工程仿生领域猪笼草叶笼研究现状及发展趋势

猪笼草叶笼能够捕集昆虫并将其消化成生长所需的营养元素,依据宏/微观形貌结构差异可划分为盖子、口缘、滑移区与消化区等区域。口缘密布楔形盲孔的辐射状沟脊结构可使液膜产生定向移动,滑移区形貌结构呈现抑制昆虫附着、低黏附超疏水等特性,受到学者普遍关注并逐步成为研究热点。从口缘与滑移区在工程仿生领域的研究现状入手,介绍其形貌结构特征与功能特性,重点关注以其为仿生原型制备液膜定向传输、昆虫滑移捕集、超疏水等功能表面的研究进展,并对未来需要关注的研究内容进行分析,从而进一步加深人们对叶笼形貌结构与功能特性的认识,为功能表面仿生研制提供新思路。     

松软地面行走机构的研究现状和展望

回顾了国内外松软地面行走机构的研究现状、研究手段及方法,阐述了松软地面行走机构的研究对中国农业与林业的发展、开发能源、开发海洋资源宝地具有极为深远的意义。结合中国的实际情况,指出了该领域的发展所需要进一步研究的课题,如智能仿生行走车辆的研制、电渗法、生物脱附原理及脱附减阻仿生学的应用。所做的陈述对今后行走机构的研究具有一定的指导意义。     

离心式昆虫微力测试系统设计

基于猪笼草叶笼滑移区表面特殊结构与良好滑移功能仿生研制致灾农业昆虫捕集滑板过程中,需要测试昆虫在仿生原型及制备滑板表面的附着力、摩擦力等毫牛尺度微力。为满足毫牛尺度微力的测试需求,依据离心力原理设计研制了一种离心式昆虫微力测试系统。该系统主要包括测试平台及附属机构、调速电机及转速控制器、视频监控系统和能够实现各部件固定安装的机座等4部分。调试运行结果表明设计研制的离心式昆虫微力测试系统能够准确采集蚂蚁、甲虫、飞蛾等体型较小昆虫附着系统产生的毫牛尺度微力,精度可达0.1mN,能够满足致灾农业昆虫捕集滑板仿生研制过程中对昆虫微力准确测试的需求。     

仿生表面微结构减阻优化及机理研究综述

介绍了自然界中几种较为典型的非光滑结构表面生物,阐明了合理表面微结构可以改变近壁区湍流结构的规律,针对表面微结构的类型、减阻研究实例、减阻机理和减阻应用等4个方面进行了评述,提出了沟槽扩展类型,并指出减阻机理研究应拓展至复杂形态结构。分析表明:微结构类型对减阻效果有较大影响,减阻优化及其机理研究是仿生表面微结构减阻工作的重点,仿生表面微结构减阻优化可进一步提高节能降耗的效率,在飞行器、高速列车、汽车等工程领域具有广泛的应用前景。     

侧喷射流的仿生鱼表面减阻优化研究

为了研究射流孔结构参数对水下射流减阻的影响,以金枪鱼为仿生对象建立仿生鱼模型,通过模拟鲨鱼鳃在仿生鱼模型侧面添加射流孔建立了射流模型.采用数值模拟方法,分析主流场速度及射流孔的形状、高度、位置、高宽比等单因素对仿生鱼表面减阻的影响规律.通过Design-expert软件对射流孔的结构参数进行响应面多目标参数优化,进一步分析了不同射流孔的结构参数在相互作用时对仿生鱼表面减阻的影响,最终确定了在距离鱼首5 mm处添加形状为后三角形,高度为6 mm,高宽比为4的射流孔时能够达到比较理想的减阻效果,此时模型的总阻力为2.510 21 N,相应的减阻率为6.49%.本文通过深入分析射流孔结构参数的影响,为水下射流减阻技术提供了重要的理论基础和实验指导,为仿生技术在水下流体力学领域的应用拓展了新的可能性.     

