能的影响。
二、植物综合参数动态测试系统的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、植物综合参数动态测试系统的研制（论文提纲范文）
（1）基于带节秸秆的轻质吸能结构仿生研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 秸秆结构力学特性研究现状 |
| 1.2.1 秸秆茎秆收获机械力学 |
| 1.2.2 秸秆茎秆作物力学 |
| 1.2.3 秸秆茎秆力学模型 |
| 1.3 仿生吸能结构国内外研究现状 |
| 1.3.1 仿生薄壁管 |
| 1.3.2 仿生吸能板 |
| 1.3.3 仿生多胞管 |
| 1.4 着陆缓冲结构国内外研究现状 |
| 1.4.1 着陆器研究现状 |
| 1.4.2 着陆缓冲结构国外研究现状 |
| 1.4.3 着陆缓冲结构国内研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.5.1 主要内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 带节秸秆宏微观结构分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿生原型选择 |
| 2.2.1 原型选择依据 |
| 2.2.2 相似性分析 |
| 2.2.3 仿生原型基本特点 |
| 2.3 试验材料、设备及方法 |
| 2.3.1 试验目的 |
| 2.3.2 结构分析设备与研究方法 |
| 2.4 宏观结构分析结果 |
| 2.4.1 直径沿茎秆变化规律 |
| 2.4.2 壁厚沿茎秆变化规律 |
| 2.4.3 节间距沿茎秆变化规律 |
| 2.4.4 秸秆截面特性 |
| 2.5 细/微观结构分析结果 |
| 2.5.1 细观结构分析 |
| 2.5.2 微观结构分析 |
| 2.6 茎秆化学成分及官能团分析结果 |
| 2.6.1 官能团分析 |
| 2.6.2 EDS能谱分析 |
| 2.7 本章小节 |
| 第3章 秸秆力学特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料、设备与方法 |
| 3.2.1 试验样本 |
| 3.2.2 准静态力学试验 |
| 3.2.3 动态力学性能试验 |
| 3.3 准静态力学性能试验结果 |
| 3.3.1 拉伸性能 |
| 3.3.2 抗压性能 |
| 3.3.3 抗弯性能研究 |
| 3.4 动态力学性能试验结果 |
| 3.4.1 轴/径向抗冲击特性 |
| 3.4.2 抗弯冲击特性 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 秸秆节结构三维重构及力学模型构建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高粱和芦苇秸秆节结构逆向重构 |
| 4.2.1 秸秆截面影像数据采集 |
| 4.2.2 秸秆逆向重构 |
| 4.2.3 重构模型简化 |
| 4.3 秸秆本构关系参数确定 |
| 4.4 重构模型有限元仿真分析 |
| 4.4.1 有限元分析流程 |
| 4.4.2 仿真结果分析 |
| 4.5 茎秆节结构受力分析 |
| 4.6 本章小节 |
| 第5章 轻质吸能结构仿生优化设计及仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 茎秆结构特征与力学特性的关联性 |
| 5.3 主要评价指标 |
| 5.4 薄壁结构截面仿生设计与分析 |
| 5.4.1 薄壁结构仿生截面设计 |
| 5.4.2 仿生薄壁结构参数化研究 |
| 5.4.3 响应面优化设计分析 |
| 5.5 薄壁结构梯度仿生设计与分析 |
| 5.5.1 薄壁结构仿生设计 |
| 5.5.2 仿真分析 |
| 5.5.3 验证试验 |
| 5.5.4 多角度斜向加载分析 |
| 5.5.5 响应面优化 |
| 5.6 泡沫填充结构仿生设计与分析 |
| 5.6.1 泡沫结构仿生设计 |
| 5.6.2 试验及结果分析 |
| 5.7 蜂窝结构仿生设计分析 |
| 5.7.1 蜂窝结构仿生设计 |
| 5.7.2 仿真及对比分析 |
| 5.7.3 试验及分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 面向着陆腿吸能结构仿生设计研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 缩比着陆器样机设计 |
| 6.3 三级缓冲结构冲击仿真分析 |
| 6.3.1 单腿压缩仿真分析 |
| 6.3.2 结果分析 |
| 6.4 单腿压缩及缩比着陆器冲击测试系统 |
| 6.4.1 缩比着陆器样机制备 |
| 6.4.2 组合式缓冲结构制备 |
| 6.4.3 测试系统搭建 |
| 6.5 着陆器多腿动态缓冲性能试验 |
| 6.5.1 试验原理 |
| 6.5.2 单腿压缩试验 |
| 6.5.3 硬地面着陆冲击试验 |
