自主实验示例 浙江大学植物学课程自主研究论文

于水平
性
常3浅裂 楔形至近圆形 小坚果显著凸起，两翅张开成锐角或平 多 伞
行
房状
常 3 裂 心形或戟形 小坚果压扁状，两翅张开近于水平
1
（3-5）
5-7裂 截形或近于心 小坚果凸起，两翅张开成钝角
1
形
无百度文库
小坚果连翅近圆形，两侧有窄翅
多
枫杨
无
雷公鹅耳枥 无
坚果具2斜上伸展的翅，翅革质，长椭 多 线
圆形
形
翅果形态的 飞行动力学研究
第六小组出品 组长： 组员：
天目山植物学实习
植物辨别与分类 植物标本制作 讲座 天目山自然保护区观光学习
实验材料介绍
槭树资源
共22个种（含变种） 特有4种 长尾秀丽槭 弯翅色木槭 五裂锐角槭 高冷羊角槭
翅果
一种闭果，翅由子房壁发育而来 槭树科：两个离生心皮各成一翅
羊角槭
拍摄条件
观察不同的风对翅果的影响 固定风，使用不同的翅果
数学模型建立
相关参数
风参数 翅果参数
空气动力学模型 刚体近似思想
翅果的飞行无振翅与颤翅带来的涡流，可以不考虑细 微，也无需考虑不稳定震荡状态，仿照飞机机翅动力 学相关测验 将翅果化为刚体飞机的6自由度运动方程，简化
特殊性：翅果的运动无自身动力
风速影响——不稳定模型，俯仰力矩（力矩对水平速 度的力矩导数——不稳定主要参数）
能耗分析——如何有效的利用风能的资源
数学模型的建立
导出运动学公式的相关常数
θ 风
生境还原
生境地理
GPS参数 Google 3D地图
果传播季节风参数调查
翅果飞行动力学模型
利用计算机和数学模型导出的公式
输入已有翅果的生境，导出翅果的计算参 数，以验证模型合理性
输入生境参数，就可以根据环境制造强大 的翅果啦！
流程图
材料采集
果实参数建立
拍摄飞行图像
烟道拍摄
高速运动微距拍摄
空气动力学
数学模型建立 飞行动力学 生境模拟 翅果飞行模型建立
高度与能学
进化学意义
讨论
飞行动力学上的仿生意义
Thank you
多
臭椿
无
小坚果压扁状，两翅张开近于水平
多
实验方法
果实参数采集
照片记录翅果形态 用Autodesk建立翅果三维模型 电脑采集相关参数
果实重量 翅长 翅宽 双翅果的翅夹角
飞行图像拍摄
高速运动拍摄
微距拍摄 输入Autodesk，建立动态模型
烟道拍摄
用烟雾记录风的具体变化 输入Autodesk采集风的相关参数（风速，风向， 相对倾角）
三角槭
色木槭
臭椿
杜仲
纤细薯蓣
枫杨
具翅果植物形态对比
名称 色木槭
茶条槭
分裂 常5裂
不分裂
叶片基部形状 心形或截形
圆形
果实类型
数量
小坚果压扁状，两翅张开成锐角或近于 1
零
小坚果压扁状，两翅张开成45度角
2
青榨槭 三角槭 羊角槭 鸡爪槭 化香
不分裂 心形或圆形 小坚果略微扁平，两翅张开成钝角或近 多 线