mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于同频同相原理的GIS设备现场交流耐压试验方法研究及应用

GIS设备扩建部分与原有运行部分仅通过母线隔离开关断开,若采用常规调频串联谐振耐压试验方法在原有运行部分带电条件下对扩建部分进行交流耐压试验,由于试验频率在30~100 Hz之间且相位不固定,则必然存在某一时刻使得试验电压和运行电压幅值反向叠加,隔离开关断口电压最大,可能导致断口击穿进而危及GIS运行设备的情况。为解决以上问题,文中通过对试验时隔离开关断口电压进行分析,找到了降低隔离开关断口电压的途径,并依此对常规串联谐振耐压试验方法进行改进,提出了基于同频同相原理的GIS设备现场交流耐压试验方法,研制出同频同相交流耐压试验装置,并通过现场试验,验证了试验方法的有效性和装置的可靠性。该方法的提出,使得在原有运行部分带电条件下对扩建部分进行交流耐压试验成为现实,大大提高了供电可靠性,具有十分重大的经济价值和社会效益。
基于Relief特征量优化及SOM网络的断路器操作机构状态评估

为提高断路器操作机构状态评估的效率及准确性,文中提出了采用Relief优化方法对分合闸线圈电流特征向量进行优化及SOM网络对线圈电流样本进行分类的高压断路器操作机构状态评估方法。仿真研究结果表明:基于Relief的分合闸线圈电流特征向量优化方法和SOM网络分类方法的操作机构状态评估能够实现操作机构状态的准确评估,同时采用优化后的电流特征向量数据进行状态评估减小了运算量和缩短了运算时间,提高了断路器机构状态评估的效率。
防止紧凑型变压器重瓦斯误动作的仿真研究

为了降低电网暂态冲击引起紧凑型变压器本体重瓦斯误动作概率,通过变电站实际参数建立ATP/EMTP仿真模型,计算不同杆塔绝缘子串闪络形成稳定电弧时的短路电流,精确预测雷击输电线路引起重瓦斯误动作的范围和概率。在此基础上提出加强线路绝缘、在变压器入口前串联小电感和变压器中性点接小电抗等3种限制短路电流的措施,以降低变压器重瓦斯误动。分析所提措施对实际电网的影响,得出可行性方案。分析结果表明,综合运用3种措施对限制短路电流具有显著效果,能有效降低变压器重瓦斯误动概率。
大型电力变压器油纸绝缘微水含量定量评估检测技术

针对110 kV及以上等级大型变压器油纸绝缘微水含量检测的问题,文中采用时、频域结合的双通道测量技术对不同新旧程度的变压器进行实地现场测试试验,分析了温度、频率、微水含量等因素对大型电力变压器介质响应特性的影响规律,并定性地给出了其绝缘微含水量的分析方法。最后,通过X-Y模型,并结合复介电常数数据库,定量地给出了油纸绝缘中微水含量的计算公式。试验数据库、结果及定量计算方法可为大型电力变压器的实地微水含量检测及设备维护提供工程参考依据。
大容量电力变压器现场干燥方法研究

受运输重量的限制,目前大部分大容量电力变压均采用充气运输。若在运抵现场后不能及时安装,在长期充气存放过程中可能会使器身受潮。文中以某核电项目一台500 kV主变压器为对象,通过采用绕组低频加热技术,并结合变压器参数,选择合适的电压和频率对变压器器身进行了现场干燥处理,处理后该变压器各项绝缘性能参数取得了显著提升,确保了变压器的正常运行。处理结果证明了低频绕组加热能有效解决变压器绝缘受潮问题,也为后续类似问题的处理提供了借鉴。
10 kV电子式电阻型电压互感器屏蔽罩的设计

电子式电阻型电压互感器的电场分布受大地及周围带电体或接地物体的影响较大,电阻分压器的高压引线及高压端对地存在分布电容,这些因素均会影响分压器的技术性能。因此,电阻型电压互感器的电场屏蔽显得非常重要。文中从等效电路的角度分析了电阻特性和分布电容对互感器性能的影响,并利用Ansys软件从场的角度分析了电阻分压器的电场分布。最终设计的10 kV电压互感器屏蔽罩和分压器产品通过了相关测试并满足相关标准的要求。文中对电子式互感器设计人员有指导和参考作用,具有一定的实际应用价值。
基于Elman和实测风速功率数据的短期风功率预测

为提高风电场发电功率预测的精度,提出一种基于Elman神经网络和实测风速功率数据的短期风功率预测方法。根据风速和风电功率历史数据来拟合风电机的风速功率曲线;建立基于Elman神经网络的短期风功率预测模型,并利用遗传算法对网络参数进行优化。最后,将文中预测模型应用到实测数据验证模型的有效性,结果表明了模型的先进性。
基于零损耗深度限流装置的电网短路电流建模与仿真研究

现代电力系统中,由于系统容量增大、区域大电网互联、线路负荷骤增,使系统短路电流已经远远超过了目前断路器的开断能力,短路电流的超标治理问题已经成为电网公司亟待解决的难题。基于上述存在问题,文中首先分析了基于零耗损深度限流原理的深度限流装置原理及工作逻辑;其次对其产品进行介绍;最后基于实际某地330 kV线路进行仿真与计算。结果表明:采用零损耗深度限流装置在系统承受时间范围内对电网短路故障电流进行深度限制,使电网短路故障暂时隔离且短路电流大幅削减。
计及继电保护失效的断路器检修顺序决策方法

多台断路器存在最优检修时间段重叠情况,为了合理配置检修资源,应该对断路器实施差异化检修,决策多台断路器检修顺序及检修重点。针对上述问题,从断路器潜在风险分析出发,考虑断路器关联继电保护的影响,提出了计及继电保护失效的断路器检修决策及检修效果评价方法。通过建立计及关联继电保护失效的断路器状态空间模型,综合考虑断路器退出运行时系统风险增量及继续运行的潜在风险,建立断路器检修紧迫度指标决策断路器检修顺序。以IEEE-RBTS进行算例分析,验证了所提计及继电保护失效的断路器检修决策及检修效果评价方法的可行性和优势。
基于开关操作辐射电场波形特征的CB的绝缘故障诊断

在气体绝缘变电站(gas insulated substation, GIS)中,断路器(circuit breaker,CB)过多的开关动作会引发绝缘故障。为了保障GIS的安全运行,有效地检测GIS中CB的绝缘故障,文中特提出一种新型监测方式。在建立了一个合成实验平台后,采取实验手段,以GIS内的CB为具体研究对象,测量了其开断操作所激发的电场脉冲,并总结出同一 CB健康状态下因开关动作而激发的电场脉冲的典型波形。实验结果表明,通过分析实验测得的电场脉冲的波形特征,可以诊断GIS内CB的绝缘故障。
角型隔离开关触头接触程度对其导通特性的影响

为了研究角型隔离开关触头在不同插接情况下的导通特性,对操动机构的调整标准进行指导,文中利用线性回归、汤逊理论等建立了隔离断口电场击穿模型,并结合Ansys有限元方法计算了隔离断口在不同插入深度下的电场强度,分析了隔离开关在此情况下的导通特性。最后,根据隔离开关操动机构原理,提出了机构的调整建议。研究结果表明:在设计插入深度为32 mm的情况下,动触头插入深度b_0≥23 mm时,触头可正常导通;当8 mm≤b_0≤22 mm时为电弧导通,对触头电寿命危害极大;当b_0<8 mm时为断路状态。因此,合闸时机构的调整误差应欠位在4.5 mm以内。
内置式特高频传感器在GIS设备上安装布点方案研究

在气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中安装内置式特高频传感器(UHFS),虽然可有效检测局部放电,但受GIS结构的影响,局部放电激励的电磁波信号传播至内置UHFS时,其波形与幅值等参数都发生变化,从而增加了对GIS局部放电进行评估的复杂性。为解决此问题,通过Ansys仿真研究局部放电产生的特高频电磁波在GIS典型结构中传播特性,包括电磁波信号与局部放电源的关系特性、电磁波信号与检测点角度之间的关系特性及电磁波信号在GIS各部件中的传播特性等,提出内置式UHFS在GIS设备上的安装布点原则,并最终在实际工程中进行了试点应用,应用结果表明了该布点方案的合理性及有效性。
基于磁压缩开关高压脉冲发生器设计与研究