基于虚拟仪器Labwindows/CVI的拉压式微力测试系统设计

致灾农业昆虫捕集滑板仿生研制过程中需要测试昆虫附着系统在材料表面产生的附着力、摩擦力、剪切力等,为满足对毫牛尺度微力的测试需求,研制了拉压式微力测试系统。该系统硬件部分包括测力传感器、配合测力传感器实现微力测试功能的机械机构、传感器输出信号调理模块与能够完成A/D转换的数据采集卡,基于虚拟仪器Labwindows/CVI编写了系统的数据处理与界面显示程序。调试运行结果表明设计的拉压式微力测试系统能够准确采集昆虫附着系统产生的毫牛尺度微力,并能在显示界面实时、直观地显示,以及能够实现昆虫微力轨迹图和数据组的保存。拉压式微力测试系统的测试精度可达0.1mN,测试量程范围最大为3.0N,完全能够满足致灾农业昆虫捕集滑板仿生研制过程中对毫牛尺度微力的测试需求。     

一种新型锚泊机器人研究

近年来,为了提高船舶的安全性和稳定性,锚泊机器人成为了海洋领域的研究热点。鉴于大西洋蛏的诸多优良性能,将以其为仿生对象来构建集掘进、锚定和自主脱附功能于一体的锚泊机器人本体。首先,阐述了锚泊机器人的国内外相关研究现状;其次,对仿大西洋蛏的锚泊机器人的机械设计进行原理性说明;最后,将重点介绍锚泊机器人的控制系统。实验结果表明,该控制系统能够使锚泊机器人完成掘进、锚定及自主脱附,并形成较大的锚定比。     

生物摩擦学与仿生摩擦学的研究现状及展望

在物竞天择的进化过程中,生物体形成了许多优异的摩擦学特性,并已成为仿生摩擦学的创新源泉。本文对生物摩擦学的研究对象、研究内容进行了总结与展望;并从仿生减摩及脱附、仿生增摩及吸附、仿生耐磨材料和仿生润滑等4个方面回顾了仿生摩擦学的研究现状,指出了仿生摩擦学的发展方向;并探讨了生物摩擦学与仿生摩擦学的内在联系。     

仿生射流表面减阻特性实验研究

基于鱼类鳃裂部位仿生射流表面理论分析,对仿生射流表面回转体进行射流实验,研究其减阻特性。运用扭矩信号耦合器,分别对光滑表面实验模型和射流表面实验模型在不同旋转速度下进行摩擦扭矩测试,得到射流减阻特性曲线。研究结果表明:仿生射流表面具有较好的减阻效果,减阻率与实验模型转速、射流速度、射流孔径有着密切关系;射流最大减阻率达到10.8%。     

柴油机排气微粒壁流式陶瓷过滤体过滤机理及影响因素

在建立壁流式陶瓷过滤体微粒过滤捕集模型的基础上,详细计算分析了壁流式陶瓷过滤体的3种过滤机理:惯性碰撞机理、拦截机理和扩散机理,以及微粒粒径、过滤体微孔孔径、排气流速、气流温度等因素对3种微粒过滤捕集机理下的壁流式过滤体的微粒捕集系数及综合微粒捕集系数的影响及规律,在此基础上分析了提高壁流式过滤体微粒捕集系数的技术途径.研究结果可以为柴油机排气微粒壁流式陶瓷过滤体微粒捕集效率的定性与定量研究以及过滤体的结构优化设计提供依据.     

Nepenthes pitchers: surface structure,physical property,anti-attachment function and potential application in mechanical controlling plague locust

Pitchers plants of Nepenthes specie growing in infertile habitats have developed highly specialized apparatus for trapping and digesting arthropods to obtain suf- ficient growing nutrients. Nepenthes pitchers are generally recognized by several distinguishably morphological zones, and different districts exhibit distinct functions in prey capturing, combined effect of the several zones results in great trapping efficiency. This prey ability of Nepenthes pitchers potentially inspires an idea for biomimetic development of slippery trapping plate used in controlling agricultural pests, especially plague locust. In this paper, we reviewed the recent researches of Nepenthes pitchers, including surface structures, physical properties, and antiattachment functions. Apart from this, combined with our latest studies on mechanical controlling plague locust, the potential application of Nepenthes pitchers as establishing biomimetic models utilized in creating trapping plate was addressed, and several corresponding aspects requiring to be paid attention to in near future were also highlighted.     

