mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
采用储能电源辅助的暂态稳定紧急控制方法

为减少切机量并使暂态稳定紧急情况得到有效控制,提出采取切机措施同时联合储能电源进行暂态紧急控制的策略。推导了含储能电源的系统三阶等值模型,基于反步法计算中间控制变量的控制律,并进一步设计储能电源装置的暂态稳定非线性鲁棒控制器。在扩展等面积法(EEAC)的基础上提出一种参考切机量的简化计算方法。提出通过切机组合优化算法选择最优切机组合并在切除机组的同时投入储能电源。基于含储能两区域系统近似等效模型分析储能有效控制时段并给出了退出时间的计算方法。利用PSASP 7.0用户自定义(UD)模型搭建储能电源及控制器模型并接入WEPRI 36节点系统中进行控制器及控制策略有效性的验证。仿真结果显示所设计的控制器能够有效提高系统暂态稳定性,所提出的策略和储能电源切除时间计算方法能够达到减少紧急控制切机量和储能充放电次数的目的。
基于中点钳位型三电平逆变器的改进型虚拟空间矢量调制策略

在高电压大功率应用场合中,中点钳位型(NPC)三电平逆变器是一种被广泛应用的多电平逆变器,但是该类型逆变器存在中点电压波动和共模电压问题。针对上述两个问题提出一种改进型虚拟空间矢量(NTV~2)调制法,采用零矢量、中矢量和大矢量对虚拟小矢量和中矢量重新定义,使得到的虚拟矢量产生的共模电压最大值为U_(dc)/6,是传统虚拟空间矢量法产生的共模电压幅值的1/2,从而实现对共模电压的抑制。在此基础上,通过合理选取虚拟中矢量分配系数的值,可以在一定范围内抑制中点电压的波动。与传统虚拟空间矢量法相比,所提方法能够有效地抑制共模电压和中点电压波动。仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。
桥式电路中不同封装SiC MOSFET串扰问题分析及低栅极关断阻抗的驱动电路

由于SiC MOSFET开关速度较快,使得桥式电路中串扰问题更加严重,这样不仅限制了SiC MOSFET开关速度的提升,也会降低电力电子装置的可靠性。针对SiC MOSFET的非开尔文结构封装和开尔文结构封装的串扰问题分别进行分析,栅漏极结电容的充放电电流和共源寄生电感电压均会引起处于关断状态开关管的栅源极电压变化。提出一种用于抑制串扰问题的驱动电路,该驱动电路具有栅极关断阻抗低、结构简单、易于控制的特点。分析该驱动电路的工作原理,提供主要参数的计算方法。最后通过实验测试了两种结构封装SiC MOSFET的串扰问题,并且对提出的驱动电路进行了实验,验证了其正确性以及对串扰问题的抑制效果。
基于伏-秒平衡特解规划的三电平中点电位低频脉动抑制PWM

基于伏-秒(V-S)平衡原理,提出一种通用程控三电平PWM方法,在单个载波周期内,设计一种通用的开关序列,其中每相开关序列均考虑三种不同电平,揭示三电平PWM算法可根据不同的控制目标对伏秒平衡方程特解进行规划来实现,物理意义更明晰。为了实现中点电位平衡与低频脉动抑制,解决虚拟电压矢量调制策略计算复杂的问题,以特解规划为基础,提出九段式低频脉动抑制PWM特解规划算法和中点电位闭环控制策略,给出了脉冲分配方法,无需扇区判定及矢量合成分析。建立中点钳位(NPC)三电平样机实验平台,采用阻感负载和永磁同步电机(PMSM)负载实验验证了所提方法的正确性和有效性。
一种改进的正反激并网微型逆变器

反激逆变器存在输出电流纹波大、功率容量小等缺点;交错并联反激逆变器存在开关器件多、控制方式复杂等缺点。针对上述问题,提出一种双变压器有源钳位正反激光伏并网逆变器结构,该逆变器二次侧仅用两个开关管,控制方式简单、可靠性高;采用双变压器可以分担功率、减小单个磁性元件尺寸。对该逆变器的电路拓扑、电流控制策略、稳态原理、特性等进行深入分析。最后通过仿真和实验验证了该逆变器结构的可行性。
异步电机模型预测三电平直接电流控制

三电平逆变器为控制系统提供了更多的电压矢量,相对于传统两电平逆变器能够使得直接电流跟踪控制变得更加精确,能进一步减小电流纹波。但是三电平逆变器存在中点电压平衡问题,如果不对中点电压进行控制会使得电机无法正常工作,同时在大容量三电平逆变器中一般需要其降低开关频率。因此,提出一种具有中点电压平衡和降低开关频率功能的模型预测直接电流控制方案:通过对中点电压进行预测控制,在模型预测直接电流控制的价值函数中加入开关切换次数的约束,能将中点电压有效控制在给定的范围内,并同时实现逆变器开关频率的降低;针对控制延时导致定子电流在参考值附近振荡并增加电流纹波和转矩脉动,采用延时补偿提高控制系统性能。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和可行性。
一种应用于异步电机的基于Laguerre函数的模型预测控制电流调节器

电动汽车用异步电机复杂的运行工况,造成电机参数改变,传统同步PI控制性能不甚理想。基于复矢量比例积分(PI)控制和模型预测控制(MPC)的电流调节器,使得其控制效果得到一定改善,但仍然存在响应时间长和超调大的问题。针对电动汽车用异步电机控制器,设计一种基于Laguerre函数的模型预测控制(LMPC)电流调节器,该电流控制器根据过去和现在的信息,对系统的状态量进行多步预测,并综合考虑控制对象的预期值和控制量的变化等评价指标,得到最优的控制律。仿真和实验结果表明,该调节器相比于复矢量PI控制和模型预测控制,具有更快的动态响应和更好的参数鲁棒性。
降低整数阶无线电能传输谐振频率的分数阶方法

针对谐振无线电能传输谐振频率高而电力电子器件目前较难实现高频大功率开关变换器的问题,提出一种基于分数阶原理降低无线电能传输谐振频率的方法,建立SS型分数阶无线电能传输系统的电路模型,推导其输出功率和传输效率的表达式,通过Matlab数值仿真分析分数阶元件的阶数对谐振无线电能传输参数及特性的影响。研究结果表明,采用分数阶电感、电容元件,可以大幅度降低谐振无线电能传输系统的谐振频率,从而降低开关器件的开关频率,且可以输出比整数阶无线电能传输系统更大的功率。
混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略

提出一种混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略。复合电源中蓄电池作为主电源,超级电容器作为辅助电源,主电源和辅助电源各自经过一个升压变换器和升降压变换器连接至直流母线端,两种电源之间的能量转换由功率变换器实现。控制策略的控制目标为:①稳定直流母线电压;②精确跟踪超级电容器电流参考值;③控制系统实现全局渐近稳定。在Matlab Advisor仿真环境下对复合电源以及所提控制策略进行建模与仿真,并搭建了试验样机进行试验。仿真和试验结果表明:所提复合电源功率分配控制策略能较好地满足以上三个控制目标,充分发挥复合电源中蓄电池和超级电容器的优势。
用于WPT系统的一次侧失谐SS型补偿拓扑及其参数设计方法

无线电能传输系统的拓扑需在宽耦合系数范围内具有平稳传输功率的能力,传统的全谐振串串补偿拓扑对耦合系数较敏感,功率波动程度较大,不适合用于耦合系数变化剧烈的场合,且存在轻载安全问题。本文提出一种一次侧失谐的串串补偿拓扑,分析在一次侧失谐情况下的系统传输功率特性,结果表明该拓扑具有较强的抗偏移能力,且不存在轻载安全问题。考虑额定功率和功率波动程度两个约束条件,对补偿拓扑的相关参数进行设计,并对全谐振拓扑和失谐拓扑进行补偿电容容值及电池荷电状态(SOC)的敏感性对比,讨论一次侧失谐设计对谐振腔效率的影响。最后搭建150W的实验平台,对该抗偏移特性进行验证。实验结果表明在两倍的耦合系数变化内,系统的输出功率波动程度能保持在20%以内,且系统效率维持在76%以上。
适用于分段式动态无线充电的T型抗偏移补偿拓扑

