數(shù)學(xué)建模競 針對(duì)問題一，對(duì)所給進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該不能直觀表達(dá)倒伏指數(shù)與莖稈外部形態(tài)特征的關(guān)系在已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過主成分分析法建立了倒伏SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到了倒伏指數(shù)與莖稈各性狀的相9998小體積的模型將兩者結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，從而得到小麥不同穗重下的理想株型結(jié)細(xì)桿，而小麥的穗可簡化為作用在端的集中載荷，莖稈重力均勻分布，利極限應(yīng)力b了麥穗、莖稈重力產(chǎn)生的莖稈作用力W與莖稈臨界作用力Wcr的關(guān)系；研究2012年的試驗(yàn)中本文模型立足于實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，采用機(jī)理分析方法建立模題重依據(jù)有些中小麥莖稈的倒伏指數(shù)計(jì)算，對(duì)照提供的數(shù)據(jù)，構(gòu)建各品種小麥的莖稈倒伏指數(shù)，并利用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)的有效性。莖稈性狀的各個(gè)因間的是否有相關(guān)性。并對(duì)2008年國信1號(hào)與智9998品2.75g，2.92g時(shí)小麥的理想株型結(jié)構(gòu)。倒伏風(fēng)速。總結(jié)所建模型、分析結(jié)果，提出值得考慮的問題。同時(shí)為2012年制定完型假號(hào)說：莖稈倒伏指數(shù)mgms：單穗mzHg：莖重心（含穗H：莖重心（去穗H:穗位高L li:莖稈第iluP0s00ww2m1HE：莖稈的彈性模量smax：莖稈頂端處的最大位I max：最大應(yīng)D：莖稈外圓直徑d：莖稈小圓直徑xM1M2MqcrMmax：最大倒伏ymax：外徑的一V：莖稈體積。單位為W:莖稈、麥穗自重對(duì)莖題分對(duì)于題目中所給出的關(guān)系不明顯。因此，建立一個(gè)只與莖稈的性狀之間的倒伏指數(shù)計(jì)算對(duì)于小有的基礎(chǔ)上，建立合適的模型并進(jìn)行驗(yàn)證與修正。SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性的分析小麥莖稈各性狀之間的相關(guān)性，利用同樣的方法，對(duì)各因間逐一進(jìn)行相關(guān)性的分析；將2008年各品種每株的倒伏指數(shù)求出來并用繪出其圖形，可以直觀分析出智9998早和國信倒伏的原因。對(duì)于問題三,欲求在已知穗重的小麥理想株型結(jié)構(gòu)，就是一個(gè)優(yōu)化問題，小麥的理想株型結(jié)構(gòu)就是莖稈抗倒伏能力強(qiáng)，莖稈自身重量小，小麥經(jīng)過多年的雜交已經(jīng)形成比較完善的結(jié)構(gòu)模型，小麥的穗重與小麥的莖稈結(jié)構(gòu)相關(guān)，因重力產(chǎn)生的莖稈作用力W與莖稈臨界作用力Wcr的關(guān)系。（2）風(fēng)載荷的力矩穗與莖稈重力的力矩產(chǎn)生的應(yīng)力max和單一植株彎折時(shí)所需最大應(yīng)力b的關(guān)五模型建立與分析法，首先在Excel里進(jìn)行一些簡單的處理與分析，然后用編程對(duì)數(shù)據(jù)關(guān)性較大。由題目中的倒伏指數(shù)，考慮將機(jī)械強(qiáng)度換成莖稈的外部形態(tài) ED用和Excel將每一個(gè)的倒伏指數(shù)算出來并將其圖形繪出來，可以通過觀中2008年數(shù)據(jù)中小麥重心高度數(shù)據(jù)未直接給出，根據(jù)文獻(xiàn)[4]中:H'm1l12m2(l1l22)m3(l1l2l32)m4(l1l2l3l42)m1m2m3m4m5m5(l1l2l3l4l52)ms(l1l2l3l4l5lsm1m2m3m4m5圖118的倒伏指 圖2矮抗58的倒伏指圖 聯(lián)豐85的倒伏指 圖4智9998早的倒伏指 圖 國信的倒伏指 圖 TM的倒伏指由圖1-圖6可以看出：18、矮抗58、聯(lián)豐85、TM倒伏指數(shù)小，抗經(jīng)驗(yàn)是一致的，說明倒伏指數(shù) ED本題中，求得倒伏指數(shù)與各因間的相關(guān)性指標(biāo)如圖7-圖10所示： 12-16將2008年各品種每株的倒伏指數(shù)求出來并用繪出得到圖20，圖中依次為18、矮抗58、聯(lián)豐85、智9998早、國信和TM的倒伏指數(shù)，可以明顯看出智9998早和國信的倒伏指數(shù)大于其余品種9998早和國信的莖稈性狀可以得到這兩個(gè)品種的壁厚明顯小于其 ED小，而體積與小麥的外徑、壁厚、莖稈的長度有關(guān)，體積的計(jì)算為： [Di2(Di2ti)244i

