| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 植物茎秆的结构、抗风原理及其多尺度研究方法 | 第14-21页 |
| 1.2.1 植物茎秆结构及其抗风原理简介 | 第14-18页 |
| 1.2.2 水稻茎秆结构特点 | 第18页 |
| 1.2.3 植物材料的多尺度研究方法 | 第18-21页 |
| 1.3 弯扭耦合薄壁梁的结构设计研究现状 | 第21-26页 |
| 1.3.1 弯扭耦合薄壁梁结构设计简介 | 第21-23页 |
| 1.3.2 薄壁梁结构的仿生设计研究进展 | 第23-25页 |
| 1.3.3 多目标优化设计 | 第25-26页 |
| 1.4 课题来源及论文主要研究内容 | 第26-28页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第26页 |
| 1.4.2 研究目标 | 第26页 |
| 1.4.3 研究内容 | 第26-28页 |
| 1.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 第二章 水稻茎秆多尺度力学模型的建立与实验验证 | 第29-62页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 木本植物与草本植物的多尺度结构参数对比 | 第29-32页 |
| 2.3 水稻茎秆的多尺度结构 | 第32-34页 |
| 2.4 水稻茎秆细胞壁材料力学性能及其超微尺度下的参数获取 | 第34-45页 |
| 2.4.1 细胞壁化合物成分的材料属性 | 第34-36页 |
| 2.4.2 细胞壁子层的材料属性计算 | 第36-40页 |
| 2.4.3 超微尺度下细胞壁子层的厚度及纤维角度数据的获取 | 第40-45页 |
| 2.5 水稻茎秆中尺度下解剖特征及其截面拓扑结构的获取 | 第45-48页 |
| 2.5.1 重建方法概述 | 第45页 |
| 2.5.2 基于骨架化的截面重建方法 | 第45-48页 |
| 2.5.3 重建结果及精度评价 | 第48页 |
| 2.6 水稻茎秆弹性力学性能的实验及仿真研究 | 第48-61页 |
| 2.6.1 水稻茎秆的拉伸实验及其结果 | 第48-54页 |
| 2.6.2 仿真过程及结果 | 第54-61页 |
| 2.7 本章小结 | 第61-62页 |
| 第三章 不同尺度的结构参数对水稻茎秆力学性能的影响 | 第62-77页 |
| 3.1 引言 | 第62页 |
| 3.2 水稻茎秆各组织的弹性力学性能 | 第62-64页 |
| 3.3 中尺度参数对水稻茎秆宏观力学性能的影响 | 第64-67页 |
| 3.3.1 大/小维管束体积含量的影响 | 第64-65页 |
| 3.3.2 表皮机械组织层含量与大/小维管束体积含量的共同影响 | 第65-67页 |
| 3.4 微观尺度下的结构参数对茎秆力学性能影响 | 第67-74页 |
| 3.4.1 不同细胞类型壁厚的影响 | 第67-68页 |
| 3.4.2 S2层纤维角度的影响 | 第68-71页 |
| 3.4.3 S2层相对厚度的影响 | 第71-72页 |
| 3.4.4 化合物的力学性能及相对含量变化的影响 | 第72-74页 |
| 3.5 茎秆不同尺度参数的敏感性分析 | 第74-76页 |
| 3.6 本章小结 | 第76-77页 |
| 第四章 水稻茎秆的梯度结构参数与材料参数对其抗倒伏能力的影响 | 第77-99页 |
| 4.1 引言 | 第77页 |
| 4.2 水稻茎秆的宏观轴向梯度结构参数对其倒伏性能的影响 | 第77-83页 |
| 4.3 水稻茎秆在风载中的动态力学性能及其弯扭耦合变形在抗风中的作用 | 第83-97页 |
| 4.3.1 水稻茎秆-穗模型的简化建模及其材料属性的获取 | 第83-85页 |
| 4.3.2 网格设置、边界和荷载条件以及求解条件设置 | 第85页 |
| 4.3.3 流固耦合设置 | 第85-86页 |
| 4.3.4 水稻茎秆-穗结构在不同风速下的动力学响应特性 | 第86-97页 |
| 4.4 本章小结 | 第97-99页 |
| 第五章 水稻茎秆结构特征的仿生设计 | 第99-114页 |
| 5.1 引言 | 第99-100页 |
| 5.2 风力机叶片主梁结构与水稻茎秆结构的相似性分析 | 第100-102页 |
| 5.3 加筋平板的扭转刚度特性 | 第102-105页 |
| 5.3.1 加筋平板结构参数及其扭转刚度特性 | 第102-103页 |
| 5.3.2 加筋平板结构扭转刚度的实验验证 | 第103-105页 |
| 5.4 加筋矩形薄壁梁的扭转刚度特性 | 第105-112页 |
| 5.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 第六章 风力机叶片弯扭耦合薄壁主梁的仿生设计 | 第114-134页 |
| 6.1 引言 | 第114页 |
| 6.2 风力机叶片弯扭耦合薄壁主梁简介 | 第114-118页 |
| 6.3 弯扭耦合梁截面的仿生结构设计 | 第118-123页 |
| 6.4 仿生弯扭耦合梁的多目标优化设计 | 第123-131页 |
| 6.4.1 多目标优化模型 | 第124页 |
| 6.4.2 代理模型的构建及验证 | 第124-128页 |
| 6.4.3 多目标优化结果 | 第128-129页 |
| 6.4.4 结果分析与讨论 | 第129-131页 |
| 6.5 仿生弯扭耦合叶片的性能分析 | 第131-133页 |
| 6.6 本章小结 | 第133-134页 |
| 结论与展望 | 第134-136页 |
| 参考文献 | 第136-148页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第148-150页 |
| 致谢 | 第150-151页 |
| 附件 | 第151页 |