近十年无线充电和电动汽车技术发展迅速,但是电动汽车发展遇到动力电池瓶颈和充电难问题,因而动态无线充电方案被提出。针对动态无线充电过程中,传输功率容易随偏移距离变化而剧烈波动的问题,从平缓传输功率波动的角度,在保证高传输效率和软开关的前提下,提出适用于动态无线充电的一次侧T型补偿拓扑及其参数设计方法。所设计T型补偿拓扑具有在宽偏移范围内保持传输功率稳定的特性,降低了一次侧控制系统的调控负担,同时还具有空载限流保护功能。最后搭建了500W原理样机,在侧向偏移百分比小于40%范围内,传输功率基本保持不变,表明了该补偿拓扑和设计方法的有效性。
双频段磁耦合谐振式无线电能传输系统特性分析及实验验证

双频段无线电能传输系统可以提供两个不同频率的传输通道以实现电能和信号的同步传输。根据单一谐振频率的电能传输线圈的阻抗特性提出了双频段无线电能传输线圈的设计思路,并设计了双频段磁耦合谐振式无线电能传输系统,系统接收端采用陷波电路分离信号和电能。构建部分元等效电路对线圈阻抗特性、系统电能传输能力和传输效率进行计算,由此得出系统可同步传输信号并且不影响其电能传输效率。最后,设计了和理论计算系统参数一致的实验装置进行实验验证,结果与理论分析具有较好的一致性,验证了设计方法的有效性。
无线供电高铁列车非对称耦合机构

基于高铁列车动态负载的动态耦合基础问题,提出一种发射端为单矩形线圈,接收端为多方形线圈级联的非对称耦合机构。首先通过互感原理得到系统传输特性方程,分析不同耦合程度下的电能传输可行性。同时,建立电磁场路耦合仿真模型,获得高铁系统实际工况下的空间磁场分布特性。为克服高铁列车运行过程中的振动影响,提高系统的能量传输稳定性和传输效率,提出集磁环结构对耦合机构进行优化,通过仿真分析并且搭建实验平台进行实验验证。结果表明集磁环结构能够有效收聚磁场,且系统在5cm传输距离下获得91.4%的传输效率。在接收线圈动态移动过程中,集磁环结构能够有效提高高铁列车的无线供电稳定性和工作效率,证明了高铁列车无线供电的可行性。
无线电能传输系统三相相移控制逆变器研发

设计一种为无线电能传输系统提供高频交流电的三相相移控制逆变器。该逆变器由三相D类半桥逆变桥组成,其开关管运行于固定的切换频率下,通过调整各相半桥的驱动相位差来调节输出电压,从而实现无线电能传输系统功率的调节。对三相相移逆变器的主要性能,包括相移角与输出电压的关系、相电流、各相零电压切换状态等进行分析,并推导无线电能传输系统在使用相移控制和频率控制下的效率。开发三相的相移逆变器原型机并应用于无线电能传输系统,在两个外边长为90cm、70cm的平面矩形螺旋线圈间传输能量。实验表明当相移角从0°到120°之间调节时,在接收端10Ω电阻负载上接收到的功率从5.2kW到0变化。同时在最大输出功率时测得逆变器直流输入到接收端直流负载的DC-DC最大效率为94%。
感应电能传输系统分段供电的双自由度鲁棒控制

感应电能传输(IPT)系统在采用分段供电模式时,由于跨区段处励磁磁场强度分布不均,总会引起负载端拾取功率波动,影响系统稳定性及性能。针对IPT系统跨区段供电的输出稳定问题,以LCL谐振电路并联的IPT系统为研究对象,设计一种基于双自由度鲁棒控制的恒压输出策略。借助广义状态空间平均建模方法,结合跨区段处的互感扰动规律,建立参数不确定性模型;基于广义混合灵敏度指标,通过改变输出加权函数增益,得到快速抑制互感扰动影响的H∞鲁棒控制器;在此基础上,推导并设计出用于修正参考输入的前置滤波器;实验结果表明,双自由度鲁棒控制不仅对跨区段互感扰动影响具有较好抑制作用,且能明显改善对参考输入的跟踪响应性能。
包络调制无线电能传输系统边界条件研究

相比于传统无线电能传输(WPT)系统,包络调制无线电能传输系统具有结构简单、控制方便的优点,但在研究中发现,包络调制无线电能传输系统的起振工作条件以及高频电能包络的质量受到系统的初始参数、负载动态变化等条件的影响,不可避免地影响系统能量的正常传输以及负载电能的品质。基于交流阻抗分析法,采用零电流开关(ZCS)控制,对系统状态变量展开时域分析,基于离散迭代方法旨在找到系统软开关起振边界与能量包络的谷值偏零程度,进而确定包络调制无线电能传输系统工作边界条件,仿真与实验结果表明,在边界范围内,系统始终工作在谐振软开关状态,能量包络质量良好,验证了理论分析的正确性。
感应和谐振无线电能传输技术的发展

随着科技的不断发展和进步,无线电能传输技术已成为国内外最受关注的研究课题,是未来电力发展的必然趋势。首先介绍无线电能传输技术的起源,追溯到电磁波的发现;接着分析无线电能传输技术的三种主要形式,包括感应无线电能传输技术、谐振无线电能传输技术和微波无线电能传输技术。在此基础上,对三种形式的无线电能传输技术的发展现状进行论述,详细阐述目前国内外无线电能传输技术的研究成果,并对比分析目前研究最广泛的感应和谐振无线电能传输技术在原理、系统构成、分析方法以及运行条件上的异同,最后对无线电能传输技术在各个领域的应用进行了展望。
基于DRGs的妇科专业医疗质量管理体系构建及应用

目的应用DRGs构建专科医院妇科各病区医疗服务质量管理评价体系。方法应用 DRGs对2016年妇科出院的患者信息进行风险调整的基础上,采用医疗能力、效率和安全3个维度构建医疗质量管理体系,并根据各维度分值乘以其权重系数获得综合评分。结果妇科10个病区的综合评分为0.89~1.08,均值为0.99,B病区评分最高,I病区评分最低。医疗能力评分为0.87~ l.12,均值为1.00,B病区最高,I病区最低;效率评分为0.93~1.23,均值为1.00,J病区效率最高,E病区效率最低;安全评分为0.89~0.99,均值为0.94,F病区评分最高,A病区评分最低。结论构建的 DRGs评价体系能够有效地评价妇科各病区的医疗服务质量水平,为科室精细化管理方向提供依据。
安徽省阜南县医共体与新农合按人头总额预付制的实证分析

目的分析县域医疗服务共同体(以下简称医共体)和新型农村合作医疗(以下简称新农合)按人头总额预付制适配的实际效果。方法收集安徽省阜南县(2015年开展医共体,新农合按人头总额预付)和颍上县(非医共体)2014年至2016年的新农合运行数据,纵向比较阜南县实施医共体前后的效果,横向比较阜南县和颍上县实施医共体与否的效果。结果2014年至2016年阜南县新农合基金支出、住院人次、住院费用、住院补偿支出的县外占比逐年下降,县级占比逐年攀升。实施医共体后阜南县各项指标变化优于颍上县。结论县域医共体和新农合按人头总额预付制适配能够取得良好的实际效果。
聚合物电解质膜水电解器用质子交换膜的研究进展

聚合物电解质膜水电解器(PEMWE)是一种清洁环保的电解水制氢技术,具有效率高、氢气纯度高、无污染、能耗低等特点,在再生能源领域具有非常广阔的发展前景。质子交换膜是PEM水电解器的核心关键材料,是膜电极的心脏部件,但质子交换膜的成本和性能大大限制了其商业化发展。因此,寻找和开发新型材料成为解决这两大问题和推进商业化进程的必然选择。本文首先介绍了PEMWE用质子交换膜的特性,然后通过对全氟磺酸质子交换膜的改性、合成有机/无机纳米复合质子交换膜和无氟质子交换膜研究方向的原理、特点、应用实例和新进展等方面的分析,阐述了不同研究方向的优势和存在的不足。通过对上述3个主要研究方向的概括和评述,认为无氟质子交换膜,尤其是嵌段型无氟磺化质子交换膜,是PEM水电解器用质子交换膜今后的发展方向。
料罐中粉体静电特性

