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为了探讨植物木质部空穴化过程超声发射的特性和产生机理,基于Rayleigh Plesset方程建立了描述空泡在导管中运动的方程并求解,同时构建超声检测系统并对植物木质部超声发射进行检测与分析。根据方程计算出气泡的平衡半径,当气泡受到扰动,如木质部液压强变化等原因造成半径大于或小于平衡半径时,用四阶龙格 库塔法求解方程,结果显示气泡会以减幅振动的方式回到平衡状态,形成振源发射超声。实测侧柏、元宝枫、刺槐切片在失水过程中的超声发射信号,并对其进行分析。结果表明:实测超声发射信号的频率、振铃数等与植物导管或管胞大小和材质无显著关系,约80%的信号特征与仿真计算结果一致。说明植物导管或管胞中,气泡以减幅振动的形式膨胀和塌缩所产生的超声信号是木质部空穴化过程中产生超声发射信号的原因之一。 相似文献
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木本植物木质部栓塞修复机制的探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
该文用几种木本植物茎做切片实验,探讨木本植物木质部栓塞的修复机制.研究发现:当脱水样品被复水后,在表面张力的作用下,其管状细胞中的空气立即回缩,形成长形或球形气泡;此后,在比较小的管状细胞中的气泡逐渐缩小直到消失;大的管状细胞中的气泡最初会伸长,然后缩短,直到消失;胞外球形泡也会一个接一个地出现; 除了来自细胞的切破处,这些胞外球形泡还来自木射线的横断面,其中小些的会缩小,大个的会长大. 这些现象说明,样品中的气体并没有如以往所云,溶解到水中之后进入大气.作者认为,空气也许从短半径气泡移动到了长半径气泡中.有两种可能的机制可以解释这一现象,一是根据表面张力附加压强公式,气体会由半径小、压强大的小气泡移动到大气泡;二是根据物理学的统计理论,从小气泡溶解到水分中的空气能够扩散,进入临近的、压强较小的大气泡. 两种机制导致样品中小管状细胞栓塞的修复. 因此,作者认为,对活体植物, 空穴化事件之后,空气难以从木质部移动到大气中,而是从小的管状细胞中运动到了大的管状细胞中或其他低气压区域,从而导致木质部栓塞的修复. 相似文献
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该文对木质部的空化作用和栓塞修复的机制作了深入的探讨，指出木质部内的微小气泡可处于稳定平衡状态，它们只是在木质部压力势降低，超过某一阈值时才膨胀、破裂，形成空腔。在压力势升高时，水分沿已空化了的导管（或管胞）壁重新分布。一旦压力势升高，超过另一阈值，空腔内的气体将回缩，水蒸气将凝聚，最终重新成为稳定的微小气泡，栓塞解除。 相似文献
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应用流体力学、热力学和物理化学的有关定理方程和物理、化学试验数据,通过数值计算的方法建立了增氧气泡在水中的运动、溶解和受力方程;并通过对氧气气泡在水中上升过程中的运动、尺寸、溶解和扩散变化的数值计算和结果分析,优选出在不同条件下可完全溶解的氧气气泡半径范围,获得在水深≤2m、气泡半径为0．1～0．5mm时的氧气气泡尺寸变化、上升距离和溶解速度之间的关系曲线图,分析了氧气气泡在水中的尺寸、质量和运动的变化规律,确定了计算结果的应用方法,为设计不同水深和溶解氧条件下的最佳溶解气泡的尺寸提供依据。 相似文献
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不同供水条件下田间冬小麦气栓塞发生基本特征 总被引：1，自引：0，他引：1
应用超声波技术,在田间灌水及干旱条件下对冬小麦品种9195叶片木质部气栓塞发生特征进行了研究。结果表明,超声波(AE)信号发生的基本特征为1d内一般有3个活跃期,第一活跃期以上午10:00～11:00出现频率最多,第二、三活跃期多分别出现在18:00左右和0:00前后,一般夜间0:00～2:00后信号终止。3个活跃期的AE信号发生强度可随生育进程、土壤水分及气候状况等条件变化。土壤干旱时,第三活跃期减弱或消失。灌水当日第二活跃期有增强的趋势。拔节初期,干旱小麦的AE信号发生量高于灌水小麦的。抽穗后土壤过度干旱时,AE信号量却常低于灌水小麦,笔者称其为“AE信号衰减现象”。灌水后土壤水分充足时,气栓塞也有相当程度的发生。气栓塞是伴随气孔开启、光照增强和温度升高而出现的植株水势快速下降的一种生理性反映。 相似文献
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木本植物木质部栓塞的形成和修复的几点补充 总被引：1，自引：0，他引：1
对木质部栓塞的变化规律、不同的因素对栓塞的影响、栓塞的修复现象以及栓塞的修复机理进行了论述,在对以前的相关综述的基础上进行相应的补充。 相似文献
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针对胶合木损伤的声发射(AE)无损检测问题,研究胶合木表面AE信号波形特征及其沿顺纹和横纹方向的传播规律。首先,采用铅芯折断的方式在马尾松胶合木表面产生人工AE源,通过采样频率为500 k Hz的4通道高速采集系统收集原始AE信号。然后对采集的原始信号进行5层小波分解,通过对各层高频信号的分析获取AE信号的频域特征并进行AE信号重构。最后,根据信号相关性分析和时差定位方法研究AE信号沿顺纹和横纹方向的传播速度。试验结果表明AE信号在胶合木表面传播时,不仅信号幅值明显衰减,而且信号频率也会发生改变,并且AE信号在顺纹和横纹两个方向上的传播速度存在明显差异。 相似文献
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Grosse AV 《Science (New York, N.Y.)》1969,164(3877):291-293
Soap bubbles of long life (over 2 years) and large size (over 60 centimeters in diameter, 100 liters volume) have been produced from bubble solutions improved by the addition of water-soluble synthetic organic polymers such as polyvinyl alcohol or polyoxyethylene. The natural life can be defined as the time it takes for the bubble, if left undisturbed, to contract from the original size to a flat film. 相似文献
