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基于附加Runge-Kutta方法的高精度气相爆轰数值模拟

多组分反应欧拉方程是气相爆轰的控制方程,其源项存在刚性。应用显式格式求解,由于格式稳定性条件的限制,时间步长远小于CFL(Courant-Friedrichs-Lewy)条件得出的时间步长,给求解带来很大困难。引入一种IMEX(Implicit-Explicit)型附加Runge-Kutta算法,对非刚性对流项进行显式处理,源项用半隐式格式处理,整体具有高精度和L-稳定性,并进行算例考核。在此基础上,利用基元反应模型对气相爆轰问题进行了数值研究。结果表明,该算法能够很好地处理源项引起的刚性问题,准确地捕捉和描述爆轰波的复杂结构和典型特征,同时也能够很好地模拟爆轰波在楔面上的马赫反射问题。
装配整体式双向孔空心模板剪力墙受剪性能试验研究

研究了一种新型装配整体式住宅产业化结构构件,即装配整体式双向孔空心模板剪力墙的受剪性能。通过1个钢筋混凝土剪力墙和5个装配整体式双向孔空心模板剪力墙的拟静力试验,研究了其破坏模式和破坏过程,分析了内部接缝、轴压比、剪跨比、水平分布钢筋等参数对其受剪性能的影响。研究表明:装配整体式双向孔空心模板剪力墙的破坏过程和破坏模式与钢筋混凝土剪力墙不同,在水平荷载作用下沿内部接缝出现宏观竖向裂缝,经历整截面墙受力到分缝剪力墙受力的过程,避免了剪切破坏,具有良好的变形能力,但是受剪承载力降低;提高剪跨比,墙体承载力降低,承载力稳定性和变形能力提高;增加轴压比提高墙体的受剪承载力和抗侧刚度;提高水平钢筋配筋率提高墙体的受剪承载力和变形能力。
球面网壳最不利几何缺陷的凸集和概率模型

该文提出了一种使用凸集模型确定单层球面网壳最不利初始几何缺陷的有效方法。初始几何缺陷的模拟使用前N阶线性屈曲模态的线性组合,其大小为随机变量,在N维欧氏空间中的椭球集合上变化,结构的非线性屈曲极限承载力表示为这些随机变量的函数,该文方法可以替代计算昂贵的概率方法研究缺陷敏感性结构。通过蒙特卡罗方法验证了凸集模型所得结果的正确性,该文计算采用ANSYS参数化设计语言二次开发实现。
混凝土裂纹扩展过程模拟的扩展有限元法研究

扩展有限元法(theextendedFiniteElementMethod,XFEM)为数值模拟结构裂纹扩展过程提供了一条有效途径。该文介绍了用扩展有限元法对混凝土结构裂纹扩展过程进行数值模拟的实现方法。采用虚拟裂缝模型模拟混凝土非线性断裂行为,针对二维四边形单元推导了详细的有限元列式。采用3种方案对非线性方程系统进行求解,分析了其求解思路并概括了其求解步骤。通过对带初始边缘裂纹的单向拉伸混凝土板的数值模拟,对3种求解方案的计算结果进行了分析和讨论。
数字图像相关法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子

提出了一种通过数字图像相关方法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端位置和应力强度因子的试验方法。试验通过数字图像相关方法测定裂纹尖端区域位移场数据,将位移场数据带入极坐标系下位移场方程,计算裂纹尖端位置和应力强度因子。试验结果表明:采用该方法可以准确的测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子、裂纹尖端位置及裂纹扩展长度,解决了以往研究方法因不能准确测定裂纹尖端位置和扩展方向,而无法准确测定岩石应力强度因子的难题。
生物反应器填埋场中水平沟回灌渗滤液非饱和–饱和渗流分析

水平沟回灌是生物反应器填埋场中渗滤液回灌的主要模式之一,为研究水平沟回灌时生物反应器填埋场中渗滤液的非饱和–饱和运移规律,垃圾体的饱和与非饱和区域采用不同水流控制方程,饱和区域的水流控制方程采用饱和Richards方程,对垃圾体非饱和区域,由质量守恒原理,以修正的Darcy定理为基础,结合Elagroudy等提出的垃圾体沉降模型,建立了考虑垃圾体沉降的非饱和渗滤液运移控制方程。基于建立的考虑沉降特性的二维非饱和–饱和水平沟回灌计算模型,研究了水平沟回灌时渗滤液在生物反应器填埋场中的运移规律,提出水平沟回灌系统的设计方法。
砂岩地层渗流过程非饱和厚度变化的地电测试

通过砂岩地层渗透过程中不同部位的地电场响应特点试验,获得了砂岩断面渗水过程中地电场参数瞬时响应规律。注水渗透过程中,模型各电极测试点位置的自然电位均呈现为升高的趋势,并且砂层非饱和厚度与自然电位值之间体现出很好线性相关关系。在水位上升至测点位置后,激励电流出现阶跃突变,之后呈现为一个相对平稳的数值。利用渗流过程中不同位置自然电位和激励电流的变化特征,可判定砂层中水的渗流方向、渗流速度和渗漏点位置。
基于小波改进阈值去噪和HHT的滚动轴承故障诊断

利用Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang Transformation,简称HHT)对滚动轴承进行故障诊断时,发现振动信号中包含的噪声对诊断结果影响较大。为克服此不足,提出了一种小波改进阈值法与HHT相结合的信号分析方法。该方法首先应用小波改进阈值方法对滚动轴承故障信号进行预处理,然后对去噪后的信号进行经验模态分解(EmpiricalMode Decomposition,简称EMD),接着选取含有故障信息的本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)分量进行边际谱分析,从而提取出故障特征频率,并判断故障类型。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。
基于模态振型分析的大型汽轮机低压转子高速动平衡方法

针对目前传统影响系数法难以平衡某些大型汽轮机低压转子的难题,提出一种基于模态振型分析的大型柔性转子高速动平衡方法。在分析汽轮机转子系统结构的基础上,综合考虑了动平衡机摆架轴承座的动力特性,采用基于有限元的转子轴承动力学分析商业软件DyRoBeS建立了转子-轴承-摆架系统模型,分析转子系统临界转速和振型,从而根据转子的模态振型,结合柔性转子影响系数平衡法要点,设计合理的平衡工艺,有针对性的选择平衡校正面和平衡转速点,采取逐阶次平衡的方法,实现这类大型特殊柔性转子的动平衡。最后以哈汽产的66万千瓦大型汽轮机低压转子高速动平衡试验为例,应用结果表明采用该方法能有效平衡大型柔性转子,且减少了起机次数,节省了平衡费用。
二自由度行波型超声波电机定子的数学模型与实验研究

二自由度行波型超声波电机是一种新型多自由度超声波电机。本文从二自由度行波型超声波电机的驱动机理和基本结构出发,就电机的结构实现、驱动球转子的最佳定子结构进行了分析,利用所建立的有限元模型进行定子振动的模态分析和共振频率计算,提出了外缘大倾角内缘线接触的行波定子。然后建立定子的接触模型,对其机械性能进行分析。测试结果表明,修正的数学模型更加符合电机的实际运行特性。所研制样机的球转子直径为45 mm,定子直径为30 mm,实现的堵转力矩为120 mNm,空转转速12 r/min。该工作为多自由度行波型超声波电机的优化设计、性能提高奠定了基础。
MTMDs控制高速铁路简支箱梁桥车致振动噪声的研究

轨道不平顺性激励引起桥梁结构振动,进而向空间辐射噪声。为了探明多重调谐质量阻尼器(MTMDs)对桥梁结构噪声的影响,选取32 m双线混凝土简支箱梁为研究对象,建立了移动集中力-桥梁-MTMDs耦合振动模型,根据桥梁的挠曲频响函数,求取了MTMDs的最优控制参数。在此基础上,采用瞬态有限元法和声学边界元法研究了不同数量调谐质量阻尼器对桥梁的减振、降噪效果。研究结果表明:MTMDs能有效控制桥梁的最大振动响应;由于MTMDs仅对一阶竖弯频率处的结构振动控制有效,使得其对结构噪声的控制效果不甚明显,对近轨侧25 m处声场的平均降噪效果约0.5 dB。
斜拉索杠杆质量减振器理论及模型试验研究

