mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于改进自抗扰控制的共直流母线开绕组永磁同步电机转矩脉动抑制策略

由于存在零序路径,共直流母线开绕组永磁同步电机会在运行过程中产生零序电流,影响系统效率和稳定运行。传统的零序电流闭环抑制方法调制范围有限,不能充分利用双逆变器系统的调速范围,且交叉耦合、逆变器死区等因素会导致零序电流不能被完全消除。为抑制零序电流和三次谐波反电势相互作用产生的转矩脉动,该文首先提出一种基于改进自抗扰控制的抑制方法,通过并联谐振单元将扩张状态观测器改进为通用积分型扩张状态观测器,以实现对频率较高转矩脉动的准确观测;然后,通过自抗扰控制律对该转矩脉动进行补偿,所提方法能够有效抑制零序电流和三次谐波反电势产生的转矩脉动,尤其是高调制比、零序电压不能被准确合成时,转矩脉动抑制效果明显。最后,在1kW开绕组电机驱动平台上验证所提方法的抗扰能力和鲁棒性。
宁夏固原原州区土壤及农作物硒地球化学特征及其研究意义

硒(Se)是人类和动物必需微量元素之一,为科学预测作物硒含量,实现富硒土地资源合理开发利用。本研究系统采集并分析了13042个表层土壤样品和313套玉米、164套马铃薯及其对应的根系土样品,研究了该区土壤Se含量分布特征及影响因素,分别建立了马铃薯、玉米可食部分Se含量的BP神经网络预测模型,对富Se农作物种植区进行了合理规划。结果表明:土壤Se含量均值是0.164 μg/g,空间分布不均匀,研究区内清水河平原地区出现富硒区且连片分布。研究区土壤硒元素含量主要受其成土母质控制,岩石经风化剥蚀、随河水迁移和农业灌溉,伴随着有机质含量增加,造成第四系冲洪积平原Se含量增加。研究区马铃薯、玉米籽实富Se率分别为82.32%和38.02%,且重金属含量不超标,具备开发富硒农产品的潜力。农作物籽实Se含量主要与根系土中Se、S、pH和有机质含量有关,通过作物籽实Se含量预测模型规划出研究区富Se马铃薯种植区面积为1050.11 km~2,富Se玉米种植区面积19.19 km~2。该认识可为当地富硒农产品种植区规划及作物种植调整提供依据。
基于灯光遥感和兴趣点数据的城乡结合部空间识别——以银川市为例

基于灯光亮度起伏度和兴趣点数据(POI)核密度起伏度变化特征建立特征组合值模型,对银川市城乡结合部进行空间识别.结果表明,市区-城乡结合部-乡村在夜间灯光和POI的特征组合上呈现明显的空间差异性,市区有灯光亮度波动大的“高亮度、高POI”特征组合;城乡结合部有波动较小的“中灯光与低POI”特征组合;乡村呈现变化波动小的“低灯光与低POI”特征组合.城乡结合部主要分布在主城区外延23 km左右的环状地域内,面积占银川市域的51.27%.通过空间比较法将城乡结合部识别结果、土地利用现状图与高分影像进行对比验证,城乡结合部提取准确率达88.97%.
儿童冠状动脉异常主动脉起源临床分析

目的分析儿童冠状动脉异常主动脉起源(AAOCA)的临床特点、诊疗经过及预后。方法回顾性分析2013年1月至2022年1月在上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心住院确诊的17例AAOCA患儿的临床表现、实验室和影像学检查、治疗及预后。结果17例患儿中男14例、女3例,就诊年龄(8.7±3.5)岁,左冠状动脉起源异常(ALCA)4例,右冠状动脉起源异常(ARCA)13例。 7例患儿表现为胸痛或运动后胸痛,3例为心源性晕厥,1例表现为胸闷乏力,6例患儿无特异性症状,其中3例心源性晕厥及1例胸闷乏力患儿为ALCA。14例患儿影像学表现存在冠状动脉压迫或狭窄导致心肌缺血的危险解剖基础。7例患儿行冠状动脉修补术,其中ALCA 2例、ARCA 5例,另有1例ALCA患儿因心力衰竭行心脏移植。ALCA组在心血管不良事件或预后的发生比例高于ARCA组(4/4比0/13,P<0.05)。门诊规律随访6 (6,12)个月,失访1例,余患儿预后良好。结论心源性晕厥或心功能不全多发生在ALCA组,ALCA预后较差。ALCA及ARCA伴有心肌缺血的患儿建议及早进行手术治疗。
柔性直流输电系统的构网型控制关键技术与挑战

随着大规模非同步电源替代传统电网部分同步电机,电源结构和电网骨架发生变化,电力系统将面临弱系统、惯量低和电压支撑弱的问题。采用构网型控制的柔性直流输电系统可模拟同步电机运行特性,在实现功率传输的同时发挥电网支撑作用。文中对构网型控制柔直应用场景和技术框架进行了介绍,从并网性能评价、宽频谐振稳定和暂态稳定性3个角度分析了构网型控制应用于柔直领域的关键技术,归纳分析了在控制参数设计、一次设备过流能力以及能量来源3个方面的挑战以及若干技术方向。
基于单调系统理论的光伏并网系统暂态电压稳定性分析

随着新能源机组大量并网,现代电力系统电压稳定问题日益突出,亟需有效的电压稳定分析方法。基于单调系统理论,对光伏并网的电力系统电压稳定性进行了分析。通过模块化求导方法,证明了电力系统暂态电势子系统的雅可比矩阵符号特性满足互联单调系统条件,进而基于互联单调系统小增益定理对电力系统暂态电势子系统进行稳定性分析,并采用增益函数雅可比矩阵谱半径作为系统平衡点渐近稳定性的判据。借助特殊矩阵论,量化分析了部分电网参数对增益函数雅可比矩阵谱半径的影响,以此作为变流器控制参数设置的理论依据。在10机39节点系统中对上述结论进行了验证。仿真算例结果表明运行在单位功率因数下的跟网型变流器会增加谱半径对同步发电机参数的灵敏度,并导致系统鲁棒性变差;构网型变流器的无功功率-电压下垂系数的增加和出口电抗的减小能够增强系统的电压稳定性。
基于可观性分析和多步预报CKF的双馈风机动态状态估计

准确的动态状态估计结果对实时监测双馈风机运行状态具有重要意义。适当的量测集选取是实现准确状态估计的基础。为此,基于Lie导数推导了系统状态可观性矩阵;然后,基于自动微分技术实现了可观性矩阵的快速计算,并利用可观性矩阵的最小奇异值来定量评价不同量测集的可观性。双馈风机受到扰动后状态变化迅速,考虑到在卡尔曼滤波的预报步中不使用量测值,提出了基于多步预报的容积卡尔曼滤波(CKF)方法。利用改进IEEE 39节点系统对双馈风机进行了可观性分析,选出了使双馈风机状态具有较高可观性的量测集,并在此基础上验证了所提多步预报CKF方法的有效性。
基于全局灵敏度分析的电气互联系统韧性提升方法

为实现电气互联系统韧性的量化提升,文中提出了一种基于全局灵敏度分析的韧性提升方法。首先,通过推导得到基于影响增量的全局灵敏度,可以定量分析元件失效概率参数同时变化对韧性指标的共同影响。然后,全局灵敏度被引入预算限制场景和韧性达标约束场景下的元件强化方案优化模型中,以设计经济、有效的韧性提升方案。最后,以一次地震灾害场景下的电气互联系统为算例,验证了所提方法的有效性。
考虑疏散需求的城市电力-交通系统协同应急恢复方法