为研制用于更好产生等离子体发生器的高频高压脉冲发生器,基于磁脉冲压缩开关理论设计出纳秒级高陡度前沿的高压脉冲。首先利用CLC谐振产生谐振电压,然后根据磁脉冲压缩原理设计出磁开关相关参数,并分析了二极管对输出电压波形的影响以及电容器参数对输出能量的影响。通过仿真表明:发生器在等效负载测得电压峰值11.06 kV,波形上升时间20 ns,最大能量为0.611 J,脉冲频率为1 000 Hz连续高压脉冲时,能更好的产生等离子体。
基于物元可拓理论的高压断路器状态评估方法

高压断路器的运行状态评估是指导高压断路器状态维修、提高其运行可靠性及保证电力系统安全稳定运行的重要手段。文中依据物元可拓理论和证据融合理论建立了一个高压断路器状态评估模型。首先对高压断路器状态评估进行物元分析,通过构造关联函数并计算评估指标的关联函数值,仅凭关联函数值的正负就能初步确定评估指标是否异常;然后依据集对分析理论对评估指标初步所处状态等级的不确定性进行处理,得到评估指标的等级关联度,并将评估指标的等级关联度进行修正作为信任分配函数;最后根据改进证据融合对信任分配函数进行证据融合得到最终的评估结果。实例表明该方法不仅能对断路器整体状态进行有效、准确的评估,而且还能确定各状态量的劣化等级,为高压断路器的状态评估提供了一种新的思路。
特高压直流输电直流侧谐波电压测量系统

高压直流输电系统直流侧谐波电压的测量对于直流侧滤波器的设计和继电保护设备的配置具有重要意义。为此,文中以±1 100 kV直流输电系统为例,在分析其直流侧谐波电压的产生原因和谐波的特性的基础之上,研究了特高压直流输电系统直流侧谐波电压的测量方法,构建了一套直流侧谐波电压测量系统。同时,在实验室条件下,搭建了该测量系统的测试平台,对它的测量准确度和频率特性进行了验证,并研究了一套完整的数据处理算法。测试结果表明,配合该数据处理算法,直流侧谐波电压测量系统可以对50~1 200 Hz频率范围内的谐波进行准确测量,幅值误差低于0.5%,相位误差低于0.5°,并具有适应电网频率波动的能力。
一测多评法同时测定山茱萸配方颗粒中5种成分

目的建立一测多评法同时测定山茱萸配方颗粒(山茱萸)中5种成分的含有量。方法该药物80%甲醇提取液的分析采用Wondasil C_(18)色谱柱(4.6 mm × 250 mm,5 μm);流动相乙腈-0.3%磷酸,梯度洗脱;体积流量1.0 mL/min;检测波长240 nm;柱温30 ℃。以莫诺苷为内标,计算没食子酸、5-羟甲基糠醛、马钱苷、山茱萸新苷的相对校正因子,再测定其含有量。结果没食子酸、5-羟甲基糠醛、莫诺苷、马钱苷、山茱萸新苷分别在0.012 0 ~ 0.120、0.026 8 ~ 0.268、0.074 4 ~ 0.744、0.058 6 ~ 0.586、0.008 6 ~ 0.086 μg范围内线性关系良好(r≥0.999 9),平均加样回收率(RSD)分别为103.43% (1.45%) 、103.36% (1.50%) 、104.47% (0.30%) 、102.08% (1.74%) 、104.01% (0.62%) 。一测多评法所得结果接近于外标法。结论该方法稳定可靠,可用于山茱萸配方颗粒的质量评价。
青海都兰红旗沟金矿床构造叠加晕深部找矿预测

红旗沟金矿床是青海省五龙沟矿集区Ⅸ号含金破碎蚀变带中的典型金矿床。文章通过对矿床元素组合、元素相关变化特点及主矿体赋矿构造中原生晕分布、组分分带、垂(轴)向分带序列变化规律、原生晕叠加特点等地球化学特征的综合分析,探讨了该矿床成矿热液活动地球化学规律和找矿标志模型,圈定了矿床深部第二富集带及矿化带深部有利盲矿赋矿空间,预测矿区深部具有较大的找矿潜力。
陆相碎屑岩成岩作用系统研究进展及发展趋势

文章围绕陆相碎屑岩成岩作用系统这一议题,概述了成岩作用系统研究的发展历程,总结近年来国内外成岩作用系统的研究进展,提出了未来的研究趋势。认为当前陆相碎屑岩成岩作用系统研究取得的进展包括5个方面:①原始沉积环境对成岩作用系统的影响,②成岩流体对成岩作用系统的影响,③构造作用对成岩作用系统的影响,④成岩系统的封闭性与成岩作用的关系,⑤层序控制下的成岩响应。未来成岩作用系统研究的趋势:各种实验手段的革新和综合利用、成岩系统过程恢复、成岩作用定量化研究及多学科交叉融合等方面将是未来成岩作用系统研究的主要方向,必将推动成岩作用系统研究进入新的阶段。
赤霉素和生长素浸种对野牛草种子萌发及幼苗生长生理的影响

为研究外源激素对野牛草(Buchloe dactyloides)种子破除休眠和幼苗生长生理的作用,本研究分别设置3个浓度的赤霉素(GA_3)和生长素(IAA)对野牛草进行浸种处理,浸种后进行发芽试验,对浸种后种子的萌发及幼苗生长情况、非结构性碳水化合物和内源激素进行测定。结果表明,1)赤霉素浸种可以有效增强野牛草种子发芽力,提高发芽势、发芽率、发芽指数和种子活力指数,其中,2 000 mg · L~(-1)的赤霉素处理效果最显著(P<0.05);适当浓度的生长素浸种可以有效增强野牛草种子的生活力。2)赤霉素处理有助于野牛草幼苗地上部的生长;生长素处理对野牛草幼苗地下部和根冠比有显著(P<0.05)的增强作用,其中较低浓度(250 mg·L~(-1))处理效果最明显。3) 1 500 mg · L~(-1)赤霉素与450 mg·L~(-1)生长素浸种均可显著(P<0.05)提高野牛草幼苗可溶性糖与淀粉的积累。4)较高浓度的外源赤霉素和生长素浸种处理会使野牛草幼苗内源生长素、赤霉素、脱落酸(ABA)含量上升,其中,2 000 mg · L~(-1)的赤霉素和450 mg · L~(-1)的生长素浸种效果最佳。综上所述,打破野牛草种子休眠、促进地上部生长及其幼苗内源赤霉素含量的最佳试剂和浓度为2 000 mg · L~(-1)的赤霉素,增加可溶性糖和淀粉在野牛草幼苗期积累的最佳试剂和浓度是1 500 mg · L~(-1)的赤霉素;促进野牛草幼苗地下部生长的最佳试剂和浓度是250 mg · L~(-1)的生长素,增加野牛草幼苗内源生长素和脱落酸含量的最佳试剂和浓度是450 mg · L~(-1)的生长素。
不同盐浓度下播种量对紫花苜蓿植物学特性的影响

盐渍化土地是紫花苜蓿(Medicago sativa)种植的潜在土地资源。本研究采用田间试验分析了不同土壤盐浓度条件下播种量对紫花苜蓿建植、生物量及其茎叶比等的影响。结果表明,紫花苜蓿出苗率、存活率及越冬率在土壤盐浓度为0.3%和0.5%的生境内差异不显著(P>0.05),但其在土壤盐浓度大于0.7%时极显著降低(P<0.01)。而播种量对紫花苜蓿出苗率、存活率及越冬率没有明显影响。紫花苜蓿植株密度、株高和地上生物量均随土壤盐浓度的增加而逐渐降低,但茎叶比则随土壤盐浓度的增加而逐渐增大。紫花苜蓿植株密度和地上生物量随播种量的增加呈显著增加趋势(P<0.05),但茎叶比和株高随播种量的增加变化不大。播种量和土壤盐浓度交互作用下地上生物量呈现一个开口向下的“龟背面”,表明当土壤含盐量小于0.5%时,盐渍化土地能够用于建植紫花苜蓿栽培草地,且需要采用大于当地农户的常用播种量(26.25 kg · hm~(-2)),以提高地上生物量。
两种藓类植物对光强的适应性差异