为解决斜拉桥跨度增大带来的拉索振动问题,采用杠杆质量减振器(LMD)对斜拉索进行减振。介绍了LMD的构造特性及作用机理,建立了斜拉索-LMD系统振动方程,推导了LMD等效阻尼力模型及LMD与斜拉索各阶模态质量比,并对斜拉索前15阶模态对数衰减率进行了理论计算及模型试验研究。研究结果表明:LMD由于惯性项、刚度项及阻尼项的三重反馈作用,同时由于杠杆的调节放大作用,其减振效果优于相同安装高度的粘性剪切型阻尼器(VSD)。LMD对桥梁景观影响较小、安装维护方便,可为千米级的斜拉桥拉索减振提供更可靠的解决方案。
基于信号共振稀疏分解与重分配小波尺度谱的转子碰摩故障诊断方法

提出了基于信号共振稀疏分解与重分配小波尺度谱的转子碰摩故障诊断方法。与常规的基于频带划分的信号分解方法不同,信号共振稀疏分解方法根据信号中各成分品质因子的不同,将信号分解成高共振分量和低共振分量。当转子出现碰摩故障时,振动信号往往由以转频及谐波为主要成分的周期信号、包含转子故障信息的瞬态冲击信号以及噪声组成。周期信号为窄带信号,具有高的品质因子,可分解为高共振分量;而瞬态冲击信号为宽带信号,具有低的品质因子,可分解为低共振分量。本文方法先利用信号共振稀疏分解方法从转子碰摩信号中提取冲击成分,再对提取的冲击成分进行重分配小波尺度谱分析,最后根据尺度图中冲击成分的周期诊断转子碰摩故障。算法仿真和应用实例验证了该方法诊断转子碰摩故障的有效性。
左乙拉西坦对癫大鼠海马组织中SYN和GAP-43 mRNA表达的影响

目的观察左乙拉西坦(LEV)对癫大鼠空间学习记忆能力及海马组织中突触素(SYN)和神经生长相关蛋白-43(GAP-43)表达的影响。 方法SD大鼠随机分为正常对照组,癫模型组,癫模型LEV干预组(LEV组),LEV对照组。通过氯化锂-匹罗卡品诱导建立癫大鼠模型。于建模成功后24 h,LEV组和LEV对照组给予LEV 150 mg/(kg·d);正常对照组和癫模型组给予等量生理盐水。于建模成功后的第7、14、28天通过RT-PCR方法观察各组大鼠海马组织中SYN和GAP-43 mRNA的表达水平,并于第4周应用Morris水迷宫评价大鼠的学习记忆能力。 结果Morris水迷宫测试中,LEV对照组与正常对照组相比,逃避潜伏期和穿越平台次数的差异无统计学意义;癫模型组的逃避潜伏期延长、穿越平台次数减少,与正常对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);而LEV组与癫模型组相比,逃避潜伏期缩短、穿越平台次数增加,差异有统计学意义(P<0.05)。LEV对照组与正常对照组相比,SYN和GAP-43 mRNA表达量的差异无统计学意义;癫模型组的SYN和GAP-43 mRNA的表达量明显降低,与正常对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);LEV组与癫模型组相比,SYN和GAP-43 mRNA的表达量明显增高,差异有统计学意义(P<0.05)。 结论LEV可改善癫大鼠的学习记忆能力,该作用可能与其调节海马组织中SYN和GAP-43 mRNA的表达有关。
基于边界元法的近平板圆孔气泡动力学行为研究

研究了带有圆孔的平板附近气泡动力学特性. 基于不可压缩势流理论, 建立了平板圆形破口附近气泡运动数值模型, 并针对气泡初始位置距离破口很近而导致计算结果发散的数值缺陷, 采用气泡壁和壁面融合的方法, 将流场分离为两个半无限域问题进行求解, 实现了在不同无量纲参数范围内的数值模拟, 数值结果与实验结果符合良好. 通过对圆孔附近气泡运动特性的研究发现, 圆孔对气泡的影响基本与壁面相反, 在膨胀阶段对气泡产生腔吸作用, 收缩阶段产生排斥, 在特定的工况下会产生对射流现象. 最后分析了气泡壁与壁面融合, 流场分离后的气泡动态特性以及各工况参数对其影响规律.
掺杂Y_2O_3和BaCeO_3提高MOD-YBCO超导性能的研究

本文通过在前驱液中添加过量钇盐和铈的有机盐,采用三氟乙酸盐-金属有机沉积法(TFA-MOD)在铝酸镧单晶基体上制备了含有纳米氧化钇和纳米铈酸钡的YBCO薄膜. 与纯YBCO薄膜相比,掺杂Y_2O_3/BaCeO_3的YBCO膜的临界转变温度几乎保持不变,为91 K左右. 而掺杂Y_2O_3/BaCeO_3的YBCO膜的临界电流密度达到5.0 MA/cm~2 (77 K, 0T), 是纯YBCO膜临界电流密度的1.5倍.薄膜中的Y_2O_3和BaCeO_3可能在YBCO内部起到了有效的钉扎磁通作用.
机载C波段全极化SAR海面风矢量反演理论研究及实验验证

机载全极化SAR海面风矢量反演研究对于近海岸复杂气象条件下风矢量探测具有重要意义. 本文从极化散射理论出发,通过分析全极化SAR探测数据与海面风矢量的关系, 设计了全极化SAR海面风矢量反演方案.依据机载SAR高机动性和全极化两个探测特点, 针对VV极化探测数据,提出了基于最大似然估计的海面风矢量反演方法,并设计了飞行实验方案; 针对VH极化探测数据,提出了通过带约束最优拟合的VH极化海面散射模型反演风速, 再利用CMOD5地球物理模型函数计算风向的海面风矢量反演方法. 利用机载全极化SAR探测的台风''海葵''边缘数据,开展了海面风矢量反演实验研究. 研究结果表明,两种风矢量反演方法均可不借助辅助信息,反演复杂气象条件下的海面风矢量. 前者反演风向、风速的均方根误差分别为18.0°, 1.8 m/s, 后者反演风向、风速的均方根误差分别为9.3°, 1.2 m/s,后者的反演精度优于前者. 这是因为VH极化归一化雷达截面与风向和雷达入射角无关,仅与风速密切相关, 更适合复杂气象条件下的海面风矢量反演.
微、纳米尺度下圆盘(火积)耗散率最小构形优化

基于构形理论, 以(火积)耗散率最小为优化目标, 在微、纳米尺度下对圆盘导热问题进行构形优化, 得到尺寸效应影响下的无量纲当量热阻最小的圆盘构造体最优构形. 结果表明: 在微、纳米尺度下, 尺寸效应影响下的圆盘构造体最优构形与无尺寸效应影响时的圆盘构造体最优构形有明显区别. 存在最佳无量纲高导热材料通道长度使无量纲当量热阻取得最小值; 随着扇形单元体数目的增大, 最小无量纲当量热阻先减小后增大, 存在最佳的扇形单元体数目使得无量纲当量热阻取得双重最小值, 这与常规尺度下圆盘构造体相应的性能特性明显不同. (火积)耗散率最小的圆盘构造体(火积)耗散率比最大温差最小的构造体(火积)耗散率降低了7.31%, 也即圆盘构造体的平均传热温差降低了7.31%. 微、纳米尺度下基于(火积)耗散率最小的圆盘构造体最优构形能够降低圆盘构造体的平均传热温差, 同时有助于提高其整体传热性能. 本文工作有助于进一步拓展(火积)耗散极值原理的应用范围.
基于(火积)耗散率最小的"盘点”冷却流道构形优化