ED [Di2(Di2ti)2min 長粗壁厚鮮重穗長穗重模型建立:將莖稈按彈性材料處理，莖稈可看作是一端固定一段自由有的桿頂端的集中載荷,莖稈在風(fēng)載荷受迫振動(dòng)。4圖 tP01P(t) 0,

ttdtdt根據(jù)一般載荷作用下的位移 sts0coswtwsinwtmwPsinw(t w2m1Hsmax風(fēng)力及稈、穗重力產(chǎn)生的力矩M

圖

MM1穗頭迎風(fēng)面積S=a+b*單穗鮮其中a,b為轉(zhuǎn)換系數(shù)，a=0.4841,b=0.2238。面積單位為cm2，單穗鮮重單位為g，M11pL2D2p為風(fēng)壓

p1v2v2v

(kN/m2M1P0

M

MyIZ D44

yM2yP0Hx

maxMymax=IZI

(D4-d4)令ucr為臨界狀態(tài)時(shí)莖稈單位長度的自重。mcr為臨界狀態(tài)時(shí)的穗重。莖稈在臨界力qcr,mcr作用下;在微彎狀態(tài)下處于不穩(wěn)定平衡;其撓曲線近似方程

v

(3Lx2x3)3EI2 292423 415 16 8L63L 5hmcr q

6mcr4L2h3Lh41h58EI

L3 令mg'qL,b6a34a1a2,aH L P8EImg 引入莖稈系數(shù)

,單位I

。莖稈系數(shù) 8Emmg' 在此模型中只需要小麥的msmg8E, 由測量莖稈抗折力過程，取基部第二莖節(jié)間(去葉鞘)、兩端放于高cm、間隔5cm（l'）強(qiáng)度k)；可根據(jù)2007b 8gkl'D4d4

xx

MxyM2yP0Hxy Iz I M I

Z

(D4-d4)麥穗、莖稈重力產(chǎn)生的莖稈作用力W與莖稈臨界作用力Wcr201158l52007

44

5m'i

L

Wm b

'其中QuL的莖稈自重,b6a34a1a2,aH H為穗位' L 莖稈系數(shù), ,單位I

H=L。Q表1。由 編程運(yùn)算得到圖23圖-23中‘o’表示臨界力Wcr，‘*’表示實(shí)際受到的力W，‘’表示W(wǎng)cr、W者的差值，有圖可知Wcr的值都比W值大，即在無擾動(dòng)下，莖稈可以保持穩(wěn)定M1maxP0H,M1x pSH 2pS，p12P0

莖稈彎曲時(shí)其自身的重力產(chǎn)生的力矩

m

， 1.76P0w2m1H

0.88mgpSH

M2

E(D4d4x(M1xM2)yP0H11.76H2g 3EI yI， pHS1.76m1gSH3

E(D4d4)

D4d4

（1 D DM max

M

gkl'

W 4(D2t)4

32D

Mb maxbW

8gkl'D4d4l5cmg9.8kgms2k的單位是當(dāng)滿足

'時(shí)，即風(fēng)載荷的力矩產(chǎn)生的應(yīng)力，麥穗、莖稈重力的力矩產(chǎn)max、 18各組取樣可抵抗、2424a1917個(gè)參數(shù)的速度值在20ms以下，10m/s以上，由此可得2007年的數(shù)據(jù)可以說明矮抗58可以抵抗7的風(fēng)，同理由b下圖可推測18可抵抗6級(jí)左右的風(fēng)。

1'1'2S'2SH'1.76mgH'313 供些許參考與建議。其中小麥的倒伏指數(shù)模型在利用很多到伏指數(shù)公2012年的試驗(yàn)中，選擇在同一地區(qū)、同一條件下種植相同品種的小麥，六模型的評(píng)價(jià)與優(yōu)點(diǎn)：該模型合理的給出了莖稈的倒伏指數(shù)，并且對(duì)小麥莖稈倒伏進(jìn)行力學(xué)方面的分析，有助于小麥的種植以及產(chǎn)量的提高。設(shè)計(jì)的方案基本上能的借鑒作用。模型中的涉及的各數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化