以宝天曼自然保护区两种藓类物种大羽藓(Thuidium cymbifolium)和无边提灯藓(Mnium immarginatum)为研究对象,测定和分析其光合生理特征对于不同光强的响应,探讨藓类植物光适应能力差异的原因,以期为更加合理地保护、利用苔藓植物资源提供理论依据。结果表明,无边提灯藓的表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP )以及光补偿点(LCP)都显著低于大羽藓(P<0.05),但是大羽藓最大光合速率(A_(max))显著高于无边提灯藓,说明无边提灯藓对于弱光生境的适应能力相对较强。进一步从光合参数一光响应过程中分析发现,两种藓类植物的胞间CO_2浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)随光照强度变化的趋势基本一致,但大羽藓的水分利用效率(WUE)和气孔导度(G_s)高于无边提灯藓,这从另一个侧面反映出大羽藓独特的光适应策略。综上所述,气孔导度水平的差异可能是最终导致两种藓类植物对于不同光环境适应性不同的原因。
气候变化对荒漠区5种主要灌木植物物候的影响

物候常作为指示气候变化的一项可靠指标,基于物候资料分析气候变化对荒漠区5种灌木物候的影响,对阐明荒漠生态系统碳循环具有重要意义。因此,本研究采用一元线性回归法和相关分析法对阿拉善左旗荒漠区5种灌木30年来的物候及其对应的气象数据进行了分析,结果表明,1)1983-2012年研究区增温明显,气温平均增幅0.43 ℃·10a~(-1),降水量无显著变化,气候朝着暖干化方向发展;2)5种灌木春季物候均表现出提前的趋势,枯黄期则表现出显著的提前或不明显的推后趋势,生长季长度有所延长;3)3月均温、4月均温和10月均温对研究区5种灌木物候期影响显著,月降水量仅与白刺(Nitraria tangutorum)的春季物候期呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关关系。
不同类型土壤中酸枣的生物量构成与碳氮特征

在河南省暖温性灌草丛类草地中,酸枣(Ziziphus jujuba)+草本是最典型的植被型之一。以酸枣为研究对象,探讨3种土壤类型对酸枣生物量构成和碳氮含量特征的影响。结果表明,棕壤土的全碳含量、全氮含量及碳氮比与黄绵土和褐土间存在显著差异(P<0.05),其更有利于酸枣的物质积累,尤其是老枝生物量达到显著水平(P<0.05)。酸枣叶片的固碳能力最低,新枝最高。此外,酸枣叶片的固氮能力最强,是其它组织的2~3倍。其中棕壤土酸枣叶片的全碳含量与全氮含量显著高于黄绵土和褐土的(P<0.05),而新枝间差异不显著(P>0.05)。因此,就物质积累、碳氮固定而言,棕壤土有利于酸枣的生长发育,促进其发挥相应的生态功能。
人诺如病毒最新研究进展

人诺如病毒(Human noroviruses,HuNoVs)是杯状病毒科(Caliciviridae)的一种单股正链RNA病毒,它是导致全球急性非细菌性肠胃炎暴发的主要病原体之一。自1972年美国学者Kapikian利用透射电镜首次观察到首株诺瓦克病毒(Norwalk virus,NV)以来,该病毒在全球范围内多次广泛流行。据报道,全球每年有超过1亿人因感染HuNoVs而发病,其临床症状主要为恶心、呕吐、腹痛和腹泻,多数患者表现为自限性,但也会导致少数婴幼儿、老人和免疫缺陷患者发展成重症,甚至死亡。HuNoVs引起的疫情暴发给全球的公共卫生安全带来了较大的威胁。本文将对HuNoVs的病原学及流行病学、体外培养体系、动物模型、免疫反应和疫苗研发的最新研究进展进行概述。
北京市2016年发现流行性腮腺炎G基因型病毒

通过对北京市2004~2016年流行性腮腺炎的流行特征、病毒监测及SH基因序列的分析,与我国其他省份及全球参考病毒株序列进行同源性比较,阐述北京市腮腺炎病毒基因型分布和变异情况,报告新发现的G基因型病毒与我国其他地区病毒的相似性。研究发现从2007年随有免疫史病例增多病毒分离率明显下降,2010~2016年下降到10%以下。2016年分离到3株腮腺炎病毒,2株得到基因分型结果其中一株为F基因型,另一株G基因型。 G基因型病毒与2011年陕西省流行的G基因型病毒最为接近。2004年至今,F基因型病毒一直为北京本地流行株。北京将腮腺炎纳入免疫规划后,随着本地优势流行病毒株的减少,发现了其他基因型病毒,因此应加强病毒监测,尽早发现并阻断新的病毒传播链。
应用慢病毒载体携带HBV基因组DNA制备乙型肝炎病毒感染小鼠模型的影响因素分析

应用慢病毒载体构建不同HBV转导质粒,通过高压水动力法尾静脉注射小鼠,比较不同HBV转导质粒、剂量(5μg和10µg)、小鼠品系(Balb/c和C57BL/6)及鼠龄(6周龄和18周龄)对建立HBV感染模型的影响。不同的时间点尾静脉采血,ELISA检测血清HBsAg、HBeAg的表达水平及动力变化,Real-time PCR检测血清及肝组织病毒载量;免疫组织化学法检测肝组织HBcAg的定位与表达。1.3倍HBV基因组慢病毒载体转导质粒(pCS-HBV1. 3)优于1. 1倍与1. 2倍 HBV 基因组转导质粒(pCS-HBVl.1 or pCS-HBVl. 2);pCS-HBV1.3注射 Balb/c小鼠后抗原表达维持时间短,抗体出现早;pCS-HBVl. 3注射C57BL/6小鼠后,HBsAg、HBeAg抗原表达及血清HBV DNA水平维持时间长;且注射5µg质粒相对于10µg质粒注射小鼠后抗原表达维持时间更长;而6周龄和18周龄小鼠血清均可在较长时间内检测到HBsAg、HBeAg及HBV DNA的表达,但在注射后35周内,前者的表达量均高于后者;所有注射质粒的小鼠肝组织中均可检测到HBcAg的表达,且在血清HBV感染标志转阴时均可检测到肝内HBV DNA的存在。注射质粒的HBV基因组长度、剂量以及宿主的遗传背景均对建立乙肝成体转基因小鼠模型有影响,且发现以5µg含1. 3倍HBV基因组的转导质粒pCS-HBV1. 3注射6周龄C57BL/6小鼠,HBV抗原表达和HBV DNA水平维持时间长,更适合建立HBV持续感染模型。
西藏桑木岗地区遥感线性构造和蚀变信息提取与找矿预测

利用西藏桑木岗地区ETM +遥感数据,通过主成分分析、卷积滤波和形态学分析、假彩色合成等方法对线性构造做了增强处理,并进行目视解译。根据蚀变矿物特有的光谱特征,通过彩色合成、直方图拉伸进行信息增强处理,运用主成分分析方法对研究区铁染、羟基蚀变信息进行提取。比较线性构造和铁染、羟基蚀变信息可知,线性构造密集区与铁染、羟基蚀变异常区基本吻合,均呈近EW向展布,与区域构造、成矿构造格局一致,区内80%以上的已知矿点分布于铁染、羟基蚀变异常区。综合分析线性构造、遥感蚀变异常、区域地质、地球化学、已知矿床(点)等地学信息,圈定了3级7个成矿远景区,其中一级远景区是最有前景的异常区。
贵州紫云方解石矿床地球化学特征及成因研究

贵州紫云方解石矿床是在贵州西南部新发现的非金属矿床,方解石矿体呈脉状、透镜状和似层状产出。对紫云火山关、达则等方解石矿床开展同位素地球化学及微量元素、稀土元素研究,结果表明碳、氧同位素显示成矿物质来源于海相碳酸盐岩,成矿流体以富含HCO_3~-为主,大气水参与成矿,与岩浆作用关系不大。其中达则矿段相对于围岩,成矿物质具有较高的Sr、Zn和Ni含量,稀土元素配分曲线明显区别于围岩,δEu显示正异常等特征,暗示可能有深部流体参与成矿。火山关、打劳等其他矿段,矿体和围岩具有相似的稀土配分模式和ΣREE变化规律,表明成矿物质来源于碳酸盐岩围岩。通过区域成矿作用比较,认为成矿时代可能属于印支—燕山期。
内蒙古中部乌拉山地区西沙德盖岩体地球化学- 年代学特征及其地质意义