| 6.5.4 松软地面着陆冲击试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 1.发表的学术论文 |
| 2.申请的发明专利 |
| 3.参与项目 |
| 4.获奖情况 |
| 导师及作者简介 |
| 致谢 |
（2）海洋激光雷达系统研制及典型探测结果（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 本论文的主要研究内容和结构安排 |
| 1.4 本论文的主要创新点 |
| 2 海洋激光雷达的总体设计 |
| 2.1 海洋激光雷达通用结构 |
| 2.2 海洋激光雷达方程 |
| 2.3 海洋激光雷达仪器设计 |
| 2.4 海洋激光雷达的数据处理 |
| 2.4.1 数据预处理 |
| 2.4.2 水体光学参数与生物参数的反演 |
| 2.4.3 激光雷达系统控制与数据处理软件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 海洋激光雷达信号的仿真分析 |
| 3.1 海洋激光雷达探测目标的特点 |
| 3.1.1 水体的主要成分 |
| 3.1.2 水体的光学特性 |
| 3.2 水下激光传输的正演模型 |
| 3.2.1 激光雷达信号的解析模型 |
| 3.2.2 激光雷达信号的MC仿真 |
| 3.3 海洋激光雷达信号的仿真结果 |
| 3.3.1 多视场弹性散射信号的仿真 |
| 3.3.2 偏振信号的仿真 |
| 3.3.3 荧光和拉曼信号的仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 海洋激光雷达仪器定标与校验 |
| 4.1 海洋激光雷达仪器的定标 |
| 4.2 海洋激光雷达回波信号的校验 |
| 4.2.1 不同水质下的校验结果 |
| 4.2.2 不同接收视场角下的校验结果 |
| 4.2.3 偏振信号的校验结果 |
| 4.3 海洋激光雷达反演光学参数的校验 |
| 4.3.1 不同水质下的校验结果 |
| 4.3.2 不同接收视场角下的校验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 在内陆水体的典型实验及分析 |
| 5.1 千岛湖概况及水体特性 |
| 5.2 千岛湖实验航次 |
| 5.3 观测结果的时空分布特征 |
| 5.3.1 光学参数的观测结果 |
| 5.3.2 叶绿素a浓度的观测结果 |
| 5.4 激光雷达与原位仪器数据对比 |
| 5.4.1 荧光信号与叶绿素a浓度的关系 |
| 5.4.2 光学特性剖面与叶绿素a浓度的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 在中国近海的典型实验及分析 |
| 6.1 实验区域及航次介绍 |
| 6.2 观测结果 |
| 6.2.1 浙闽粤近海观测 |
| 6.2.2 珠江口“S”型观测 |
| 6.2.3 琼东“S”型观测 |
| 6.2.4 石梅湾昼夜观测 |
| 6.2.5 与原位仪器数据的对比 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本论文完成的工作总结 |
| 7.2 下一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间主要科研成果 |
（3）海水藻类荧光原位传感器的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文来源、研究目标及主要研究内容 |
| 1.3.1 论文来源 |
| 1.3.2 本论文研究目标 |
| 1.3.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 传感器核心检测方法研究 |
| 2.1 藻类荧光检测原理 |
| 2.1.1 荧光分析原理 |
| 2.1.2 活体藻类叶绿素定量测量方法 |
| 2.2 锁相放大器 |
| 2.2.1 锁相放大器简介 |
| 2.2.2 相敏检测(PSD)基本原理 |
| 2.3 数字锁相放大器设计 |
| 2.3.1 正交锁相放大器的原理 |
| 2.3.2 正交同步检波设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 海水叶绿素原位传感器设计及实现 |
| 3.1 整体方案设计 |
| 3.2 光路和外观结构设计 |
| 3.2.1 光路系统设计 |
| 3.2.2 器件的选型 |
| 3.2.3 传感器外观结构设计 |
| 3.3 电路硬件设计 |
| 3.3.1 LED驱动电路 |
| 3.3.2 I/V转换与放大电路 |
| 3.3.3 A/D信号采集电路 |
| 3.3.4 温度检测电路 |
| 3.3.5 电刷控制电路 |
| 3.3.6 通讯电路 |
| 3.3.7 电源电路 |
| 3.4 程序设计 |
| 3.4.1 主控程序的设计 |
| 3.4.2 A/D采集程序设计 |
| 3.4.3 串口通讯程序设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 海水叶绿素原位传感器性能验证 |