基于构形理论, 以(火积)耗散率最小为优化目标, 对冷却流道的"盘点”传热问题进行构形优化, 得到冷却流道的圆盘构造体最优构形. 结果表明: 对于扇形单元体, 在其泵功率给定的条件下, 存在最佳展弦比使得扇形单元体无量纲当量热阻取得最小值; 对于一级树状圆盘, 在其总泵功率给定的条件下, 存在一级与单元级最佳流道宽度比和扇形单元体最佳无量纲半径使得一级树状圆盘无量纲当量热阻取得最小值, 且一级与单元级最佳流道宽度比仅与单元体分支数有关. 当中心圆盘半径等于0时, 一级树状圆盘最终退化成辐射状圆盘, 此时一级树状圆盘半径为临界半径. 当一级树状圆盘半径大于临界半径时, 需对圆盘冷却流道采用树状布置, 反之则采用辐射状布置. 存在最佳单元体分支数使得无量纲当量热阻取得最小值, 这与高导热材料通道的"盘点”导热构形优化结果有明显区别. (火积)耗散率最小和最大温差最小的一级树状冷却流道圆盘构造体最优构形是不同的. 与最大温差最小的冷却流道圆盘构造体相比, (火积)耗散率最小的冷却流道圆盘构造体当量热阻得到极大降低, 其整体传热性能得到明显提高. 因此, (火积)耗散极值原理与对流构形优化相结合, 有助于进一步揭示(火积)耗散极值原理在传热优化方面的优越性.
基于改善关联性Buck变换器的混沌控制

由于Buck变换器具有非线性特性, 在一定参数条件下, 它会处于混沌状态, 此时Buck变换器不能正常工作. 为了抑制Buck变换器的混沌现象, 本文首先建立了Buck变换器的精确状态方程模型, 然后通过分析可控范围图、开关逻辑图、相图、电感电流波形、输出电压波形, 研究了基于改善Buck变换器的电感电流与输出电压之间关联性的混沌控制策略. 研究结果表明: 该控制策略能够将处于混沌状态的Buck变换器稳定在周期1, 2, 4, 8轨道, 且该控制策略不需要预先确定期望的目标轨道, 不依赖于Buck变换器的电路参数, 只取决于一个外部参数即耦合强度, 所以该控制策略同样适用于其他拓扑结构的功率变换器.
分数阶Chua's系统错位同步无感模块化电路实现及应用

基于分数阶混沌系统稳定性理论, 设计高效的非线性控制器, 实现初始值不同的两个分数阶Chua's系统错位投影同步. 根据分数阶复频域近似方法, 提出分数阶系统的等效电路, 实现分数阶Chua's系统错位投影同步的无感模块化电路. 最后,利用改进的混沌掩盖通信原理, 将以上同步方案应用于混沌保密通信中, 在发送端使用分数阶混沌序列对有用信号加密传送, 从接收端可以无失真地恢复出有用信号. 数值仿真与电路仿真证实了提出方案的可行性.
凝集素芯片在糖链结构变化检测中的应用

细胞表面的糖蛋白及糖脂在许多生物学过程中均发挥着重要作用,如免疫保护、细胞通讯、炎症产生等。近年研究发现糖基化的改变与许多疾病如肿瘤的发生发展及转移密切相关。凝集素是一类能够与糖链结构特异性结合而又不具有糖链合成、转移和催化活性,且非免疫来源的蛋白质,已被广泛的应用于糖免疫学研究。凝集素芯片可快速、高通量分析生物样本糖构型,是一种检测细胞表面糖链整体变化的通用平台。本文对凝集素芯片的基本概念、技术发展及其在检测细胞表面糖谱和临床样本分析等方面的应用进行综述,并对其今后的发展方向进行展望。
电网谐波背景下单相并网逆变器的锁相方法

针对分布式电源接入的配电网因临近非线性负载而含有大量低次谐波的问题,提出了一种适用于单相并网逆变器的锁相方法。该方法的核心是一个由主模块和多个谐波模块组成的交错耦合反馈结构,其中主模块是依据梯度下降法来估测基波幅值频率的锁相环(AFPLL),谐波模块是简单的二阶陷波滤波器(NF)。该复合结构可有效消除传统锁相方法在处理畸变电压信号时存在的稳态误差。分别通过畸变电压锁相实验、相位突变实验、幅值突变实验和频率突变实验,评估了该锁相方法的稳态和动态性能。实验结果表明,所提出的锁相方法不但在电压信号严重畸变时具有较高的锁相精度,而且在电压信号发生突变时也具有较快的响应速度。
电动汽车提供辅助服务的经济性分析

合理控制/调度电动汽车充放电, 可以为电力系统提供辅助服务, 改善系统运行的安全性和经济性。基于美国新泽西地区的汽车日常交通行为数据, 建立了分析电动汽车提供调频和旋转备用的经济效益的数学模型, 并就如何控制充放电以使电动汽车代理的总收益最大化作了分析。电动汽车的调频和旋转备用总收益包括备用容量收益、电能收益和环境保护补偿收益; 其成本则包括电池充电成本和电池损耗。以纽约独立系统调度机构所管理的辅助服务市场模式为例进行了计算分析, 仿真结果表明,在电力市场环境下电动汽车通过代理机构提供调频和旋转备用服务在经济上是可行的。
广域保护方案可靠性评估

广域保护原理及实现广域保护所需的技术条件日益成熟,但可靠性仍是制约其进一步完善和应用的主要因素。文中提出了一种基于保护原理性失效概率模型和Markov状态空间法的广域保护原理方案可靠性评估方法。首先,利用原理性失效概率模型对各主要功能模块的可靠性进行了概率分析;在此基础上进一步考虑数据传输和程序编制因素,通过合理划分Markov状态空间对保护原理方案的整体可靠性进行了评估。最后,结合算例进行了相关分析,结果表明所提方法能为设计和优化广域保护方案、寻找广域保护原理方案的薄弱环节提供参考。
基于随机模糊聚类的负荷建模与参数辨识

针对实际负荷的无功功率变化范围比有功功率大的特点以及电力负荷的时变性和变结构性,提出了一种新的负荷建模与参数辨识方法。首先,对linearized-GNLD模型的无功部分进行了改进,以刻画实际负荷的无功部分往往比有功部分具有更大变化范围的特点;进而将有效性函数引入随机模糊聚类中,获得了无需事先给定分类数就能同时获得最佳分类数及相应聚类隶属度的随机模糊聚类新方法;最后,把所提出的新方法与改进的linearized-GNLD模型以及先聚类后辨识策略相结合而获得了新的负荷建模与参数辨识方法。相对于其他方法而言,所建立的模型无需事先给定负荷模型个数而使得实际应用更为方便;同时,由于先聚类后辨识策略,使得每一类负荷模型均是基于类似负荷曲线(节点电压、有功功率、无功功率的负荷曲线组)而获得,相应地所获得的负荷模型也具有更高的辨识精度和更好的推广性。算例证明了所提方法的有效性及正确性。
互联系统交流联络线随机功率波动分析(二)原因分析与改进措施

频域分析与自相关系数分析表明:两大区互联系统交流联络线的随机功率波动中存在较为突出的周期在110 s左右的分量。文中建立了反映实际自动发电控制(AGC)系统运行原理的机理模型,通过模拟互联系统联络线功率控制过程,一方面通过仿真结果分析揭示了该分量明显偏大的原因,另一方面全面深入认识了AGC系统对联络线功率波动的作用与影响。在此基础上,提出了通过AGC控制参数优化提高交流联络线功率控制效果的措施--调整区域控制偏差(ACE)滤波时间常数和减小控制延时,并对此进行了仿真验证。研究成果有利于提高大区互联系统联络线功率控制水平。
WPSS输入反馈时延的自适应分段补偿设计

