mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
乌兰布和沙漠东北缘近地层风速和降尘量特征

选择乌兰布和沙漠东北缘荒漠-绿洲过渡带和绿洲为定位监测点,基于磴口生态站近地层(0~50 m)风沙监测塔2013年全年的风速和降尘数据,分析了沙漠东北缘近地层风沙时空变化规律。研究结果如下:1)过渡带和绿洲内近地层的风速均随着高度增加而增大,风速廓线特征可用幂函数表示;过渡带风速显著高于绿洲内风速。2)过渡带和绿洲内近地层沙尘水平通量和降尘量均随着高度增加而减少,其分布特征遵循幂函数关系;过渡带沙尘水平通量显著高于绿洲内,说明绿洲防护体系对沙尘具有明显的削弱作用;过渡带沙尘水平通量与降尘量之间为线性关系,而绿洲内二者之间为指数函数关系。3)在春、夏、秋、冬季,过渡带和绿洲内近地层沙尘水平通量和降尘量均随着高度增加而减小;春季是沙尘水平通量和降尘量集中的季节,其次为夏季,秋季和冬季相对较低;一年四季中,过渡带沙尘水平通量和降尘量均高于绿洲内。
旱季雨季对黄土丘陵退耕区植被根系分布及水分利用的影响

黄土丘陵区属于季节性干旱的区域,研究退耕生态系统植被根系分布及其水分利用特征对植被恢复具有重要意义。该研究利用稳定同位素技术,采集黄土区5种典型退耕植被群落的根系、土壤样品,分析根系形态结构和稳定同位素特征,探讨根系在不同季节的吸水策略。结果显示:旱季茵陈蒿、铁杆蒿、白羊草、达乌里胡枝子群落和油松的根长密度(16.3、21.7、17.3、17.3、6.0 mm/cm~3)分别是雨季(1.7、2.1、3.2、5.9、4.2 mm/cm~3)的9.4、10.2、5.3、2.9、1.4倍,茵陈蒿、铁杆蒿、白羊草根系对土壤水分季节变化的响应较为敏感。茵陈蒿群落仅可利用0~10 cm土壤水,旱季铁杆蒿、白羊草群落主要利用30~40 cm土壤深度的水分,雨季吸水深度上移至0~20 cm。旱季达乌里胡枝子和油松主要利用60 cm以下的土壤水分,雨季则吸收20~40 cm土壤水分。表明退耕植被群落根系在不同季节的吸水策略不同,旱季吸收较深的土壤水而雨季则吸收近地表的土壤水,吸水深度范围的季节变化与土壤水和根系分布变化相一致。该研究为黄土丘陵区退耕植被对流域生态水文过程影响的研究提供科学依据。
低温水热法制备竹生物炭及其对有机物的吸附性能

竹是一类常见的生物质资源,竹加工中产生的废弃物是制生物炭的理想原料。该研究采用水热炭化法,在较低的水热温度下制备竹生物炭,并通过NaOH浸泡和N_2氛围下高温煅烧2种方法,对竹生物炭进行进一步改性,所得产品用于去除水溶液中2-萘酚和刚果红。结果显示:仅采用水热炭化得到的竹生物炭产品得率大于54%,表面官能团丰富,均能吸附水溶液中的2-萘酚和刚果红,其中160 ℃ 3 h下制备的样品对2-萘酚吸附效果最好,200 ℃ 7 h下制备的样品对刚果红吸附效果最好;改性处理会降低终产品得率并影响表面官能团,NaOH浸泡改性处理能增加竹生物炭对2-萘酚和刚果红的吸附容量,N_2氛围下高温煅烧改性则不能提高竹生物炭对这2种物质的吸附效果。研究结果可为废弃生物质制炭及生物炭在水污染物吸附分离中的应用提供参考。
气力集排式水稻分种器设计与试验

针对水稻直播高速作业和大播量的要求,设计了一种适用于气力集排式水稻直播机的分种器。从直播机的适应性、作业速度、播量调节等方面研究了气力集排式分种器的分种机理,分析了分种器的适应性、均匀性和稳定性;根据水稻种子的物理特性,采用Solidworks Flow软件进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真,对比不同结构分种器速度流场分布图,得到了较优等种数流场,获得了分种器设计参数;分种器划分为等种数流场结构、输送结构、下种结构,等种数流场结构又分为聚种、分种、派种3部分,通过理论分析与流体仿真计算,对比速度大小和离散度,模拟等种数速度场流线图,优化分种盖结构,选择合适的气源,设计了气种混合均匀的分种器,提高了直播机分种的均匀性和稳定性。试制了分种器并进行了台架试验,试验结果与CFD仿真分析基本一致,设计的10行分种器各行之间和行内播量变异系数分别为3.58%和4.55%,设计的20行分种器各行之间和行内播量变异系数分别为3.91%和5.04%,能满足不同直播机的要求。试验结果表明,直管输送管增加波纹结构有助于水稻种子向管道中央集聚;排种管的长短影响分种效果,特别是行内的稳定性,排种管的长度应尽可能一致;分种器内部结构影响气体速度场的分布,分种器内外盖形成的等距圆弧结构和输送管内波纹结构有利于分种器中气种等种数混合流场的形成,使播种均匀性更好。
基于空间质量平衡法的植保无人机施药雾滴沉积分布特性测试

为了探究飞行方式、飞行参数及侧风等因素对无人机喷雾雾滴空间质量平衡分布和旋翼下旋气流场分布的影响,该文基于无人机施药雾滴空间质量平衡测试方法,测定了3WQF80-10型单旋翼油动植保无人机在不同飞行方式(前进、倒退)、飞行高度和侧风速条件下的喷雾雾滴空间不同部位的沉积率和下旋气流风速。结果表明:对于该型无人机,在飞行高度(3.0±0.1) m、速度(5.0±0.2) m/s、1.2 m/s侧风速条件下,机头朝前与机尾朝前2种飞行方式对雾滴分布有显著影响,机尾朝前的飞行方式底部沉积比例可达60%,作业效果更佳;在2.0~3.5 m高度、(5.0±0.3) m/s速度和0.8 m/s侧风速条件下,空间质量平衡收集装置底部雾滴沉积率变异系数与高度呈现线性负相关,线性回归方程决定系数为0.9178,即高度越高雾滴分布均匀性越好;在(3.0±0.1) m高度和(5.0±0.3) m/s速度条件下,空间质量平衡收集装置底部雾滴加权平均沉积率与侧风风速呈线性正相关,线性回归方程决定系数为0.9684,即侧风速越大雾滴越集中分布在下风向处;飞行方式、高度和侧风3种因素对单旋翼无人机喷雾雾滴产生的影响都是通过改变其旋翼下旋气流场在垂直于地面向下方向的强度,减弱气流对雾滴的下压作用来实现的。研究结果可以为植保无人机设计定型、田间喷雾作业参数确定和作业条件的选择提供理论参考。
脱酰胺与双酶协同作用提高小麦面筋蛋白酶解效率

为了探讨了不同脱酰胺处理和双酶协同作用方式对小麦面筋蛋白酶解效率及其产物抗氧化活性的影响,该文研究了小麦面筋蛋白在各种预处理方式和酶解条件下的蛋白回收率、水解度、抗氧化性能及肽分子量分布情况。结果显示,单独热处理(90 ℃,30 min)小麦面筋蛋白对其酶解效率无显著影响,而采用添加0.5 mol/L柠檬酸溶液进行热处理(质量分数为5%,90 ℃,30 min)可显著(P < 0.05)提高其蛋白回收率。此外,酶制剂添加顺序及双酶共同水解作用时间对酶解效率均具有较大影响:加入谷氨酰胺酶预先水解对小麦面筋蛋白的深度水解有促进作用;一定时间内的双酶协同作用有利于酶解的进行,但较长时间的双酶作用反而会抑制酶解效率。采用谷氨酰胺酶(质量分数为0.2%)对经柠檬酸加热处理的小麦面筋蛋白作用12 h后再加入胰酶(质量分数为0.6%)共同作用7 h可使蛋白回收率达70.74%,水解度达到9.88%;另外,酶解产物的自由基清除能力ABTS+(2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)~+)值与氧化自由基吸收能力(ORAC,oxygen radical absorbance capacity)值分别达到478.95 mmol/g和213.85 μmol/g,提示该酶解产物是一种潜在优秀食品抗氧化剂。研究结果可为拓宽小麦面筋蛋白的应用领域,以及高效制备抗氧化活性肽提供方法和理论指导。
蟹脚壳肉分离装置的设计与试验