| 4.1 试剂与仪器 |
| 4.1.1 试验仪器 |
| 4.1.2 试验试剂 |
| 4.2 试验性能测试 |
| 4.2.1 线性范围 |
| 4.2.2 检出限 |
| 4.2.3 精密度 |
| 4.2.4 24 小时比对测试 |
| 4.2.5 准确度 |
| 4.3 环境例行实验 |
| 4.3.1 温度贮存例行试验 |
| 4.3.2 温度例行试验 |
| 4.3.3 振动试验 |
| 4.3.4 交变湿热试验 |
| 4.3.5 水静压力压试验 |
| 4.4 海试验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 方法拓展-蓝绿藻原位传感器原理样机研制 |
| 5.1 蓝绿藻监测的发展 |
| 5.2 蓝绿藻的光学检测原理 |
| 5.3 传感器设计 |
| 5.3.1 光路系统设计 |
| 5.3.2 电路系统设计 |
| 5.4 性能测试 |
| 5.4.1 藻蓝蛋白的提取 |
| 5.4.2 线性范围 |
| 5.4.3 传感器的检出限和精密度 |
| 5.4.4 实际水样测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要科研成果 |
（4）微藻三维亚微结构解析及扰流锥闪光反应器研制促进烟气CO2减排研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 前言 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 微藻减排燃煤烟气CO_2的背景意义 |
| 1.2 微藻细胞三维亚微结构研究现状 |
| 1.3 微藻光生物反应器研究现状 |
| 1.3.1 开放式光生物反应器 |
| 1.3.2 封闭式光生物反应器 |
| 1.3.3 贴壁式光生物反应器 |
| 1.3.4 各种反应器的优缺点及适用范围 |
| 1.4 微藻减排CO_2技术工艺研究现状 |
| 1.4.1 光生物反应器内的CO_2原位直接补碳 |
| 1.4.2 碳酸化反应器内的CO_2离位间接补碳 |
| 1.5 本文研究目的和内容 |
| 1.5.1 本文研究目的 |
| 1.5.2 本文研究内容 |
| 2 仪器设备及实验计算方法 |
| 2.1 实验材料:固碳藻种和培养基 |
| 2.2 实验计算仪器设备 |
| 2.2.1 冷冻三维大体量全尺寸细胞器结构测试系统 |
| 2.2.2 原位冷冻高分辨三维亚细胞器结构测试系统 |
| 2.2.3“天河二号”模拟计算系统 |
| 2.2.4 涡流闪光反应器内三相流动混合传质测试系统 |
| 2.2.5 涡流闪光反应器内CO_2气泡生成演变在线测试系统 |
| 2.2.6 微藻细胞生长过程光合效率动态测试系统 |
| 2.3 试验过程方法 |
| 2.3.1 冷冻三维大体量全尺寸微藻细胞器结构测试方法 |
| 2.3.2 冷冻三维原位高分辨微藻亚细胞器结构测试方法 |
| 2.3.3 核诱变微藻蛋白及代谢组学定量测试方法 |
| 2.3.4 涡流闪光反应器内混合传质系数测试方法 |
| 2.3.5 反应器内CO_2气泡生成直径及停留时间测试 |
| 2.3.6 微藻细胞生长过程中PSII光合参数测试 |
| 2.3.7 藻液中碳氮磷营养盐浓度测试 |
| 3 核诱变小球藻冷冻原位亚细胞器的高分辨三维结构解析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 聚焦离子束扫描电镜揭示核诱变后小球藻细胞体积增大 |
| 3.3 冷冻电子断层扫描技术发现诱变后藻细胞类囊体膜间距增大 |
| 3.4 蛋白组及代谢组学揭示诱变后藻细胞光合路径加强 |
| 3.5 小结 |
| 4 设计模拟扰流锥强化跑道池漩涡流场提高微藻细胞闪光频率 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 设计交错排列扰流锥结构建立三维计算模型 |
| 4.2.1 设计交错排列扰流锥结构 |
| 4.2.2 微藻细胞和CO_2气泡存在下光传输数值计算模型 |
| 4.2.3 水平及垂直方向的漩涡流场模型建立 |
| 4.2.4 光暗循环闪光频率计算 |
| 4.3 交错排列扰流锥强化跑道池内漩涡流场的数值计算 |
| 4.3.1 扰流锥增大漩涡直径提高漩涡中心位置 |
| 4.3.2 扰流锥增大流场涡量和湍动能 |
| 4.3.3 扰流锥在跑道池内产生自旋流和漩涡流 |
| 4.4 扰流锥跑道池内光强分布数值计算 |
| 4.4.1 增加藻细胞浓度加剧光衰减速度 |
| 4.4.2 增大CO_2气泡直径减小体积分数提高光区占比 |
| 4.4.3 提高入射光强促进光传输能力 |
| 4.4.4 扰流锥增强跑道池内微藻细胞的光区分布及闪光频率 |
| 4.5 交错排列扰流锥促进螺旋藻固定高纯浓度CO_2速率 |
| 4.6 小结 |
| 5 研制交错排列扰流锥促进跑道池混合传质提高光化学效率 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 交错排列扰流锥跑道池研制及测试方法 |