广域电力系统稳定器(WPSS)是抑制电力系统区间模式振荡最有效的方法之一。WPSS以相量测量单元(PMU)量测的远方同步信号为反馈输入,在将其应用到工程实际时需要着重考虑远方信号的时延问题。从长期来看,时延通常会在一定范围内呈现一定的随机分布特性。文中设计了一种自适应分段时延补偿器,将时延分为若干个区间,对每一个区间设计时延补偿。时延补偿器根据在线量测得到的实际时延自适应地调整控制器的时延补偿区间,以达到最优补偿的目的。文中重点讨论了时延分段的方法以及时延补偿器自适应调整的规则。将提出的自适应分段时延补偿器在两区四机系统中实现,不同工况下的数值仿真结果表明了补偿器的有效性和鲁棒性。RTDS实验结果进一步表明所提方法可行且有效。该方法考虑了长时期内时延的变化,符合工程实际情况,适合于现场工程应用。
计及分布式电源热泵的热电联产协调优化调度与能效分析

针对终端采暖负荷管理,提出了一种新型节能调度方法。利用用户侧分布式热泵分担部分热水散热器采暖负荷,实现采暖能量载体从电力到热水的转化。增加了采暖热水传输时间和热泵采暖耗电负荷为关键优化变量,将采暖热负荷和非采暖电力负荷的边界条件从热电联产机组和纯凝式火电机组的出口扩展到终端用户处,改变了采暖热水负荷和总电力负荷的节能调度约束条件。由此建立了新的节能调度数学模型,在热电联产机组和纯凝式火电机组之间实现了最优化负荷分配。最后,对比分析了抽凝式和背压式2种典型热电联产机组参与新型节能调度的状况。
中国电力行业碳减排综合优化

2010年中国电力行业CO_2排放量约占总排放量的一半,承担着CO_2减排和缓解气候变化的主要责任。首先,简要介绍了中国电力行业CO_2排放现状,然后分别从发电侧、需求侧、电网侧对各减排措施的应用和发展进行分析和评价。在此基础上,提出电力行业碳减排综合优化模型,将需求侧和电网侧的节能潜力等效成虚拟能源,并与发电侧的常规能源进行统一规划,获得经济效益和减排效益综合最优的能源配置方案。采用该模型对中国电力行业的发电能源(包括常规能源和虚拟能源)进行综合优化,结果表明,电力需求侧管理项目的推广和智能电网的建设可对中国电力行业CO_2减排作出较大的贡献,在电力"十二五"规划的基础上,2015年和2020年可分别减少CO_2排放10.0%和12.6%。
2012/2013年东亚冬季风活动特征及其可能成因分析

东亚冬季风目前处于年代际偏强的气候背景下,2012/2013年东亚冬季风强度指数(EAWM)为0.83,连续第六年强度偏强。2012/2013年冬季,北极涛动(AO)指数维持负位相,导致全国平均气温较常年同期略偏低。季内,西伯利亚高压强度变化显著,与之相对应,我国气温季内阶段性变化大,前冬冷、后冬暖。进一步研究表明,前秋北极海冰的大幅偏少是造成东亚冬季风偏强的重要原因,前期海冰范围的减少有利于冬季欧亚大陆北部的海平面气压出现正异常,致使西伯利亚高压的偏强,有利于冷空气南下我国。而西伯利亚高压和东亚冬季风季内变化主要是受平流层环流异常信号影响,1月中旬前后,北半球高纬地区平流层位势高度出现明显正异常并迅速下传影响对流层中低层,造成西伯利亚高压和冬季风季内阶段性偏弱。
经向切变线暴雨落区分析

应用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料,对有静止锋和无锋面的两类经向切变线的暴雨落区从地面形势、高低空系统配置及冷暖空气的相互作用等方面进行精细分析,补充完善低涡、切变线类天气系统暴雨落区位于低涡东南象限的一般概念模型,以满足精细化预报的需求。结果表明:有地面静止锋配合和无锋面的两类经向切变线,在空间结构上有显著差异。由于有静止锋配合的切变线系统具有锋面结构,锋面抬升作用显著,暴雨的第一落区位于地面倒槽顶端;其次,由于冷暖空气相互作用阶段不同,在地面中尺度气旋发展成熟阶段,由于干空气侵人暖湿输送带上空,在静止锋前暖区中,出现暴雨第二落区。在无锋面配合的经向切变线过程中,地面不存在南北风交替的锋面系统,除了低涡东南象限较强的水汽辐合造成的暴雨区,850 hPaθ_e高值区、高比湿舌和弱水汽辐合重合的区域,由于潜在对流不稳定造成另一个暴雨区,且不需低空急流存在。
天气雷达定量降水估测不同校准方法的比较与应用

利用天气雷达联合地面雨量计定量降水估测的局地平均校准法和局地分级平均校准法,分布估计2012年7月21日20:00至22日01:00 BT重庆市荣昌县及附近的降水。结果表明,局地分级平均校准法较局地平均校准法对强降水的估测效果好,同时两种方法的降水估测效果均与所取的局地校准半径大小有关。对降水分布及洪水灾情的分析表明,降水分布与河网的结合是进行中小河流洪水气象风险预报的重要着眼点。
“12.7.22”四川暴雨的MCS特征及对短时强降雨的影响

利用FY2D卫星云图云顶亮温(TBB)资料、雷达回波产品和常规气象观测资料、地面自动站降水资料及NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对2012年7月21-22日四川暴雨中的中尺度对流系统(MCS)特征及其对短时强降雨影响进行分析,结果表明:(1)这次暴雨过程在21日00-06时和21日21时至22日03时有两个明显的6 h短时强降雨阶段。第一阶段中,500 hPa高原涡与700 hPa低涡切变线、低空急流作用,引发盆地西部短时强降雨;第二阶段中,500 hPa高原涡与700 hPa西南涡作用,引发盆地南部短时强降雨。(2)短时强降雨通常由MCS中的深对流特征造成,水平尺度多为β中尺度或更小的γ中尺度系统,具有云顶亮温低、雷达反射率因子大和垂直累积液态水含量高等特点。(3)探空资料分析表明,MCS增长初期,大气不稳定能量高,存在风垂直切变,在低层冷暖平流交汇明显且温度梯度大的区域,有利于激发MCS生成,另外高低层系统作用产生的深厚正涡度对其发生发展亦具有重要作用。在演变过程中MCS具有低层正涡度、负散度,高层负涡度、正散度的垂直结构,且上升速度明显,这种结构特征可能是MCS发展维持的重要因素,亦是产生强降雨的机制之一。
一次西南低涡造成华南暴雨过程的FY-2卫星观测分析

2008年6月11-13日华南发生了一次西南涡暴雨天气过程,其中,广西区有6个台站11日20时至12日20时的降水打破6月雨量历史纪录,分别为东兰306 mm、环江218 mm、灵川270 mm、桂林251 mm、柳城177 mm和田林163 mm。采用
2012年早春广西高架雷暴冰雹天气过程分析

利用常规观测资料和雷达资料,对2012年早春广西高架强雷暴冰雹天气过程进行分析,得出以下结论:(1)冰雹伴随雷暴发生在地面锋后约1000 km,边界层为冷高压控制。850 hPa风速较小,700 hPa以上层有强急流,700~850 hPa有强的垂直风切变,500 hPa高空冷槽东移为对流的发生提供触发条件。(2)冰雹发生在850 hPa切变线南北两侧约200 km范围,等压面锋区强度大;高空槽前正负变温使700~500 hPa垂直方向温度差大,导致层结对流不稳定性加大。当500 hPa低槽移至强锋区上空时,锋面坡度变陡,上升运动加强,不稳定性增大,使得冰胚在对流层中层增长而形成冰雹。(3)风暴追踪信息显示风暴生成高度高,在垂直方向上倾斜增长;质心均在5~6 km,风暴生成后,随着时间的推移逐渐向低层发展,最大反射率以及液态含水量均不大,具有明显高架雷暴特征。
国家级中尺度天气分析业务技术进展Ⅱ:对流天气中尺度过程分析规范和支撑技术