在料罐静电测量试验装置中,对无烟煤和生物质进行静电特性研究。通过改变流化时间、流化风速等操作参数,以及粉体种类、粉体粒径、含水率等物性参数,用法拉第筒测得粉体荷质比,对料罐内粉体的静电量变化规律进行了研究,并对影响静电量变化的各因素进行了拟合分析。结果表明:在相同的试验条件下,随着流化时间的延长,物料的荷质比增大,当颗粒流化达到90 min后,料罐内静电水平达到饱和状态;且生物质带正电,煤粉带负电;随着流化风速的增大,粉体间碰撞程度剧烈,粉体的荷质比增大;流化数相同的情况下,同种粉体颗粒粒径越小,荷质比越大。小粒径无烟煤的荷质比要明显大于大粒径无烟煤的荷质比;保持相同的流化条件,生物质外水含量越高,生物质的荷质比越小。
Ce改性Fe_2O_3催化剂对CO催化氧化的影响

采用共沉淀法制备铁铈氧化物催化剂,考察Ce添加对Fe_2O_3催化氧化CO性能的影响。活性测试表明,负载Ce后,催化剂活性显著提升,CO的转化率在常温常压下能够达到90%以上,主要得益于添加Ce后的催化剂有着较大的比表面积,更好的氧化还原性能以及在催化剂中形成铁铈固溶体。此外,不同的铁前体对催化剂的活性有较大影响。实验结果表明,以FeCl_3作为前体制备出的CeO_2/Fe(c)具有最大的比表面积和较好的氧化还原性能,从而显示出最佳的CO氧化活性。
压力条件对龙口油页岩热解特性的影响

采用法国Setaram公司Themys HP型高压热重仪对我国龙口油页岩进行不同压力条件下的热解实验,利用产物释放特性指数,并通过分布活化能模型DAEM对不同压力条件下的热解反应进行动力学分析。研究表明龙口油页岩的热解主要包括页岩的脱水阶段、有机质热解阶段以及碳酸盐及黏土矿物的分解阶段;压力的升高对于龙口油页岩的热解过程有明显的影响,改变热解产物的析出速率,产物释放特性指数能很好地表征龙口油页岩在压力改变的条件下热解过程中产物的析出特性,热解压力小范围的升高(<5 bar)有利于挥发分的析出,过高的压力不利于挥发分的快速析出。动力学分析表明,热解低温阶段反应所需活化能在压力升高的条件下呈现出先增大后减小的趋势,但明显高于高温段热解活化能。适当提高压力有利于热解反应的进行。
劣质重芳烃资源及其化工产品转化技术

随着炼油和化工产业的快速发展,国内每年有多达数千万吨的劣质重芳烃副产,包括来自芳烃联合装置的重整C_(10)~+芳烃(HAB)、蒸汽裂解制乙烯装置的乙烯焦油(PGO)、炼油催化裂化装置的轻柴油(LCO)和煤基直接合成油(CTL)等。随着柴油和汽油标准的不断提高,将这些劣质重芳烃资源加工成柴油或汽油的方案已越来越不经济。另一方面,芳烃产品需求巨大,增量迅速,且进口依赖度很高,特别是对二甲苯产品。从这些劣质重芳烃原料经济地生产轻质芳烃和烯烃裂解原料,将具有重要的经济和技术意义。本文从HAB、PGO、LCO和CTL原料的来源、组成特点和利用现状入手,综合分析了国内劣质重芳烃资源的状况。结合中国石化上海石油化工研究院在此领域的研究进展,分析了适宜的原料预处理方案,对比了各种劣质重芳烃化工产品转化技术和催化剂体系。基于中国石化上海石油化工研究院开发的劣质重芳烃转化的PAC平台技术,实现了最大化生产轻质芳烃,并副产乙烯、丙烯等重要有机化工原料的目标。
附壁风筒径向流量比及抽尘距离对综掘工作面隔尘风幕的影响

为明确附壁风筒径向流量所占压风总量的比例及抽风筒的抽尘距离对综掘区域隔尘风幕形成及隔尘效果的影响,以蒋庄煤矿3_下610综掘工作面为研究对象,运用Ansys CFD软件对附壁风筒径向流量比例为50%~90%、抽尘距离为2~5 m条件下的风流运移及粉尘逸散情况进行数值模拟分析。结果显示,径向流量比例的增加、抽尘距离的降低,有利于在综掘区域形成有效隔尘风幕。针对3_下610综掘工作面及与其生产条件相似的其他煤矿综掘工作面,当径向流量比例为80%、抽尘距离为2 m以及径向流量比例为90%、抽尘距离为2~3 m时,能够形成有效隔尘风幕并将高浓度粉尘阻隔于距迎头7.5 m以内的空间范围内。现场实测数据表明,风流运移模拟结果与风流实测结果基本一致、风流流速平均相对误差低于13%,模拟结果较为准确。最优风幕参数条件下,距迎头7 m实测断面处,平均总尘浓度降至18.6 mg/m~3,平均呼尘浓度降至8.1 mg/m~3,隔尘效果较为明显。
油气管道中水合物降压分解实验

利用高压环道装置,以柴油、水、天然气为实验介质,在不同含水率(30%、70%、100%)等条件下进行管道内水合物的降压分解实验,研究水合物在油气管道中的降压分解过程。根据实验中水合物形态的演化情况,分析了管道内水合物降压分解的过程和特性,并据此提出了水合物在管道内降压分解的简化物理模型。该模型由4个独立部分组成:水合物在管壁上的分解,主要描述管壁水合物层的变薄、坍塌和脱落过程,气体运移通道和油包气泡结构会在上述过程中出现;水合物在纯水体系中的分解,主要描述管道内的水合物云团因水合物颗粒的不断上浮和分解而逐渐变薄直至消失的过程;水合物在水基体系中的分解,主要描述管道内的水合物云团因水合物絮体的不断上浮和分解而逐渐变薄直至消失的过程,该过程中液相分层现象会因水合物的分解而愈加明显;水合物在油基体系内的分解,主要描述絮状水合物云团因分解而整体收缩直至消失的过程,在该过程中会出现由水合物分解水向下沉降而形成的液相分层现象。
多卷材二维下料问题的一种启发式算法

讨论多卷材二维剪切下料问题,即使用多种不同宽度的卷材剪切出若干种一定数量的矩形件,优化目标为材料利用率最高。提出一种顺序启发式下料算法,构造排样方式生成算法,首先根据卷材宽度方向切割废料最小原则,确定矩形件在卷材宽度方向上的排列方式;然后根据卷材长度方向切割废料最小原则,确定卷材的长度以及矩形件在卷材长度方向上的排列方式。按照当前矩形件需求量调用上述排样方式生成算法,生成一个排样方式满足部分矩形件需求量,重复该过程,直到所有矩形件需求量均得到满足为止。采用实际生产中的例题将本文下料算法和文献中排样系统进行比较,数值模拟结果表明:本文算法在优化结果和计算时间两方面均有效。
国际资金循环测度的统计方法及应用

研究目标:本文研究如何测量国际资金循环(Global Flow of Funds, GFF),试图整合国际金融相关数据源,创建GFF统计矩阵。研究方法:讨论了 GFF的基本概念,确定了国际资金循环的统计范围。按照2008SNA所提倡的From Whom to Whom的统计基准,建立了 GFF的统计框架,据此框架整合了国际金融组织之间的数据系统关系和现有的国际金融统计数据源。研究发现:利用相关统计创建了 GFF矩阵模型表,试编了一个包含中国在内的由11个国家所构成的“国家×国家”的GFF统计矩阵表。研究创新:创建了 GFF矩阵表,展开了以中国为主要观测对象的国际跨境资本比较分析。研究价值:建立了观测GFF统计,开辟了新的分析视野,客观揭示了中国在GFF中的状况及现存的主要问题。
中国经济发展的地区差距与随机收敛检验——基于2000~2013年DMSP/OLS夜间灯光数据