内蒙古乌拉山地区西沙德盖岩体位于哈达门沟钼矿田范围内,大地构造位置处于华北克拉通北缘西段,岩性为正长花岗岩。地球化学特征表现为高硅(SiO_2质量分数为74.08% ~ 75.95%)、富钾(K_2O/Na_2O值为1.20 ~ 3.39)、富碱(K_2O + Na_2O为7.03% ~ 8.46%)、弱过铝质(Al_2O_3的质量分数为11.22% ~ 13.06%,A/CNK的值为1.002 ~ 1.284),里特曼指数指示为钙碱性;轻稀土富集,重稀土亏损(LREE/HREE为19.84 ~ 27.83),Eu明显亏损(δEu为0.36 ~ 0.53);微量元素富集Rb、Th、U、Pb、Zr、Hf、Sm等,亏损Ba、Ta、P、Ti,高场强元素Nb、Sr含量偏低,具有陆壳改造型花岗岩特征。利用LA-ICP-MS对西沙德盖岩体进行定年,22个锆石~(206)Pb/~(238)U年龄统计权重平均值为(231 ± 0.8)Ma,指示该岩体形成于中三叠世。根据成矿年龄与成岩年龄的对比,成岩与成矿作用均发生于中三叠世末,成矿年龄略小于成岩年龄,属印支期岩浆活动的产物。根据已有年龄资料进行归纳和分析,认为区内在印支期曾发生过重要的构造-岩浆成矿事件。
发酵法长链二元酸分离提取研究进展

微生物发酵法生产长链二元酸(DC_n)具有良好的经济效益和环境效益,但由于发酵液组分复杂,使得DC_n的提取分离成为了制约生产的关键,同时也决定着产品的质量。综述了发酵法DC_n分离提取中的两种主要方法——水相法和溶剂法的研究进展。溶剂法提取工艺可满足下游高品质DC_n的工业生产要求,但存在能耗较高、生产线不稳定等问题。目前,利用水相法提取聚合级精产品的研究还处于实验室研发阶段,与其他分离提取工艺的联用是实现水相法提取DC_n精产品的研发重点。
两性小分子聚铵泥页岩抑制剂MPE-1的合成与抑制性能

从泥页岩抑制剂分子特性和抑制要求出发,以间苯二铵双磺酸、乙醇、环氧丙烷和环氧氯丙烷为反应物进行聚合,合成了两性小分子聚铵泥页岩抑制剂MPE-1。采用FTIR分析了MPE-1的分子结构、凝胶色谱仪测定了 MPE-1的相对分子质量(约为1 805 ),并研究了 MPE-1的抑制性能。实验结果表明,加入2.0%(w)的MPE-1可以使滚动回收率达90.24%,二次回收率也大于90%,MPE-1具有良好的防止泥页岩水化的能力,抑制性能优于NW-1,KCl,NaCOOH,KCOOH等抑制剂。粒度分析实验结果表明,在基浆巾加入MPE-1后,粒径分布曲线大幅右移,比表面积持续下降,当MPE-1加量为1.2%(w)时,颗粒比表面积比加入前下降近90%,证明MPE-1对膨润土颗粒的分散造浆有优异的抑制性能。
基于MCNP对γ射线吸收剂量累积因子的计算与研究

使用蒙特卡罗程序MCNP计算了常用材料下的吸收剂量累积因子,计算时采用了较新的截面数据库MCPLIB04及介质材料的衰减参数数据库,并考虑了轫致辐射和相干散射等物理过程,同时将计算结果与相关文献给出的数据进行了比较,分析了造成差异的主要原因。结果表明:利用MCNP计算出的低Z材料的吸收剂量累积因子值在入射光子的中能区部分,平均比文献给出的数据偏小,在高能区部分平均比其偏大;而利用MCNP计算出的高Z材料的吸收剂量累积因子则普遍比文献给出的数据偏大。本文工作可为更新目前使用的较为陈旧的累积因子数据库提供参考。
粉煤灰合成沸石吸附含铬废水中3价铬的研究

为解决高浓度含铬废水带来的危害,采用室内静态试验方法,利用粉煤灰合成沸石作为吸附剂对含铬废水进行吸附试验研究。试验结果表明,粉煤灰合成沸石对初始质量浓度100 mg/L, pH值9.07的含3价铬废水,在投加量为15 g、吸附时间为60 min时,处理效果最佳,去除率可达99.62%,pH值适应范围为6.0~10.0。研究结果为工业企业处理高浓度含3价铬废水提供可靠的实验参数。
三元共聚物MA/AA/MA-β-CD的合成及其硅垢阻垢性能

以马来酸酐(MA)和β-环糊精(β-CD)为原料,合成了一种环糊精羧酸类单体MA-β-CD。以MA-β-CD、MA及丙烯酸(AA)为原料,通过自由基水溶液共聚的方法合成了三元共聚物防垢剂MA/AA/MA-β-CD,采用FTIR对其结构进行了表征。以硅垢防垢率为评价标准,利用单因素法讨论了单体配比、引发剂加量、反应时间、反应温度对共聚物防垢性能的影响,得出最佳聚合条件。评价结果表明,合成的MA/AA/MA-β-CD具有良好的防垢效果。共聚物加量为100 mg/L时,防垢剂对硅垢的防垢率为74.33%。对共聚物进行的复配实验结果表明,MA/AA/MA-β-CD与聚环氧琥珀酸(PESA )具有良好的协同增效作用,当MA/AA/MA-β-CD加量为60 mg/L、PESA加量为40 mg/L时,硅垢防垢率达到83.62%。
细鳞片难选石墨水力旋流器分级浮选试验研究

通过岩矿分析、物相分析以及化学全元素分析等方法对阜新某细鳞片石墨进行原矿特性分析,针对鳞片石墨形状不规则、片径细小且与脉石矿物侵染分布等特点,采用一种小锥角水力旋流器串联与多段磨浮相结合的工艺技术对细鳞片石墨矿进行提纯。在确定旋流器组及浮选条件的基础上进行开路试验、闭路试验,使最终石墨固定碳含量由6.58%提升至94.18%。
石英-丙烯酸盐复配聚合吸收树脂的制备与性能

研究了石英-丙烯酸盐复配聚合制备吸收树脂与树脂性能,在控制成品中石英粉占15%、丙烯酸(AA)与丙烯酰胺(AM)质量比110 g/20g,用NaOH控制AA中和度80%,氮气除氧条件加入质量浓度4 g/L交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)溶液10 mL、质量浓度20 g/L引发剂过硫酸铵溶液9 mL、质量浓度10 g/L的引发剂FP溶液7 mL、10 g/L的引发剂亚硫酸氢钠溶液7.5 mL,成品白度、密度、吸收量、吸液速度、吸液量分别为63.5%、0.72g/cm~3、56g/g、65 s、55 g/g,达到国标 GB/T22875-2008和GB/T22905-2008对应指标要求。
典型浅埋煤层长壁开采覆岩采动响应与控制研究

为了进一步完善典型浅埋煤层长壁开采覆岩运动与控制理论,以神东矿区22616工作面为工程背景,采用试验模拟、理论分析与现场应用相结合的方法,研究典型浅埋煤层长壁开采老顶破断特征及地表砂土层载荷传递效应,提出采场支架合理工作阻力计算方法,并成功应用于工程实践。研究结果表明:浅埋采场老顶滑落失稳瞬间,动载显现剧烈,覆岩台阶下沉明显,砂土柱间的摩擦作用导致地表砂土层载荷存在一定的传递效应,并非以其全部自重作用于基岩老顶。基于这一特性,引入岩柱法修正老顶结构经典力学模型参数,改进浅埋采场来压顶板支护力数学模型。理论计算采场初次来压控顶支架最大工作阻力为10 506.8 kN/架,周期来压控顶支架最大工作阻力为7 475.26 kN/架,均与现场观测数据较为吻合,采场ZY11000/24/50型液压支架刚好满足控顶要求,保障了工作面安全、高效开采,为典型浅埋煤层长壁开采工作面支架工作阻力确定及选型提供了重要参考。
一种确定各向异性单轴抗压强度的经验公式