中尺度天气分析技术在对流性天气的短期预报业务中发挥了重要作用。文章介绍了国家气象中心正在发展和试运行的对流天气中尺度过程分析规范和支撑技术,旨在为中尺度对流天气的短时临近分析和预报提供技术方法,其客观技术支撑为中国气象局强对流短临预报系统SWAN、强对流天气综合监测技术和自动站资料快速客观分析技术等。文章以2011年4月17日强对流过程为例,介绍了如何利用多源观测资料(常规和非常规资料)快速识别和掌握强对流天气(短时强降水、雷暴大风、冰雹、龙卷等)实况,分析当前对流系统类型及其结构特征,判断未来影响对流系统发生、发展的中尺度环境条件,并综合考虑客观自动外推算法产品,最终指导预报员对未来0~6 h内的强对流天气影响区域进行短临预报预警。业务试验表明,对流天气中尺度过程分析技术可为强对流天气短临预报业务提供重要参考和依据。
国家级中尺度天气分析业务技术进展Ⅰ:对流天气环境场分析业务技术规范的改进与产品集成系统支撑技术

中尺度天气分析技术已经在我国天气预报业务中发挥了重要作用。2011年以来国家级中尺度天气分析业务技术取得了明显进展,促进了国家级强对流预报业务的发展。《中尺度天气分析业务技术规范》已重新编写和完善,内容分为两篇,第一篇是中尺度对流天气环境场分析;第二篇为中尺度对流天气过程分析,第二篇为新增内容,将另文介绍。短时和短期时效内中尺度对流天气环境场条件分析以配料法思路为基础,重新编排和简化了分析内容,兼顾分析的精细化和分析产品的可操作性,增加了分类强对流天气分析量化指标建议供预报参考,新增了基于局地探空的强对流天气分析规范。中尺度天气分析业务的支撑技术是推进该业务的必备基础,因此国家气象中心改进了MICAPS 3中尺度天气主观分析工具箱功能;开发了中尺度天气分析产品集成系统,包括强对流天气监测产品、中尺度天气分析主观和客观产品、基于不同数值模式预报的强对流参数诊断产品等的数据产品和图形产品等。
基于自组织神经网络算法的华北区域夏季天气气候学特征

对华北区域的天气气候学研究,有助于理解该区域大气环流场与地面要素场之间的相互联系。利用自组织神经网络算法(SOMs),基于1958—2002年夏季ERA-40日平均海平面气压距平场(MSLPA),对华北区域的海平面气压场进行分型,研究其天气气候特征。36种典型地面环流形势被识别出来,包括强北高南低、强西高东低槽、强西北低东南高和强东部高压西伸4种极端类型,以及它们之间的过渡型。天气型的空间特征分析表明二维自组织图上天气型的对称性体现了华北区域天气气候的一般性特征,而非对称性则体现其独特性。天气型演变特征分析表明高、低压系统越强,或以高压系统活动为主时,华北地区的天气形势相对稳定,反之则转变较快。年际变化分析指示出其中6种天气型出现较明显的年际线性变化趋势。最后,分析天气型相应的降水分布特征,表明区域内不同地区的降水来自不同天气型的影响,地面环流场的细小差别将会造成地面强降水中心位置的较大不同,且地形的影响将进一步放大该差别。上述分析结果采用更完整和更高时间分辨率的资料,定量化地研究华北区域夏季的天气分型特征,拓展其天气气候学研究。研究成果可用于发展客观化的数值模式典型天气过程识别技术,以及作为区域气候情景分析的基础。
四城市成年居民夏季日均饮水次数与每次饮用量的分析

目的分析北京、上海、成都、广州四城市居民的夏季日均饮水次数及每次饮水量,以及饮水次数、每次饮水量与总饮水量的关系。方法采用多阶段随机抽样法,以四城市18~60岁1483名成年人为对象,进行连续7d的饮水记录调查,由对象利用定量用具详细记录每次饮水种类及饮水量。总饮水量为白水、茶水、和饮料的饮用量之和。结果日均饮水次数是4.9±1.6次,1208人(81.5%)的饮水次数小于或等于6次。平均每次饮水量为(359±197)ml。饮水次数与总饮水量呈正相关(r=0.3892,P>0.0001),与每次饮水量呈负相关(r=-0.2134,P>0.0001);总饮水量与每次饮水量呈正相关(r=0.7749,P>0.0001)。结论我国四城市居民每天饮水次数大于6次的人数较少,而每次饮水量相对较多。因此,应加强我国居民健康饮水方式的宣传教育。
滇西高黎贡山变质带变质深成岩特征及时代

高黎贡山变质岩带中(腾冲大蒿坪地区),原划归古元古代高黎贡山岩群中广泛存在的变质深成岩类,原岩实际为早白垩世(163.5±5.7 Ma)花岗闪长岩和晚白垩世(74.0±2.0Ma)二长花岗岩类,属变质的燕山期深成侵入岩,可划分为扬飞水角闪黑云花岗闪长质片麻岩、芹菜塘花岗片麻岩两个变质地体单元.早白垩世花岗闪长岩形成于造山前期同碰撞火山弧环境;晚白垩世二长花岗岩侵入岩形成于造山前期碰撞造山环境,并沿断裂带强烈侵位.原岩经喜马拉雅早期韧性剪切带动力变质,变质强度达高绿片岩相或低角闪岩相,形成花岗质片麻岩类,喜马拉雅中期叠加脆韧性动力变质作用.
晚三叠世以来龙门山的隆升-剥蚀过程研究--来自前陆盆地沉积通量的证据

本文根据钻井、地层剖面等资料,利用Surfer8.0软件编制出晚三叠世以来龙门山前陆盆地各构造层序的残留地层等厚图,计算出6个构造层序地层的沉积总量、沉积通量.沉积通量分别为:300.2g /(m~2 ? ka) 、66.5 g /(m~2 ? ka) 、71.7 g /(m~2 ? ka) 、38.5 g /(m~2 ? ka) 、113.0 g /(m~2 ? ka) 、1204.6 g /(m~2 ? ka).利用物质平衡法将各阶段沉积物回剥至物源区,计算各阶段物源区剥蚀速率分别为:167.3 mm/ka、22.5 mm/ka、22.9 mm/ka、9.8 mm/ka、22.9 mm/ka、319.4 mm/ka.计算结果表明,晚三叠世以来,物源区的剥蚀速率和沉积区的沉积速率均具有先减小后增大的变化规律,晚三叠世和晚新生代是剥蚀-沉积过程最强烈的两个阶段,可能对应了龙门山强烈隆升的两个时期.根据对盆地沉积物总量的估算,利用物质平衡的原理,可以推算出龙门山自晚三叠世开始隆升到现在,龙门山冲断带的地壳隆升幅度大于10~12km,平均剥蚀厚度超过7.05km.
浅谈沉积物重力流分类与深水沉积模式

从浊流理论创立到现在的60余年时间里,深水沉积学研究已经取得了长足进展.但由于水下过程的复杂性,对沉积物重力流及沉积模式的认识存在颇多分歧.本文在对深水沉积研究历史与进展进行回顾与总结的基础上,对重力流各种分类方案及相应沉积模式进行了对比分析,认为:①人们对深水沉积的认识经历了一个螺旋式上升旋回;Bouma序列成因存在多种解释;砂质碎屑流概念是对Bouma序列、扇模式的发展. ②沉积物重力流分类必须遵循流变学和沉积物搬运机制的重力流分类方法. ③ Shanmugam新近建立的碎屑流主导斜坡模式解决了斜坡区的砂体成因分布问题(原来认为此处"过路不停”无砂质沉积). ④地震沉积学的发展与应用必将促进人们对深水沉积的认识,从而建立更合理的深水沉积模式.
不同扩繁模式对朝鲜淫羊藿有效成分累积的影响