| 5.2.1 构造交错排列扰流锥跑道池测试系统 |
| 5.2.2 跑道池内 ζ 电位及表面张力测试 |
| 5.2.3 藻细胞形态测试 |
| 5.3 加强扰流锥跑道池内混合传质促进CO_2气泡生成停留 |
| 5.3.1 降低混合时间增加气液传质系数 |
| 5.3.2 降低气泡生成直径增加气泡停留时间 |
| 5.4 强化扰流锥跑道池内微藻细胞实际光化学效率 |
| 5.4.1 提高螺旋藻细胞实际光化学效率和电子传递速率 |
| 5.4.2 提高小球藻细胞光暗适应后的PSII最大光化学效率 |
| 5.5 促进扰流锥跑道池内藻液营养盐吸收提高微藻生长固碳速率 |
| 5.5.1 提高藻液表面张力和 ζ 电位 |
| 5.5.2 藻液内HCO_3~-和氮磷营养盐吸收速率增加 |
| 5.5.3 增大螺旋藻藻丝螺距和小球藻细胞直径 |
| 5.5.4 交错排列扰流锥促进蛋白核小球藻固定烟气CO_2速率 |
| 5.6 小结 |
| 6 研制泡沫镍碳酸化反应器系统提高微藻固定烟气CO_2效率 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 研制鼓泡式和泡沫镍碳酸化反应器系统 |
| 6.2.1 研制鼓泡式碳酸化反应器 |
| 6.2.2 研制泡沫镍碳酸化反应器系统 |
| 6.2.3 数值模拟泡沫镍碳酸化反应器系统内组分分布 |
| 6.2.4 泡沫镍碳酸化反应器系统内CO_2转化效率计算 |
| 6.3 研制鼓泡式碳酸化反应器转化气态CO_2为液态HCO_3~- |
| 6.3.1 碳酸化效率随反应时间逐渐增加 |
| 6.3.2 碳酸化效率随反应压力逐渐增加 |
| 6.3.3 碳酸化效率随Na_2CO_3底物浓度先增后减 |
| 6.3.4 碳酸化效率随填料高度比逐渐减小 |
| 6.4 研制泡沫镍碳酸化反应器系统提高微藻固定烟气CO_2效率 |
| 6.4.1 优化泡沫镍碳酸化反应器系统提高烟气CO_2固定效率 |
| 6.4.2 数值计算泡沫镍碳酸化反应器系统CO_2气体分布 |
| 6.4.3 微藻细胞生长过程中光化学效率及电子传递速率强化 |
| 6.4.4 微藻细胞光合及碳代谢通路加强 |
| 6.5 小结 |
| 7 交错排列扰流锥及碳酸化反应器应用于 660m~2跑道池工程现场 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 微藻固碳产业化工程的现场条件 |
| 7.2.1 交错排列扰流锥应用于螺旋藻固定烟气CO_2工程现场 |
| 7.2.2 碳酸化反应器系统应用于螺旋藻固定烟气CO_2工程现场 |
| 7.2.3 微藻固定烟气CO_2效率测试计算 |
| 7.3 扰流锥在 660 m~2跑道池螺旋藻固定烟气CO_2工程现场应用 |
| 7.3.1 扰流锥跑道池提高螺旋藻的藻丝长度及固定CO_2速率 |
| 7.3.2 扰流锥跑道池促进碳氮磷等营养盐吸收 |
| 7.4 碳酸化反应器系统在 660 m~2跑道池中促进微藻固碳速率 |
| 7.4.1 碳酸化反应器系统提高螺旋藻固定烟气CO_2速率 |
| 7.4.2 高光强、高温和高pH值提高Na_2CO_3/NaHCO_3质量比 |
| 7.5 小结 |
| 8 全文总结和展望 |
| 8.1 主要研究成果 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）农业物料微观力学检测系统研制与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 农业物料微观力学特性检测技术研究现状 |
| 1.2.2 农业物料微观力学可视化检测仪器研究现状 |
| 1.2.3 现有研究的主要问题 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 农业物料微观力学检测系统研制 |
| 2.1 设计要求 |
| 2.2 总体设计方案 |
| 2.2.1 系统组成 |
| 2.2.2 工作流程 |
| 2.3 硬件及软件系统设计 |
| 2.3.1 驱动模块 |
| 2.3.2 应力-应变检测模块 |
| 2.3.3 数据采集模块 |
| 2.3.4 图像采集模块 |
| 2.3.5 控制及数据处理模块 |
| 2.3.6 平台集成 |
| 2.4 参数校准 |
| 2.4.1 校准试验方案 |
| 2.4.2 校准试验结果与分析 |
| 2.5 检测性能测试 |
| 2.5.1 检测性能试验方案 |
| 2.5.2 性能测试结果与分析 |
| 2.6 小结与讨论 |
| 第三章 检测系统在苹果组织微观力学特性研究的应用 |
| 3.1 苹果薄壁组织微观力学检测方法优化 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方案 |
| 3.1.3 试验结果与分析 |
| 3.2 苹果薄壁组织微观力学特性检测 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验方案 |
| 3.2.3 试验方法 |