岩石的单轴抗压强度可以通过相对简单且经济的方法直接测试得到,在岩土工程领域应用十分广泛。提出了一种确定岩石各向异性单轴抗压强度的经验公式。通过该经验公式对砂岩、千枚岩、板岩和页岩的各向异性单轴抗压强度数据进行了拟合。采用决定系数R~2、相对误差D_p和平均绝对相对误差AAREP这3种统计参数评价经验式的预测能力,结果表明,预测的单轴抗压强度与试验值吻合较好。基于包含274个各向异性单轴抗压强度的数据库,通过统计分析评价了经验公式的预测能力,并与3种常用方法的预测能力进行了对比。统计分析表明,仅有3个方位角(b分别为0°、30°和90°)的试验数据可用时,提出的经验式也能够很好地预测各向异性单轴抗压强度。
真三轴条件下原状Q_3黄土的土-水特征

土-水特征曲线反映了非饱和土三相介质存在状态和相互作用的基本特性,非饱和土的受力状态变化和变形发展必然影响其土-水特性变化。为了揭示复杂应力作用下非饱和原状黄土的土-水特征曲线变化,利用真三轴仪对不同初始吸力的非饱和原状黄土进行了常含水率的等向固结和不同中主应力参数b值的剪切试验,探讨了不同试验条件下非饱和原状黄土的土-水特征,并对相应的土-水特征曲线进行了拟合,得出其拟合函数。研究结果表明:饱和度皆随着净平均应力、b值和净围压的增大而增大;吸力随着饱和度的增大而减小,饱和度较大(S_(r0)≥43%)时,吸力减小速率越小,饱和度较小(S_(r0)<43%)时,吸力减小速率越大;饱和度一定时,吸力皆随着净平均应力、b值和净围压的增大而增大;较低净平均应力(p≤300 kPa)时,应力变化对原状黄土等向固结完成后土-水曲线的影响较小,为了工程应用方便,可以归一用幂函数来描述;拟合了可以反映净围压和中主应力共同作用影响的真三轴剪切完成后的土-水特征曲线表达式,与试验结果吻合较好。
考虑漏气及井阻非线性的真空预压地基固结解析解

基于径向固结理论和等应变假设,考虑真空预压过程中真空泵故障、漏气等不利影响以及排水体井阻时空非线性影响,推导了以排水体中超静孔隙水压u_w为函数的3阶拟线性偏微分方程,并将膜下真空度随时间的变化曲线作为边界条件,考虑吹填土的自重固结影响,分别给出了真空预压地基考虑漏气影响且排水体渗透系数随深度线性衰减及时间指数衰减时的固结解析解。最后通过与现有多个固结解的对比分析,认为它们一般为新解的特例,并通过算例计算比较分析,认为井阻随时间影响参数A_2对固结度的影响比随深度影响参数A_1更敏感。当参数A_2足够大时,则认为排水体很快就淤堵以至于不具备排水能力,参数A_1则可等效反映真空度随深度的衰减影响,且真空预压过程中漏气对地基固结度具有直接影响,漏气越严重则固结排水越慢,需延长真空预压时间,以保证真空预压效果。
考虑斜坡效应的基桩屈曲临界荷载分析

以某实际工程桩为原型,根据相似理论设计并完成了斜坡基桩竖向承载室内模型试验,分析了不同坡度及桩长条件下斜坡基桩屈曲临界荷载,获得了基桩屈曲临界荷载理论计算公式及拟合公式。研究表明:竖向荷载作用下,基桩荷载-位移曲线均无明显拐点,且桩顶沉降、水平位移均随坡度或桩长的增加而增大,斜坡基桩的屈曲失稳破坏模型非常显著。斜坡基桩的屈曲临界荷载值由桩顶沉降和水平变形共同控制,斜坡坡度越大或基桩自由段越长,其屈曲临界荷载及竖向承载折减系数越小,斜坡效应越明显。对比分析表明,由理论公式和拟合公式计算得到的结果与模型试验结果均吻合较好,最大误差尚不足10%,验证了模型试验、计算理论及拟合公式的合理性,其成果可以为实际工程设计提供参考。
水化学腐蚀对砂板岩力学性能影响的试验研究

考虑酸性化学溶液和浸泡时间的影响,对砂板岩进行了不同水化学溶液侵蚀作用下的单轴压缩试验。研究了不同水化学环境侵蚀作用对砂板岩试样的相对质量、变形和强度特性的影响规律。监测浸泡过程中溶液的pH值和Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度变化。结合扫描电镜试验,探讨了水化学作用下砂板岩的腐蚀机制。结果表明:随着溶液酸性的增强,砂板岩受腐蚀程度逐渐增大;砂板岩的变形特性在水化学作用下表现为受腐蚀软化,并且随着溶液酸性的增强和浸泡时间的延长越发明显;砂板岩的峰值强度在水化学作用下降低,并且浸泡时间越长,强度下降越大;不同水化学环境中水-岩化学作用的类型和程度不同,从而导致岩石微细观结构变化也不相同,中性溶液以岩石内部胶结物质流失为主,酸性溶液中大粒径的矿物集合体也会发生大量溶蚀。
不同围压下深井煤岩短时蠕变试验的细观损伤机制分析

分析深井煤岩试验断口上矿物、结构、构造等的细观特征,追溯围压对其蠕变损伤机制的影响及调节作用,得到了围压分别为0、10和20 MPa的深井煤岩短时分级加载蠕变试验破坏断口的细观构造,分别对应解理断裂-节理裂隙、沿晶界断裂、沿晶界断裂-穿晶断裂。围压为0 MPa的单轴蠕变试验破坏断口,是煤岩受简单应力环境直接作用的结果,因此,其解理断裂和节理裂隙构造清晰、方向明确、内部新鲜且无夹杂。围压为10 MPa三轴蠕变破坏断口的沿晶界断裂间隙较宽、内部不干净、充填碎屑类夹杂,表明较强环向约束下的晶界较易于克服,且矿物结构以晶粒间的切向运动及力矩作用下的晶粒转动方式调整。围压为20 MPa的三轴蠕变试验,环向强约束使得晶界与晶粒的强度难以克服,最终破坏断口上的沿晶界断裂主要呈现弧形转动,穿晶断裂以剪切位移为主要特征,所以沿晶界断裂构造不太干净、内部充填围压先期作用时原生构造闭合后新产生的少量碎屑类夹杂,穿晶断裂间隙极小、新鲜、干净无夹杂。
冻融循环中低应力水平加卸载作用下砂岩动力特性研究

采用不会造成较大附加损伤的近似无损低应力水平加、卸载的方法,开展了考虑时间效应的冻融循环作用试验。在试验成本受限的情况下大幅度地降低了试验所需的岩样数。较常规试验方法,在试验岩样数不变的前提下,无需因岩样的离散性而进行主观地筛选数据,从而使得有效数据增多。随着冻融循环周期数增加,岩样表面孔隙及微裂隙不断扩大并出现软化层,裂纹加深,颗粒脱落程度加剧,发生片落、剥蚀,水分向岩石内部迁移,冻融损伤程度由内向外逐渐加深,并研发滴定技术定量标定了这种层进式损伤。进一步分析不同冻融循环周期数下岩样在不同上限应力循环作用下的动力响应变化规律。研究显示,阻尼比、阻尼系数及动泊松比均与冻融循环周期数呈线性递增的关系,动弹性模量与冻融循环周期数呈线性递减的关系;阻尼比、动泊松比均与幅值应力呈线性递减的关系,动弹性模量与幅值应力呈线性递增的关系。给出了阻尼比、动泊松比、阻尼系数、动弹性模量相互之间的定量关系,可通过一种参数的变化规律,预测另一种参数的变化趋势。在有限的试验条件、试验次数下,可有效地精简试验所需检测的参数。幅值应力越大,加、卸载转换时岩样弹性变形响应越迅速,不可逆变形越小,在同一幅值应力的情况下所吸收的能量减少。随着冻融循环周期数的增加,循环加、卸载前岩样的斜坡加载段逐渐变长,应力-应变曲线斜率逐渐变小;循环加、卸载后,不同加、卸载幅值应力下的每个周期中首次达到应力上限时岩样的轴向应变与冻融周期数呈线性关系,说明在冻融循环作用下,岩样孔隙率逐渐变大,密实程度降低,岩样有逐步软化的趋势。当幅值应力较大时,岩样的塑性累积量与冻融周期数呈指数型关系加速递增;当幅值应力较小时,岩样的塑性累积量与冻融周期数呈线性关系匀速递增;说明幅值应力会带来显著的加速劣化效果。
砂衬齿形桩竖向承载力的小孔扩展理论研究