古机械复原研究的方法与程序

古机械的复原是以一古机械原型为本体，根据古代的机械原理、机械工程、以及工艺技术等．重新建构此一机械．本研究以古中国机械为对象，根据史料成分进行分类，并提出一复原研究程序，有系统地建构古机械原型及古代机械科技和工艺，目的在提供研究机械史学领域的一个创新方法．     

古机械复原研究的方法与程序

古机械的复原是以一古机械原型为本体,根据古代的机械原理、机械工程、以及工艺技术等,重新建构此一机械.本研究以古中国机械为对象,根据史料成分进行分类,并提出一复原研究程序,有系统地建构古机械原型及古代机械科技和工艺,目的在提供研究机械史学领域的一个创新方法.     

反义RNA技术及其在农业领域的应用

介绍了反义RNA的概念及作用机理,对反义RNA技术及其在农业领域的应用进行了概述．反义RNA技术是借助基因重组技术,根据碱基互补原理,用人工合成或生物体合成的特定RNA片段（或其化学修饰物）抑制或封闭基因表达的技术。在农业领域反义RNA技术主要应用于果实性状及品质的调控,对观赏植物性状的调控,植物抗病,控制油料种子中脂肪酸的合成,控制雄性不育,降低或去除食物中有害化学成分等方面其功能获得可靠的成效．     

图象及机器视觉技术在作物科学中的应用进展

从作物的生长信息监测、产品外观品质检测与分级、产品收获与加工及病虫草害识别等四个方面回顾了计算机图象技术及机器视觉技术在作物领域的应用研究进展，包括图象处理与分析、机器视觉技术在应用发展过程中的方法探索与思路的演变，并对今后的发展做了展望。     

凉山州水土流失治理现状及对策

通过对凉山州水土流失严重的原因、治理的现状等进行调查分析和研究,笔者认为应采取以下措施加强凉山州水土流失治理:严格实行退耕还林草、荒山造林,增加地被覆盖加强生物措施治理;重视落实生态移民搬迁配套治理;重视农业科学化加强农业措施治理;结合农业生产加强工程措施治理。     

作物病虫害绿色管理的开发与探索

针对国外危险病虫传入几率的增大以及农药对农产品污染的日趋严重,论述了开发绿色管理的必要性、紧迫性与可行性,提出应从生态环境保护和农产品食用安全的目标出发,营造一个有利于作物生长而不利于病虫害生存的环境条件,达到有效控制病虫害,维护生态环境安全,以保障绿色农业安全生产,促进绿色食品持续发展的目的。     

基于仿生学的未来食品工业展望

生命体经过漫长的进化,已经形成了一整套极其完善的利用食材制造其所需营养素的技术,许多生命活动与现有食品加工的单元操作有着异曲同工的效果。利用仿生学原理,向生命体学习,进行食品加工的理论与技术创新,正逐渐得到国内外食品加工技术研究领域的广泛关注。分析了人们受人体感官、食物消化、养分吸收、生物合成、生物材料、生物机构、生物成型的启示,进行食品加工技术创新的研究案例。从3个方面概括了未来食品工业仿生化发展的主要任务:1)重新认识生命活动。突破长期以来基于健康和生产(生长)的需要进行生命科学研究的局限性,建议从生命体制造其正常生长所需营养素的角度,重新研究生命活动,重新认识生命现象。2)深化已启动的仿生研究工作。根据对生命活动重新研究的结果,进一步对已经启动的仿生技术进行深入研究,挖掘新的创意。3)开拓新的仿生技术方法。通过比对,寻找动物、植物和微生物中与食品加工技术有对应关系的生命活动,开拓从未触及的仿生研究领域,推动食品领域的原始创新。着重强调了“食品工程仿生学”学科建设的重要意义。     

The recent disciplinal progresses of agricultural entomology in China

In this paper, four recent advances and achievements of China in agricultural insect research, namely, on the genome of silkworm （Bombyx mori Linnaeus）, on the geographical differentiation and regional migration of cotton bollworm （Helicoverpa armigera （Hübner））, on the standardized monitoring techniques for safety of honey bee （Apis mellifera Linnaeus） products, and on the virus transmission property of small brown planthopper （Laodelphax striatellus （Fallén）） as well as the interactions between vector and rice stripe virus （RSV）, were reported. All of these researches are very important for controlling agricultural insect pests and the diseases they transmit, accelerating the molecular biological research of silkworm, and promoting the international trade of honey bee products. Most of these achievements mentioned above have got the national, provincial, ministerial or municipal awards on science and technology.