突发灾害后,考虑城市电力-交通系统耦合影响及疏散需求,协同两部门实现人员快速疏散与关键负荷快速恢复,有利于减少人员伤亡、降低灾害损失。首先,提出考虑疏散需求的电力-交通协同应急框架;然后,以应急疏散时间最短为目标,考虑充电站动态车流量特点及关键用电设施恢复情况,建立交通网最优疏散模型,得到关键交通用电设施的用电需求;进一步,以供电恢复效果最大化为目标,考虑移动应急资源可用性以及影响疏散关键用电设施用能需求等约束,建立配电网应急恢复的混合整数线性规划模型。采用改进的电力-交通耦合系统作为算例进行对比测试,验证了所提协同应急恢复方法的有效性和优越性。
基于随机模型预测控制的火电-储能两阶段协同调频控制模型

相比于单一类型的储能单元,混合储能在提升火电机组灵活性方面具有更优的表现,但不同资源禀赋特性的混合储能与火电机组的配合将显著增加协同调频的难度。因此,提出了一种基于随机模型预测控制的火电-储能两阶段协同调频控制模型,将整个控制周期划分为粗粒度和精粒度两种不同时间尺度。在粗粒度方面,提出了计及调频信号不确定性的火电-储能调频控制模型,通过构建储能充放电切换模型,限制能量型储能频繁切换,延长其使用寿命,同时引入非预期性约束来获得全场景可行的能量型储能运行状态方案。在精粒度方面,以最小化调频成本为目标,计及设备自身和调频偏差约束,优化求解火电-储能混合系统其余的控制方案。从调节速率、精度与响应时间三个方面,对所提调频控制模型进行调频效果评价。最后,以某地区发电机组实际数据为例进行分析,验证了所提模型调频效果的有效性与经济性。
无协调主体的多产消者完全端到端交易机制

产消者之间进行能量交易对促进分布式资源就地消纳具有重要意义。为此,在充分考虑产消者利益诉求的基础上,提出了一种无协调主体的多产消者完全端到端交易机制,以实现社会福利最大化。以微网为例,对产消者内部资源进行建模,并引入物理网络约束,提出多产消者能量交易集中式优化模型。通过支路撕裂法及拉格朗日对偶分解,将问题转化为分布式优化问题,并利用交替方向乘子法求解。可证明此机制无需第三方主体协调,仅需在交易主体间进行信息传递,通过各主体内部进行资源调配即可完成优化,实现完全分布式求解。此外,所得价格更符合实际市场的运作规律。最后,以4个微网为例进行分析,验证了所提交易机制的可靠性以及有效性。
基于复用桥臂的储能型模块化多电平换流器

基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电技术已成为大规模、远距离风电场并网的理想解决方案。在风电渗透率较高时,风电场经MMC-HVDC并网系统呈现低惯量特性,增加储能系统并辅以适当的控制策略是提高系统惯量的方法。文中提出了一种基于复用桥臂的储能型模块化多电平换流器类全桥子模块拓扑,研究了该拓扑的调制和控制策略,并通过类全桥子模块和半桥子模块的混合,降低系统的成本和损耗。与单级式半桥子模块拓扑相比,所提拓扑对电池电压的要求显著降低,可以平滑电池电流;与两级式半桥子模块相比,所提拓扑具有直流故障阻断能力。最后,仿真和实验结果验证了所提拓扑和调制及控制策略的有效性。
考虑需求响应和能量梯级利用的含氢综合能源系统优化调度

为了促进海上风电并网消纳并提高沿海含电转气(P2G)工业园区运行能效,文中提出了一种考虑综合需求响应和能量梯级利用的含P2G综合能源系统优化调度方法。首先,构建含P2G综合能源系统架构。其次,针对系统风电消纳问题,提出多能负荷削减转移与能源耦合转换相结合的综合需求响应模型。然后,针对系统能效较低的问题,挖掘系统能量耦合及梯级利用关系,建立含P2G的各能量耦合设备的梯级利用模型,结合氢能实际使用需求,实现氢能高品位使用。最后,计及风电出力预测误差,以系统运行成本最小为目标,采用综合能源利用率及碳排放量为量化指标,构建综合能源系统随机优化调度模型。仿真算例验证了所提方法的有效性。
基于并行多维近似动态规划的综合能源系统动态经济调度

针对随机动态经济调度模型难以高效求解的问题,提出一种用于快速求解电-气-热综合能源系统(IES)随机动态经济调度问题的并行多维近似动态规划算法。该算法将原有的高维状态空间中的状态变量聚合到IES的电储能系统(ESS)的可用容量和蓄热罐(HST)的可用热量中,实现了状态空间的降维,进而解决了动态规划中"维数灾"的问题。此外,利用ESS和HST的运行约束,将无效状态剔除,降低了问题的求解规模。在风电、电价和负荷等不确定场景充分训练后的值表模型中,通过近似值函数的迭代寻优,将含有经验知识的值表应用于在线测试中,实现应对不确定性的IES最优调度决策。以改进的2个系统为例,验证了所提模型和算法的有效性。
计及后备储能及空调调度潜力的5G基站多时间尺度优化方法

含可再生能源(RES)的第五代移动通信(5G)基站的广泛接入有利于推动通信设施的低碳化发展,然而RES及通信负荷的不确定性给5G基站及电网的安全运行带来了挑战。基于此,提出一种计及后备储能及空调负荷调度潜力的5G基站多时间尺度滚动优化调度模型,在日前阶段以基站综合运行成本最低为目标函数;在日内阶段以日前计划为基础,通过调整后备储能及变频空调的出力来最小化功率偏差惩罚成本及温度偏差成本。然后,采用基于可忽略修复时间马尔可夫模型的基站后备储能可调度容量评估方法,将其作为储能模型边界约束集成到优化模型中,提高了基站供电的可靠性。算例仿真结果表明,采用所提出的模型能够使得基站运行成本相较日前值下降2.98%,联络线功率波动率仅为3.19%,在提升基站运行经济效益的同时又能有效降低源荷波动性对系统实际运行的影响。
孤岛新能源场站接入柔性直流高频振荡机理及抑制策略

大规模新能源孤岛经柔性直流送出系统的高频振荡问题在近期工程中日渐突出。文中建立了考虑一次主电路设备内部动态过程、控制链路延时、序分量分离环节、内外环控制环节的不同频率耦合特性的柔性直流换流器阻抗数学模型,并对数学模型进行简化,确定孤岛新能源场站接入柔性直流换流器的高频振荡机理为控制链路延时与内环电流反馈、电压前馈环节共同形成了柔性直流系统高频负阻尼,进一步得到了影响柔性直流换流器高频阻抗特性的关键因素。针对关键影响因素设计了孤岛新能源场站接入柔性直流系统的高频振荡抑制方案。相应解决方案在PSCAD模型中得到验证,同时解决了中国张北、如东新能源经柔性直流送出工程现场的高频振荡问题。
交直流子网双边惯量约束下互联变流器动态功率控制策略

随着虚拟同步发电机技术的广泛应用,混合微电网(HMG)的交直流子网均具有惯量。当惯量特性不同的交直流子网经互联变流器(ILC)互联运行时,子网的动态特性会通过ILC耦合,因此建立了含交直流子网双边惯量的HMG小信号模型,分析了子网双边惯量对HMG动态性能和稳定性的影响规律。针对交直流子网互联后功率振荡和变化率越界等问题,提出一种考虑双边惯量约束的ILC动态功率控制策略;并以HMG动态性能、系统稳定性和功率传输极限为约束条件,优化设计了动态功率控制器的参数。基于StarSim半实物仿真平台搭建了HMG系统,在多种工况下验证了所提出的动态功率控制策略和参数设计方案的有效性和适应性。
直流微电网DAB变换器和直流固态变压器的非线性控制策略

直流微电网中,当双有源全桥(DAB)变换器及直流固态变压器(DCSST)带恒功率负载运行时,恒功率负载负阻抗特性会对系统的稳定性造成不良影响。文中提出了一种基于非线性扰动观测器及反步控制的新型复合带恒功率负载直流变换器控制策略,推导得出DAB变换器和DCSST数学模型的布鲁诺夫斯基标准型,采用基于非线性扰动观测器的大信号非线性扰动估计方法作为前馈补偿提高输出电压调节的准确性,结合反步控制方法保证DAB变换器和DCSST在大信号扰动下的稳定性。实验结果表明,所提出的控制方法既能在大信号扰动下保证DAB变换器和DCSST的稳定性,又能在不同工况下保证快速动态响应和准确的电压跟踪。
新型电力系统下虚拟同步机的定位和应用前景展望