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Embolism occurrence in the xylem of leaves was investigated in field-grown winter wheat(cv.9195) under droughted and irrigated conditions by ultrasonic acoustic emission (AE)monitoring with drought stress monitor (Model 4615, Physical Acoustics Corp., USA) inthe growing seasons of 1998-2000. The measurements have revealed a pattern of 3 activeAE periods for daily AE signals. The 1st active period generally occurred between 10:00-11:00, the 2nd was often observed around 18:00, and the 3rd was at about midnight, AEsusually ceased after 0:00-2:00. AE rates during these periods varied with soil moisture,weather conditions and growth stages, etc. as shown in Fig. 1. The 3rd one was occasionallymissing on severe drought soils. Irrigation often led immediately to higher AE rates overthe ensued 2nd period. Droughted plants having greater amount of 24 h AEs showed higherdegrees of embolism than the irrigated ones during early jointing stage. However, thetotal of 24 h AEs of droughted wheat decreased by 66 and 82% compared with that irrigatedat middle and late stages respectively. This phenomenon was here termed "AE attenuation",which was regarded as an implication of incomplete embolism refilling overnight due tosevere soil moisture depletion. Considerable amount of AE signals were also recordedfrom plants on wet soils. It is suggested by the authors that cavitations and embolismmight be a physiological response to the daily rapid establishment of water potentialgradient within xylem system in the morning, rather than merely a phenomenon resultingfrom water stress. 相似文献
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针对木材损伤断裂过程中声发射(AE)信号识别的问题,提出一种基于瞬时频率的AE信号辨识方法。首先,采用三点弯曲的方式对马尾松试件做损伤试验,利用采样频率为500 kHz的4通道NI USB-6366采集卡收集原始AE信号。然后,通过小波分析的方法对采集的原始信号降噪处理,并对降噪后的信号进行频率分析,再根据频率范围及产生原因的不同定义了两类AE信号。最后,通过Hilbert变换分别获得两类AE信号的瞬时频率,并统计两类AE事件频率。试验结果表明,基于瞬时频率统计的AE事件频率能够客观反映试件的应力水平,同时,木材损伤过程中主要产生断裂AE和变形AE信号,且断裂AE信号的频率范围明显高于变形AE信号的频率范围。 相似文献
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为获得木材在弯曲破坏过程中的声发射（acoustic emission,AE）信号特征,从AE信号的随机性出发,利用AE信号信息熵辨识木材的损伤过程,并研究木材在不同损伤断裂水平下的AE信号分布特性。首先,对气干状态的榉木和樟子松试件进行三点弯曲试验,并通过谐振频率为150 kHz的AE传感器采集原始AE信号,采样频率设置为500 kHz。然后,采用小波变换重构AE信号波形,依据无AE发生时的信号幅值确定AE阈值,统计每秒内超过阈值的次数并作为AE活动计数,再以活动计数为随机变量定义AE信息熵。最后,依据信息熵值确定应变能释放的转折点,并结合三点弯曲试验的载荷-时间曲线,将木材损伤断裂过程划分为线性变形、非线性变形、宏观断裂3个阶段。以10 ms为间隔分析并统计AE信号的频率,获得木材弯曲破坏过程的AE信号频率分布情况,从而揭示不同损伤阶段的AE信号特征。结果表明,线性变形阶段,AE信号表现为低幅值、低频率,主要集中在30~55 kHz频段内;非线性变形和宏观断裂阶段,AE信号中既存在大量的30~55 kHz低频信号成分,又存在100~110 kHz和115~130 kHz的高频信号。研究提出的基于AE活动数信息熵能够准确反映应变能释放的集中程度,为木材损伤断裂水平评价提供了客观依据。 相似文献
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Grosse AV 《Science (New York, N.Y.)》1967,156(3779):1220-1222
The efflux time, T, of gas from soap bubbles of radius, R, through their blow tube of length, 1, and radius, p, is given by the equation see pdf for equation where eta is the viscosity of the gas and omicron the surface tension of the bubble solution, all in centimeter-gram-second units. Similar relations between time and diameter were established for the flow from one bubble to another or from one bubble within another. The same relations hold for the flow of liquid spheres, suspended in another liquid of equal density, following Plateau's classic method. They have been extended to the flow of spheres to cylinders and catenoids of rotation. In all these cases the driving force is the surface or interfacial tension, creating an excess pressure as defined by Laplace's equation. 相似文献
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研究了不同强度的普通混凝土及橡胶混凝土在静态弯曲加载条件下的抗弯性能及其破坏过程的声发射性能.力学性能测试结果表明，橡胶混凝土的抗折强度高于同等抗压强度的普通混凝土.采用声发射系统对加载全程进行了信号采集.结果表明，随着普通混凝土强度的提高，弯曲过程中的声发射信号的活度减小，而信号的强度增大.橡胶混凝土的声发射信号的活度和强度均小于普通混凝土.对声发射信号的强度和活度的分析表明，在相同加载条件下，橡胶混凝土的损伤程度比相同抗压强度的普通混凝土小，这与两种混凝土反映出的宏观性能的差异是一致的.应用声发射信号定位研究了混凝土的损伤区域，定位分析结果与实际观察结果一致. 相似文献