| 3.2.4 苹果薄壁组织微观力学特性 |
| 3.2.5 苹果薄壁组织失效分析 |
| 3.3 小结与讨论 |
| 第四章 检测系统在授粉期杂交水稻父本微观力学特性研究的应用 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验设计 |
| 4.1.3 生长指标测定 |
| 4.1.4 微观力学特性测定 |
| 4.1.5 宏观力学特性测定 |
| 4.1.6 数据处理 |
| 4.2 授粉期杂交水稻父本植株生长指标测定结果与分析 |
| 4.2.1 生长指标测定结果 |
| 4.2.2 赤霉酸对生长指标影响 |
| 4.3 授粉期杂交水稻父本微观力学特性测定结果与分析 |
| 4.3.1 微观力学特性测定结果 |
| 4.3.2 赤霉酸对微观力学特性影响 |
| 4.4 授粉期杂交水稻父本宏观力学特性测定结果与分析 |
| 4.5 杂交水稻父本节间微观与宏观力学特性差异分析 |
| 4.6 小结与讨论 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词表 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（6）内保温日光温室温光性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 我国日光温室发展状况 |
| 1.1.2 日光温室发展存在的问题及新要求 |
| 1.2 研究状况 |
| 1.2.1 日光温室结构合理性及优化研究 |
| 1.2.2 日光温室环境调控及理论研究 |
| 1.3 研究意义、内容及方法 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容、方法 |
| 2 内保温日光温室光环境特性及其影响因素分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验温室及其参数 |
| 2.1.2 试验项目 |
| 2.2 内保温日光温室太阳辐射模型 |
| 2.2.1 模型概述与简化 |
| 2.2.2 模型建立 |
| 2.3 评价指标与数据处理 |
| 2.3.1 评价指标 |
| 2.3.2 数据处理 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.4.1 内保温日光温室室内太阳辐射照度分布规律分析 |
| 2.4.2 内保温日光温室太阳辐射模型验证 |
| 2.4.3 内保温日光温室光环境影响因素分析 |
| 2.5 讨论与小结 |
| 2.5.1 讨论 |
| 2.5.2 小结 |
| 3 内保温日光温室保温蓄热性能分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验温室及其参数 |
| 3.1.2 试验方法及项目 |
| 3.1.3 数据处理 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 不同温室太阳辐射对比 |
| 3.2.2 不同温室气温对比 |
| 3.2.3 不同温室空气相对湿度对比 |
| 3.2.4 不同温室土壤温度对比 |
| 3.2.5 不同温室墙体温度对比 |
| 3.2.6 不同温室建造成本对比 |
| 3.3 讨论与小结 |
| 3.3.1 讨论 |
| 3.3.2 小结 |
| 4 结论与建议 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 建议 |
| 4.3 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（7）面向植物工厂的水培液速效养分关键传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 磷酸根离子的检测 |
| 1.2.2 硝酸根、铵和钾离子的检测 |
| 1.2.3 多传感器信息融合在离子浓度检测中的应用 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 组织结构 |
| 第2章 磷酸根离子选择电极的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于钴金属的离子选择电极的理论基础 |
| 2.2.1 离子选择电极及电位测量 |
| 2.2.2 钴对磷酸根的电位响应原理 |
| 2.3 基于钴纳米颗粒修饰的钴棒电极 |
| 2.3.1 钴纳米颗粒修饰电极的制备 |
| 2.3.2 纳米钴电极表面特征和检测性能 |
| 2.3.3 纳米钴电极的稳定性 |
| 2.3.4 电极电荷转移原理 |
| 2.4 次性磷酸盐检测芯片 |
| 2.4.1 基于丝网印刷电极及钴纳米颗粒的修饰 |
| 2.4.2 磷酸盐检测芯片的预测表征 |
| 2.4.3 磷酸盐检测芯片的—致性 |
| 2.4.4 磷酸盐检测芯片的连续检测性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 水培液氮与钾养分离子传感器优化的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氮和钾离子选择电极检测法的理论基础 |