针对河蟹蟹脚人工壳肉分离劳动强度大、效率低下且蟹肉易污染等问题,设计了一种辊筒挤压式蟹脚壳肉分离装置。该装置通过倾斜的输送滑道将蟹脚输送到一对直径相同、转动方向相反,转速相同的圆柱辊筒之间,利用其挤压作用完成蟹脚的壳肉分离。为确定蟹脚壳肉分离装置的最佳工作参数,以分离效率、得肉率及蟹肉品质为性能指标,以送料角度、辊筒间隙和辊筒转速为影响因素对样机开展了正交试验。结果表明:影响壳肉分离效率的极显著因素为辊筒转速,送料角度和辊筒间隙影响不显著;影响得肉率的极显著因素为辊筒间隙,显著因素为送料角度,辊筒转速影响不显著;影响蟹肉品质的极显著因素为辊筒间隙,送料角度和辊筒转速影响不显著。试验结果表明:最佳工作参数为:送料角度40°,辊筒转速35 r/min、辊筒间隙1.2 mm,在此最优组合参数下,分离率23.1 kg/h,得肉率98.5%,蟹肉品质8.9分,该研究可为后续的设计优化与性能提高提供参考。
农用地土壤重金属超标评价与安全利用分区

土地资源是大自然馈赠给人类的独特珍品,承载万物。开展区域农用地土壤重金属超标评价与安全利用分区、分类利用管控,促进区域土地资源合理、高效利用是新常态下耕地保护的基本要求。该文分不同pH值区间、8种不同地类,基于现行土壤环境质量评价和食品安全评价的众多标准集成土壤环境质量现状评价标准,以江苏省某市为例,运用单因子指数法、内梅罗综合指数法和潜在生态危害指数法开展土壤重金属超标评价,进而提出了安全利用等级划分方案和分区、分类利用与管理的管控策略。结果表明:将研究区农用地分为安全、基本安全、低风险、中风险和高风险5种综合分区,分别采取优先保护、综合监控、预警防控和限制利用等措施,以精细化管理思想为出发点,从源头控制、农艺措施调控、种植作物调整、地类转换以及土壤修复、综合整治等方面提出了各综合分区的安全利用管控策略。因此,开展区域农用地土壤重金属超标评价与安全利用分区研究为确保土地资源合理利用保护耕地提供了重要思路。
基于精确反馈线性化的单相并联APF电流滑模控制

有源电力滤波器(active power filter,APF)作为一种谐波和无功补偿装置,能够实时动态地跟踪并补偿电网中的谐波。该文针对单极性调制的单相并联APF进行了分析和数学建模;基于精确反馈线性化理论,重新构造了单相APF仿射非线性系统的输出函数;在此基础上通过非线性坐标变换将原系统转化为完全能控的线性系统,并在映射的微分同胚系统中设计了一个相对阶为r(r=2)的滑模控制器实现了对补偿电流的精确控制。所提方法在实现对APF输出电流精确控制的同时,简化了控制系统的总体设计。在Matlab仿真试验中,通过与传统PI控制的单相APF的补偿效果进行对比:采用传统PI控制和该文所提控制方法的单相APF补偿后的电流总谐波失真(total harmonic distortion,THD)分别为3.83%和1.18%,后者的动态性能也优于前者,验证了基于精确反馈线性化的滑模控制方式的优越性。最后,搭建试验平台佐证了该文所研究控制方法具有良好的动态响应、稳态性能以及鲁棒性。该研究可为今后单相APF和三相APF的控制方式改进提供参考。
基于颜色矩的典型草原牧草特征提取与图像识别

针对内蒙古乌兰察布市荒漠化草原牧草监测与数字化程度较低的问题,该文实现了2种典型牧草的特征提取与图像识别,为多牧草种类识别与草业管理提供依据。利用智能导航车采集草原原始图像,对羊草和灰绿藜2种牧草图像提取RGB与HSV颜色矩特征并建立相应的规则库,数据表明二者的颜色矩特征具有明显区别。采用2G-B-R色差特征的模糊C-均值聚类算法对图像进行背景分割后,构建了一种3层BP神经网络模型,通过主成分分析法(principal component analysis,PCA)将15维输入特征参数降为10维以提高识别速度,且最终的整体识别率达到89.5%,实现了羊草与灰绿藜图像的有效分类识别,同时得到灰绿藜与羊草在测试图像中的植被覆盖度分别约为9.78%、34.21%。试验结果表明,利用颜色矩特征为基础,模糊C-均值聚类算法与BP(back propagation,BP)神经网络模型为分割、识别手段能够有效地实现典型牧草的图像分类研究。自动识别牧草是草业数字化的重要组成部分,可为监测植被物种多样性、草种退化及病虫草害的控制提供科学依据,是实现现代草原生态环境保护,发展草原经济的重要途径。
冬夏兼用型日光温室内热湿性能分析与应用效果

日光温室是中国北方地区重要的农业设施类型,可进行春提早、秋延后与越冬栽培,但在夏季高温季节使用困难。为了提高苏北地区日光温室的利用效率,该文设计了一种后墙部分可拆装的冬夏兼用型日光温室,该日光温室的后墙包括上下两部分,上部分为镀锌钢架和秸秆块组成的拆装墙体,下部分为空心砌块砌筑的固定墙体。该文以当地传统空心砌块后墙日光温室为对照,首先监测两种日光温室最热月和最冷月的室内外温湿度变化;其次,比较分析了两种日光温室后墙材料热工性能、冬季后墙温度波动和热流密度的差异以及夏季室内空气流动速率的差异;最后,分析比较了两栋日光温室冬夏季室内作物生长状况、产量以及投入产出比。结果显示,冬夏兼用型日光温室固定墙体的热稳定性能和隔热性能分别高于传统空心砌块墙体10.8倍和18.3倍,昼平均热流密度高约19.0%,蓄热时间长约1.0 h,夜间平均热流密度高约18.3%,放热时间长约2.1 h。夏季拆除秸秆块后,冬夏兼用型日光温室内空气流速明显高于对照温室。田间监测发现,与对照温室相比,冬夏兼用型日光温室冬季白天室内平均气温高1.1 ℃,室内平均湿度低9.1%;夜间室内平均气温高1.0 ℃,室内平均湿度低6.8%,番茄单株产量显著提高16.7%;夏季通风口面积大,室内空气流速大,通过自然通风排除的热量多,白天室内平均气温低4.0 ℃,夜晚室内平均气温低3.1 ℃,日最高气温低1.4~8.1 ℃,不结球白菜单株鲜质量显著提高38.5%。统计结果显示,与对照温室相比,冬夏兼用型日光温室投入产出比高8.05%。综上,与当地传统空心砌块后墙日光温室相比,冬夏兼用型日光温室冬季保温性能和控湿性能好,夏季通风降温性能优良,能够实现作物的周年生产,在苏北地区具有一定的实用价值。
冬小麦面积遥感识别精度与空间分辨率的关系

不同空间分辨率农作物面积识别精度是农情遥感监测数据源选择的依据。该文采用WFV(wide field view)、MODIS(moderate-resolution imaging spectroradiometer)、OLI(operational land imager)、GoogleEarth影像,在天津市武清区选择了12 km×14 km的冬小麦种植区作为研究区域,采用目视识别的方法,分析了2、5、10、15、30、100、250 m共7个空间分辨率尺度下冬小麦面积识别精度与遥感数据分辨率、农田景观破碎度之间的关系。结果表明,随着空间分辨率由2 m变化到250 m,冬小麦面积识别的总体精度逐步由98.6%降低到70.1%,精度降低28.5%;面积数量比例由5.5%扩大到110.6%,误差增加105.1个百分点;面积精度呈明显下降趋势,数量误差呈明显增加趋势,数量误差的增加速度高于精度下降的趋势。高、中、低3个景观破碎度条件下,随着分辨率由2 m降低到250 m,作物识别精度分别降低了72.8、63.2和47.0个百分点,破碎度的增加导致面积识别精度下降速度更快;同等分辨率下,破碎度越高的地区面积识别精度越低。像元内冬小麦占比与可识别能力密切相关,像元占比达到45.0%以上时才能够被正确识别为冬小麦类型,像元尺度降低导致细小斑块丢失是造成面积识别与数量精度降低的主要原因。像元空间分辨率越高,冬小麦像元的光谱一致性越强,越有利于冬小麦分类精度的提高。针对农情遥感监测业务运行的需要,上述研究结果可以作为区域范围不同用户精度要求前提下遥感数据源选择的依据。
氮磷肥配施促进半干旱区沟垄集雨种植谷子节水增产