目的研究不同扩繁模式对朝鲜淫羊藿有效成分累积的影响,为朝鲜淫羊藿规范化栽培提供理论依据。方法采用紫外可见分光光度法与HPLC法测定不同扩繁模式下朝鲜淫羊藿中总黄酮和淫羊藿苷的量。结果不同扩繁模式下,朝鲜淫羊藿有效成分量存在显著差异,50%遮光人工栽培和自然光下人工栽培的总黄酮和淫羊藿苷量受采收期和采收年限的影响较小,有效成分量高。结论朝鲜淫羊藿以50%遮光人工栽培扩繁模式最佳。
痰热清注射液中主要活性成分在大鼠体内的药动学研究

目的研究痰热清注射液在大鼠体内药动学特征。方法以痰热清注射液中的主要活性成分黄芩苷、熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸的血药浓度经时过程,表征痰热清注射液在大鼠体内药动学特征。大鼠单次iv给予(1.25、2.5、5.0 mL/kg)或多次iv给予(5.0 mL/kg)痰热清注射液,LC-UV法测定黄芩苷的血药浓度,LC-MS法测定熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸的血药浓度。采用WinNonlin 6.3软件计算药动学参数。结果单次iv痰热清注射液2.5 mL/kg后,黄芩苷、熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸的t_(1/2)分别为(48.19±12.74)、(56.19±33.33)、(109.96±58.39)min;AUC_(0~6 h)分别为(1 718.02±656.49)、(1 150.83±371.53)、(541.52±403.69)μg·min/mL;给药量在1.25~5.0 mL/kg时,3种成分的t_(1/2)无剂量相关性,黄芩苷和熊去氧胆酸的AUC_(0~6 h)均与剂量呈良好的线性关系(r>0.99),而鹅去氧胆酸的AUC_(0~6 h)与剂量呈正相关性。多次给予痰热清注射液5.0 mL/kg后,黄芩苷、熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸的AUC0~6 h分别为(2 872.37±476.45)、(3 339.63±939.94)、(1 241.29±408.38)μg·min/mL;蓄积常数分别为83.3%、118.5%、168.0%。结论单次给于痰热清注射液1.25~5.0 mL/kg后,黄芩苷和熊去氧胆酸在大鼠体内的消除过程是线性的,而鹅去氧胆酸可能是线性的。多剂量iv后,黄芩苷和熊去氧胆酸的血药浓度无明显蓄积现象,而鹅去氧胆酸有一定的蓄积倾向。
ITS2条形码序列对茜草科黎药植物的鉴定

目的利用DNA条形码技术通过ITS2序列对海南茜草科黎药植物进行快速鉴定。方法对样本的核基因ITS2片段进行PCR扩增并双向测序,所得序列经CodonCode Aligner拼接后,利用MEGA5.0软件进行数据分析,并构建聚类树。从ITS2网站上获得ITS2二级结构信息,利用TAXON DNA软件分析序列种内、种间变异并作barcoding gap分析。结果构建的系统树各个种不同样本均分别聚在一起,表现出单系性;各ITS2二级结构种内无明显差异;种间存在明显差异;基于ITS2序列的barcoding gap图显示种内变异和种间变异存在明显的barcoding gap。结论ITS2序列可以作为DNA条形码对海南茜草科黎药植物进行快速鉴定。
双功能型吡啶基离子液体的性质及在染料敏化太阳电池中的应用

采用高压釜无溶剂法合成了一种吡啶碘离子液体1-乙基-4-叔丁基吡啶碘(TBEPI), 并将其应用到染料敏化太阳电池(DSC)中. 利用电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安(CV)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)研究了TBEPI作为碘源的电解质的电化学性质、在TiO_2膜上的吸附特性及抑制TiO_2/染料/电解质界面电子复合的动力学过程. 结果表明, TBEPI作为碘源可提供充足的碘离子, 其电解质的电导率、电化学窗口及氧化还原电对的扩散能力都满足电池工作的需要. TBEPI可有效吸附在TiO_2表面形成阻挡层, 抑制TiO_2/染料/电解质界面的电子复合过程, 与传统的以1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘(DMPII)作为碘源的DSC相比, 光电转换效率(η)由7.1%提高到7.5%.
新型微孔磷酸铝[C_4N_2H_(14)]~(2+)[H_2Al_3P_3O_(14)]~(2-)的合成、结构及相转变

以3-甲氨基丙胺为结构导向剂, 在水热条件下合成了1个具有三维开放骨架结构的微孔磷酸铝化合物[C_4N_2H_(14)][H_2Al_3P_3O_(14)](1), 并通过X射线单晶衍射确定了其结构, 用粉末X射线衍射(PXRD)、热重(TG)、元素分析(ICP及CHN)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征. 结果表明, 化合物1属正交晶系, Pbca空间群, 晶胞参数a=1.59839(11) nm, b=0.99402(6) nm, c=1.82261(11) nm, V=2.8958(3) nm~3. 化合物1的无机骨架由铝氧多面体(AlO_5/AlO_6)和磷氧四面体(PO_4)严格交替连接构筑而成, 形成了在[010]方向上具有一维十元环孔道的三维阴离子开放骨架. 每个P原子通过桥氧原子与相邻的4个Al原子相连, 而Al原子除了通过桥氧原子与相邻的4个P原子相连之外, 还通过羟基的桥氧原子与1个或2个Al原子相连, 分别形成五配位和六配位的Al. 化合物1在550℃空气或氧气气氛下灼烧5 h后转变为具有ATV分子筛结构的微孔磷酸铝分子筛AlPO_4-25, 且一直稳定到800℃.
湖南省森林碳汇估算与评价

作为二氧化碳等温室气体的主要吸收和储存者--森林资源,其固碳能力水平对经济社会的可持续发展具有重要意义。运用生物量清单法的理论和方法,定量评价了湖南森林碳汇量。研究结果表明:湖南省森林碳汇量大,森林碳汇密度高,严重依赖于自然环境和林业工程项目;同时,分析了森林碳汇量与碳密度、林业工程项目及产业能源消耗的关系,提出了增加森林资源碳汇、促进区域经济社会可持续发展的政策建议。
贵州黔东南主要森林类型碳储量研究

通过样地实测生物量和采用重铬酸钾法测定植物地上部分各器官含碳率,对贵州黔东南主要森林类型碳储量进行了研究。结果表明:黔东南5种主要森林类型的碳储量介于334.32~566.79 t·hm~(-2)之间,且马尾松纯林(566.79 t·hm~(-2))>杉木纯林(403.74 t·hm~(-2))>落叶阔叶林(374.07 t·hm~(-2))>常绿阔叶林(352.35t·hm~(-2))>针阔混交林(334.32 t·hm~(-2));同类森林生态系统中土壤层的碳储量最高,介于286.66~481.49 t·hm~(-2)之间;乔木层次之(15.23~74.58 t·hm~(-2)),枯落物层再次,林下灌木及草本层碳储量最小;乔木层的碳储量以马尾松纯林最大(74.58 t·hm~(-2)),以杉木纯林最小(15.23 t·hm~(-2));林下灌木及草本层与枯落物层碳储量相对较小且相差不大;中幼林年均固碳能力表现为针阔混交林>马尾松纯林>落叶阔叶林>杉木纯林>常绿阔叶林;不同类型林分土壤含碳率随土层深度的增加呈逐步下降的趋势,其中表层土的含碳率呈现为马尾松纯林>针阔混交林>常绿阔叶林>落叶阔叶林>杉木纯林。土壤层和乔木层是黔东南整个森林生态系统中最大的碳库。
杉木人工林地土壤水分蒸发的时空变化特征

为了研究土壤水分蒸发规律,做好蓄水保墒,减少水分的非生产消耗,需要了解水分运动规律。本实验利用2012年湖南会同定位观测站第Ⅱ集水区实测数据,研究杉木人工林地土壤水分蒸发日变化、月变化、及不同坡位的变化规律。结果表明:土壤水分观测日最大分时蒸发量发生在9:00~11:00时段,月均蒸发量在6月中旬左右达到最大峰值;春季3~5月期间土壤含水量的平均变化程度较小,而夏季6~7月期间土壤含水量的平均变化程度较大;不同坡位因土壤层厚度、空气流动程度及林下植被凋落物的种类和混合比例不同,其土壤水分蒸发量呈现明显差异。结合这些特点,试图分析其形成的原因,为后期研究提供了参考方向。
鹰嘴界自然保护区不同森林类型固碳释氧功能研究