| 3.2.1 氮和钾离子选择电极的结构 |
| 3.2.2 氮和钾离子选择电极电荷传递层的优化 |
| 3.2.3 硝酸根离子选择电极的制作 |
| 3.2.4 铵离子选择电极的制作 |
| 3.2.5 钾离子选择电极的制作 |
| 3.3 氮和钾离子选择电极的性能表征 |
| 3.3.1 硝酸根离子选择电极性能表征 |
| 3.3.2 铵离子选择电极性能表征 |
| 3.3.3 钾离子选择电极性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于多传感信息融合的水培液养分预测模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 建立水培养分预测模型的原理 |
| 4.2.1 使用多离子选择电极信息融合的必要性 |
| 4.2.2 多电极传感器数据融合基本原理 |
| 4.2.3 建立水培养分预测模型的实验设计 |
| 4.3 多传感器原始数据的预处理 |
| 4.4 水培养分预测模型的参数优化问题 |
| 4.4.1 水培液养分浓度检测模型建立的基本步骤 |
| 4.4.2 训练模型中参数优化的含义 |
| 4.4.3 建模参数优化算法以及改进 |
| 4.4.4 改进细菌觅食算法的参数优化效果验证 |
| 4.5 水培溶液多养分预测模型的建立 |
| 4.5.1 水培溶液中磷养分含量预测模型 |
| 4.5.2 水培溶液中硝酸根离子浓度预测模型 |
| 4.5.3 水培液中铵离子浓度预测模型 |
| 4.5.4 水培溶液中钾离子浓度预测模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 养分检测系统及传感器在设施农业中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 现代设施农业信息感知系统组成原理 |
| 5.2.1 现代检测系统设计的基本原理 |
| 5.2.2 传感器在设施农业检测系统中的应用 |
| 5.2.3 电化学传感器在水培养分在线检测中的应用 |
| 5.2.4 水培养分光学便携抽样检测设备开发 |
| 5.2.5 关于未来植物工厂其他环境因子传感器的讨论 |
| 5.3 构建植物工厂检测控制系统简单实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.1.1 钴纳米颗粒对磷酸盐离子选择电极的改性 |
| 6.1.2 电荷传递层的改性对离子选择电极检测性能的影响 |
| 6.1.3 使用改进细菌觅食算法优化SVR建立养分浓度预测模型 |
| 6.1.4 养分检测系统及构建植物工厂检测控制系统的检测实例 |
| 6.2 主要创新性工作 |
| 6.3 未来展望 |
| 附录A 改进细菌觅食算法BFO-iStep主代码段 |
| 附录B BFO-iStep对Schaffer、Rastrigrin和Shubert的寻优路径 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）设施栽培营养液自动调控系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 营养液调控模型研究现状 |
| 1.2.2 营养液调控控制技术研究现状 |
| 1.2.3 营养液调控系统研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 营养液自动调控系统基础试验研究 |
| 2.1 营养液配比试验研究 |
| 2.1.1 试验材料与设备 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.1.3 试验结果与分析 |
| 2.2 传感器检测试验研究 |
| 2.2.1 试验材料与设备 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.2.3 试验结果与分析 |
| 2.3 营养液均匀混合特性试验研究 |
| 2.3.1 试验材料与设备 |
| 2.3.2 试验方法 |
| 2.3.3 试验结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 营养液调控模型研究 |
| 3.1 多因子组合嵌套条件下的营养液指标值变化试验 |
| 3.1.1 试验材料与设备 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.1.3 试验结果及初步趋势分析 |
| 3.2 多因子交互的营养液指标值预测模型构建 |
| 3.2.1 基于支持向量机回归算法的指标值预测模型构建 |
| 3.2.2 基于不同算法的营养液指标值预测模型对比分析 |
| 3.3 基于营养液指标值预测模型的最优目标值获取方法 |
| 3.3.1 最优目标值模型构建整体流程设计 |
| 3.3.2 基于导数的离散斜率获取过程分析 |
| 3.3.3 基于人工鱼群算法的最优目标值获取方法 |