研究目标:测度中国经济发展地区差距并识别随机收敛俱乐部。研究方法:基于DMSP/OLS夜间灯光数据,利用Dagum基尼系数及分解方法测度中国经济发展的空间非均衡程度,并通过面板单位根检验对地区内经济发展收敛俱乐部进行识别。研究发现:中国总体地区差距主要来源于地区间差距,而不同地区间交叉重叠的影响极小。东部地区的河北、江苏、浙江、福建等省份,中部地区的河南、湖北、湖南等省份,西部地区的广西、重庆、四川、贵州等省份,它们的经济发展存在向局部均值随机收敛的趋势。研究创新:基于夜间灯光数据重新审视了中国经济发展的地区差距与随机收敛特征。研究价值:揭示出中国总体地区差距的主要来源,并进一步识别出各地区内经济发展收敛俱乐部。
基于变分模态分解和SVM的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承振动信号的非平稳特征和现实中难以获得大量故障样本的实际情况,提出了基于变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)与支持向量机(Support vector machine,SVM)相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法融合了变分模态分解和支持向量机的优势,通过变分模态分解将滚动轴承振动信号分解成若干个本征模态函数分量,轴承发生不同故障时,不同本征模态函数内的频带能量会发生变化,从包含有主要故障信息的模态分量中提取能量特征作为SVM的输入,判断轴承的工作状态和故障类型。试验结果表明,该方法在少量样本情况下仍能有效地对轴承的工作状态和故障类型进行分类。
高应力率下混凝土动态黏结性能试验技术与数据处理方法

在分离式霍普金森压杆装置基础上开发了一套钢筋与混凝土动态黏结性能试验加载装置;该装置由反力框、承力装置及固定支座等组成,该装置能够实现高应力率下钢筋与混凝土的黏结性能试验。利用该装置对冲击气压为1.0 MPa,混凝土强度分别为C30,C40和C50的3组共15个试件进行动态拔出试验;试验结果发现:黏结应力率越高,钢筋与混凝土之间的极限黏结强度越大,且达到极限黏结强度对应的滑移量越小;混凝土强度越大,极限黏结强度增大,但极限黏结强度对应的滑移量无明显变化。得出了合理的试件安装、荷载施加、数据采集和处理方法,最终形成了规范的动态黏结性能试验操作步骤,并得到了高应力率下黏结应力-滑移全过程曲线。
重载铁路轨枕空吊对轮轨动力相互作用的影响研究

为研究轨枕空吊对重载铁路货车与轨道动态相互作用的影响,针对具有二系悬挂的重载货车,在充分考虑非线性作用力基础上,建立了重载货车-轨道耦合动力学模型。在此基础上,研究了轨枕空吊状态下轮轨系统的动力响应;分析了完全空吊和非完全空吊条件下,列车运行速度和空吊轨枕结构参数对轮轨动力性能的影响。结果表明:轨枕空吊破坏了轨道结构支承的连续性,导致轮轨间动态相互作用加剧,尤其是在完全空吊条件下,轮轨垂向力随空吊数量的增加与列车运行速度的提高而显著增大;轨枕空吊还会影响其前后毗邻的正常轨道结构的动态特性;轨枕完全空吊与轨道不平顺的共同作用会加剧轮轨动态作用;轨枕两端支撑间隙不一致时,也会恶化轮轨动态作用。
附设黏滞阻尼器的仿古建筑混凝土枋-柱节点动力性能试验研究

为研究附设黏滞阻尼器的仿古建筑混凝土枋-柱节点在地震作用下的抗震性能,设计制作了3个仿古建筑混凝土枋-柱节点,包括2个附设黏滞阻尼器的有控结构试件,1个未附设黏滞阻尼器的无控结构对比试件,对其进行动力试验。观察试件的受力过程及破坏特征,分析其受力机理及破坏模式,并研究了其荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载能力、刚度退化等力学特性。试验结果表明:附设黏滞阻尼器的仿古建筑混凝土枋-柱节点抵御外荷载的能力明显高于未附设黏滞阻尼器的无控结构,屈服荷载提高幅度平均值约为27.4%,极限荷载提高幅度平均值约为22.4%;附设阻尼器的有控结构位移延性及耗能能力均优于无控结构,且有控结构的骨架曲线在达到极限荷载之后的下降段更为平缓;极限荷载时,有控结构的等效黏滞阻尼系数提高幅度约为27.3%~ 30.8%,说明附设黏滞阻尼器的仿古建筑混凝土枋-柱节点具有更为优越的抗震性能。
雷暴风激励下简支梁式屋盖结构的风振响应参数化分析

基于时域分析方法对简支梁式屋盖结构在雷暴冲击风作用下的风振响应进行参数化研究。利用混合随机模型对雷暴冲击风强风荷载进行数值模拟,其中平均风采用Wood竖直风剖面方程与Holmes经验模型模拟,脉动风采用基于Kaimal目标谱的自回归AR模型模拟,谱分析结果表明雷暴风模拟结果具有较好的精度;分析了结构主要参数和雷暴风参数对结构风振响应的影响,结果表明:结构刚度、跨度、最大风速半径及风暴移动速度对结构的风振响应影响较大。针对雷暴风中平均风和脉动风响应均随时间变化的特性,采用基于包络概念的整体风振系数计算方法,分别研究了不同参数下的整体位移风振系数和整体荷载风振系数,结果表明,采用结构整体位移风振系数进行雷暴风等效静风荷载分析具有更高的精度。
半球壳冲击土壤的SPH-FEM耦合分析方法

SPH方法作为一种具有无网格、拉格朗日性质的动力学求解算法,已经广泛应用于冲击动力学的研究。采用SPH-FEM耦合分析和8组试验进行半球壳冲击土壤的对比分析,比较加速度时程曲线和局部变形图,验证SPHFEM方法在处理此类问题中的适用性。利用SPH-FEM方法得到的能量和冲击力时程曲线,归纳出土壤的能量耗散机理。分析表明,数值模拟结果和试验结果吻合较好,SPH-FEM方法能胜任模拟半球壳冲击土壤的整个过程。土壤是一种很好的能量缓冲体。
涡轮机叶片同步振动参数辨识方法研究(建模仿真)

基于叶尖定时非接触式叶片振动测量技术,提出一种需要较少传感器又能提高测量精度的叶片同步振动参数分析方法。通过低转速到高转速运行过程,测量出叶片振动位移随转频变化之间的关系,根据非线性最小二乘拟合算法获得叶片谐共振点处的中心频率、振动最大幅值、相位、振动恒偏量,但无法获得叶片振动倍频值。对谐共振动点附近处的频率值进行恒速运转,不同位置处的传感器获得不同的振动位移,通过GARIV算法获得各叶片在对应谐共振频率点处的倍频值,结合扫频拟合获得的叶片振动参数可做出叶片坎贝尔图。基于以上的识别方法,提出了叶尖计时传感器的布置方法,并对实际测量中可能存在的干扰因素进行了详细的仿真分析,验证了方法的可行性。该辨识方法的实验验证将在《涡轮机叶片同步振动参数辨识方法研究(实验研究)》一文中给出。
局部均值分解和排列熵在行星齿轮箱故障诊断中的应用