随着"碳达峰·碳中和"目标的提出,未来电网日益凸显的"高比例可再生能源、高比例电力电子设备"问题显著影响系统安全稳定运行。虚拟同步机(VSG)技术可以使以电力电子逆变器为接口的新能源设备具备类似同步机的电网支撑能力,因而得到广泛关注。文中首先梳理了构网型电源和跟网型电源,并介绍了VSG原理、作用和国内外应用情况。其次,梳理VSG对电力系统稳定性的影响以及限流对系统运行的影响。最后,从辅助服务角度对VSG在新型电力系统下的定位进行分析,在大电网、配电网、微电网层面对VSG的应用提出构想,并对VSG发展和后续研究提出相应建议。
核桃JrOFP基因家族鉴定及其响应冷胁迫基因的转录表达分析

OFP(OVATE Family Protein)在植物调控响应逆境过程有重要作用。本研究基于核桃全基因组数据对其OPF基因家族成员进行筛选鉴定,并对其成员结构进行生物信息分析,同时对该家族成员进行时空转录水平分析。结果表明,核桃OFP基因家族包含21个成员,编码21条蛋白,均为亲水性蛋白;均含有典型的DUF623结构域;系统进化发现,该基因家族成员分为4个亚组。冷胁迫后经转录组分析,21个成员对冷胁迫均具有不同程度的响应,并在不同组织中存在特异性表达。本研究为进一步解析核桃OPF基因家族成员在响应冷胁迫过程中的分子机制提供了理论支撑。
基于改进变分模态分解去噪的高频电应力下聚酰亚胺局部放电温-频特性研究

局部放电是导致高频电力变压器中聚酰亚胺(PI)绝缘劣化的重要原因。为研究高频电压下聚酰亚胺局部放电机理,探索温度、频率因素对局部放电特性的影响,建立了高频局部放电测试平台。针对使用脉冲电流传感器采集局部放电信号容易受噪声干扰的问题,采用变分模态分解(VMD)对局部放电原始信号进行去噪。其中,针对VMD难以自适应选取分解参数的问题,使用平衡优化器(EO)算法获得最优模态分解个数K与惩罚因子α。实验获取了25~100℃四个温度点与10~50kHz五个频率点下的聚酰亚胺局部放电情况,并分析其变化规律。实验结果表明,温度越大放电起始电压越小,而频率与局部放电起始电压无关;最大放电幅值、总放电幅值和单周波平均放电次数与温度、频率呈正相关;频率越高,温度对局部放电特征量的影响越大,而温度越高,频率对局部放电特征量的影响也更为显著,两者呈现一种耦合促进关系。
高温下电压稳定剂对交联聚乙烯电树枝化及局部放电特性的影响

为了研究高温环境下电压稳定剂对交联聚乙烯电树枝化及局部放电特性的影响,该文制备了含质量分数为1%的电压稳定剂的交联聚乙烯(XLPE)共混试样,通过设计的高温环境下电树枝实时观察与局部放电同步测量系统,研究不同试样在30℃、50℃和70℃下电树枝的引发、生长及其局部放电特性。结果表明,试样在高温下引发的电树枝呈现典型的枝状结构。随着温度的升高,试样起树电压降低,电树枝生长速度加快,分枝数量减少,局部放电量和放电重复率显著增大。电压稳定剂的添加对电树枝的引发、生长和局部放电有明显的抑制作用。利用陷阱理论和量子化学计算,研究发现电压稳定剂的加入使得试样内部陷阱能级降低,陷阱密度增加,因其特有的量子化学特性,高能电子缓冲能力增强,空间电荷积累减少,从而使得交联聚乙烯材料的耐电性能得到提升。
接入弱电网的同型机直驱风电场单机等值建模

目前直驱风电场并弱电网稳定性研究中,风电场普遍采用单机等值,然而对于单机等值的前提条件缺少相关理论支撑。该文基于解析分析提出直驱风电场单机等值的前提条件;给出直驱风电场满足单机等值的判据;基于风电场各风机参数、出力和集电线路接线完全相同的基础假设,建立直驱风电场状态空间模型;应用矩阵相似变换理论解析分析其状态矩阵的特征根和特征向量;根据判据对单机等值进行论证。进一步地,在比基础假设更加宽泛的条件下,基于蒙特卡洛法仿真研究了同型机直驱风电场单机等值建模的有效性。为单机等值建模的应用提供了一定的理论支撑。
考虑风电场量测相关性的双馈风力发电机鲁棒动态状态估计

基于相量测量单元(PMU)的风力发电机动态状态估计能够为风电场能量管理系统提供实时可靠的数据基础。然而,目前多数风电场不具备为每台风机都安装PMU的量测条件,且动态状态估计易受不良数据及扰动的影响。针对上述问题,提出一种考虑风电场量测相关性的双馈风机鲁棒动态状态估计方法。在用最少数量的PMU实现风电场所有节点可观的基础上,提出基于PMU量测空间相关性和风机动态模型时间相关性的冗余量测集构造方法,进而利用加权最小绝对值鲁棒估计得到所有风机的机端电气量,并滤除不良数据。考虑到扰动时状态预报值不准确,提出了基于过程噪声尺度因子的鲁棒滤波方法,在扰动时降低不准确预报值的权重。仿真表明,所提方法对量测配置要求低,并能准确估计风电场内单台风机的动态状态。
多直驱风机经柔直并网系统相近次同步振荡模式参与因子的弱鲁棒性分析

多台直驱风电机组运行工况相似的情况下,直驱风电场经柔直并网系统中存在相近的次同步振荡(SSO)模式,这些SSO模式的参与因子对参数变化极为敏感,从而影响阻尼控制器的最优安装位置。针对这一特殊现象,首先基于矩阵摄动理论,揭示相近SSO模式的参与因子对参数变化敏感的原因;然后,呈现了这一特殊现象对阻尼控制器的不利影响,并提出了参与因子灵敏度的概念,分析了关键因素对多直驱风机经柔直并网系统相近SSO模式的参与因子灵敏度;最后,提出了存在相近SSO模式情况下消除/减小参与因子弱鲁棒性危害的多种方案。通过在PSCAD/EMTDC中搭建多直驱风机经柔直并网系统的时域仿真模型,验证了理论分析结果的正确性。
绝缘子沿面放电多光谱脉冲演化特性及诊断方法

绝缘子或套管处产生的沿面放电是导致开关柜、环网柜绝缘失效的常见诱因,而传统局部放电在线检测和诊断方法难以准确评估放电发展阶段和危害程度。该文采用单光子固态光电传感技术,对绝缘子沿面放电发展过程中的多光谱脉冲特性及其演化规律进行了试验研究,并提出一种基于多光谱脉冲演化特性的沿面放电严重程度诊断方法。首先,搭建多光谱光电同步检测平台,实现了沿面放电过程中多个光谱波段光信号和电流信号的同步采集;然后,根据全波段光脉冲幅值及其导数变化规律对沿面放电发展过程进行了三阶段划分,并分别对沿面放电三阶段多光谱脉冲的相位统计和非相位统计特征进行分析,明确了特征量随放电发展阶段的演化规律;最后,基于深度神经网络算法建立沿面放电多光谱严重程度评估模型,结果显示该模型诊断准确率达到96.75%,验证了多光谱诊断方法的可靠性。
基于耦合电抗器的阻容型混合直流断路器拓扑结构研究