| 3.3.4 最优目标值获取结果分析 |
| 3.4 营养液调控模型构建与验证 |
| 3.4.1 营养液调控模型构建 |
| 3.4.2 营养液调控模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 营养液自动调控系统方案设计与控制方法研究 |
| 4.1 营养液自动调控系统的功能与性能要求 |
| 4.2 营养液自动调控系统方案设计 |
| 4.2.1 营养液检测系统 |
| 4.2.2 营养液调配系统 |
| 4.2.3 营养液循环系统 |
| 4.2.4 间歇循环式营养液自动调控系统方案 |
| 4.3 营养液自动调控系统控制方法研究 |
| 4.3.1 控制系统设计 |
| 4.3.2 控制策略研究 |
| 4.3.3 控制方法研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 营养液自动调控系统设计与试验验证 |
| 5.1 营养液自动调控系统研发 |
| 5.1.1 系统整体设计 |
| 5.1.2 传感器检测子系统设计 |
| 5.1.3 智能决策子系统设计 |
| 5.1.4 协同调控子系统设计 |
| 5.2 营养液自动调控系统试制及调试 |
| 5.2.1 营养液自动调控系统试制 |
| 5.2.2 营养液自动调控系统调试 |
| 5.3 营养液自动调控系统验证试验 |
| 5.3.1 调控精度验证试验 |
| 5.3.2 控制精度验证试验 |
| 5.3.3 效益优化验证试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A SVR建模程序 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）浮游植物初级生产力荧光动力学测量技术优化设计及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 浮游植物初级生产力常规测量方法 |
| 1.3 荧光动力学法测量原理 |
| 1.3.1 光能吸收与荧光发射机制 |
| 1.3.2 荧光动力学测量技术原理 |
| 1.3.3 光合荧光参数 |
| 1.3.4 浮游植物初级生产力算法模型 |
| 1.4 荧光动力学测量技术研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第2章 浮游植物初级生产力光合荧光参数测量方法 |
| 2.1 浮游植物初级生产力荧光动力学测量实验系统 |
| 2.2 基底信号影响及校正方法 |
| 2.2.1 基底信号校正方法 |
| 2.2.2 实验条件 |
| 2.2.3 校正结果与对比分析 |
| 2.3 激发光强自适应调控方法 |
| 2.3.1 激发光强自适应方法 |
| 2.3.2 不同藻的激发光强自适应结果 |
| 2.3.3 光合荧光参数准确获取 |
| 2.4 水体浊度影响及校正方法 |
| 2.4.1 浊度校正方法 |
| 2.4.2 校正结果与对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 浮游植物初级生产力测量中光合尺寸单元校正方法 |
| 3.1 荧光动力学分析模型 |
| 3.2 模型校正方法 |
| 3.3 实验条件 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 浮游植物初级生产力测量中吸收系数校正方法 |
| 4.1 光合有效辐射内吸收系数校正方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 浮游植物初级生产力快速原位监测仪功能模块研制 |
| 5.1 仪器总体结构 |
| 5.2 荧光动力学曲线测量模块 |
| 5.3 环境光模拟模块 |
| 5.4 光电倍增管增益自动调节模块 |
| 5.5 多波段LED诱导荧光激发光谱模块 |
| 5.6 仪器性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 荧光动力学浮游植物初级生产力外场测量实验 |
| 6.1. 研究区域概况 |
| 6.2 仪器工作方式 |
| 6.3 外场测量实验 |
| 6.3.1 黄渤海走航观测与原位剖面测量 |
| 6.3.2 牟平海岸带环境综合试验站原位监测 |
| 6.3.3 北极走航观测 |
| 6.3.4 南海走航观测 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）植物纤维缠绕复合材料成型机理及其优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外植物纤维研究现状 |
| 1.2.1 植物纤维结构 |
| 1.2.2 植物纤维机械性质 |
| 1.2.3 植物纤维热性质 |
| 1.3 国内外植物纤维增强复合材料研究现状 |
| 1.3.1 植物短纤维增强复合材料 |
| 1.3.2 连续植物纤维增强复合材料 |
| 1.4 植物纤维缠绕复合材料成型工艺及优化研究现状 |