砂衬齿形桩是砂衬与带齿的预应力管桩相结合,形成一种复合承载的桩。以小孔扩张理论为基础,研究桩侧圆孔扩张及桩端球孔扩张作用的影响,分析砂衬齿形桩竖向及侧向承载力的发挥机制。结果表明,桩侧摩阻力增大是由桩-土间摩擦力和桩齿间重塑土体抗剪切力产生的。考虑压桩过程对土体扰动的影响,方程中加入土体扰动修正系数进行修正,并分析桩齿间剪切力在桩承载力中所占比例。用分析计算结果与国家规范、地方标准及现场静载试验结果对比分析,验证了分析计算结果是正确可行的。此研究分析方法对砂衬齿形桩在生产实践中的运用及后续的改进提供了理论分析基础,研究内容具有重要的现实意义。
非线性负载Norton等效模型的改进分析方法

建立高精度、计算简单的等效模型,对电力系统中非线性负载谐波情况进行准确分析,一直是国内外研究人员的关注重点。而Norton等效电路模型具有表达式及参数简单易于计算的优点,使其在非线性负载等效模型分析中广泛应用。但现有 Norton等效模型没有考虑非线性负载谐波电流与谐波电压间的相互影响,分析结果存在较大误差。因此,为了提高Norton等效模型的精度,需要对其进行适当的改进。在传统Norton等效模型的基础上,对非线性负载存在影响的谐波进行分类,将得到的附加电流谐波分别用受控源表示,提出含有受控源的Norton改进等效模型。最后通过采用两种模型对电力系统非线性负载实测电压和电流计算对比,发现在不同的电压条件下,传统Norton模型等效阻抗计算结果差异达到2个数量级,而含有受控源的改进Norton等效电路模型计算得到的等效阻抗大小变化不大,基本可以近似相等。可见,相较于传统不含受控源的Norton等效模型,提出的含有受控源的Norton等效模型的精度与稳定性显著提升。
基于迟滞阈值分割的瓶口缺陷检测方法

随着工业机器人和现代化工业的快速发展,人们对工业机器人的性能要求越来越高,为了提高工业生产的效率和产品的质量,智能、高速、高精度是工业机器人的必备要求。国内基于机器视觉的智能啤酒瓶口缺陷检测方法中,高速、高精度仍是一个亟待解决的问题。为此,提出了一种基于随机圆拟合评估的四圆周定位法,大大提高了瓶口检测区域的定位精度,并提出了基于投影特征的分区域磁滞阈值分割的智能瓶口缺陷检测方法。对采集的488幅灰度图像进行测试,检测正确率为99.4%,检测平均速度为38 ms,算法的检测速度快,检测精度高,可以很好地应用到高速、高精度的现代化工业机器人中。
采用FBG正交传感网络的静载识别研究

针对复合材料智能蒙皮静载响应监测下的定位识别技术开展研究,提出并设计了一种静载识别验证系统。选用碳纤维复合材料板(CFRP)为研究对象,搭建光纤布拉格光栅正交对称式传感网络对复合材料板进行静载位置识别。利用数据相关加权系数理论和算法,对加载位置进行识别,实验表明定位精度低于2 cm。设计的静载识别验证系统为CFRP蒙皮结构健康监测提供了新思路和新方法。
基于混合遗传蚁群算法的数字微流控芯片测试路径规划

数字微流控芯片在生化检测领域的应用越来越广泛,为保障芯片的可靠性必须对其进行全面且高效的故障测试。随着芯片规模的扩大,故障测试问题也越来越复杂。针对数字微流控芯片的灾难性故障测试,为提高故障测试方法的时间效率,本文提出了一种基于混合遗传蚁群算法的测试路径规划方案。首先,该方案优化了芯片故障测试模型的转化过程;其次,先利用遗传算法的全局特性生成全局较优测试路径,并根据较优测试路径形成蚁群算法的初始信息素分布;最后,再利用蚁群算法搜索最优测试路径。该方案适用于离线测试和在线测试,能够兼容规则和非规则芯片。实验仿真结果表明,该方案提高了测试模型转化的效率,在获得较优测试路径的同时改善了测试算法的收敛特性,提高了测试方法的时间效率。
满壳层附近原子核α衰变性质的研究

利用有效液滴模型计算了Z=82和N=126及其附近原子核α衰变的半衰期,计算包含了基态→基态、基态→激发态、激发态→基态、激发态→激发态4种衰变模式,发现计算结果能很好地再现实验数据。这表明有效液滴模型可推广至满壳层附近奇异α衰变性质的研究,有助于人们利用该模型预言超重区的新幻数。另外,还对一些未知的原子核的半衰期进行了理论预言,供将来的实验参考。
带附加供料离心净化级联的优化

通过向离心级联附供载荷气体实现微量杂质的净化时,为充分发挥级联性能,提升级联经济性,需对带附加供料离心净化级联进行优化。本文根据现有离心机模型和相关单机实验结果,以级联总离心机数最少为优化目标,以级联长度、各级离心机数和重馏分压强及载荷气体供料量为优化变量,利用二进制编码遗传算法完成了离心净化级联的优化计算,并通过回收铀浓缩产品中~(99)Tc的去除和高纯WF_6制备中杂质的净化两个算例的计算验证了优化算法的适用性。计算结果表明,遗传算法可有效地求解离心净化级联的优化问题,具有较好的适用性。
前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台试验研究

设计并完成前后排抗滑桩加固滑坡桥基的振动台模型试验。通过输入不同频率、加速度峰值的正弦波,分析振动时桥墩基桩、抗滑桩的受力变形规律,以及PGA放大系数变化特性。试验结果显示,当滑体为可塑的粉质黏土时,后排抗滑桩桩后土压力峰值分布随台面加速度峰值变化,由三角形逐渐变为倒三角形;由于桥墩、后排抗滑桩间距很小,两者相互作用增强,桥墩基桩受到较大的动力荷载影响,随着台面振动加速度峰值增加,桥墩基桩的应变最大值从桩顶下移至滑面附近;当正弦波加速度峰值相等时,频率越高,土体黏滞阻尼越小,滑坡的PGA放大系数越大,相应云图呈层状分布,同时高频振动波使土体产生较小的位移和变形,导致滑坡推力也较小;振动波在向上传播时,土体存在滤波效应,自振频率附近的频谱幅值会被放大。
水平厚层状岩质边坡地震动力破坏过程颗粒流模拟

基于二维颗粒流软件(PFC~(2D))的人工合成岩体技术,研究岩桥长度和节理间距不同组合形式下的含水平断续节理厚层状岩质边坡在地震作用下的破坏模式、动力响应规律以及岩桥段应力演化特征。研究结果显示:地震动作用下,含水平断续节理厚层状岩质边坡主要发生溃散型破坏、拉裂–滑移–块体倾倒混合破坏和拉裂–水平滑移混合破坏;水平断续节理是控制边坡动力稳定性的关键因素。节理间距对边坡破坏模式起控制性作用:当节理间距较小时,易发生溃散型破坏;当节理间距较大时,易发生拉裂–滑移–块体倾倒破坏和拉裂–水平滑移混合破坏。岩桥长度和节理间距共同控制着边坡岩体破碎程度,从而控制着边坡失稳破坏时滑动面的个数,当节理间距很小或者节理间距较大、岩桥长度较小时,发生单滑动面破坏;当节理间距和岩桥长度均较大时,发生双滑动面破坏。在地震动力作用下,岩桥段首先发生破坏,随后各节理间也产生破坏并贯通。岩桥长度和节理间距对边坡动力响应均产生一定影响,随着节理间距减小、岩桥长度增大,峰值位移、峰值速度增大,对加速度PGA放大系数的影响区域集中在边坡坡表、坡脚等部位。地震作用下,含水平断续节理厚层状岩质边坡岩桥段应力演化、裂纹萌生与输入的地震波加速度具有良好的一致性。
应力Lode角对砂岩变形特性影响