目前行星齿轮箱已经在军用和民用装备中广泛应用,研究行星齿轮箱的故障诊断方法意义重大。针对行星齿轮箱在运行时产生的非线性非平稳振动,且故障特征信号微弱等问题,提出一种结合局部均值分解和排列熵的行星齿轮箱故障诊断方法。利用局部均值分解方法将不同状态下的振动信号分解为多个乘积函数分量,针对包含有故障信息的分量进行排列熵计算,以此判断故障类型。最后通过采集行星齿轮箱故障模拟试验台三种状态(齿轮正常、太阳轮裂纹故障及行星轮裂纹故障)的振动信号,对其进行局部均值分解和排列熵计算,验证了此方法的有效性。
豫西洛峪口组凝灰岩锆石LA-MC-ICPMS U-Pb年龄及地层归属讨论

洛峪群一汝阳群主要分布在华北克拉通南缘,它们主要由石英砂岩夹少量页岩及白云岩组成。通过对豫西汝州洛峪口村、阳坡村附近的洛峪口组野外调查,发现洛峪口组含有多层凝灰岩夹层。采用LA-MC-ICPMS测年方法,对不同地点的洛峪口组凝灰岩夹层进行了锆石U-Pb年代学研究,分别获得(1638±9)Ma、(1634±10)Ma的年龄,表明洛峪口组形成于中元古代长城纪,并非原来认为的中一新元古代蓟县纪和青白口纪。由于洛峪口组位于洛峪群的顶部,很显然洛峪群及下伏汝阳群的时代均应归属长城纪。该组年龄的精确标定从根本上改变了原来豫西洛峪群一汝阳群划分方案。这对华北克拉通中一新元古代地层的划分与对比,对探讨大地构造演化与哥伦比亚超大陆的关系及早期生命演化均具有重要的意义。
冠状动脉慢血流患者的影响因素分析

目的:探讨冠状动脉造影慢血流患者的影响因素。方法:回顾性分析2008-01至2010-09于滨州医学院附属医院行冠状动脉造影检查的1 530例患者中的冠状动脉造影结果,入选患者根据校正的心肌梗死溶栓治疗临床试验(TIMI)后血流计帧数筛选出冠状动脉无明显狭窄但冠状动脉血流缓慢者139例为试验组,同期冠状动脉无明显狭窄且血流正常的患者232例作为对照组。统计常规临床实验室指标,比较两组患者的一般情况、实验室检查指标的差异、危险因素,并通过多因素Logistic回归分析冠状动脉慢血流的临床影响因素。结果:(1)两组患者比较,年龄、性别、吸烟史、糖尿病病史、红细胞、血红蛋白、平均红细胞血红蛋白浓度、红细胞压积、中性粒细胞、单核细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞/单核细胞、中性粒细胞/单核细胞、平均红细胞体积、红细胞分布宽度SD、中性粒细胞/淋巴细胞、血小板/淋巴细胞、谷草转氨酶、肌酸激酶及总胆汁酸差异均有统计学意义(P <0.05)。(2)相关分析显示,红细胞(r =0.191,P <0.01)、血红蛋白(r =0.184,P <0.01)、中性粒细胞(r =0.218, P <0.01)、平均红细胞血红蛋白浓度(r =0.151,P <0.01)、平均红细胞体积(r =-0.138,P <0.01)、总胆汁酸(r =-0.172, P <0.01)、中性粒细胞/淋巴细胞(r =0.231,P <0.01)、淋巴细胞/单核细胞(r =-0.157,P <0.01)、中性粒细胞/单核细胞(r=0.121,P <0.01)与三支平均血流帧数显著相关。(3)多因素Logistic回归分析显示,总胆汁酸(偏回归系数=-0.102, P <0.01)、淋巴细胞/单核细胞(偏回归系数=-0.381,P <0.01)、中性粒细胞/单核细胞(偏回归系数=0.489,P <0.01)是冠状动脉慢血流的独立影响因素。结论:总胆汁酸、淋巴细胞/单核细胞、中性粒细胞/单核细胞是冠状动脉慢血流的影响因素。
雷山县清水江组分布区茶叶种植区矿质元素分析

【目的】了解雷山县清水江组分布区茶叶种植区的矿质元素特征,进而判断研究区茶叶种植的适宜性。【方法】采集雷山县分布较广的清水江组分布区典型茶园的基岩、土壤和老茶叶样品共19份,分别测定了各样品矿质营养和潜在有害重金属共20个元素的含量。【结果】雷山县下江群清水江组分布区的基岩主要以变质岩中的变余砂岩、变余凝灰岩和板岩为主。这些基岩风化形成母质后,其发育的土壤以壤土为主。土壤继承了基岩中大多数元素的特征并富含Al,且潜在有害重金属元素As、Cd、Cu、Cr、Hg和Pb的含量均在无公害食品茶叶产地环境条件(NY 5020-2001)限定值范围内。老茶叶中大多元素主要继承了土壤和基岩的元素特性,且对Ca、K、Mn、P和S等富集能力较强。老茶叶中As、Cd、Cr和Hg等含量均远低于标准(NY 659-2003)的限定值,其Pb含量远低于标准(GB 2762-2012)中的限定值。【结论】研究区下江群清水江组分布区的土壤能够为茶树生长提供充足的矿质营养元素和安全的土壤环境,适宜茶叶种植。
DH-PSF三维动态多粒子追踪在活细胞成像的应用

利用双螺旋点扩散函数三维定位的能力建立了三维多粒子追踪成像系统,成像深度可达到4 μm,定位精度达到20 nm,并在该系统上实现了对巨噬细胞内多个荧光微球的动态追踪.结果显示,细胞内荧光探针的运动范围达到7 μm,可实时获取荧光微球在细胞内的运动速率,研究表明该系统是生物学家研究细胞内分子转运和相互关系非常有用的工具.
喷施褪黑素对萝卜生长及镉积累的影响

【目的】研究喷施褪黑素对蔬菜生长及镉积累的影响。【方法】采用盆栽试验,研究了镉胁迫下,通过喷施不同浓度褪黑素(0,50,100,150,200 μmol/L)对萝卜的生长及镉积累情况的影响。【结果】外源褪黑素处理促进了萝卜的生长,增加了萝卜的生物量。同时,外源褪黑素也提高了萝卜叶片的抗氧化酶(POD、CAT和SOD)活性,增加了萝卜叶片的可溶性蛋白含量和叶绿素含量,且随着褪黑素浓度的增加,这些指标均呈现先增加后降低的趋势,最大值均出现在褪黑素浓度为100 μmol/L。在不同浓度褪黑素的处理中,50 μmol/L和200 μmol/L的褪黑素提高了萝卜根系、块根、叶片和可食用部分的镉含量,而100 μmol/L和150 μmol/L的褪黑素则降低了萝卜这些器官的镉含量。当褪黑素浓度为100 μmol/L时,萝卜根系、块根、叶片和可食用部分的镉含量分别较对照的降低幅度最大,分别降低了7.81%、20.00%、27.45%和31.43%。【结论】褪黑素能够促进镉胁迫下萝卜的生长,且中等浓度的褪黑素能够降低萝卜对镉的积累。在所设褪黑素浓度中,以100 μmol/L的处理效果最佳。
Cd污染对3种类型土壤酶活性及Cd形态分布的影响

【目的】认识3种类型土壤酶活性对Cd污染的响应特征,以及Cd形态分布受土壤类型的影响。【方法】采用室内培养的方法,向紫色土、冲积土和黄壤中添加1、20、50 mg/kg外源Cd模拟不同程度镉污染,测定土壤关键酶活性及Cd的形态分布特征;【结果】Cd污染均抑制了3种土壤的蔗糖酶活性,伴随污染的加剧,抑制作用更显著,尤其是冲积土;Cd污染对冲积土脲酶活性有显著的激活作用;3种土壤的酸性磷酸酶对Cd污染的响应表现出“低促高抑的效应”;随土壤中Cd2+浓度的增大,冲积土的碱性磷酸酶活性降低,其余两种土壤的碱性磷酸酶没有显著变化。Cd污染处理下,紫色土中Cd的形态分布均表现为:可还原态>残渣态>可氧化态>弱酸提取态。黄壤和冲积土在1 mg/kg时,Cd的各形态分布为:弱酸提取态>残渣态>可氧化态>可还原态;随着Cd含量的增加,冲积土和黄壤中弱酸提取态Cd和可还原态Cd的比例有较大幅度的增加,残渣态Cd的比例下降。【结论】紫色土和黄壤中的土壤酶活性受到Cd污染影响较小,冲积土的酶活性受到的影响较大;冲积土和黄壤在受污染后土壤中的Cd容易被植物吸收,生态安全存在更大的隐患。
中国花生品种更替引发的SSR位点遗传多样性变化趋势分析