| 1.4.1 植物纤维缠绕复合材料成型工艺 |
| 1.4.2 植物纤维缠绕复合材料成型工艺优化 |
| 1.5 国内外植物纤维及复合材料模拟研究现状 |
| 1.5.1 植物纤维微观模拟 |
| 1.5.2 植物纤维复合材料热模拟 |
| 1.5.3 植物纤维复合材料力模拟 |
| 1.6 论文的主要研究内容 |
| 第2章 加捻植物纤维束及复合材料结构及模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纤维束捻度 |
| 2.3 热物理性质 |
| 2.3.1 导热系数 |
| 2.3.2 密度和比热容 |
| 2.3.3 热膨胀系数 |
| 2.4 加捻植物纤维束结构分析模型 |
| 2.4.1 加捻短纤维纱束的力学模型 |
| 2.4.2 考虑空腔结构的热传导模型 |
| 2.5 复合材料细观力学分析理论 |
| 2.5.1 体积均匀化 |
| 2.5.2 微分近似 |
| 2.5.3 刚度的材料力学分析方法 |
| 2.5.4 缠绕复合材料等效模量预测理论 |
| 2.6 纤维束模拟及结果分析 |
| 2.6.1 考虑结构的植物纤维热物理性质 |
| 2.6.2 考虑结构的植物纤维模量预测 |
| 2.7 植物纤维复合材料模拟及规律分析 |
| 2.7.1 复合材料热物理性质 |
| 2.7.2 复合材料刚度 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 植物纤维缠绕复合材料内固化机理及模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电磁加热内固化原理 |
| 3.2.1 感应加热原理 |
| 3.2.2 电磁效应 |
| 3.3 复合材料固化过程机理 |
| 3.3.1 传热模型 |
| 3.3.2 固化模型 |
| 3.3.3 应力应变模型 |
| 3.4 复合材料固化模拟数值解法 |
| 3.4.1 空间域离散 |
| 3.4.2 时间域离散 |
| 3.5 植物纤维缠绕复合材料固化模拟及规律分析 |
| 3.5.1 材料及固化动力学参数 |
| 3.5.2 固化过程有限元模拟 |
| 3.5.3 复合材料固化过程 |
| 3.5.4 固化残余应力和变形 |
| 3.6 实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 植物纤维缠绕复合材料成型工艺 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构设计与分析 |
| 4.2.1 纱片宽度 |
| 4.2.2 缠绕角 |
| 4.2.3 缠绕厚度 |
| 4.2.4 孔隙 |
| 4.3 材料特性与分析 |
| 4.3.1 纤维束捻度 |
| 4.3.2 含水率 |
| 4.4. 成型工艺与分析 |
| 4.4.1 固化工艺温度 |
| 4.4.2 纤维体积含量 |
| 4.4.3 缠绕张力 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 植物纤维缠绕复合材料成型工艺优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备 |
| 5.3 响应面算法 |
| 5.4 基于响应而及满意度函数的多目标优化设计 |
| 5.4.1 设计参数和目标函数 |
| 5.4.2 响应面建模 |
| 5.4.3 工艺参数交互作用 |
| 5.4.4 基于满意度函数的多目标优化设计 |
| 5.5 可靠性及灵敏度分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 专利 |
| 致谢 |
四、植物综合参数动态测试系统的研制（论文参考文献）
- [1]基于带节秸秆的轻质吸能结构仿生研究[D]. 宋家锋. 吉林大学, 2021
- [2]海洋激光雷达系统研制及典型探测结果[D]. 徐沛拓. 浙江大学, 2021(01)
- [3]海水藻类荧光原位传感器的研制[D]. 景超. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [4]微藻三维亚微结构解析及扰流锥闪光反应器研制促进烟气CO2减排研究[D]. 郭王彪. 浙江大学, 2021
- [5]农业物料微观力学检测系统研制与应用[D]. 郝一枫. 浙江大学, 2021(01)
- [6]内保温日光温室温光性能的研究[D]. 孙潜. 内蒙古农业大学, 2021
- [7]面向植物工厂的水培液速效养分关键传感技术研究[D]. 许锋. 中国科学技术大学, 2021
- [8]设施栽培营养液自动调控系统设计与研究[D]. 王明辉. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [9]浮游植物初级生产力荧光动力学测量技术优化设计及应用研究[D]. 王翔. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [10]植物纤维缠绕复合材料成型机理及其优化研究[D]. 刘美军. 哈尔滨理工大学, 2020(04)