沟垄集雨种植是西北旱作农田广泛运用的高效节水栽培模式,为优化施肥配置,进一步提升其增产效能,该研究在沟垄集雨和平作2种种植模式下分别设置不施肥、低量(N 93 kg/hm~2 + P_2O_5 48 kg/hm~2)、中量(N 186 kg/hm~2 + P_2O_5 96 kg/hm~2)和高量(N 279 kg/hm~2 + P_2O_5 144 kg/hm~2)共4个施肥量水平,对宁南旱区连续4 a(2012-2015年)施肥梯度处理下谷子产量及水肥利用效率进行了研究。结果表明,沟垄集雨种植较平作可有效降低土壤水分蒸发,谷子全生育期总耗水量减少了18.3~26.8 mm;同一施肥水平下,沟垄集雨种植在2012、2013年(丰水)呈减产趋势,在2014、2015年(平水)显著增产,较平作增加了穗粒数和收获指数,提高了谷子的水肥利用效率。在各降雨年份下,随施肥量的加大,沟垄集雨种植下谷子干物质积累量、产量和水分利用效率均呈增加趋势,当超过中肥后增幅不显著,肥料农学利用效率呈下降趋势,经济收益在中肥下达到最大。综合产量和经济效益分析,中肥是半干旱区谷子沟垄集雨种植模式的适宜施肥量,较平作种植在平水年型下可增产7.6%,水分利用效率和肥料农学利用效率分别提高了14.9%和9.9%。
基于无人机高光谱影像的引黄灌区水稻叶片全氮含量估测

实时监测水稻氮素状况对于评估水稻长势及精准田间管理意义重大。为确定宁夏引黄灌区水稻叶片全氮含量的最优高光谱估测方法,该文依托不同氮素水平水稻试验,基于成像高光谱数据和无人机高光谱影像,综合运用统计分析及遥感参数成图技术,对比分析光谱指数与偏最小二乘回归方法预测水稻叶片全氮含量的精确度和稳健性。结果表明,以组合波段738和522 nm光谱反射率的一阶导数构成的比值光谱指数(ratio spectral index,RSI)构建的线性模型为水稻叶片全氮含量的最优估测模型(检验R~2为0.673,均方根误差为0.329,相对分析误差为2.02);无人机高光谱影像反演的水稻叶片全氮含量分布范围(1.28%~2.56%)与地面实际情况较相符(1.34%~2.49%)。研究结果可为区域尺度水稻氮素含量的空间反演及精准农业的高效实施提供科学和技术依据。
气力滚筒式排种器种子吸附边界模型及验证

为了探索气力滚筒式播种机对不同规格小粒蔬菜种子吸附性能的影响,该文对种子在吸种孔外部气流场中处于临界运动时与吸种孔的位置关系进行了理论分析。通过分析吸种孔外部气流场的气体的流动状态以及种子在气流场中的绕流阻力与其到吸种孔距离的关系,并对种子在气流场中运动临界状态进行受力分析,从而推导出种子吸附边界的数学模型。分析吸附边界大小对种子吸附性能的影响,以菜心种子、芥兰种子、辣椒种子为试验对象,排种器真空度在1 kPa~ 12 kPa变化,吸种孔半径为0.25 mm,导种板为无振动和振幅为0.4 mm。试验结果与模型分析结果一致:种子吸附的前提条件是种子持续不断的进入吸附边界内,种子的吸附性能与种子边界的大小和种子形状和大小有关;对于小粒蔬菜种子,扁平种子的单粒率低于球形种子,球形种子的直径越小,越难获得高的单粒率。对于小粒扁平种子和直径较小的小粒球形种子,合理的供种方法和增大排种器真空度使吸种孔不空种,再清除吸种孔上的多余种子,是实现排种器精密播种的一种途径。研究结果为气力滚筒式播种机的精密播种研究提供参考。
优化灌溉制度提高苜蓿种植当年产量及品质

为探讨灌溉定额及分配对滴灌苜蓿种植当年生产性能及水分利用效率的影响,该研究设3种滴灌灌溉定额,分别为3 750(W_1)、4 500(W_2)、5 250 m~3/hm~2(W_3),且在W_2处理下,设3种灌溉定额分配模式(Q_1:刈割前灌溉本茬次总灌水量的35%+刈割后灌溉本茬次总灌水量的65%;Q_2:刈割前灌溉本茬次总灌水量的50%+刈割后灌溉本茬次总灌水量的50%;Q_3:刈割前灌溉本茬次总灌水量的65%+刈割后灌溉本茬次总灌水量的35%)。结果表明,滴灌苜蓿种植当年,不同灌溉量条件下,苜蓿的株高、叶茎比、茎粗、生长速度、干草产量、粗蛋白(crude protein,CP)含量均为W_3>W_1处理,中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量为W_3>W_2处理,水分利用效率(water use efficiency,WUE)为W_1>W_3处理;不同灌溉定额分配条件下,苜蓿的株高、叶茎比、茎粗、生长速度、干草产量、CP、WUE均为Q_1>Q_3处理,且Q_1处理的干草产量最高达到9 916~10 172 kg/hm~2,WUE为3.31~3.39 kg/(mm·hm~2),NDF、ADF含量为Q_1
基片温度对磁控溅射HfO_2薄膜结构和性能影响分析

在纯氧条件下,采用直流磁控溅射技术在单晶硅基片上沉积氧化铪(HfO_2)薄膜,并研究了沉积过程中基片温度对薄膜结构和性能的影响规律。利用X射线衍射仪(XRD)和X射线能谱(XPS)表征了薄膜的晶体结构和组分,利用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌,利用纳米力学测试系统表征了薄膜的纳米硬度和弹性模量。结果表明:磁控溅射制备的HfO_2薄膜样品呈(111)择优生长,其晶粒尺寸随着基片温度的升高而增大,但其晶型并不发生转变。随着基片温度的增加,基片中的硅元素向薄膜内扩散,影响了薄膜的化学计量比。沉积薄膜的表面形貌和力学性能亦受到其结构和组分变化的影响。在200℃条件下制备的HfO_2薄膜纯度高,O、 Hf元素化学计量达到了1.99,其表面质量和力学性能均达到了最佳值,随着基片温度升高至300℃以上,薄膜纯度下降,表面质量和力学性能均产生劣化。
基料对防火卷材性能的影响研究

以低密度聚乙烯(PE-LD)、三元乙丙橡胶(EPDM)、氯化聚乙烯(CPE)3种材料作为基料制备了用于钢结构保护的防火卷材,研究了其对防火卷材性能的影响。结果表明,以CPE为基料的防火卷材耐火时间最长、拉伸强度和断裂伸长率较大,表现出较好的耐火性能和拉伸性能;以EPDM为基料的防火卷材的弯曲强度和弯曲模量最小,表现出较好的柔软性;CPE与EPDM以质量比6: 4复配为基料的防火卷材的膨胀倍率达到22倍,具有较好的耐火性能,且此防火卷材的拉伸强度和断裂伸长率分别为2.31 MPa、855.47 %,弯曲强度和弯曲模量分别为5.47、6.11 MPa,具有良好的力学性能;CPE与EPDM复配更适合做防火卷材的基料,有利于防火材料的膨胀阻燃。
水辅助共注塑弯管壁厚的实验分析

利用装配有自主设计的注水装置的共注塑机对水辅助共注塑(WACIM)弯管的壁厚分布进行了实验与分析。结果表明,溢流法WACIM弯管弯曲外侧的总壁厚及内层壁厚都较厚,而弯曲内侧的总壁厚及内层壁厚均较薄;短射法WACIM弯管的总平均壁厚及内层平均壁厚均比溢流法更薄,后段弯曲处外侧的总壁厚及内层壁厚比溢流法显著更薄;随着弯曲角度的增加,弯曲外侧的总壁厚及内层壁厚增加,内侧的总壁厚及内层壁厚减小。
压剪复合型弹性车轮踏面磨耗行为研究