基于自主研发的“多功能真三轴流固耦合试验系统”,进行真三轴应力(σ_1>σ_2>σ_3)条件下,保持球应力、偏应力不变而改变应力Lode角试验,研究了球应力、偏应力不变条件下,应力Lode角旋转对岩石变形特性的影响。结果表明:3个主应变、体应变及偏应变均随应力Lode角的变化而改变;偏应力相等时,ε_1,ε_2,ε_3,ε_v及ε_s随着偏应力比M(q/p)的增大而呈现递减趋势;球应力相等时,3个主应变、体应变及偏应变随着偏应力比M的增大呈现先减小后增大的趋势,且在M较大时失稳破坏。岩石破坏时形成多个近似垂直于σ_3方向而平行于σ_1,σ_2方向的破坏面,且强度值较常规加载明显偏小;偏应力比M对偏应变模量G_s有较大影响。球应力主要影响岩石的体积变化,且有一定的区间性;偏应力主要影响岩石的畸变,对岩石破坏起重要作用。试验砂岩的塑性变形受Lode角影响较大,塑形流动方向为θ_s=(θ_σ + π/2)。
使用小型围岩试件模拟与再现巷道围岩开挖卸荷过程的试验系统

为了实现在实验室进行巷道(隧道)开挖卸荷过程的模拟,获得对围岩试件进行开挖卸荷试验的创新性监测方法与成套试验技术,研制了一套可以使用小型围岩试件模拟与再现巷道围岩开挖卸荷路径的试验系统。该系统主要由3个独立的子系统组成:(1)系统I:SAM–3000型微机控制电液伺服岩石三轴试验系统;(2)系统II:小型巷道围岩试件加、卸载腔;(3)系统III:声波–声发射一体化测试系统。通过对3个子系统进行软、硬件集成与调试,获得了小型巷道围岩试件级别(高290 mm,外径200 mm,内径100~150 mm)的开挖卸荷过程的室内模拟与再现。使用小型巷道围岩试件进行了初步的开挖卸荷试验研究,结果表明,所构建的试验系统可以有效地模拟:巷道围岩的开挖卸荷条件;巷道围岩在开挖卸荷条件下的变形规律、应力分布特征和破坏机制等。
水压诱发裂缝拉伸与剪切破裂的理论模型研究

基于断裂力学理论,分别研究水压诱发的拉伸与剪切破坏特征。在水压诱发拉伸破坏方面,建立考虑井筒影响的地应力与水压耦合下的射孔尖端裂缝应力强度因子计算方程,推演该条件下拉剪复合应力状态下的断裂准则以及临界水压和启裂角的计算式。运用该方法从理论上分析了井筒周围存在对称的2条裂纹时,启裂水压和角度受射孔倾角、射孔长度、井筒半径及主应力差的影响。研究结果表明,依据推演的拉剪复合型断裂准则计算得到的射孔启裂水压和角度与试验结果吻合良好。参数分析表明:随着射孔长度或井筒半径的增加,临界水压减小。在水压诱发剪切破坏方面,则根据裂纹面的应力状态,分别推导裂纹处于压剪闭合状态和压剪不闭合状态下,水压诱发剪切破坏的断裂准则,并考虑非奇异应力对剪切断裂的影响,进一步推导压剪闭合应力状态下发生剪切破坏的临界水压计算公式。
上保护层煤柱引发被保护层冲击机理研究

长城一矿和峻德煤矿所发生的由保护层煤柱引发冲击的案例表明,保护层煤柱影响范围内仍属高应力区,且工作面上方都存在坚硬的顶板。通过分析两起事故中被保护层煤体的赋存条件,探究发生此类冲击的影响因素。研究表明,典型的保护层煤柱诱发冲击主要有以下两种情况:①大采深小层间距下,以“高静应力为主,低动应力诱发”型冲击;②中等采深大层间距下,以“高动应力为主、低静应力诱发”型冲击。静力系由煤柱传递的应力和层间岩体的自重应力以及保护层采空区的残余支承压力组成,动力系主要是本煤层已开采工作面形成的侧向支承压力。建立了判断发生冲击地压的评估方法,为此类矿井的开采提供理论依据。并提出了工作面位置设计、合理布置巷道、预前卸压、加强监测的防治措施。
干湿循环作用下砂岩细观损伤演化及宏观劣化研究

针对周期性干湿循环作用下岩石损伤劣化问题,以三峡库区某边坡的中风化砂岩为研究对象,分别对不同干湿循环次数作用下“干燥”和“饱和”状态的砂岩进行全断面CT扫描试验、巴西劈裂试验、单轴和三轴压缩试验。试验结果表明:在相同的干湿循环次数n下,“干燥”状态下砂岩的宏细观力学参数大于“饱和”状态下的参数;各典型区域的CT数均值随着循环次数非线性累积增加,初期变化较快,当n≥3时,细观损伤演化速度趋于缓慢;砂岩单轴抗压强度、弹性模量、抗拉强度、黏聚力、内摩擦角随n的增加呈对数下降,泊松比随n的增加而增大。干湿循环作用对砂岩不同力学参数的劣化程度不一,岩样“抵抗拉伸性能”大于“抵抗压缩性能”对水的敏感性。基于试验数据拟合,对不同干湿循环作用下两种含水状态的砂岩M-C屈服准则进行了修正,为工程中获得任意围压下岩石的破坏强度提供了理论依据。
不同卸荷速率下大理岩破裂时效特性与机理研究

巷道开挖过程中卸荷速率对岩体破裂特性有显著影响,且破裂特性表现出明显的时间效应。针对岩体在卸荷条件下的受力特征,利用颗粒流程序,对脆性大理岩进行围压卸载数值模拟,研究不同卸荷速率下卸荷结束瞬间和卸荷后持续点的岩石试样破裂特性和机理。结果表明:围压卸载过程中,卸荷变形率Δε_i随卸荷速率的增大而减小,且侧向变形比轴向变形更敏感;在卸荷结束瞬间,微裂纹主要集中在试样上下端部并形成剪切破裂带,其中张拉裂纹数目是剪切裂纹的3~6倍,试样的破裂程度S_1随卸荷速率的增大呈指数递减规律变化;在卸荷后持续点,卸荷速率较慢的情况下岩石试样破坏形式为宏观剪切破裂面,卸荷速率较快的情况下岩石试样破坏形式为块体剥落及上下端部颗粒(块体)弹射,试样的破裂程度S_2随卸荷速率的增大呈指数递增规律发展;卸荷速率越快,达到卸荷后持续点时,试样累计释放的颗粒动能越大,岩爆程度越大。
煤岩组合体峰前轴向裂纹演化与非线性模型

随着中国煤炭开采深度逐渐加深,煤岩组合体的力学特性与应力-应变关系显得越来越重要。煤岩组合体的原生裂纹和煤岩体之间的界面对其力学性质有较大影响。为了探知裂纹和界面的影响,主要研究了轴向裂纹应变随应力、应变的演化特征,并基于工程应变和自然(真实)应变的概念,建立轴向裂纹闭合模型(axial crack closure model,简称ACCM)及轴向裂纹扩展模型(axial crack propagation model,简称ACPM),最后建立了峰前应力-应变关系模型。分析发现,轴向裂纹应变与轴向应变关系可分为4个阶段,即初始阶段、稳定阶段、缓慢增长阶段和快速增长阶段,轴向裂纹应变与轴向应力关系与之类似。轴向裂纹闭合模型、轴向裂纹扩展模型与峰前应力-应变模型均能够较好地与试验数据吻合,能够描述应力-应变关系的非线性特点。
重塑黄土的加载速率效应研究