【目的】旨在了解自20世纪50年代以来我国花生品种更替所引发的SSR位点遗传多样性变化,以期为花生育种提供参考。【方法】选用154对SSR引物对68个大面积推广种植品种进行检测。【结果】共获得173个位点,检测到872个等位变异,平均为5.04个等位变异/位点,遗传多样性指数的变化范围为0.014~0.881,平均0.477。20条染色体中,b07遗传多样性最高,染色体a04最低。品种更替过程中,20世纪80年代品种更替对SSR位点遗传多样性影响最为显著,与20世纪70年代及以前品种相比,表现为等位基因遗传丰富度增加、多样性指数增加、品种间遗传距离略有降低。20世纪80年代以后,SSR位点的等位基因丰富度增加、多样性指数和品种间遗传距离均无明显变化。检测到5个等位变异数随年代增加减少的SSR位点。聚类分析结果显示类群分布与系谱及地理来源相关,与品种更替年代无关。【结论】本研究结果表明,在花生品种更替过程中,主栽品种等位基因丰富度增加,而等位基因分布均匀度尚未产生显著性改变。
分数阶模拟电容和模拟电感的设计

基于波特图频域近似算法和阻容分抗电路设计出分数阶模拟电容,利用广义阻抗变换电路把${\rm{\alpha }}\left({0 < {\rm{\alpha }} < 1} \right)$阶模拟电容转换为${\rm{\alpha }}$阶模拟电感,把分数阶模拟电容的阶次扩展至0~2阶.采用Multisim软件对分数阶模拟电感、分数阶LC串联电路仿真,结果与理论分析基本一致.
不同栽培条件对糯玉米鲜产及构成因素的影响

【目的】研究不同施肥水平、种植方式和密度对糯玉米鲜产及构成因素的影响,为糯玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】本试验以鲜食糯玉米品种泸玉糯9号为材料,基于“3414”肥效试验,增设2种种植方式(直播、移栽)、3种密度(45 000株/hm~2、52 500株/hm~2、60 000株/hm~2)处理。【结果】①与秸秆钵育苗移栽相比,直播鲜苞产量和鲜穗产量较秸秆钵育苗移栽分别平均增产6.12%和1.61%,穗长、行粒数、千粒重,平均分别增加5.28%、3.70%、20.31%;②随着种植密度的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈增加趋势,穗长和千粒重呈下降趋势;③直播低密度(45 000株/ hm~2)、中密度(52 500株/hm~2)条件下,随着不同施肥模式中施氮量的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈先升高后降低的趋势。【结论】较大的行粒数、穗长、千粒重是鲜食糯玉米直播种植方式获得高产的重要原因;泸玉糯9号在密度60 000株/ hm~2和施肥N2P2K2处理下获得最大的鲜苞产量和鲜穗产量。
成煤母质形成环境对热成因煤层气氢碳同位素的影响:不同气候环境的草本沼泽泥炭热模拟实验

煤层气的成因研究可以为煤层气勘探与开发提供科学依据,然而,煤层气的氢碳同位素组成受多种因素的影响,以前较多的研究是成气母质性质和成熟度对煤层气氢碳同位素的影响,对于成煤物质形成的气候环境对热解煤层气同位素的影响尚不清楚.热解模拟了高纬度寒冷干旱和低纬度热带湿润环境的草本泥炭,对热解烃类气体的氢碳同位素组成及其差异性进行了研究.研究结果表明:与低纬度热带湿润环境中形成的草本泥炭相比较,高纬度寒冷干旱环境的草本泥炭热解甲烷、乙烷和丙烷具有轻的氢同位素组成和重的碳同位素组成,并且从泥炭连续热解至Ro分别为2.5%、3.5%和5.5%时,甲烷、乙烷和丙烷δD值分别平均降低-17‰~-10‰、-32‰~-28‰和-25‰~-17‰,甲烷和乙烷δ~(13) C值分别平均升高2.9‰~ 3.6‰和0.9‰~1.1‰.认为这种同位素差异起因于气候环境对形成泥炭的植物氢碳同位素组成的影响.建立了高纬度寒冷干旱和低纬度热带湿润环境中形成的成煤有机质热解烃类气体氢碳同位素组成与Ro之间的关系式,同时也建立了烃类气体的碳和氢同位素之间的关系式.这些研究成果为不同气候环境下形成的成煤有机质生成的煤层气成因研究提供了科学依据.
储层岩性控制下的绿泥石对硅质胶结的影响

在西湖凹陷花港组低渗储层背景下,优质储层的发育伴随绿泥石和硅质胶结的同时富集,这与绿泥石抑制硅质胶结的观点存在矛盾.综合利用X衍射、铸体薄片、包裹体测试和扫描电镜及能谱分析等资料,以绿泥石分类及其成因分析为基础,通过对比不同粒度储层绿泥石和硅质胶结分布规律,结合地层条件和储层质量演化,分析绿泥石对硅质胶结的影响.研究结果表明:绿泥石发育孔隙衬里和孔隙充填两种产状,孔隙衬里绿泥石由早期黏土薄膜重结晶或直接由孔隙流体结晶而成,孔隙充填绿泥石受控于火山碎屑和长石溶蚀;绿泥石和硅质胶结均在物性较好的粗粒储层中富集;浅埋低地温阶段,孔隙衬里绿泥石有效抑制硅质胶结,仅在绿泥石不连续或颗粒破裂处发育孤立柱状石英晶体,深埋高地温阶段,难以有效抑制硅质胶结,多发育石英加大边;粗粒储层比细粒和砂质砾岩及泥砾岩储层孔隙发育,为石英加大边提供必要的生长空间,导致绿泥石相对含量更高的粗粒储层中硅质胶结也更发育.
琼东南盆地西区梅山组海底扇岩相-地球化学特征及源区意义

南海北部琼东南盆地西区乐东-陵水凹陷梅山组海底扇是当前天然气勘探重点领域,通过研究其岩石类型、轻/重矿物与地球化学特征,判断沉积源区性质,为储层评价及预测提供地质基础.结果表明:岩性以细砂岩为主,发育粉、中-粗砂岩,岩石类型为石英砂岩、岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩,重矿物组合表现为磁铁矿+锆石+电气石+白钛矿;由于发育高铁镁质矿物及粘土矿物,泥岩较砂岩SiO_2含量明显低,Fe_2O_3、MgO、CaO、K_2O含量与稀土总量偏高.说明源区富石英、贫钾长石且含有大量粘土矿物,主要为石英质沉积源区,局部为中性火成岩源区,且经历了低-中等程度的风化作用,是再循环沉积而成.
西藏班公湖-怒江成矿带荣嘎斑岩型钼矿床的发现及意义

西藏班公湖-怒江成矿带为近十年来找矿突破明显的一个矿带,矿床类型主要包括斑岩-浅成低温热液型和斑岩-矽卡岩型,矿种以铜金为主,总体研究程度尚低.荣嘎矿床位于班公湖-怒江缝合带南缘西段,为2016年新发现的首例具大型远景的斑岩型钼矿床,其辉钼矿Re-Os同位素加权平均年龄为99.3±0.1Ma(MSWD=0.2,n=8),等时线年龄为99.2±0.4Ma(MSWD=0.2,n=8),表明该矿床成矿时代为晚白垩世早期,成矿发生在班公湖-怒江洋盆闭合后的拉萨-羌塘地体碰撞造山阶段.该矿床的发现丰富了班-怒带成矿理论认识,填补了该带钼矿资源的空白,对已有的成矿模型提出了新的挑战,预示着班-怒缝合带还存在一期斑岩钼成矿事件,并为该带进一步寻找相似的钼矿床提供了例证及理论支撑.
厚竹新竹发育过程中母竹内源激素的动态变化