基于国内某地铁车辆和实际线路条件建立采用压剪复合型弹性车轮的车辆-轨道系统动力学模型,结合轮轨半赫兹接触理论和Zobory车轮磨耗模型,对弹性车轮的磨耗行为进行仿真分析,并与传统刚性车轮进行对比,同时研究弹性车轮中橡胶元件刚度对车轮磨耗的影响。结果表明:弹性车轮踏面上的磨耗分布范围较刚性车轮宽,轮缘部分的磨耗略大于刚性车轮,但圆周磨耗明显小于刚性车轮;弹性车轮的镟修寿命为57.5万km,较刚性车轮增大27.8 %;弹性车轮橡胶元件的径向刚度和扭转刚度对车轮磨耗的影响较小,而轴向刚度和偏转刚度主要影响轮缘的磨耗,轴向刚度和偏转刚度越小,轮缘的磨耗越大。
超长沉管隧道多点振动台试验模拟与分析

为研究非一致地震激励下沉管隧道的响应,以在建的港珠澳大桥沉管隧道为背景,基于由4台面振动台组成的线状多功能试验系统,开展了超长沉管隧道的多点振动台模型试验。鉴于超长沉管隧道工程规模和多点振动台试验系统的能力,研究了试验所需土与结构动力相似比关系,设计并制作了节段式模型箱,用于模拟沿隧道轴向的非一致地震动输入。该模型箱由4个主动箱和8个随动箱组成,总长40 m。通过开展离散多点非一致激励空箱振动台试验,验证了通过节段式模型箱将离散多点输入机制转化为连续多点输入机制的可行性。基于室内动三轴试验,测试并确定了最优模型土的配制方案。综合结构惯性力和土-结构相对刚度比的相似分析,通过多种材料比选,最终选用铝合金浇铸件加工模型隧道。试验采用的隧道节段模型尺寸(长×宽×高)为600 mm×375 mm×170 mm,总共98个,隧道模型总长达36.75 m。选用与橡胶力学性质相似的硅胶条模拟隧道管节接头的GINA橡胶止水带。通过一系列工况的多点振动台试验模拟,系统获得了沉管隧道模型的非一致激励地震响应规律。通过多工况试验数据分析,分别得到了场地、隧道管节的加速度和隧道管节接头的变化情况,结构纵向加速度响应数据表明行波效应明显。试验结果表明:在常规设计地震(ODE),最大设计地震(MDE)和罕遇设计地震(RDE)的地震强度下,管节接头的变形量均小于允许值,说明隧道结构处于安全状态。
用于长隧道多点振动台试验的节段式模型箱及其适用性研究

目前非一致激励下长隧道的抗震研究仅限于理论解析或数值分析,缺乏有效的试验或现场数据验证,而试验技术难点在于如何利用多个离散振动台面来近似模拟实际的连续多点非一致地震激励作用。针对此问题,基于大型线阵协同工作的4个独立振动台,研发了一种用于模拟长隧道多点振动台试验的节段式模型箱,不仅用于承载模型土和模型隧道,而且可以实现离散多点振动台输入到连续非一致输入的等效转换。节段式模型箱研发的挑战在于模型箱尺寸和连接接头的设计,优化目标是使随动箱的加速度响应峰值和主频与主动箱一致,而各箱体之间有合理的时间延迟来反映沿模型箱纵向的行波效应。通过多工况的解析解和数值分析,最终确定了该节段式模型的最优化尺寸为40 m×4.5 m×1.2 m(长×宽×高)以及各箱体间的连接方式(弹性铰接)。最后通过开展一系列的多点振动台空箱试验,研究了节段式模型箱沿纵向传播的非一致地震激励效应。试验结果表明:该节段式模型箱可以有效实现从4个独立振动台面输入到连续多点非一致地震激励的等效转换,真实再现地震动的空间变化特性,从而验证了该模型箱用于长隧道多点振动台试验的可行性。研究成果可为长隧道多点振动台试验模拟提供参考依据。
高速铁路全生命周期碳排放计算

根据全生命周期理论,对高速铁路全生命周期碳排放计算的边界进行界定,将全生命周期划分为建材生产阶段、施工建设阶段、运营维护阶段和报废拆除处置4个阶段。考虑全生命周期内各年度碳排放因子时空动态变化,分析高速铁路碳排放分解结构体系,建立高速铁路全生命周期碳排放数学模型。应用该模型对京沪高速铁路全生命周期碳排放进行定量分析及敏感度分析,对高速铁路各专业碳排放进行定量分解分析。结果表明,京沪高速铁路全生命周期碳排放为30 425.697万t,各阶段的碳排放所占比重依次为12.66%、1.32 %、84.97%和1.05%。运营维护阶段碳排放最大,是全生命周期控制重点。敏感性分析结果表明电力碳排放因子敏感性最强,考虑碳排放因子时空动态因素变化,京沪高速铁路全生命周期碳排放比静态因子减少15.06%。
高速铁路连续式无砟轨道温度场分析

基于传热学原理,建立高速铁路连续式无砟轨道三维温度场有限元分析模型,以CRTSⅡ型轨道板温度场为研究对象,在验证模型有效性的基础上,分析轨道板内部温度场分布的时变规律和太阳辐射、风速、砂浆层热传导性能、环境变化速度等因素对轨道板温度场的影响。研究结果表明:不同时刻轨道板内温度场随深度非线性变化;轨道板侧面日照情况对轨道板横向温度梯度有较大影响;轨道板表面对太阳辐射吸收能力越强或太阳辐射越强,轨道板温度梯度幅值越大;轨道板温度梯度随风速增加而减小;砂浆层导热性能对轨道板温度场影响较小;环境变化速度越快,轨道板温度梯度最大值越大。以上结果能够为连续式无砟轨道温度效应的研究提供一定参考。
氧化石墨烯对环境污染物的吸附行为及吸附机理

氧化石墨烯具有相对较大的表面积,其表面存在的丰富的含氧官能团使其具有良好的亲水性,能稳定地分散在水溶液中,是一种潜在的优质吸附剂。现有研究表明,氧化石墨烯对重金属及阳离子染料废水的处理效果明显优于广泛应用的传统吸附剂,然而由于其自身结构缺陷的原因,其应用还受到很多局限。介绍了氧化石墨烯的制备和结构,并重点针对氧化石墨烯及其复合材料对重金属离子和有机污染物的吸附行为、吸附机理、吸附模型及吸附影响条件等进行了综述,最后对氧化石墨烯及其复合材料在吸附方向的研究和应用前景进行了展望。
沉管隧道接头减震耗能装置设计与试验验证

为了探讨管节接头在地震作用下的减震措施和手段,首创性地提出了基于金属屈服耗能阻尼器的沉管隧道管节减震耗能方法,设计了一套可用于沉管隧道管节接头的减震耗能装置,并通过关键参数优化的方法,以接头弯矩-转角曲线所围成的面积作为优化目标函数,对该减震耗能装置的线刚度进行优选;最后,通过对接头施加水平弯矩荷载,完成了无减震耗能装置接头和安装减震耗能装置接头2组大比尺对比结构试验,分别得到2组试验工况下管节接头的弯矩-转角曲线,计算得到管节接头力学性能参数(如抗弯刚度和滞回圈面积等),并对各参数进行了对比分析,检验了该减震耗能装置用于提高沉管隧道抗震性能的技术可行性。试验结果表明:无减震装置和安装减震装置后,接头的弯矩-转角曲线均出现明显的滞回圈,两者滞回圈形状大致相同;与无减震耗能装置的接头试验相比,安装该减震耗能装置后,在接头承受相同的转角条件下,接头所承受的最大弯矩从730 kN·m提高到了1 000 kN·m,提高了约37%;接头弯曲刚度由6.19×10~5 kN·m·rad~(-1)提高到8.97×10~5 kN·m·rad~(-1),增大了约45%;而反映接头耗能性能的接头弯矩-转角曲线所围成的滞回圈的面积提高了约69%,接头的滞回性能得到了显著的提高。
全球变化下跨境水资源理论与方法研究展望