直流断路器是中压直流配电系统的重要设备。为满足大容量高速分断的迫切需求,该文提出一种基于耦合电抗器的阻容型混合直流断路器拓扑结构并分析了其工作过程,将耦合电抗器一、二次绕组分别串联于主支路和真空开关支路实现加速电弧电流转移,阻容元件串联于固态开关支路以便限制故障电流。通过Matlab/Simulink构建了基于耦合电抗器的阻容型混合直流断路器仿真模型,仿真分析了耦合电抗器和阻容元件参数对电流转移时间、限流效果、整机开断时间的影响规律,并进行了小电流开断的初步实验验证。研究表明:耦合电抗器一、二次绕组分别为300μH、50μH,阻容元件参数为0.1Ω、50μF,电流转移时间由1.5ms缩短至0.5ms,截断电流峰值降低了47.1%,整机关断时间缩短了1.9ms,初步验证了新拓扑结构在限流和快速开断方面的可行性,为研制高性能混合直流断路器提供参考依据。
磁保持继电器多物理场耦合模型设计与触头弹跳影响因素分析

触头弹跳引起的触点磨损和触点粘接等故障对继电器电寿命有重要影响。考虑磁保持继电器在簧片弹性形变和触头碰撞的相互作用下触头复杂的弹跳情况,将模型定义为刚体的处理方法不能还原柔性体簧片的实际运动状态。通过Ansys LS-DYNA,基于运动方程、材料本构方程和边界条件建立继电器动力学数学模型。通过Ansys Maxwell,基于麦克斯韦方程组建立继电器电磁学模型。通过Matlab交换不同物理场模型数据,实现相同时间域内两种模型多物理场的耦合计算和数据交互。通过与实验数据对比验证了仿真模型的准确性。在仿真基础上,探究静簧片弹性模量、铁心线圈电压和常闭静簧片预压力对触头弹跳的影响。证明了通过三维瞬态多物理场耦合仿真能够真实地还原继电器产品的工作状态,缩短产品的开发设计周期。
棒状铁镓合金磁特性测试装置的设计与实验

磁致伸缩水声换能器作为电-机械-声能量转换器件是声呐系统中重要的大功率电磁装置,其核心驱动元件铁镓合金棒需工作在高频(f >1 kHz)激励条件下,为对此类高频大功率磁致伸缩器件的优化设计提供指导,需要准确测试棒材的高频磁特性。以往的测试装置由于高频激励时导磁回路铁损大、励磁回路电阻抗高以及棒材磁导率低等特点,难以保证铁镓合金棒内获得均匀且数值较高的磁通密度。该文基于电磁场理论设计了一种棒状铁镓合金高频高磁通密度磁特性测试装置,首先根据电磁损耗机理选择高频磁心材料并利用参数化扫描的方法优化其尺寸参数,在此基础上,建立三维有限元模型仿真计算棒材内部磁场大小及分布;然后以提高电磁转化效率为目标,设计测试装置的电路部分并依据串联谐振原理进行阻抗匹配;最后制作样机并进行实验测试。结果表明,该测试装置在1 kHz下,磁通密度幅值最高可达0.89 T,比常用的AMH-1M-S动态磁特性测试仪(最高可提供0.1 T磁通密度幅值)提高约9倍,且操作简单、稳定可靠。
模块化多相永磁风力发电机串并联直流海上风电场电压协调控制

为满足高电压、大功率、高可靠性的风电场直流输电系统电能传输需求,该文提出基于模块化多相永磁风力发电机的新型串并联直流海上风电场拓扑,以及模块化多相永磁风力发电机串并联直流海上风电场电压协调控制方法。首先,建立基于模块化多相永磁风力发电机的直流风力发电系统数学模型,设计了模块化多相永磁风力发电机无差拍功率预测控制器,来提升dq轴电流跟踪精度和动态响应速度,并补偿无差拍预测控制器中的单拍延迟;然后,针对模块化多相永磁同步发电机串并联拓扑结构特点,提出一种考虑直流风电场潮流的功率-电压协调控制策略,通过实时调节风机的有功功率参考值,来抑制串并联直流风电场的风机过电压;最后,搭建了基于模块化多相永磁风力发电机的3×6×5 MW串并联直流海上风电场的模型,来验证所提无差拍功率预测控制和功率-电压协调控制的有效性。
基于失效时间统计特性的交联聚乙烯电寿命模型修正

为提高电缆绝缘材料电寿命评估的准确性,根据交联聚乙烯(XLPE)失效时间统计特性,对传统基于反幂定律的XLPE电寿命模型进行修正。首先对XLPE薄片样本进行电压耐久性实验,统计不同电场强度作用下XLPE失效时间。其次分析XLPE薄片样本失效时间统计特性,结果表明在相同电场强度作用下,XLPE失效时间大致分布在三个时间区间内,不同时间区间对应不同绝缘失效过程,电场强度不同时,占主导地位的失效过程也不相同。最后用处于主导地位失效过程样本的失效时间代表该电场强度下XLPE薄片样本的电寿命,由此得到修正后的XLPE电寿命模型。相较于传统电寿命模型,修正后的模型从失效时间统计特性的角度出发,确定了E-t特性曲线中拐点的位置。
磁保持型航天电磁继电器性能提升与质量一致性设计

磁保持航天电磁继电器具有灵敏度高、发热小、功耗低、体积小等优点,广泛应用于运载火箭、卫星和空间站等航天装备,其性能与质量一致性直接影响航天装备的研发与服役进程,因此性能提升与质量一致性优化引起了广泛的关注。磁保持航天电磁继电器性能参数的计算精度和多性能互相制约下的寻优迭代效率,是影响磁保持航天电磁继电器优化效果的重要因素。该文针对最为典型、复杂的双磁钢差动式产品性能特征存在过零点、计算精度低、寻优收敛性差且效率低等特点,提出一种可适用于各类磁保持航天电磁继电器建模与迭代寻优的设计方法,即基于斯通纳-沃尔法斯模型和Preisach模型得到的非线性永磁体局部磁滞曲线,进而建立继电器虚拟样机模型,实现该继电器性能参数的准确计算。基于虚拟样机模型,使用模糊混沌展开得到代理模型的基函数,使用径向基函数方法修正实测结果与基函数计算结果之间的误差,建立性能特征代理模型,实现该磁保持航天电磁继电器性能参数的精确高效计算。在此基础上,揭示磁保持航天电磁继电器设计参数与性能特征之间的作用规律,改进差分进化算法,形成自适应最优种群迭代策略,提升寻优效率和寻优稳健性。以双磁钢差动式磁保持航天电磁继电器为例,验证所提方法的有效性。
标准化立式工业建筑楼面活荷载取值

楼面活荷载的合理取值是立式多层工业建筑推广过程中需要解决的重要基础理论问题之一。在简要总结我国结构工程设计所遵循的以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法的基础上,分析立式工业建筑的荷载环境,并对立式工业建筑楼面活荷载的取值方法进行研究。梳理国内外现行荷载规范相关取值方法,调研我国部分具有代表性的多层工业厂房在设计时的荷载取值,并针对实际运用中所发现的具体问题提出了改进建议。通过与国外相关规范进行对比研究,建议进一步简化我国工业建筑楼面活荷载特征值的分类和分区,对于标准化工业园区的重工业厂房,楼面活荷载标准值建议取值约为12 kN/m2,轻工业厂房为4 ~ 6 kN/m2。对于造纸、化工及钢铁冶炼等大型工业厂房,则按其工艺流程进行荷载取值。针对新型立式工业建筑所涉及的物流与冲击荷载亟待深入研究,对利用基于网络平台的建筑信息学模型(BIM)需深入开展荷载信息收集与管理。
不同根构型玉米品种间作对根系分布、养分积累和产量的影响