为了揭示厚竹(Phyllostachys edulis 'Pachyloen')新竹发育过程中母竹内源激素的分布和变化规律,研究内源激素对厚竹孕笋成竹的影响,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定吲哚-3-乙酸(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)含量,分析了厚竹在笋芽萌动、竹笋生长和新竹长成期母竹不同器官中内源激素的分布特征和动态变化。结果表明,母竹中IAA和ABA含量相对较高,GA和ZR含量相对较低。笋芽膨大期竹鞭中的生长促进物质含量比地上器官高,其中GA和ZR含量差异显著,说明在笋芽膨大期厚竹地下系统并未休眠。竹笋生长期,地上器官中各种激素的总含量均高于竹鞭,其中ABA含量差异显著,母竹竹叶中的IAA和ZR含量显著高于其他时期和其他器官,生命活动最为旺盛,竹林系统的生长中心由地下转入地上。从笋芽膨大至新竹展叶,母竹竹叶和竹枝中的IAA、GA和ZR含量呈抛物线变化,ABA含量则逐渐降低;竹秆中IAA、GA和ABA含量均呈逐渐降低趋势,ZR含量呈抛物线变化;竹鞭中IAA、ZR和ABA含量先降后升,GA含量则是前期快速下降,后期趋于稳定。地上器官中生长促进物质与ABA的比值及ZR/IAA值均是先增大,竹笋生长期达到最高,之后趋于平稳或略有降低。竹鞭中IAA/ABA、ZR/ABA和ZR/IAA值变化不大,GA/ABA和GA/IAA值前期显著下降,后期趋于平稳。GA/ZR值在4个器官中均是前期显著降低,后期变化不大。
风蚀荒漠化地区土壤质量演变研究进展

土壤是动植物赖以生存的物质基础,是维系生态系统物质能量流通的重要环节。目前,在风蚀荒漠化地区生态环境重建过程中,土壤质量的修复问题已经得到广泛关注。多学科的交叉融合共同推动风蚀荒漠化地区土壤质量特征研究不断向前发展,并取得较大进展和丰硕成果。但是,总览国内外相关研究进展,其内容大都从土壤物理、化学和生物性质等方面进行梳理总结,而基于土壤质量特征影响因素的系统总结还不多见。因此,笔者基于风蚀荒漠化地区土壤质量特征变化基本过程的系统分析,从风力侵蚀、荒漠植物、荒漠动物和人类活动等4个方面构建和丰富风蚀荒漠化地区土壤质量特征研究体系,梳理总结了国内外相关研究进展,明确现有研究的不足,预测未来的研究发展方向。认为风蚀荒漠化地区土壤质量特征研究应在土壤质量变化的基本过程与机制、土壤质量与荒漠生态系统物质能量循环的耦合关系两个领域进行深入的拓展研究。
增强-染色复合改性杨木的强度和耐光色牢度

【目的】通过木材增强-染色联合改性,提高人工林杨木的物理力学和装饰性能,为人工林速生软质木材的高效增值利用提供技术支持。【方法】将水溶性低分子质量三聚氰胺脲醛树脂(MUF)与酸性大红G复配得到复合染色剂,通过真空加压浸渍处理,对杨木进行增强-染色一体化改性,测试改性材颜色、强度、氙光老化等性能,并利用SEM分析其微观性状。【结果】增强-染色复合改性材的Δa*、Δb*、ΔC*、ΔL*与ΔE*等色差指标与水染材基本一致;复合染色材表面与内部颜色差异小于水染材。与未处理材相比,增强-染色复合改性材的密度、抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)和抗压强度分别提高了38.2%、6.28%、20.67%和48.87%,与树脂增强改性材相当。SEM分析结果表明,MUF改性材和复合改性材细胞腔和细胞间隙被改性剂填充;与水染材相比,复合改性材中的染料颗粒分布更均匀。耐光色率度测试结果表明水染材颜色在10 h内变化最快,50 h开始趋于平缓;增强-染色复合改性材在光照50~ 75 h颜色变化加快,75 h后趋于稳定,其耐光色牢度比水染材提高了28.3%。【结论】染料的添加对树脂MUF的增强改性作用无明显影响,染料的加入也不影响水溶性低分子质量MUF树脂的高渗透性,树脂填充细胞腔和细胞间隙使得两种改性材的密度和力学强度均大大提高,树脂对染料的包覆和固结使得复合染色材的耐水色牢度明显提高,增强-染色复合改性材比水染材具有更好的耐光色牢度。将木材功能性改良与染色相结合的杨木增强-染色一体化改性技术,能显著改善速生杨木材料的物理力学和装饰性能。
基于广义代数差分法的杉木人工林地位指数模型

【目的】地位指数法是森林立地质量评价常用的一种方法。采用广义代数差分法建立适用于杉木人工林的动态地位指数模型。【方法】利用福建省将乐县国有林场杉木人工林的24个固定样地连续观测数据和20株杉木优势木树干解析数据,基于Bertalanffy-Richards模型、Lundqvist-Kolf模型和Hossfeld模型3个经典的生长方程,以广义代数差分法对杉木人工林构建了6个动态地位指数模型。模型比较时综合考虑了统计学和生物学特征,通过统计分析和图形分析筛选出最佳的模型。【结果】构建的6个动态地位指数模型都具有良好的拟合优度,调整后的决定系数都在0.9左右。基于Hossfeld生长方程,选择a= b_1+X和b= b_2/X作为与立地有关的参数推导的模型确定为最佳模型,推荐采用该模型对将乐县国有林场人工杉木林进行优势树高生长预测和立地质量分类。【结论】广义代数差分法建立的动态地位指数模型具有较好预测性能,说明广义代数差分法在推导地位指数模型时是准确而有效的。在选择最优生长模型时不仅要考虑统计分析,还应该进行图形分析,从而选出满足统计学以及生物学特征的模型。
模拟氮沉降对典型阔叶红松林土壤微生物群落特征的影响

【目的】探究氮沉降增加对阔叶红松(Pinus koraiensis)混交林土壤微生物群落特征的影响。【方法】对阔叶红松林进行模拟氮沉降实验,设置对照(N0,0 kg/(hm~2·a))、低氮(N1,30 kg/(hm~2·a))、中氮(N2,60 kg/(hm~2·a))和高氮(N3,120 kg/(hm~2·a))共4组处理,在实验样地内采集0~ 10 cm、≥10~ 20 cm土层中的土壤,测定土壤微生物生物量碳(SMBC)及土壤微生物生物量氮(SMBN)含量及变化。【结果】①模拟氮沉降未改变SMBC、SMBN及SMBC/SMBN的垂直分布; SMBC、SMBN在生长季月动态曲线均为以8月中旬为峰值的单峰型曲线,SMBC/SMBN的曲线波动较大,0~ 10 cm土层以N0处理的结果波动范围最小(2.83~ 6.97)。②模拟氮沉降仅对0~ 10 cm土层6、8月中旬的SMBC以及5、6、8月中旬的SMBC/SMBN有显著影响(P< 0.05),而对SMBC、SMBN及SMBC/SMBN的生长季平均值无显著影响。【结论】模拟氮沉降对阔叶红松林土壤微生物生物量的影响仅在个别月份中表现明显,而对于整个生长季而言,更长时间的模拟氮沉降实验才可能对土壤微生物生物量产生明显的影响。
基于CA-Markov模型的喀斯特地区县域生态系统服务价值动态模拟