为研究不同森林类型固碳释氧功能效益,采用野外观测和室内实验相结合的方法对会同鹰嘴界自然保护区的阔叶混交林、杉木毛竹混交林和杉木林等森林类型植被生长状况和林地土壤容重、有机质等指标进行监测,并运用蓄积量与生物量的转换关系对鹰嘴界自然保护区不同森林类型的生态系统固碳释氧功能效益进行定量分析。结果表明:(1)不同森林类型林木平均生物量存在明显的差异性,即:阔叶混交林(233.49 t·hm~(-2))>杉木毛竹混交林(181.18 t·hm~(-2))>杉木林(82.53 t·hm~(-2));(2)土壤碳密度表现为:杉木毛竹混交林(42.55 t·hm~(-2))>阔叶混交林(36.60 t·hm~(-2))>杉木林(32.94 t·hm~(-2));(3)主要森林类型的固碳释氧效益表现为:阔叶混交林>杉木毛竹混交林>杉木林。该研究成果较为准确地反映了鹰嘴界自然保护区森林生态系统的固碳释氧效益,对鹰嘴界自然保护区森林建设与保护有一定的参考价值。
植物填埋降低大气二氧化碳技术研究

种植速生、丰产、捕碳效率高的陆生和水生草本植物,一年可刈割多次,其叶面总面积和叶绿体总数量,大于相同种植面积、多年一次生命周期的乔木的叶面总面积和叶绿体总数量;其总捕碳量,是相同种植面积乔木总捕碳量的40~50倍。根据上述发现,作者首次提出种植速生、丰产的草本植物,通过光合作用将大气中的CO_2转变成有机化合物填埋到地层下,实现全球大气CO_2负增长的方法。每年填埋380~400亿t植物,50年内,即可将大气中的CO_2浓度由当前的0.039 1%降低到工业革命前的0.027 5%。开辟了人类应对大气温室效应危害的新途径。
油茶优良无性系芽苗砧嫁接技术体系的研究

为继续优化油茶芽苗砧嫁接技术,以'湘林'系列油茶优良无性系为材料,研究了5种不同的基质类型、2种不同规格的容器杯、2种嫁接部位、2种接穗类型、砧木所保留根系的长度以及接穗叶片的保留程度对油茶芽苗砧嫁接苗成活率与苗木长势的影响,研究结果表明:基质以黄心土∶泥炭土∶河沙=2∶1∶1最适宜;容器杯规格以10 cm×12 cm最适宜;嫁接位置以胚芽最适宜;接穗类型以腋芽最适宜;叶片保留程度以留叶1/2最适宜。初步建立了油茶芽苗砧嫁接技术体系,为提高芽苗砧嫁接成活率及新梢长势提供了理论依据。
森林土壤有机碳含量与不同形态氮含量的相关性

为阐明土壤有机碳含量与土壤氮的关系,以莽山国家森林公园内典型植被类型土壤为研究对象,采用野外定位监测与室内实验相结合的方法,分析比较了土壤有机碳与不同形态氮含量之间的相关关系。结果显示:莽山国家森林公园森林土壤有机碳、全氮含量随土壤深度增加而减小;氨氮含量、硝氮含量呈现出0~20 cm>20~40 cm>60~100 cm>40~60 cm,亚硝氮含量呈现出20~40 cm>40~60 cm>60~100 cm>0~20 cm;相关分析表明有机碳含量与亚硝氮含量相关关系不显著,有机碳含量与氨氮含量呈显著线性正相关关系,有机碳含量与土壤层次呈极显著的线性负相关关系,有机碳含量与硝氮含量和全氮含量均呈极显著的线性正相关关系。该研究结果对于指导林木的配方施肥、保障森林资源的可持续发展以及充实森林土壤碳汇功能的研究有重要意义。
不同种源红榉苗期生长节律的研究

以红榉5个不同种源为研究对象,对其苗期生长量进行测定;采用Logistic方程拟合其苗高和地径生长规律,建立生长模型,并根据拟合曲线的相关系数求相应种源的苗期物候和生长参数。进行比较分析。结果表明:(1)红榉苗期苗高和地径生长为全期生长类型,且符合"S"型曲线,并能用Logistic生长方程对其动态生长节律很好的拟合;(2)红榉种源幼苗苗高、地径的物候期参数和生长参数均存在比较明显的差异,各种源间线性生长量占总生长量百分率为54.60%~66.55%。
不同种源文冠果果实及种子表型性状变异的研究

为文冠果良种的选育提供理论依据,对不同种源文冠果果实和种子性状的变异情况进行研究,结果表明:不同种源种子经济性状(含种子千粒质量、最大及最小种子质量、种子平均体积及种子比重)由优到劣依次为P(山西蒲县)>Q(黑龙江哈尔滨)>D(河南济源)>F(河南洛宁)>S(辽宁沈阳)>E(河南灵宝)>M(山西静乐)>O(山西朔州)>I(内蒙翁旗)=C(甘肃定西)>N(山西代县)>R(甘肃平凉)>J(青海西宁)=K(山西绛县)>G(河南淅川)>H(辽宁建平)>L(山西岚县)>A(宁夏贺兰)=B(陕西淳化);不同种源种子性状由优到劣依次为Q>F>S>D>R>E=I=P>H=M>K=N>O>G>B>C>J>L>A;不同种源果实性状由优到劣依次为D>E>H>I>J=K>S>G>C>A>L。
基于多期遥感的三峡库区森林景观破碎化演变研究

实施三峡工程以来,三峡库区森林空间分布及其景观格局发生了显著变化,非常值得关注。研究以三峡库区遥感解译的1990、2002、2011年3期森林分布数据为基础,建立森林破碎化分析模型,运用ArcGIS10.0和Fragstars4.0软件,选取合适的景观格局指数,对库区森林景观格局动态和破碎化进行了分析。结果表明:1990~2011年间,三峡库区森林斑块面积和数量明显增加,斑块间异质性减弱;2011年森林面积比例超过70%的地理网格单元达40%,比1990年提高15%;森林景观聚集度、优势度升高,团聚性不断增强,破碎化程度明显改善,森林生态系统稳定性增强。由此证明,在长期的人工造林等植被建设和保护工程作用下,能够促进森林景观格局的改善,减缓森林景观破碎化,增进森林生态系统的复杂性和稳定性。
采用稀疏表示的红外图像自适应杂波抑制

针对红外图像中弱小目标的检测问题,提出了一种基于图像稀疏表示的自适应杂波抑制方法。首先,采集500帧红外图像样本,通过训练学习构造包含图像各个层次结构特征的多成分超完备字典;然后,通过红外图像的协方差自适应地选择与图像子块对应的超完备字典对图像进行稀疏表示,利用匹配追踪算法得到子图像在超完备目标字典下的最佳表示系数;最后,根据表示系数以及对应的原子向量对图像子块进行重构,从而得到突出红外小目标的高信噪比重构图像,实现杂波抑制。不同环境下的多项实验表明,该算法可在复杂背景下自适应地抑制杂波,提高图像的信噪比;通过简单的阈值分割可以分开目标和背景,为之后的目标检测处理奠定基础。得到的性能评价指标显示:本算法计算量较小,实时性较强,鲁棒性较强,易于硬件实现。
基于GIS的长白山森林景观格局分析

以研究区的林相图和森林资源小班调查数据为基本资料,利用地理信息系统ArcMap和景观结构分析软件Fragstats,从景观格局总体特征、景观类型水平异质性和景观水平异质性三个层次对该林场森林景观格局进行分析。结果表明:该林场以有林地为主,其他景观类型零星分布于有林地中,天然林面积比人工林大;森林景观以天然针阔混交林为主,斑块分布集中,形状复杂,破碎度小,人工落叶松林面积较小,形状简单,破碎化程度高。总体上研究区景观异质性较高,景观类型丰富,但人工林景观受人为干扰程度较大,结构不合理,必须调整景观斑块结构和保护景观多样性。
林木冠层图像的分割方法研究