为探讨不同根构型玉米间作模式下的根系形态分布、养分积累和产量变化,本研究设置大田和盆栽试验,以2个不同根构型的玉米(Zea mays L.)品种金赛501(JS501,根紧凑型)和漯玉16(LY16,根平展型)为材料,研究了玉米间作和单作下根系形态、空间分布、养分积累和产量的变化特征。结果表明,间作下玉米群体根总长度、根总表面积和根总体积分别比单作增加10.28%、19.55%、15.95%,但根平均直径无明显变化。在0~20 cm土层中,间作的玉米根总长度、总表面积和总体积平均比单作高15.27%、21.82%和9.44%;在20~40 cm土层则比单作高12.95%、9.18%和20.31%。间作使根紧凑型品种(JS501)根系横向分布扩大了15 cm,群体根系纵向分布较单作平均加深10 cm,并使40~60 cm土层根长密度平均增加26.03%。间作显著提高了群体根系活力和养分积累量,根系活力比单作平均提高27.83%,植株氮、磷和钾积累量平均比单作提高18.27%、14.79%和15.75%。同时,间作提高了干物质和籽粒产量,比单作提高11.03%和15.36%,且土地当量比大于1。通径分析表明,间作下根总表面积直接显著影响植株氮和钾积累量,进而促进干物质量和百粒重提高,增加了籽粒产量;单作下各因素间的相关系数均低于间作。综上所述,间作改变了不同根构型玉米根系的空间分布,增加了深层根长、提高了根系活力,合理重塑了40~60 cm群体根构型,实现了群体根系空间互补,提高了养分积累量和产量。本研究结果为作物养分资源高效利用和农业可持续发展提供了理论和实践依据。
安徽岳西野生茅苍术叶绿体全基因组测序及系统发育研究

基于高通量测序技术获得安徽岳西产野生茅苍术Atractylodes lancea叶绿体全基因组序列,进行叶绿体全基因组结构及特征分析,为研究茅苍术的物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护奠定了基础。使用改良的CTAB方法提取茅苍术的DNA;采用高通量测序技术进行测序,利用metaSPAdes进行组装,利用CPGAVAS2进行注释;利用生物信息学方法对茅苍术叶绿体基因组进行重复单元分析、IR边界分析、密码子偏性分析和系统发育树分析。获得茅苍术叶绿体全基因组的全长为153 178 bp,包含1个84 226 bp的大单拷贝区(large single copy,LSC)和1个18 658 bp的小单拷贝区(small single copy,SSC),它们被2个25 147 bp的反向重复序列(inverted repeat sequence,IRs)隔开。茅苍术叶绿体基因组的GC量为37.7%,可编码注释124个基因,包含87个蛋白质编码基因、29个tRNA基因和8个rRNA基因。其具有26 287个密码子,可编码20种氨基酸。系统进化分析表明,苍术属的植物聚为一个分支结构,其中茅苍术与朝鲜苍术的亲缘关系较近。该研究建立了适宜茅苍术叶绿体基因组的测序方法,丰富了菊科植物的遗传资源,为茅苍术的物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护提供了理论参考。
金钱松中二萜类化学成分及其体外抗肿瘤活性研究

运用多种色谱方法和波谱方法从金钱松Pseudolarix amabilis种子95%乙醇冷浸提取物的二氯甲烷部位分离鉴定了17个松香烷型二萜类化合物,分别为pseudoamaol A (1)、12α-hydroxyabietic acid (2)、12-methoxy-7,13-abietadien-18-oic acid (3)、13-hydroxy-8,11,13-podocarpatrien-18-oic acid (4)、15-hydroxy-7,13-abietadien-12-on-18-oic acid (5)、8(14)-podocarpen-13- on-18-oic acid (6)、holophyllin K (7)、metaglyptin B (8)、7α-hydroxydehydroabietinsaure-methylester (9)、7-oxodehydroabietic acid (10)、15-hydroxy-7-oxodehydroabietinsaure-methylester (11)、15-methoxydidehydroabietic acid (12)、7-oxo-15-hydroxy-dehydroabietic acid (13)、15-hydroxydehydroabietic acid (14)、8,11,13-abietatriene-15,18-diol (15)、8,11,13-abietatriene-15-hydroxy-18-succinic acid (16)、7β-hydroxydehydroabietic acid (17),其中化合物1为新化合物。对分离得到的化合物进行了3种肿瘤细胞株(HepG2、SH-SY5Y、K562)的体外抗肿瘤活性筛选,结果表明化合物8和17对K562细胞具有一定的细胞毒活性,其IC_(50)分别为26.77、37.35 μmol·L~(-1)。
列车端部吸能装置稳态阻抗力优化设计

为了对列车端部吸能装置的稳态阻抗力进行优化,对列车纵向碰撞模型加以改进,以此为基础,研究吸能装置实际吸能量与其稳态阻抗力的关系。发现吸能量随着阻抗力增大呈现先增大后减小的趋势,且吸能装置在碰撞结束时恰好用尽全行程的情况下其实际吸能量达到最大值。为了确定此时的阻抗力,通过动力学分析推导其理论最优阻抗力。以某列车在不同场景下对撞为例,计算发现各场景下吸能装置采用理论最优解时的吸能量均为各自对照组中的最大值,并对数值设计的可靠性进行验证。
职业性水泥尘肺壹期患者特征分析

目的探讨职业性水泥尘肺壹期患者的临床和影像学特征。方法于2021年10月,收集北京大学第三医院2014至2020年初次诊断为职业性水泥尘肺壹期患者的资料,回顾性分析患者的开始接尘年龄、接尘工龄、诊断年龄、潜伏期、X线胸片表现、肺功能等资料。等级计数资料的相关性分析采用Spearman等级相关。肺功能的影响因素分析采用二元logistic回归分析。结果共107例患者纳入研究。男性患者80例,女性27例。开始接尘年龄(26.2±7.7)岁,诊断年龄(59.4±7.9)岁,工龄(17.9±8.0)年,潜伏期(33.1±10.3)年。女性患者开始接尘年龄及接尘工龄小于男性,潜伏期大于男性(P<0.05)。X线胸片以p/p形小阴影为主(54.2%)。82例患者(76.6%)小阴影分布为2个肺区。女性患者小阴影分布肺区数(2.04±0.19)少于男性(2.41±0.69),差异有统计学意义(P<0.001)。肺功能正常57例,轻度异常41例,中度异常9例。X线小阴影分布肺区数是水泥尘肺患者肺功能异常的危险因素(OR=2.491,95%CI=1.197~5.183,P=0.015)。结论职业性水泥尘肺患者接尘工龄、潜伏期长,进展缓慢,影像学改变及肺功能损害程度较轻,肺功能异常与肺区受累的范围相关。
RLV双层迭代末端能量管理段轨迹设计方法

针对可重复使用运载器末端能量管理段初始状态存在大范围摄动问题,提出一种双层迭代末端能量管理段轨迹设计方法。首先,将地面轨迹设计问题简化为求两直线公切圆问题,仅需改变单一参数即可大范围调节航程,得到可行地面轨迹;针对纵向平面,提出双层迭代轨迹设计算法,内层迭代剖面参数保证飞行器满足末端状态约束,外层迭代地面轨迹参数改变航程。然后,提出了制导方法和双层迭代校正算法,并开展了仿真计算及分析。研究结果表明,在初始状态存在大范围散布情况下,所提算法均可得到满足需求的地面轨迹和纵向剖面参数,保证飞行器顺利到达自动着陆窗口,末端状态误差较小,具备较强的鲁棒性。
菊芋WRKY转录因子家族基因的鉴定及分析