全球变化影响下,水危机位列未来10年世界风险之首,以国际河流区的跨境水纠纷及其导致的地缘战略竞争最受关注。科学调控跨境水安全,保障国家水权益,面临诸多科学与技术难题。回顾了国际河流水安全与水权益保障的研究进展,判识了存在的问题及面临的挑战。围绕创建全球变化下跨境水资源利益共享理论与方法体系研究目标,提出了需要解决的关键科学问题、技术瓶颈和创新思路;设置了主要研究目标与内容、总体方案与技术路线。这些研究,将推进国际河流水科学研究发展,提升全球变化下中国管控跨境水安全风险、保障国家水权益的科技支撑能力。
港珠澳大桥青州航道桥大悬臂箱梁涡激共振抑振措施及机理

基于大比例节段模型风洞试验和计算流体动力学(CFD)方法,开展了港珠澳大桥青州航道桥大悬臂箱梁涡激共振抑振措施及机理的研究。通过风洞试验确定了边防撞栏是诱发竖弯涡振的原因,并开展CFD数值模拟,明确了边防撞栏和路缘石之间的距离不足以使其间的流速加快,两者之后是近似的死水区,形成连续的漩涡脱落现象,主导涡激共振的发生。设计了3种形式的风嘴结构(梯形风嘴、翼形风嘴与小翼形风嘴)以加快边防撞栏与路缘石之间的流速,避免其后形成连续的漩涡脱落现象。研究结果表明:风洞试验时,3种气动措施均可以在不同程度上抑制主梁竖弯涡振; CFD数值模拟及桥面风速测量均表明,各测点风速较原型断面有一定程度提高,卓越频率处的能量衰减较大,风嘴对边防撞栏后的流速起到了加速作用。
植被淹没程度对坡面流水动力学特性影响

为深入揭示植被覆盖条件下坡面水流结构的内在规律,采用水槽模拟试验,系统研究了植被处于淹没及非淹没工况下淹没度对坡面流水动力学特性的影响。研究结果表明:坡度一定条件下,平均流速和雷诺数与淹没度均成正相关关系;柔性植被覆盖下,水流流型由缓流区过渡到急流区,综合阻力系数随淹没度的增加而减小,刚性植被覆盖条件下水流流型均处于缓流区;综合阻力系数呈单驼峰形式变化;峰值处淹没度为0.9,淹没度对相对摩阻流速的影响与其对阻力系数呈相反变化趋势,基于淹没度的阻力计算经验公式决定系数均达到0.97以上;由于淹没度对各水动力学参数的影响受制于坡度,在坡面水土保持中应根据山区坡度和水深选择适当的植被高度。
深部煤层瓦斯对煤力学性质影响规律研究

针对深部高瓦斯煤层复合动力灾害的特点,以阜新五龙矿高瓦斯煤样为研究对象,通过"煤岩渗透试验台-三轴渗透仪"试验装置,对比分析孔隙压力、峰值强度、弹性模量与瓦斯含量的相互关系,研究瓦斯对煤力学性质的影响规律。结果表明:浅部低瓦斯煤层瓦斯含量与孔隙压力之间符合Langmuir方程,深部高瓦斯煤层瓦斯含量与孔隙压力之间符合幂函数关系;煤体中的瓦斯的游离与吸附两种状态在一定温度和瓦斯压力下保持动态平衡,随瓦斯含量的增加,煤体中游离瓦斯量呈线性增加,煤体峰值强度随之降低;围压很低时,弹性模量与瓦斯压力之间近似呈线性关系,围压较大时,呈非线性关系,弹性模量随瓦斯含量增加而降低,瓦斯压力越大,弹性模量降低越多。
海绵城市建设有关问题讨论

海绵城市建设目前已成为众多行业和科技领域的讨论热点之一,也面临众多争议,海绵城市建设的内涵、目标、内容和效果等均存在不同认识。针对中国城镇化过程中面临的主要水问题,结合参与海绵城市试点建设评审、考察以及对国外海绵城市的调研情况,从城市水文过程的角度,系统解析了海绵城市的概念,就海绵城市建设的目标与指标、建设功能与发展方向、城市地下排蓄系统、建设管理体制等若干问题展开了讨论。核心观点认为,海绵城市是对中国城市水系统的综合治理,也是城市人居环境的重构,功能综合是海绵城市建设成功的前提,海绵城市的建设应以河湖水系为核心,需要流域和城市的整体规划设计,海绵城市建设应该基于多部门、跨行业的优势互补、合作交叉,按照整体规划、系统布局的方式协同推进。
规则波作用下透空格栅板式防波堤波浪力试验研究

透空格栅板式防波堤是一种新型防波堤结构,为了促进该结构在实际工程中的应用,论文通过模型试验研究其所受波浪点压力和波浪总力的特征。试验结果表明,在规则波作用下,下层水平格栅板所受波浪点压力较上层水平格栅板大,且防波堤中前端波浪点压力分布不规律;相对板宽B/L对该防波堤所受波浪总力的影响较大,相对板间距S/h对其整体稳定性的影响次之,而相对波高H/h主要影响该防波堤的垂向受力;此外,当上层水平格栅板与静水面齐平且孔隙率相对较大时,该防波堤所受波浪总力最小,对其整体稳定性最有利。
围垦工程影响下的淤涨型潮滩演化:以江苏弶港潮滩为例

通过对受到围垦工程影响的江苏弶港海岸两条潮滩剖面的多期高精度实测高程及沉积物粒度数据进行分析,探讨淤涨型潮滩剖面对围垦工程的响应特征及剖面演化模式。结果表明,在物源充足的淤涨型潮滩围垦,可导致沉积物在围垦堤附近海域快速堆积、沉积物粒径变细;离海堤越远,沉积速率及沉积物粒度参数的变化越不显著。围垦堤附近海域是潮滩低能区,沉积物在此汇聚,造成潮滩剖面凸点的向岸迁移及双凸型剖面的塑造。另外,大型潮沟及其迁移也是影响剖面发育的重要因素。未来需结合海平面变化,研究围垦背景下的长周期潮滩演化趋势。
近岸浪-风暴潮耦合模型在天津沿海的应用

为了精细化描述天津沿海台风天气下近岸浪和风暴潮特征,基于非结构三角网格,建立近岸浪与风暴潮的耦合模型,其中台风风场采用藤田台风模型,近岸浪采用SWAN波浪模型,风暴潮采用ADCIRC模型。通过对几次典型台风暴潮数值模拟的验证,耦合模型对风速、有效波高和增水的计算结果与实际观测资料符合性均较好,能够很好地反映台风过程中天津沿海近岸浪和风暴潮特征,可以为天津的防灾减灾工作提供科学依据。
盐雾腐蚀对Ti-6Al-4V钛合金超高周疲劳性能的影响

针对航空发动机压气机叶片腐蚀环境下的超高周疲劳问题,研究了盐雾腐蚀对Ti-6Al-4V钛合金超高周疲劳性能的影响。首先对试件进行加速腐蚀处理,然后对未腐蚀和腐蚀后的两种钛合金试件进行了超高周疲劳试验。试验结果表明:Ti-6Al-4V钛合金试件具有较强的耐腐蚀性,腐蚀后试件的超高周疲劳寿命没有明显降低。S-N曲线显示,腐蚀前后试件的S-N曲线两条曲线均呈连续下降趋势,并不存在传统疲劳概念上的无限寿命。断口分析表明:疲劳寿命低于10~8次时,两种类型的试件裂纹均萌生于表面;当循环寿命超过10~8次时,部分未经腐蚀处理的试件裂纹萌生在内部,成类似"鱼眼"状,腐蚀后试件疲劳裂纹萌生在试件腐蚀的表面处。
荆江三口分流变化及三峡水库蓄水影响