【目的】评估贵州喀斯特典型地区土地利用及生态系统服务价值变化趋势,为退耕还林(草)工程的实施提供理论支撑。【方法】在“3S”技术支持下,以贵州省普定县1999年、2003年、2009年和2015年4期Landsat遥感影像为主要数据源,根据CART决策树模型分类结果,提取普定县土地利用/覆被及景观格局信息,对1999— 2015年间生态系统服务价值进行动态评估;在此基础上结合CA-Markov模型,预测普定县2021年土地利用景观格局及生态系统服务价值变化趋势。【结果】1999—2015年间,研究区生态系统服务价值平稳增加,其中林地、农田和水域3类景观的生态系统服务价值占总价值的90%以上,是生态系统服务主体。在土地利用生态系统单项服务价值方面,水源涵养、土壤形成与保护和废物处理这3项生态服务功能合计贡献率在50%左右。【结论】贵州普定县域生态系统服务价值变化的主要驱动因素是退耕还林(草)政策的实施。2021年普定县生态系统服务价值总量为9.58亿元,比2015年减少约0.3亿元,说明现有退耕还林政策下,普定县生态系统服务价值在未来5年呈下降趋势。
复合养殖对柑橘林土壤微团聚体分形特征及理化性质的影响

【目的】研究经济林复合经营模式中,鸡的养殖密度对林下表层(0~ 20 cm)土壤微团聚体特征和土壤理化性质的影响,并探讨特征微团聚体组成比例(PCM,<0.02 mm/(≥0.02~ 0.25 mm))、<0.02 mm与≥0.02~ 2.00 mm粒级含量的比值(RMD,<0.02 mm/(≥0.02~ 2.00 mm))和分形维数D与土壤理化性质之间的关系。【方法】以四川盆周低山丘陵区柑橘林地为对象,在试验区中建立20 m×20 m标准地各4块,设置3次重复,分别饲养鸡0、600、1 200和2 400只/hm~2,采用“S”形5点取样法分别采集0~ 20 cm土样,并测定土壤微团聚体组成、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾含量及土壤物理性质。【结果】柑橘林下养鸡经济林的复合经营模式增加了土壤微团聚体大粒级(≥0.02~ 2.00 mm)颗粒含量,降低了小粒级(<0.02 mm)颗粒含量。随养鸡密度的增加,土壤PCM、RMD和D值均逐渐减小。不同养鸡密度的土壤PCM、RMD及D均与土壤含水量、非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙、通气度以及土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾等含量呈显著负相关(P<0.05),与土壤密度显著正相关。【结论】柑橘林下养鸡可促进土壤较小粒级的微团聚体向较大微团聚体的转化,能有效改善土壤微团聚体组成,降低土壤PCM、RMD和D;土壤PCM、RMD和D可作为评价林下养鸡生态系统土壤理化性质的一项重要综合性定量指标。
模拟氮沉降对杨树人工林土壤微生物群落碳源利用类型的影响

【目的】探究氮沉降对杨树人工林土壤微生物群落特征的影响。【方法】以江苏省东台地区沿海杨树人工林为对象,采用Biolog ECO微平板技术,设置4种氮添加水平: N0(0 kg/(hm~2·a))、N1(50 kg/(hm~2·a))、N2(100 kg/(hm~2·a))、N3(150 kg/(hm~2·a))模拟不同浓度氮沉降,经过2 a生长季(5—10月)处理,测定杨树林土壤微生物群落碳源利用变化情况。【结果】N2处理可以增强杨树人工林土壤微生物对碳源的代谢能力,氮添加浓度过高则会产生抑制作用;土壤中微生物对胺类和酚类利用程度表现出较大差异,其中,酚类在高浓度氮处理(N3)时利用程度最高,胺类在低浓度氮(N1)条件下利用程度最高;硝态氮和平均颜色变化率(AWCD)、Shannon多样性均具有显著正相关性(P<0.05),微生物代谢水平及其结构变化受到硝态氮影响较大。主成分分析表明, PC1和PC2可以表示施氮对微生物群落代谢多样性产生的差异,其中,PC1的方差贡献率最大,碳水化合物、酚类呈负相关(碳源相关系数分别为-0.869、-0.780),氨基酸、羧酸呈正相关(碳源相关系数分别为0.702、0.821),是起主要分异作用的碳源; PC2涵盖了聚合物和胺类两种碳源大类,其中聚合物呈负相关(相关系数为-0.688),胺类呈正相关(相关系数为0.802)。【结论】氮添加会导致杨树人工林土壤微生物群落对碳源利用类型改变,土壤中硝态氮含量与微生物生长代谢及功能多样性呈显著正相关;六大类碳源中碳水化合物、羧酸是影响土壤微生物群落功能多样性的主要碳源。
四川盆地W地区龙马溪组页岩气压裂效果评估和产能预测研究

应用水平井H1,H2和H3的微地震、压裂及地震数据综合分析了四川盆地W地区下志留统龙马溪组页岩储层特征。由微地震监测数据分析可知,H1井的压裂主要以激活先期天然裂缝为主,H2井的压裂以形成人工压裂裂缝网络为主,H3井的压裂则以激活先期天然裂缝和人工压裂裂缝网络共同出现为主。分析了有无天然裂缝以及天然裂缝与井筒不同产状关系情况下不同的压裂效果,进而评价了3口水平井的压裂效果,H2井压裂效果最好,H3井次之,H1井较差。最后,利用神经网络技术建立了页岩四大主控因素(总含气量、孔隙度、脆性指数和裂缝密度)地质模型,获得页岩产能数据并将其与具有生产测井数据的H1水平井进行了对比,结合微地震压裂数据对H2井、H3井产能进行了预测,预测结果为H2井产能是H3井的2倍,实际生产测试为2.3倍,吻合性好,页岩产能剖面优化了水平井部署、井轨迹设计、压裂方案参数以及更好的完井设计。
采伐对吉林蛟河针阔混交林空间结构的影响

探讨不同采伐强度下林分空间结构的变化对森林可持续经营具有指导意义。在吉林省蛟河次生针阔混交林内,设置采伐强度分别为0%(对照,CK)、14.3%(弱度,LT)、29.4%(中度,MT)和50.4%(重度,HT)的4块样地,样地面积各1 hm~2,利用角尺度、大小比数、混交度和密集度4个林分空间结构参数探讨林分整体以及春榆、红松、色木槭、水曲柳和紫椴5个主要树种的林分空间结构在采伐3年后的变化。结果表明,从采伐干扰对林分整体的影响来看,LT处理后林分的水平分布格局更合理,混交度较高,林分结构相比CK处理更稳定;采伐干扰对林分大小分化程度的影响不显著;林木密集度随采伐强度增加逐渐降低,林内较稀疏的林木比例逐渐增加;从采伐干扰对主要树种的影响来看,不同树种对采伐干扰的响应差异显著,采伐对5种树种的水平分布格局均有显著影响,但对确定采伐强度不具指导意义;从树种的大小分化程度和混交度考虑,LT处理对春榆、水曲柳和紫椴更有利,MT处理对红松和色木槭更有利;除紫椴外其他树种的密集度随采伐强度的增加而降低。综合考虑,采伐干扰在短期内对林分整体的空间结构影响较小,对主要树种的空间结构影响较大,采伐强度在15%左右比较合理,也可以结合森林经营需求针对个别树种适当提高采伐强度,建议不超过20%。
基于稀疏约束反演谱分解的缝洞储层叠后数据去噪应用效果分析

高质量的地震剖面对碳酸盐岩缝洞储层的流体识别、储量预测具有重要作用,因此对叠后地震数据进行去噪处理很有必要。为此,分析研究了基于稀疏约束反演谱分解的去噪方法在碳酸盐岩缝洞储层叠后地震数据中的应用效果。首先介绍了该方法的基本原理,然后分别将该方法用于数值模拟数据、物理模拟数据以及实际地震数据的处理,并分析去噪效果。在数值模拟测试中,将该方法与小波阈值去噪法的处理结果进行了比较,表明该方法具有较好的去噪性能和保幅性。物理模拟测试以及实际资料的处理结果均表明,该方法可以较好的压制碳酸盐岩缝洞储层叠后地震数据中的随机噪声和偏移噪声,使地震剖面中碳酸盐岩孔洞的弱反射特征得到突显,提高了地震数据处理成果的质量,为后续的定量解释奠定了良好的基础。