为了揭示不同加载速率条件下重塑土的变形与强度特性对工程实践的影响,通过不同围压、含水率条件下重塑土样在4种加载速率条件下的三轴CU试验,对重塑土在不同状态下的加载速率效应进行分析,并从土的结构性入手对其与原状土加载速率效应的差异进行讨论。基于重塑土样的三轴试验成果,得到了加载速率对重塑土变形与力学特性的影响规律:重塑土的应力-应变曲线在不同加载速率条件下均表现出应变硬化特性;破坏强度随着加载速率的增大而表现出先增大后减小的特性,存在临界加载速率;随着加载速率的增大,黏聚力c先增大后减小,也存在临界加载速率,而内摩擦角φ则保持了小幅减小的趋势。
北京通州某改造区土壤中PAHs的来源分析及风险评价

近些年,随着我国城市化进程不断加快,土壤中多环芳烃污染已经成为威胁土壤环境质量和人体健康的主要因素。文章采集了北京市通州某改造区15件表层土壤(0~ 20 cm)样品,利用GC-MS分析技术,研究了土壤中美国环境保护署(USEPA)优控的16种多环芳烃(PAHs)的含量及组分特征,根据多环芳烃的空间分布特征和特定成分之间的浓度比值结合多元统计法分析了其污染来源,初步评价了其污染水平,并进行健康风险评价。结果表明:表层土壤中16种多环芳烃含量范围为6.57~ 8 307.2 μg/kg,均值为1 004.08 μg/kg。多环芳烃组分特征及Fla与(Fla+ Pyr)、BaA与(BaA+ Chr)的相对质量比值特征显示改造区是燃煤和汽车尾气混合型来源;多元统计后发现石油烃类污染源和化石燃料燃烧源是两种主要成分。最后参照《污染场地风险评估技术导则(HJ 25.3—2014)》对土壤中PAHs进行了健康风险评价,除苯并(a)芘(BaP)致癌风险值略偏高不可接受外,其余致癌与非致癌风险值均可接受。
儿童肾瘢痕形成的危险因素

肾瘢痕可导致高血压、蛋白尿、慢性肾脏病、甚至终末期肾病的可能。研究儿童肾瘢痕形成的危险因素,有利于早发现、早诊断、早预防、早治疗。高级别的膀胱输尿管反流,反复的泌尿道感染,以及延误治疗都是肾瘢痕形成的危险因素。但是仍有一些因素,如性别和年龄,先天性因素与肾瘢痕的关系目前仍存在争议。近年研究发现,尿液无创指标,如尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、尿内皮素-1及风险预测模型均可预测肾瘢痕的形成,而预防应用抗生素虽可减少泌尿道感染的发生,但并不能降低肾瘢痕形成的风险。文章综述了儿童肾瘢痕形成的可能危险因素和预测指标,为临床对肾瘢痕的早期发现、及时干预和有效预防提供依据,以期减少肾瘢痕的形成和进展。
BaO掺杂对单畴GdBCO超导块材性能的影响(二)

为了有效地抑制GdBCO超导块材在生长过程中出现的Gd/Ba替换现象,在前期工作的基础上,本文采用顶部籽晶熔渗生长工艺,通过在固相先驱粉中添加不同含量的BaO粒子成功地制备出了一系列高性能的单畴GdBCO超导块材,并且对样品的微观形貌以及临界电流密度进行了研究和分析.结果表明,随着BaO掺杂量的增加,样品中的Gd_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)固溶体(Gd123ss)相呈现出减少的趋势,并生成了纳米量级的Gd123ss,这对GdBCO超导样品中存在的Gd/Ba替换起到了很好的抑制作用,使得样品中的GdBa_2Cu_3O_(7-δ)(Gd123)超导相有所增加;同时当样品中BaO的添加量在2 wt%-4 wt%之间时,样品的临界电流密度在一定程度上得到了有效提高.
黑碳团簇气溶胶混合生长的红外吸收特性及长波辐射效应

黑碳气溶胶是当前气溶胶辐射强迫评估中最不确定的因子.本文通过构建黑碳的微物理模型,分别模拟了新鲜状态的黑碳气溶胶和混合生长(老化)后被硫酸盐包裹的黑碳气溶胶,利用叠加T矩阵方法计算获得了具有团簇形态和多成分混合的黑碳气溶胶红外吸收特性,通过大气辐射传输模型模拟了黑碳气溶胶的长波辐射强迫,分析了典型理化参数的敏感性.发现黑碳混合生长可以显著增强其大气层顶的长波辐射强迫,最高可达3倍.而且,包裹黑碳的硫酸盐半径越大,将明显增强大气层顶的黑碳长波辐射强迫.这些发现将有助于降低黑碳气溶胶气候效应评估的不确定性.
Hilber-Hughes-Taylor-α法在接触约束多体系统动力学中的应用

以柔性梁在重力作用下绕转动铰做大范围定轴转动,并与刚性平面发生碰撞这一动力学过程为例,对Hilber-Hughes-Taylor(HHT-α)法在求解含接触约束的柔性多体系统动力学方程时的数值特性进行了研究.系统运动过程的全局动力学仿真由常微分方程组和微分-代数方程组的数值求解构成.柔性梁在无碰撞阶段系统动力学方程是一组常微分方程组.采用接触约束法模拟接触约束过程,系统的动力学方程为指标3的微分-代数方程组.采用HHT-α法对的该微分-代数方程组进行求解,并与Baumgarte违约修正法进行比较.分析了HHT-α法自由参数和违约修正常数对计算效率、动力学响应和系统机械能的影响,并对数值积分方法对模态截断数的敏感度以及速度约束和加速度约束的违约程度进行了分析.结果表明,违约修正常数对仿真结果影响非常明显,而HHT-α法的自由参数α对动力学响应的影响较小,从而避免了违约修正常数对数值积分结果的影响.HHT-α法的自由参数α可以消除碰撞高频模态的影响.
基于BiFeO_3/ITO复合膜表面钝化的黑硅太阳电池性能研究

采用金属银辅助化学刻蚀法在制绒的硅片表面刻蚀纳米孔形成微纳米双层结构,以期获得高吸收率的太阳能电池用黑硅材料.鉴于微纳米结构会在晶硅表面引入大量的载流子复合中心,利用磁控溅射技术在黑硅太阳电池表面制备了BiFeO_3/ITO复合膜,并对其表面性能和优化效果进行了探索.实验制备的具有微纳米双层结构的黑硅纳米线长约180-320 nm,在300-1000 nm波长范围内入射光反射率均在5%以下.沉积BiFeO_3/ITO复合薄膜后的黑硅太阳能电池反射率略有提高,但仍然具有较强的光吸收性能;采用BiFeO_3/ITO复合膜的黑硅太阳能电池开路电压和短路电流密度分别由最初的0.61 V和28.42 mA/cm~2提升至0.68 V和34.57 mA/cm~2,相应电池的光电转化效率由13.3%上升至16.8%.电池综合性能的改善主要是因为沉积BiFeO_3/ITO复合膜提高了电池光生载流子的有效分离,从而增强了黑硅太阳电池短波区域的光谱响应,表明具有自发极化性能的BiFeO_3薄膜对黑硅太阳能电池的表面性能可起到较好的优化作用.
基于球面反射温阑的红外探测器变f数设计

制冷型红外探测器f数由冷阑尺寸和位置决定,在冷阑附近加温阑可以改变探测器f数,但是会引入大量杂散辐射.为解决这一问题,提出一种基于球面反射温阑的红外探测器变f数设计方法.建立了温阑红外辐射模型,分析普通平面温阑引入的杂散辐射及其对探测器性能的影响.在此基础上提出球面反射温阑的设计方法,通过改变表面形状和发射特性,降低温阑引入的杂散辐射,以保证探测器变f数后的性能.为验证本文方法,设计球面反射温阑和普通平面温阑改变某制冷型探测器f数,在高低温试验箱内进行辐射定标实验测量两种温阑引入的杂散辐射,比较二者对探测器的影响.分析和实验结果表明,球面反射温阑引入的杂散辐射远小于普通平面温阑,引入的噪声等效温差也较小,能够更好地保证红外系统的成像性能.