长江中游荆江的水沙通过三口洪道分流入洞庭湖,三口分流是荆江-洞庭湖关系调整的驱动因子,为揭示其变化特征及三峡工程运用的影响,基于大量的原观数据,系统研究了近60年三口分流比的变化过程,提出其显著调整特征及诱发因素,引入径流还原计算方法,量化了三峡水库不同运用方式对三口分流量的影响幅度。结果表明: ①特大洪水及重大人类活动等诱发因素作用下,三口分流比出现4~5年持续性减小的趋势调整期,之后进入分流比稳定恢复的平衡调整期; ② 2003-2014年,三峡水库汛前枯水补偿调度使得三口分流量年均增加8.000亿m~3,汛后蓄水使得三口分流量年均减小29.00亿m~3,对三口分流综合影响量为年均减少21.00亿m~3,占同期三口年均分流量的4.29%。
长期定位施肥下灰漠土有机碳演变特征分析

【目的】研究不同施肥管理措施下农田土壤有机碳的变化规律,探明灰漠土有机碳含量提升及定向培育指标。【方法】依托始于1990年的国家灰漠土肥力与肥料效益长期定位监测试验,分析耕层与剖面土壤有机碳(SOC)的动态演变特征,拟合有机碳SOC(g /kg)与试验持续时间t(a)的线型回归方程,确定土壤有机碳变化的特征值。【结果】耕层(0 ~ 20 cm)土壤有机碳含量与施肥年限间存在显著相关性,配施有机肥(1.5NPKM、NPKM)和PK处理达极显著相关; 施用有机肥(1.5NPKM、NPKM)土壤有机碳的增加速率分别是秸秆还田(NPKS)的28.8和15.2倍。除NP处理表现为增碳外,其他施用化肥处理均表现为减碳。NK、 NPK、N、PK处理土壤有机碳下降速率依次为0.024、0.027、0.031和0.059 g /(kg·a) 。灰漠土有机碳投入的平均转化效率为23.6 %(线性方程: Ssoc = 0.236C-0.306(R~2 = 0.894,P < 0.001)),维持新疆灰漠土有机碳的碳投入量为1.3 t /(hm~2·a) 。【结论】与不施肥或长期施用化肥相比,在干旱区灰漠土采用有机无机配施固碳效应显著,其碳投入与土壤有机碳呈显著线性正相关(P < 0.001),增加土壤碳投入(有机肥或秸秆)仍然是提升或维持土壤肥力的主要措施。
基于碳量子点与曙红Y荧光共振能量的转移测定矿石中金

在聚乙烯醇存在下的pH 6.6磷酸氢二钠-柠檬酸钠缓冲溶液中,碳量子点与曙红Y(EY)的荧光共振能量转移,使EY的荧光增强。在该体系中,碳量子点作为能量供体,EY作为能量受体。当加入Au~(3+)后,体系中EY的荧光发生猝灭。且测得金的线性范围为0.34~ 39.20mg·L~(-1),方法的检出限(3s/k)为0.17mg·L~(-1)。据此,将该反应体系应用于矿石中金量的测定。用标准加入法测定了该方法的回收率及精密度,测得回收率在98.8%~104%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在0.13%~0.17%之间。
罗马苜蓿种子休眠、萌发特性及苗期抗旱性能研究

【目的】研究不同处理方法对罗马苜蓿萌发率的影响,以及在不同干旱胁迫下幼苗根、茎、叶中渗透物质的变化。【方法】采用98%浓硫酸浸泡、-18℃低温、85℃高温水浴、机械摩擦、液氮浸泡等方法对种子进行处理; 同时进行盆栽干旱胁迫试验,测定不同干旱胁迫下根、茎、叶的可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量的变化。【结果】除低温处理组外,其他各处理均能显著提高种子发芽率(P < 0.05),其中,机械处理种子发芽率最高,较对照组10%提高了9.5倍。随着干旱胁迫强度增加,罗马苜蓿各器官可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸渗透物质积累量显著增加(P < 0.05) 。【结论】罗马苜蓿存在大量硬实种子,除低温处理外,浓硫酸浸泡、高温水浴、机械摩擦和液氮浸泡处理均能显著消除种子硬实(P < 0.05); 罗马苜蓿在苗期就可通过产生渗透调节物质来应对干旱胁迫,具有较好的抗旱性能。
工艺因素对磷酸氧化膜耐蚀性及钙磷含量的影响

目的采用四因素三水平正交试验,研究氢氧化钠、鞣酸、磷酸二氢钠浓度和处理时间对在AZ91镁合金氧化膜耐蚀性及钙、磷含量的影响。方法采用扫描电子显微镜、能谱仪和电化学工作站研究了工艺条件对氧化膜的表面形貌、成分和耐蚀性的影响。结果影响氧化膜耐蚀性的主次顺序为NaH_2PO_4浓度>鞣酸浓度>氧化时间>氢氧化钠浓度,对氧化膜中Ca含量的影响主次顺序为氢氧化钠浓度>NaH_2PO_4浓度>氧化时间>鞣酸浓度,而对氧化膜中P含量的影响主次顺序为NaH_2PO_4浓度>鞣酸浓度>氢氧化钠浓度>氧化时间。结论NaH_2PO_4对氧化膜耐蚀性的影响最大,鞣酸可有效提高氧化膜的耐蚀性,浓度越高氧化时间越长,其耐蚀性越好。
平面广告设计语言的互动性分析

目的研究互动性平面广告的设计方式。方法以文献法、比较分析法、案例分析法为具体研究方法,从文案、视觉、形式和情景4个方面,归纳平面广告设计语言互动性的类别与处理方法。结论互动性的平面广告设计能够使受众参与其中,从广告的互动体验中获得乐趣,不仅有效弥补了传统广告单方面传播能力不足的窘状,而且还提高了受众对商品或品牌的关注度。
基于压电薄膜传感器的穿戴式健康监测体域网系统

为实现脉搏、呼吸、血压等重要生理信号的连续运动监测,研制了一种基于压电薄膜传感器的穿戴式健康监测体域网系统。体域网系统利用放置于弹性织物(腰带、腕带)内部的压电薄膜传感器获取人体脉搏波、呼吸波等生理信号。根据压电薄膜传感器监测到的呼吸信号的几何特征提出一种状态识别算法,可区分站立、走、跑、坐、躺、睡眠等状态。利用脉搏波传导时间与血压的关系计算佩戴者的收缩压和舒张压,实现无压迫血压监测。系统通过蓝牙实现体域网节点的互通信,利用穿戴显示设备和移动终端实现数据显示,实现了脉搏、呼吸、血压的连续运动监测。
压缩感知稀疏重构对星图的影响

稀疏重构是压缩感知理论的核心内容之一,为了将稀疏重构有效地应用于星敏感器的压缩成像过程中,从星图图像误差和星点特征误差两个方面分析稀疏重构对星图的影响。在图像误差方面,利用峰值信噪比评价指标考察星图在不同重构算法、不同压缩比下的重构质量;在特征误差方面,从理论上分析稀疏重构对星点特征的影响机理,提出星点特征重构误差的评价指标,考察星点的质心、亮度和数量特征的重构误差。结果表明,在所选算法各压缩比下,星图相比一般图像能够获得更高的重构质量,重构星点能够在很大程度上保持可用于姿态确定的特征信息,结论保证了利用重构星图进行姿态计算的正确性,进一步验证了压缩感知理论在星敏感器中应用的可行性,为实现星敏感器的压缩成像提供了现实依据。
电磁发射技术

电磁发射技术是未来发射方式的必然发展趋势。分析了电磁发射的原理和技术特点,研究了电磁弹射、电磁轨道炮、电磁推射三个技术分支的国外发展情况,概述了电磁发射的关键技术,并依此提出了发展思路及电磁发射技术的推广应用前景。
脉冲功率电源连续发射水冷模拟负载

针对脉冲功率电源连续循环放电吸能需求,提出一种1.9 MA级循环脉冲功率水冷模拟负载方案。考虑水冷负载与实际电磁发射负载的相似性要求,提出4×8钢管阵列组成的电阻网络,可方便实现电源不同组合方式的放电考核;针对1.9 MA级电流产生的脉冲电磁力可能引起水冷模拟负载损坏的问题,建立水冷模拟负载三维有限元分析模型,进行电磁力计算和结构分析,保证水冷模拟负载稳定性;利用热网络法对模拟负载在循环脉冲模式下的强迫风冷却、自然冷却和去离子水冷却等方式进行了温升分析。结果表明:模拟负载采用钢管内通去离子水冷却效果最好,循环放电时温度可以恢复到初始状态,最高温度62.5 ℃,满足连续放电实验的需求。利用提出的方法设计一台水冷模拟负载样机并进行了连续2次1.9 MA放电研究,试验结果与理论分析吻合较好,负载结构运行稳定,从而验证了理论分析的正确性。
分段供电切换传感器的在线故障诊断方法