现代林业研究中,有效的提取并分析图像数据中树木信息,对树木深层信息挖掘起着很重要的作用。实际上,从复杂的林业图像中准确的分割出目标植物是很多后续图像研究的关键问题之一。大津法是目前使用最为广泛的图像分割算法之一,但是由于树木图像的自然性,该方法对冠层图像临界处分割往往存在较大误差。为解决该问题,本文结合类间方差及类内聚度这两个度量值,改进大津法阈值选取目标函数,并且以银杏冠层图像为例进行分割,结果表明:(1)对于郁闭度较小的冠层图像,两种分割方法得到的分割效果较为相近;(2)对于郁闭度较大的冠层图像,本文改进方法较传统大津法可得到更好的分割效果。(3)改进法分割冠层图像是可行的。
微机械陀螺检测接口建模及前置放大器优化

为了进一步提高微机械陀螺的极限分辨率,建立了基于SOI工艺的微机械陀螺的检测接口模型,并设计了与之相匹配的前置接口放大器。首先,根据陀螺表头的实际结构建立了微机械陀螺表头的RC集总参数模型和微机械陀螺检测接口的噪声模型,分析了检测接口主导噪声源及提高极限分辨率的措施。然后,在跨阻式前置放大器的基础上设计了改进的与检测接口匹配的T型前置放大器。实验结果表明:相比于跨阻式前置放大器,采用改进的T型前置放大器的等效噪声输入电流由1.18 pA/√Hz降低至0.27 pA/√Hz,对应的电容极限分辨率可达到0.62 aF/√Hz。结果显示,采用与检测接口匹配的T型前置放大器提高了微机械陀螺的极限分辨率。
基于多视影像匹配的三维彩色点云自动生成

针对三维虚拟场景构建的需要,提出了一种基于多视影像匹配的航空影像三维彩色点云自动生成算法。该算法采用了一种全新的物方与像方信息融合的多视影像概率松弛整体匹配策略,以综合利用多幅影像信息来提高匹配的可靠度;然后,基于多视影像匹配结果,采用多影像光束法平差来计算待匹配点的三维坐标;最后,采用平差模正确性的统计检验对三维坐标计算的准确度进行定量衡量。利用该算法对实际航空影像进行实验,统计检验得到的可靠度超过了90%,表明所提出的三维彩色点云生成方法具有较高的稳定度和精度。基于所提出的方法可将多视影像重叠区域内的所有平面像素转换为三维点,从而自动生成表达地理场景的全数字化的三维彩色点云,能很好地满足大范围三维地理场景快速重建的需要。
微生物燃料电池电能采集系统

设计了用于微生物燃料电池的电能采集电路。考虑微生物燃料电池输出功率小(约0.5 mW),不足以直接驱动负载和升压电路,故采用电荷泵收集电池的电量作为后续直流变换电路的启动电压。以超级电容为储能元件,最终直流变换成负载需要的电压。电荷泵和升压电路之间设计了一个电子开关,根据设定的阈值能自动闭合与断开。实验显示:该电路在0.3 V,0.5 mA输入时就能开始运行,电子开关在2.2 V时闭合,在1.6 V时断开,可实现储能电容自动循环充放电,充电速度和输入电压成正比,和储能电容的大小成反比,最终电压变换成3.3 V或者5 V。实验结果表明:该电路适用于微生物燃料电池电能的采集,能收集污水处理时产生的电能,能间歇地为户外水质检测系统提供电能,实现了燃料电池电能的实用化。
圆杯型陀螺振子特性的仿真分析

对圆杯型陀螺(Cupped Wave Gyro)振子的特性进行研究,通过有限元分析,分析出振子的固有振动频率和相关振型,找到振子各结构参数对其固有频率影响的规律。通过总结分析,对多参数进行综合选取,提出一种借助于仿真手段进行振子结构参数优化的方法,并给出合理的结构设计参数。最后将该方法与实际应用相结合,加工圆杯型陀螺振子。实验结果证明该方法可行,为实际生产和加工奠定了基础,可推广至一般的固态振动陀螺的参数设计。
典型缝翼机构虚拟仿真及运动卡滞可靠性分析

前缘缝翼机构为单自由度冗余驱动系统。工作中如果内外侧运动不协调就可能产生过大的阻力导致机构卡滞,进而影响飞机性能。为此,基于多个软件平台,建立了典型缝翼机构参数化的刚柔耦合虚拟样机,得到了缝翼机构在典型工况下受多因素耦合影响时的动态响应特性;分析了齿轮转速及几何尺寸不协调对缝翼收放的影响,得到了齿轮分度圆半径及齿轮转速的允许范围;最后以运动卡滞为典型失效模式,以齿轮转速和齿轮齿条分度圆半径为随机变量,采用蒙特卡罗法对其进行了可靠性及可靠性灵敏度分析,得到缝翼机构的运动卡滞可靠度和各设计变量对可靠度的归一化灵敏度。为缝翼的性能评估和进一步优化设计提供了参考。
载人飞行器在轨视景仿真图像抖动研究

在航天员训练用的飞行程序训练模拟器视景仿真中,为了获得较好的视景图像效果,往往需要使用GPU进行视景仿真计算,然而载人飞行器在轨飞行时,飞行器相对地球惯性坐标系位置数据值大,已超出单精度GPU有效表达范围,导致视景图像抖动。详细分析视景图像抖动产生的原因,给出消除图像抖动的仿真方法,并提出评估图像抖动大小的计算方法。最后,以计算用例对比该计算方法与观察实际仿真图像效果,证实了该计算方法的有效性。该计算用例同时验证了消除图像抖动仿真方法的合理性和有效性。
基于透明适配法的虚拟家居在线协同设计系统

随着互联网的日益普及和网页虚拟现实技术的迅猛发展,用户们也不再像过去那样单纯被动地依靠设计师为他们家居设计,而更愿意自主设计自己的家居,并频繁地参与到设计师的设计当中。设计师也希望能够实时地将自己的三维设计效果乃至完整设计过程都分享给用户。因此,提出了一种基于Web3D的多人虚拟家居协同设计的网上实时可视化虚拟设计的解决方案。采用了透明适配法来实现网上多人实时协同互操作,基于ActionScript实现了由(HouseDIY)原数据结构向适用于透明适配协同设计的通用树型数据结构的转化,无需改变HouseDIY的源代码就完成了基于透明适配的网上协同设计的各种DIY功能,并取得了较好的用户体验和视觉效果,同时具有实时响应速度快,同步性好,稳定性高的优点。
基于分布式共享内存的RTI通信机制研究

共享内存可以为运行于多核计算平台的进程间提供高效的通信方式,目前的HLA仿真运行支撑平台RTI主要采用基于TCP/IP的通信机制,不能充分发挥多核计算平台的核间高速共享内存通信优势。结合RTI体系结构和多核的通信特点,提出了一种基于分布式共享内存的RTI通信机制——SMCM机制,该机制为每个盟员设立一个独立的消息接收共享内存区域,发送盟员通过向接收盟员内存区写数据实现消息发送,并基于信号量机制实现盟员进程间访问控制,避免了共享内存访问冲突,提高了盟员间的通信效率。多核平台上的对象管理服务性能测试表明,与当前国际上普遍使用的pRTI相比,使用SMCM机制的RTI端对端通信延迟约为pRTI的1/3,吞吐量也明显高于pRTI。
黑痣菌属一新种记录

报道采自云南昆明黑痣菌属一新种大节竹黑痣菌(Phyllachora indosasae),寄生于禾本科毛竹族(Phyl-lostachydeae,Graminae)大节竹属植物七彩虹竹(Indosasa hispida McClure cv.'Rainbow')上,对其进行了拉丁文描述、形态描述、图和讨论。模式标本保存于云南农业大学真菌标本室(MHYAU)。