菊芋属抗旱性物种,通过对菊芋转录组数据进行分析,筛选与菊芋响应干旱胁迫密切相关的WRKY转录因子基因,为明晰菊芋WRKY家族基因的功能奠定理论基础。采用生物信息学方法,对菊芋WRKY基因家族成员的理化性质、保守结构域、蛋白质三级结构及其与其他物种的系统进化关系进行分析,利用RT-qPCR方法检测干旱胁迫下,菊芋WRKY基因在种子、根、茎、叶、花瓣及块茎的相对表达量,以及菊芋WRKY基因家族成员的转录水平。结果表明,在菊芋叶片中共鉴定出74个WRKY基因,序列长度为510-2 040 bp,检测到的motif基序的长度为25-50个碱基,系统进化树分析显示,大部分HtWRKY基因能够与其他WRKY基因聚为一类;组织特异性表达分析结果显示,HtWRKY基因在花瓣和块茎的相对表达量较高,干旱诱导表达分析显示,分别有20个和19个HtWRKY基因在菊芋叶片和根中呈现出诱导后上升表达的趋势。HtWRKY参与了菊芋抵御干旱胁迫的过程。
生物炭对三七连作土壤性质及真菌群落的影响

研究生物炭对三七根际土壤理化性质及真菌群落结构的影响,有助于深入了解三七连作土壤状况,为土壤改良及三七生态种植提供科学依据和理论指导。该研究选取烟杆炭TB,稻壳炭RB为试验材料,以不添加生物炭处理为对照CK,采用田间试验,通过高通量测序技术进行分析,研究两种生物炭对两年生三七根际土壤理化性质及真菌群落结构的影响。施加生物炭能提高三七的存活率,pH值、土壤有效磷、微生物量碳及有效钾对三七成活率具有促进作用,铵态氮对三七成活率具有抑制作用,土壤pH值对酸性磷酸酶和脲酶活性具有正贡献,而对蔗糖酶具有抑制作用。通过对真菌群落结构多样性分析,施加两种生物炭均显著改善了三七连作地的真菌群落结构,提高三七根际土壤真菌的多样性及丰富度指数。不同处理下土壤真菌群落结构存在明显分化,施加生物炭后均显著提升Ascomycota(子囊菌门)的相对丰度,显著降低Basidiomycota(担子菌门)及Mortierellomycota (被孢菌门)的相对丰度,在属水平上,与CK相比,施加生物炭后Fusarium(镰刀菌属)、Aspergillus(曲霉菌属)和Alternaria(链格孢属)的相对丰度显著降低(P<0.05),Botryotinia的丰度显著升高(P<0.01)。冗余分析表明,pH值、硝态氮、有效磷及有效钾是造成三七真菌群落结构与多样性差异的主要环境因子。生物炭通过提高土壤pH值、有效磷、微生物量碳等含量及真菌群落多样性,降低病原菌丰度,从而提高三七成活率。
基于改善脱水白萝卜复水特性的黑木耳多糖组分筛选及结构鉴定

采用热水浸提法提取黑木耳多糖,对醇沉样品AAP-10、AAP-80分离纯化获得AAP-10-I、AAP-10-II、 AAP-10-III和AAP-80-I、AAP-80-II、AAP-80-III六种黑木耳多糖组分,将上述组分真空渗透入白萝卜中,脱水干燥后复水,测定复水比、膨胀性、持水性、色泽、质构参数,考察其对白萝卜复水特性的影响,筛选出对脱水白萝卜复水特性产生较大差异的组分进行结构鉴定。结果表明:与未渗透处理的脱水白萝卜比较,渗透黑木耳多糖均可不同程度提高脱水白萝卜复水特性,其中由AAP-80-III渗透的样品效果最好,复水比为7.32、膨胀性为3.22 mL/g、持水性为87.2%,并使脱水白萝卜具有更好的色泽(L* 62.68±0.17、a*-1.06±0.02、b* 4.23±0.09)及硬度(1 746.14±11.9)N、咀嚼性(1 207.09±9.39)N。AAP-10-I也可改善脱水白萝卜复水特性,但差异不显著。对AAP-10-I和AAP-80-III进行结构鉴定,结果显示二者不含蛋白质及核酸,均具有亲水性官能团,但AAP-80-III的分子质量小于AAP-10-I,更易渗入白萝卜组织中,且AAP-80-III的单糖组成中,阿拉伯糖占有较大比例,可增加白萝卜组织保水能力。基于以上原因AAP-80-III可有效改善脱水白萝卜复水特性。
基于电子鼻与HS-SPME-GC-MS技术对不同产地黄观音乌龙茶香气差异分析

为探究不同产地黄观音乌龙茶品质的差异,采用电子鼻结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)联用仪,对云霄和武夷山生产的黄观音乌龙茶香气成分进行分析。电子鼻实验结果表明,正交偏最小二乘判别分析能较好地区分两地黄观音乌龙茶。HS-SPME-GC-MS实验结果显示,两地黄观音乌龙茶共测出79个香气成分,其中17个差异香气物质可用于黄观音乌龙茶产地区分。香气活性值(odor activity value,OAV)分析结果表明,具有花香特征的茉莉酸甲酯、吲哚、茉莉酮、反式-橙花叔醇和茉莉内酯等香气成分在云霄黄观音中OAV较为突出,而具有花果香气特征的芳樟醇、癸醛、月桂烯、异戊醛和己醛等香气成分在武夷黄观音中OAV较为突出;产地判别结果表明,基于17个差异香气物质构建的支持向量机(support vector machine,SVM)模型判别率达到83.33%,其中5个重要香气成分(芳樟醇、反式-橙花叔醇、茉莉内酯、茉莉酸甲酯和吲哚)构建的SVM模型判别率为100%。本研究利用HS-SPMEGC-MS技术,筛选出与云霄黄观音和武夷黄观音乌龙茶品质相关的差异香气物质,并构建产地判别模型,为阐明两地黄观音乌龙茶的香气特征提供参考。
边坡稳定分析的相对失稳加速度方法

边坡稳定分析是土力学的经典课题,通过稳定分析能够得到边坡的安全系数。但最小安全系数对应的临界滑动面不一定是最先发生滑动的破坏面,失稳加速度临界滑动面则可能最先滑动。失稳加速度方法可以用统一的原理计算边坡和隧洞等所有具有临空面的结构的稳定性;可以利用常规极限平衡法的假定条件进行计算,也可以利用有限元等数值方法的应力计算成果;可以计算失稳加速度,也可以以失稳加速度的模最小来计算安全系数,此时也相当于一种特殊的模式识别方法。本文对失稳加速度方法的提出过程及主要原理进行系统总结,并将其推广到相对失稳加速度和相对安全系数,放松了约束条件,使得它可以具有更加广阔的应用前景。
大坝变形预测的最优因子长短期记忆网络模型

面对海量的大坝安全监测数据,快速合理地确定大坝变形预测模型的变量因子能够有效提高模型预测的效率和精度。为此,本文提出一种基于最小绝对值收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operation, LASSO)变量选择和长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络的大坝变形预测模型。首先,通过大坝变形机理分析确定影响大坝变形的相关影响因子集。然后,通过LASSO算法剔除不显著的因子,筛选出最优影响因子作为模型输入变量,并利用LSTM网络建立大坝变形预测模型。最后,以皂市水利枢纽工程的碾压混凝土重力坝为例,对本文方法进行了验证和讨论。结果表明,本文方法具有较高的预测精度,其平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)与均方根误差(RMSE)均相对较小;与常规预测模型相比,基于LASSO算法的变量选择使模型建立过程更加简单高效,有利于海量监测数据的处理分析。
水光互补组合等效电厂的短期调峰调度方法

梯级水电站与区域光伏电站互补调度一直是研究的热点问题,为充分发挥不同调节类型水电站对光伏电互补作用,本文提出一种基于等效电厂的梯级水光短期互补调度方法。考虑到区域光伏电站发电特性各异,利用kmeans聚类方法划分多个光伏汇聚区。将梯级各个水电站与汇聚区两两组合进行互补调度,通过3种调峰评价指标分析,找出汛平枯各时期较优的水光组合,形成等效电厂。在此基础上,将等效电厂与梯级其余水电厂作为调度对象,进行联合调峰优化调度。以云南省澜沧江流域5座梯级水电站和大理州7座光伏电站为背景,模拟计算结果验证了本文所提方法的可行性,通过几种模型对比分析,该方法可提升梯级水电站与光伏电的整体调峰效果。
燃料电池中铁基氧还原催化剂的研究进展