分段供电切换传感器是多段直线电机控制系统的重要部件。针对其故障检测与定位的问题,提出一种切换传感器故障的在线诊断方法。对采集的传感器信号数据进行压缩,以提高计算的效率;研究切换传感器信号根据次级运动的变化规律,定义标准信号集合;给出计算传感信号差异度的方法,作为分析信号相似程度的量化指标;将问题表示为基于有向图的搜索问题,并根据问题的特点缩小搜索的范围;由此提出搜索算法,可以根据测量的传感信号时序估计传感系统的状态变迁过程;给出故障定位流程,利用算法估计的结果,根据系统标准信号集合进行故障定位。为了说明算法与预期结果的一致性,给出3个命题并进行证明;通过实验验证了故障诊断方法的有效性。
绿原酸、咖啡酸和阿魏酸对补体旁路激活致内皮细胞炎症相关分子表达的干预

目的研究绿原酸及其代谢产物咖啡酸和阿魏酸对补体旁路激活导致人微血管内皮细胞炎症反应相关分子表达的干预作用。方法采用眼镜蛇毒因子激活人血清补体旁路,将补体旁路激活产物作用于人微血管内皮细胞,分别取不同时间点的细胞培养上清,采用ELISA方法检测ICAM-1、IL-6、IL-8、t-PA、PAI-1的含量;采用不同浓度的绿原酸、咖啡酸、阿魏酸预处理内皮细胞,然后将细胞暴露于补体旁路激活产物,检测不同时间点细胞培养上清中ICAM-1、IL-6、IL-8、t-PA、PAI-1的含量变化。结果补体旁路激活产物作用于人微血管内皮细胞后,引起ICAM-1、IL-6、IL-8、t-PA、PAI-1的表达上调。50、100、250 μmol·L~(-1)的绿原酸、咖啡酸、阿魏酸对ICAM-1、IL-6、IL-8、t-PA、PAI-1的上调表达均有干预作用,其中对ICAM-1和IL-8的干预作用最明显。咖啡酸表现出最好的干预作用,其次为阿魏酸。结论一定浓度的绿原酸、咖啡酸、阿魏酸能有效抑制补体旁路激活引起的人微血管内皮细胞表达ICAM-1、IL-6、IL-8、t-PA、PAI-1的上调,提示绿原酸、咖啡酸、阿魏酸对微血管内皮细胞的炎症反应有一定的干预作用。
水溶性紫杉醇前药的制备及抗肿瘤活性的研究

目的紫杉醇是具有良好抗肿瘤疗效的化学药物,由于紫杉醇本身化学结构复杂,难溶于水,在一定程度上限制了紫杉醇药物在临床上的广泛应用,因此改善紫杉醇水溶性是解决紫杉醇药物不足的关键问题。方法本实验选用水溶性叶酸配体作为"导向基团",谷氨酸为连接叶酸和紫杉醇的Linker,氨基PEG(MW:350)为药物增溶剂和稳定剂,制备水溶性叶酸-PEG-谷氨酸-紫杉醇前药。用LC-MS鉴定前药的化学结构,通过对前药溶解性及释药动力学曲线的测定,确定前药的理化性质。用MTT实验分析并对比紫杉醇原药与前药在不同肿瘤细胞(MCF-7、MDA-MB-231、A549)和正常细胞HELF(人胚肺成纤维细胞)中的毒性和药效作用。用荧光标记法直观观察紫杉醇前药在肿瘤细胞和组织中的靶向性。结果实验结果证明已成功合成叶酸-PEG-谷氨酸-紫杉醇前药,并具有较好的溶解性和原药释放动力学曲线,细胞实验表明在叶酸受体-配体作用的介导下,叶酸-PEG-谷氨酸-紫杉醇前药靶向叶酸受体高表达的肿瘤细胞,减少对叶酸受体低表达正常细胞的毒副作用。结论叶酸-PEG-谷氨酸-紫杉醇前药具有良好的抗肿瘤活性。
基于OpenMP加速的无单元逆时偏移成像

有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)被用于求解地震波动方程,但该两种方法,在实际运用中,计算精度和效率会出现一些不足。事实上,无单元法(EFM)已经被用于地震波模拟和偏移成像,与FDM和FEM相比,EFM具有独特的优势:不需要事先划分大量网格,仅需要研究区域中节点和边界的信息,具有局部拟合的特点。但当前EFM处理地震波模拟和成像仍存在很多问题,如求取系数矩阵耗费过多计算机内存和计算量过大的问题。这里对系数矩阵采用按行压缩(CSR)的格式存储,并采用分步计算的策略。在时间递推过程中,求解线性方程组,为了提高计算效率,基于已有的FDM数据,利用OpenMP多核加速。通过上述方法,有效地解决了内存限制和计算效率的问题。数值算例表明,这里提出的方法是精确和高效的。
基于样条插值与曲波变换压缩感知的井下微地震监测数据重建

对于非常规油气开发水力压裂井下微地震监测,由于井中布设的检波器数量有限而导致空间采样不够,致使在进行偏移成像时产生空间假频。为消除假频现象,需要对空间欠采样的数据进行内插。目前基于曲波变换(Curvelet)稀疏约束的地震道插值方法(即压缩感知)已经逐渐被广泛应用,但是对于井下微地震监测数据,由于检波器数量过少,其在时间上的采样点数要远远大于检波器数。在这种情况下,曲波基函数在一定尺度下所能取到的方向信息是有限的,致使其基函数各向异性特征不能很好地发挥,因此插值效果不好。为解决该问题,我们提出了结合样条插值的基于曲波变换稀疏约束地震道插值方法。对于井下微地震监测数据,首先利用样条插值方法对每道数据的特定震相到达时间进行插值,在达到曲波基函数可以取到的方向后(如水平方向),此时曲波基函数可以更稀疏地表示微地震数据体,然后再进行基于曲波变换稀疏约束的道间插值,并进行方向滤波,即可以达到较好的插值效果。我们基于一个井下微地震监测合成数据进行了测试,与数据加密前的地震偏移成像结果对比,内插之后数据偏移成像中的假频得到了压制。
巴西桑托斯盆地深水区S油田火成岩地震响应及分布特征

通过钻井、录井、测井、岩心以及地震响应综合研究,确定了巴西桑托斯盆地深水区S油田发育两种岩性、四套火成岩体,分别为A层内部、C层内部、D层底部的玄武岩和D层顶部的辉绿岩,相对于玄武岩,辉绿岩发育规模小、厚度薄。火成岩在测井上表现为“两高一低“”曲线特征(高密度、高伽玛、低声波),总体上物性较差,玄武岩平均孔隙度小于5%,局部发育孤立孔,裂缝较少,辉绿岩致密,无可见孔。厚层玄武岩夹薄层灰岩在地震剖面上表现为杂乱反射特征,厚层块状玄武岩表现为空白反射特征,辉绿岩表现为单轴强反射特征。综合地震属性明确了火成岩主要分布于伸展断层的上下两盘,推测与深大断裂有关。
高频大地电磁法与电测深法结合在广东地区找热水的应用

为了提高应用地球物理方法指导地热资源开发的准确性,提出了将高频大地电磁法与电测深法结合,高频大地电磁法反映中深部地质为主(为主要方法),电测深法反映中浅部地质为主(为辅助方法)。将反映浅部和深部的物探方法相结合进行勘探,可以弥补不同方法各自的缺陷,减少多解性的风险,以达到更精确地指导孔位的效果。运用该组合方法在广东省清远市地热资源项目开展野外试验,利用野外实践成果直接指导钻孔的布置,通过实际钻孔验证表明该组合方法是有效可行的,在生产实践中值得推广。
冻融条件下再生橡胶混凝土损伤演变与强度相关性研究

为了研究冻融循环条件下再生橡胶混凝土强度与耐久性之间的相关性,试验通过对不同掺量和粒径橡胶颗粒再生混凝土进行了抗压强度和抗冻性试验,并基于抗冻性损伤模型构建冻融循环条件下再生橡胶混凝土损伤演变和强度相关性方程。试验结果表明:再生混凝土的7 d和28 d的立方体抗压强度随着橡胶颗粒粒径和掺量的增加而减小,橡胶颗粒的掺入能改善再生混凝土的抗冻性能,并可通过相对动弹模数值快速估算出再生混凝土的强度,可作为冻融循环条件下,再生橡胶混凝土结构评估的参考和依据。
新型涡流分级机分级区流场特性数值模拟研究

为获取新型涡流分级机分级区流场分布情况,在分析涡流分级机空气流动特性的基础上,采用计算流体动力学软件ANSYS CFX14.5对不同转速下环形区和转笼两区域各速度与转笼转速间关系进行了模拟。通过模拟可得:转笼转速大小影响环形区速度场稳定,并将导致转笼叶片间产生惯性反旋涡现象,存在一定范围的转速可使分级区的气流场稳定,从而使分级机的分级效率提高,最后,通过物料实验表明,模拟结果与实验结果相吻合。数值模拟对选择分级机合理的操作参数控制提供了一定的理论依据。
混凝土板梁火灾时温度及应力分析

设计桥梁结构受火试验,总结水蒸气迁移、腹板开裂、梁体下挠和混凝土爆裂等四种试验现象。通过有限元模拟研究了爆裂现象对构件温度的影响,对比ANSYS温度模拟结果和试验测试结果,验证ANSYS模拟的可行性,结果表明试验构件底板区域为高温集中区,且从底板至顶板之间存在明显的梯度。利用埋设在梁体内部的传感器侦测梁体的变形以及应力应变规律,并与有限元模拟结果进行了比较,结果表明构件受火试验中截面应变符合平截面假定,火损梁截面纵向受压区主要处在顶底板位置。底板的压应力呈二折线分布,顶板几乎不受高温影响,压应力线性分布。受拉区主要位于腹板区域,受拉范围随温度升高扩大。
明清板栗古树遗传多样性的SSR分析

板栗(Castanea mollissima Blume)属于壳斗科(Fagaceae)栗属(Castanea Miller)植物,广泛分布于全国23个省(区、市),年产量约213.2万吨,是我国的传统木本粮食树种和优势经济林树种。北京是华北品种群的主要分布区,板栗主要分布于怀柔、密云、昌平、延庆、房山等地,其中怀柔地区板栗栽培历史非常悠久,分布着丰富的古板栗资源,据专家考证,怀柔区现有树龄400年以上明代栽种的板栗树200多株(其中树龄最长的约800年),树龄100年以上清代栽种的板栗树4万株以上,主要分布于长城以南的渤海镇和九渡河镇,在板栗栽培史上具有重要地位。兰彦平等通过对怀柔九渡河地区古栗树资源的摸底调查,发现该地区古栗树资源呈散生或群状分布,进一步分析发现古栗树树高、胸径、产量、冠幅等生长指标均存在较大变异。板栗古树作为板栗栽培历史与文化的象征,具有重要的生态价值、经济价值和社会价值,但是目前板栗古树资源的挖掘保护不够、缺乏科学化开发利用,资源保护亟待加强,因此开展板栗古树资源的遗传分析方法与遗传多样性水平研究,对板栗古树资源的科学保护和合理开发利用具有重要意义。
不同地区柚木人工林生长及土壤理化性质的研究

[目的]通过对不同地区13年生柚木人工林的标准地调查,研究柚木人工林的生长状况与土壤理化性质,以期为柚木人工林的立地选择和经营管理提供科学依据。[方法]在云南勐腊、广东揭阳、海南中南部设置48个20 m × 20 m临时标准地,调查标准地内柚木生长,分层采集土壤样品测定土壤理化性质,研究不同地区柚木生长和土壤理化性质的差异及相关关系。[结果]表明: 13年生勐腊柚木人工林标准地的平均树高、胸径、单株材积和蓄积量分别为14.4 m、16.82 cm、0.226 m~3、192.0 m~3·hm~(- 2),显著优于海南、揭阳的;勐腊土壤粉砂粒含量高,pH值高,盐基饱和度高,柚木生长好;揭阳的土壤黏粒含量高,pH值低,全N和全K含量低,交换性Ca~(2 +)、Mg~(2 +)含量极低,因而,柚木生长比其它两地差。柚木生长与土壤粉砂粒含量、pH值、全K、有效Zn~(2 +)、有效Fe~(2 +)、Fe~(3 +)、交换性Al~(3 +)、交换性Ca~(2 +)、交换性Mg~(2 +)和盐基饱和度等紧密相关。[结论]柚木在通气透水性较好的粉砂质壤土的生长比砂壤土、重壤土好;土壤的酸度对柚木生长影响显著,在强酸性、交换性Al~(3 +)和有效Fe含量高的立地,柚木生长极差;在全N、全K、有效Zn~(2 +)、交换性Ca~(2 +)、交换性Mg~(2 +)和盐基饱和度含量均较高的立地上,柚木生长最好。
黄脊竹蝗引诱剂的筛选及应用

[目的]优化黄脊竹蝗引诱剂配方,更好地实现黄脊竹蝗的有效控制。[方法]配制不同的引诱剂,通过林间诱杀试验测定不同配方毒饵对黄脊竹蝗的诱杀效果。[结果]NaCl 2% + NH_4HCO_310% + Indole 5‰配方所制成毒饵诱杀黄脊竹蝗效果最好, 24 h内的诱杀量可达639.4 ± 48.14头·诱捕器~(- 1),其次是2%NaCl + 10%NH4HCO3配方,平均诱杀量达580.8 ± 40.36头·诱捕器~(- 1),与发酵人尿的诱杀量差异不显著(P > 0.05),应用时间显著影响各配方的诱杀效果。NaCl和NH_4HCO_3是人尿引诱黄脊竹蝗的关键物质,挥发物Indole对诱杀具有增效作用。 [结论]应用人工配制的引诱剂诱杀黄脊竹蝗能显著降低林间成虫的种群数量,且能杀死大量雌虫,可用于林间黄脊竹蝗防治。
配方施肥对辣木生长效应及其初果期产量构成的影响

[目的]研究不同配方施肥对辣木生长效应及产量构件因素的影响,[方法]采用正交设计L_9(3~4) 3因素3水平进行施肥试验。[结果]施肥处理对各时期生长有显著的促进作用,且营养生长期N肥和K肥占主导作用。适合株高和地径生长的最优组合为N_(150)P_(40)K_(100),而适合冠幅和分枝数生长的最优组合为N_(85) P_(85)K_(100)。生殖生长各指标较对照均有明显提高。低浓度的氮肥和高浓度的磷钾肥有助于辣木的开花和座果,同时提高果荚产量和种子产量,明显促进产量增加以及花序数、成熟果数、百粒质量和座果率的提高。[结论]合理的配比施肥显著促进辣木的生长效应以及提高产量,果荚产量和种子产量的最优组合为N_(40)P_(150)K_(100)。
基于桤木属转录组测序的SSR分子标记的开发

[目的]基于转录组数据开发适用于桤木属树种的SSR标记,揭示其在转录组序列中的分布类型及特征,为桤木属树种分子标记辅助育种提供有利工具。[方法]利用MicroSAtellite(MISA)软件对所有转录组序列进行SSRs搜索,并对SSR位点的数量、分布特征进行统计分析。设计100对SSR引物,采用琼脂糖凝胶电泳和毛细管电泳分离检测方法对3种不同倍性桤木属植物(12份材料)进行遗传多样性检测,确定引物多态性及通用性。[结果]85 769条Unigenes序列中发现8 678个SSR位点,分布在8 298条Unigenes中发生频率为9.67%,转录组序列中平均每14.04 kb长度就有一个SSR位点分布。其中,二核苷酸重复类型数量最多,占65.87%。根据转录组Unigenes序列,利用Primer 3软件共设计出4 531对符合要求的引物,挑选出的100对SSR引物中,获得18对多态性高、稳定性好的SSR引物。[结论]本研究可扩增出多态性位点的引物重复单元以二、三核苷酸重复为主。基于桤木属转录组序列的SSR标记开发是可行的,开发的引物为桤木属遗传多样性分析、分子育种、遗传图谱构建和功能基因的挖掘提供了丰富的候选分子标记。