阴极氧还原反应是燃料电池的核心反应之一。目前,用于氧还原反应的催化剂通常是铂基催化剂,普遍存在成本高、对甲醇耐受性差、易CO中毒等缺点,因此,开展非贵金属催化剂的研究显得尤为重要。铁基催化剂因催化活性好、稳定性高、甲醇耐受性好、价格低廉等而备受青睐,最有希望成为铂基催化剂的替代品。该文主要综述了铁基氧还原催化剂,包括含铁化合物催化剂、铁单原子催化剂、铁基合金催化剂、铁基复合物催化剂及其他铁基催化剂的研究现状、催化机理及活性影响因素,并在此基础上阐述了各类催化剂尚待解决的问题和发展方向。
海藻糖处理对花后高温胁迫弱筋小麦生选6号产量形成及品质的影响

为明确海藻糖处理对花后高温胁迫弱筋小麦产量形成及品质的影响,试验于2020—2021年在安徽省淮南市国家农业科技园区进行,以优质弱筋小麦生选6号为供试材料,在抽穗期(T1) 、开花期(T2) 、花后10 d(T3)进行海藻糖处理,处理浓度为5 mmol·L~(-1) (C1) 、10 mmol·L~(-1) (C2) 、15 mmol·L~(-1) (C3),以喷施等量清水为对照,花后15 ~ 19 d进行高温处理。结果表明,海藻糖处理可以提高花后高温胁迫下小麦籽粒产量,以及籽粒干物质分配量和比例,海藻糖处理后营养器官干物质分配量及占比呈现下降趋势,而花前营养器官储藏的干物质向籽粒中的转运量及转运率、花后干物质积累量表现出增加的趋势。随着海藻糖处理浓度的增加籽粒淀粉含量也呈现出增加的趋势,不同处理时期C2、C3两个处理水平间无显著差异,但C3要略高于C2。海藻糖处理降低了籽粒清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白含量,但谷蛋白含量高于CK,并且海藻糖处理下籽粒谷/醇值显著高于CK。海藻糖处理降低了籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、形成时间、稳定时间及沉降值,且与CK有显著差异。在本试验研究条件下T1时期喷施C3浓度海藻糖处理的籽粒产量及品质较CK提升最大。
外源表没食子儿茶素没食子酸酯对甜瓜幼苗白粉病抗性的影响

白粉病是甜瓜生产中常见的真菌病害,严重影响果实的产量和品质。以甜瓜品种甜宝为试验材料,通过外源表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)处理,探讨EGCG对甜瓜白粉病抗性的影响。通过二氨基联苯胺(DAB)染色和丙二醛(MDA)的测定结果表明,外源喷施EGCG能够减少白粉病侵染所引起的活性氧积累,MDA含量显著下降,甜瓜叶片细胞膜脂过氧化程度降低。甜瓜叶片抗氧化酶活性分析表明,外源EGCG预处理,过氧化氢酶(CAT) 、抗坏血酸过氧化物酶(APX) 、超氧化物歧化酶(SOD) 、过氧化物酶(POD) 4种主要抗氧化酶活性都显著升高。抗氧化酶活性也受到白粉病入侵的诱导,但外源EGCG预处理进一步促进了抗氧化酶的提高。利用实时定量PCR技术进一步分析了相关基因的表达情况,结果显示,抗氧化酶相关基因CmCAT、CmAPX、CmSOD、CmPOD也均受到外源EGCG的诱导表达。上述研究结果表明,外源喷施EGCG可以通过调控甜瓜叶片的抗氧化酶系统,降低白粉病侵染所引起的活性氧爆发,从而提高了甜瓜对白粉病的抗性。
不同土壤调理剂对镉汞复合污染稻田安全生产和稻米铁锌含量的影响

以位于浙江省绍兴市某地的酸性镉汞复合污染稻田为对象,以不施用土壤调理剂作为对照(CK),通过随机区组试验比较了3种土壤调理剂对水稻安全生产和稻米铁、锌含量的影响。结果表明:与CK相比,所施用的3种土壤调理剂均能显著(P < 0.05)降低土壤有效态Cd和Hg的含量,并将糙米中的Cd、Hg含量降至国家标准限量范围以下,满足水稻安全生产的要求。其中,自主研发的2号土壤调理剂还可显著提高糙米中的Fe、Zn含量,既可保障镉汞复合污染农田的水稻安全生产,又能增强稻米品质,是试验条件下的最佳选择。
长江经济带多维产业结构对资源环境承载力影响的空间效应

探索多维产业结构对资源环境承载力影响的空间溢出效应,是推动长江经济带区域协调和高质量发展的重要路径。以长江经济带2003~2019年108个城市面板数据为样本,基于熵值法从资源承载力、环境承载力、社会经济支撑力3方面评价资源环境承载力水平,采用泰尔指数和空间自相关等方法探究其时空演变特征,并运用空间计量模型分析多维产业结构对资源环境承载力影响的空间溢出效应。结果表明: (1)长江经济带资源环境承载力整体保持上升态势,存在下游>总体>中游>上游的特征,区域差异则存在下游>上游>总体>中游的空间异质性,且差异的主要来源于上、中、下游的地区内部差异。(2)资源环境承载力呈现由西北向东南方向逐级递增的空间趋势,具有显著的空间集聚与关联特征。(3)产业结构合理化、产业结构服务化、产业结构高度化对资源环境承载力的空间溢出影响存在差异,产业结构合理化和产业结构服务化均存在负向的空间溢出效应,产业结构高度化则存在正向的空间溢出效应、但不显著。长江经济带资源环境承载力的时空异质性特征是在工业集聚、科技创新、对外开放、政府干预诸多因素交互叠加、循环累积作用下形成。为实现长江经济生态文明建设先行示范带,应重视城市间资源环境承载力的空间溢出效应,发挥区域协同互动作用,推动资源要素的空间适配。
城市绿色空间时空演变及其生态效益研究——以合肥市区为例

城市绿色空间是生态系统的重要组成部分,研究城市绿色空间演变及其生态效益,揭示两者之间的作用机制,能够为改善生态环境、协助城市可持续发展提供理论依据。基于合肥市区的遥感影像图,借助ENVI、ARCGIS、ArcView等相关软件,利用监督分类法对其进行解译分类,分析绿色空间演变及其在固碳、空气净化、暴雨径流削减、热岛效应等方面的生态效益变化情况。结果表明: (1)合肥市区绿色空间面积降低516.59 km~2,其中大部分转变为建设用地,转化面积占据了2020年建设用地面积的74.9%,无植物覆盖、低植被覆盖度地区增加255.5 km~2,景观格局向破碎化且异质化发展; (2)合肥市区绿色空间生态效益在总量上共计减少4.2亿元,固碳、大气污染物去除、暴雨径流削减分别减少了1.77亿元、548.9万元以及2.61亿元,同时生态系统服务需求增至原来的700倍; (3)原围绕中心城区、长江西路等地的高温区,随城市空间扩展而不均匀的扩散到合肥市区范围内的大部分地方,同时研究区域内地表温度随区域植被覆盖度降低而增高,呈现出明显的负相关。合肥市区城市绿色空间面积随着城市化进程推进而降低,其产生的生态效益也随之降低,致使城市出现生态系统服务能力降低、生态供需失衡、热岛效应加强等问题。
1995 ~ 2015年中国乡村土地利用功能转型特征与耦合协调演变分析

土地是支撑乡村发展的资源载体,以乡村可持续发展为导向的土地利用功能转型是实现乡村土地资源可持续利用的必然要求。利用1995~2015年全国农村固定观察点调查数据定量分析了中国及东中西乡村土地利用功能转型与耦合协调演变特征,并讨论了我国乡村可持续发展的路径。结果显示:时间上, 1995~2015年全国乡村土地利用社会与生态功能降低,其中社会功能缘于空间承载和就业支撑的持续弱化,生态功能缘于环境净化功能持续弱化;空间上,东中西的经济、社会和生态功能呈现明显的空间优弱势差异,具体指东部的就业支撑、环境净化,中部的经济产出、空间承载和西部的食物供给等相较其他地域空间同一功能呈现相对弱势;经济与社会、经济与生态功能转型呈现权衡关系,子功能两组(即"食物供给、经济产出、民生保障和生态维持"功能组与"空间承载、就业支撑和环境净化"功能组)呈现组内协同、组间权衡关系;目前,乡村土地利用经济、社会和生态功能之间耦合协调度主要处在初级协调阶段,整体上向更高耦合协调程度递进式演化。可通过采用多功能协同转型提升模式,具体可选择动力内生型、环境友好型等路径全面发展中国乡村。
基于空间自注意力机制和深度特征重建的脑MR图像分割方法

准确分割核磁共振(magnetic resonance,MR)图像中的脑组织是临床诊断、手术计划和辅助治疗的关键步骤.深度学习在各种图像分割任务中表现出巨大潜力,现有模型没有一种有效方法汇总远距离像素间的关系.在网络解码阶段不能很好地融合不同层级的特征,导致无法准确定位.为克服上述问题,本文提出一种基于空间自注意力机制和深度特征重建的脑MR图像分割方法,构建了一个可以融合3维信息的2D模型,可快速准确对3D结构图像进行密集预测.在MRBrainS13数据集和IBSR数据集上进行充分地实验研究,结果表明本文方法在3D多模态和单模态脑MR图像分割方面优于目前的2D模型,运算和推理时间相比3D模型小很多,性能却十分接近.
铁精粉制备α-Fe_2O_3纳米粒子及其机理

采用商业磁铁矿铁精粉(Fe_3O_4),设计了提纯和制备工艺,成功制备出质量分数为99.5%以上、分散性良好的α-Fe_2O_3纳米粒子,对其提纯、制备工艺及机理进行了深入研究.结果表明:w_(NaOH)对除硅效果影响显著,当w_(NaOH)为39 %时,可使原料矿粉中w_(SiO_2)由1.11 %降至0.032%,得到较纯铁精粉;随烧结温度的升高,α-Fe_2O_3颗粒的结晶度、形貌特征及磁性能随之发生变化;当烧结温度为670 ℃时,α-Fe_2O_3颗粒综合性能最佳,颗粒结晶度较高、分散性较好,具有亚铁磁性;通过对氢氧化铁沉淀物加热搅拌时间的控制,可有效调控α-Fe_2O_3的晶粒尺寸;当搅拌时间为60 min时,获得分散性好、平均粒径仅为35.3 nm的α-Fe_2O_3纳米粒子.
基于OFDR技术的胶结充填体内部应变演化试验

采用光频域反射光纤传感(optical frequency domain reflectometer,OFDR)技术,进行了充填体内部应变高精度测量室内试验,获得了不同胶结剂含量下的充填体在早期硬化过程中的内部应变演化规律和分布特征.结果表明:充填体内部应变演化受固体颗粒物理沉降和化学水化反应的共同作用,可分为物理沉降拉伸、水化放热膨胀、化学自收缩和基本保持稳定4个阶段;充填体内部应变分布前期主要呈上凸型曲线特征,随养护时间的增加,呈现多峰形曲线特征;OFDR技术能够实现充填体内部应变的高精度分布式测量,以及精细分析充填体的内部应变演化特征.
雨型和坡长对侵蚀泥沙粒径特征的影响

为揭示降雨和坡长对侵蚀泥沙粒径特征的影响,以不同坡长野外观测试验小区为对象,结合82场降雨资料,以降雨量(P.mm)、最大30 min雨强(I30, mm/h)和降雨侵蚀力〔R,MJ. mm/(hm~2 ·h)〕为降雨特征指标,利用系统聚类法进行雨型划分(A雨型:大雨量、高雨强、高侵蚀力;B雨型:中雨量、小雨强、中等侵蚀力;C雨型:低雨量、中雨强、中低等侵蚀力),分析了11场降雨事件中侵蚀泥沙的粒径分布特征。结果表明:(1)研究区侵蚀泥沙粒径特征受不同雨型影响,有效黏粒和最终黏粒含量在C雨型下最高,有效砂粒和最终砂粒含量在B雨型下最高,而有效粉粒和最终粉粒含量分别在A和C雨型下最高。(2)坡长对侵蚀泥沙粒径特征的影响存在临界坡长效应(14 m),小于临界坡长时.黏粒级和粉粒级颗粒含量随坡长增加而降低;超过临界坡长后,黏粒级和粉粒级颗粒含量随坡长增加而增加,该效应在最终粒径下更为显著。(3)有效砂粒输移形式受雨型和坡长影响较大,在B雨型下主要以团粒形式输移,在A,C雨型下达临界坡长时以单粒形式输移。侵蚀泥沙的有效粒径颗粒比原坡面土壤细,而最终粒径颗粒则比原坡面土壤粗。整体上,降雨类型和坡长对侵蚀泥沙粒径特征产生显著影响,侵蚀泥沙有效粒径颗粒呈细化趋势,而最终粒径颗粒呈粗化趋势,坡长对泥沙颗粒影响存在临界效应。
基于MSPA和MCR模型的海岛型城市生态网络构建——以福建省平潭岛为例

为解决快速发展导致的生态环境问题,探究平衡海岛型城市发展与生态保护的有效途径,以福建省平潭岛为研究区,采用形态学空间格局分析模型(MSPA)、最小累积阻力模型(MCR)和重力模型构建平潭岛生态网络,通过构建踏脚石斑块对生态网络进行优化。结果表明:(1)初步构建的生态网络包括20个重要生态源地和190条生态廊道,重要生态源地主要分布在西部和东北部,生态廊道在中部和南部地区分布较少。(2)阻力较大的地区主要分布在平潭县城及研究区南部和中部。这些地区几乎都是建成区,很大程度上阻碍了生态系统的流动,导致研究区生态网络体系不完整。(3)增加了8个踏脚石斑块作为补充重要生态源地,同时也新增加188条生态廊道,以实现生态网络的优化。(4)优化后的生态网络连通性提高,网络闭合指数(α指数)、网络连接度指数(β指数)和网络连通率指数(γ指数)分别增加了1.99,4,1.33。研究能够阐明构建踏脚石在海岛型城市生态网络完善中的实践路径,并为平潭岛未来生态规划及城市健康发展提供有效的理论支撑,同时也为其他海岛型城市的生态保护和优化提供参考。
干旱内陆河流域土地利用转型的生态环境效应变化特征及其驱动因素探测

为探讨土地利用转型对生态环境质量的影响并明确相关驱动因素作用机理,以黑河流域中游这一典型干旱内陆河为研究对象,利用生态环境质量指数、标准差椭圆模型和地理探测器工具,在对研究区2000-2020年土地利用转型生态环境效应数量变化、空间分布及方向特征进行多维测定基础上,对影响生态质量空间分异的驱动因素及其交互作用机制进行了识别与分析。结果表明:(1) 2000-2020年,研究区土地利用转型频发,林地、灌木和人造地表大幅增加,草地、裸地和湿地减少,"南草北裸"的空间分布特征未发生扭转,草地和裸地是流域其他地类最为重要的转型补给源;(2)黑河流域中游生态环境质量整体处于较低水平但向好发展,"北低南高"的空间分布格局显著,其生态环境质量呈"正西北-正东南"朝向的变化趋势特征;(3)人为活动及高程、植被覆盖和坡度是黑河流域生态环境质量空间分异的主要驱动因子,自然、社会和经济诸因素激烈的交互与协同作用,共同导致流域生态环境质量的空间分异。综上,黑河流域中游生态环境质量趋好,但需严控人为活动,保障流域土地利用与生态安全持续稳定。