mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
柔性超级电容器电极材料制备方法研究进展

随着柔性超级电容器在可穿戴、小型化、便携式、柔性消费电子产品中的潜在应用,新材料、新加工技术和新设计得到了推广。电极材料是柔性超级电容器中重要的组成部分,其优异的性能决定了整个器件的应用。通过介绍柔性超级电容器电极材料的制备方法,总结了柔性超级电容器现阶段发展所面临的挑战,期望为制备高性能的柔性超级电容器提供参考。
贵州石漠化区布依族传统村落人居环境适宜度

为了解传统村落人居环境对石漠化及地形地貌的适应性,采用德尔菲法、综合权重法确定了石漠化区布依族传统村落人居环境适宜度评价指标体系及权重,并收集指标数据和确定人居环境适宜度值与阈值,综合分析了人居环境适宜度.结果表明: 10%的布依族传统村落位于强度与极强度石漠化区,且有择优环境的传统;人居环境适宜度指标体系由经济、历史文化、生态、社会、建筑环境适宜度5个一级指标及26个二级指标组成,该指标体系对喀斯特区村落均适宜;总体上,综合环境适宜度值( 2.81 ~ 3.77)与经济( 0.77 ~ 1.17)、历史文化( 0.39~0.50)、生态( 0.83~1.07)、社会环境( 0.38 ~ 0.53)适宜度值随石漠化强度递增而递减,而建筑( 0.43 ~ 0.51)则无显著变化,石漠化对经济、历史文化、生态和社会环境影响深远且有协同关系;人居环境适宜度阈值下限为2.93,低于2.93可考虑搬迁或采取措施提高其值;山地半坡传统村落人居环境适宜度值( 3.56)高于洼地( 3.42)和谷地( 3.16);石漠化区传统村落人居环境适宜度比普通村落高,但低于常态地貌,其主因是经济与生态的差异;石漠化区传统村落人居环境提升应加强石漠化综合治理及政策支撑,发展生态经济与旅游及保护历史文化或生态移民.本研究可为喀斯特区村落人居环境保护规划、建设等提供理论依据.
施用生物有机肥对黄瓜连作土壤有机碳库和酶活性的持续影响

采用田间定位试验和室内培养试验相结合的方法,研究了一次性施用生物有机肥对黄瓜连作土壤有机碳组分、有机碳矿化和酶活性的持续效应.结果表明:连续种植4季黄瓜过程中,与对照处理( CK)相比,施用生物有机肥可明显增加黄瓜连作土壤总有机碳、活性碳库、缓效碳库和惰性碳库的有机碳含量,且随着黄瓜连作季数的增加,土壤惰性碳库比例逐渐增加;连续种植4季黄瓜后,施用生物有机肥处理中土壤有机碳累计矿化量和日均矿化量与CK相比分别增加了17.3%~31.0%和7.8%~43.0%,且在同一季黄瓜成熟期,施用生物有机肥还能提高黄瓜连作的土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶(中性)的活性,增幅分别为10.5% ~62.1%、4.8%~25.5%、3.9%~21.4%和4.6%~66.4%.相关分析和通径分析结果表明,黄瓜连作过程中4种酶的活性与土壤有机碳各组分动态变化均呈显著相关,且黄瓜连作过程中土壤脲酶和蔗糖酶活性是影响有机碳矿化的主要生物酶.施用生物有机肥可提高黄瓜连作过程中土壤有机碳各组分含量和酶活性,增加土壤惰性碳库比例、有机碳累计矿化量和矿化速率,从而增强土壤固碳能力.
土壤有机碳和微生物群落结构对多年不同耕作方式与秸秆还田的响应

土壤有机碳对维持陆地生态系统功能和缓解土壤退化问题至关重要,土壤微生物参与土壤有机碳的循环过程,而耕作方式与秸秆还田影响土壤有机碳和微生物群落.本试验采用裂区试验设计,耕作方式为主区,分别设深松( ST)和旋耕( RT)处理,副区为秸秆还田量,分别设秸秆全还田( F)和秸秆不还田( 0)处理,采用Illumina测序技术测定土壤微生物群落结构和固碳功能基因,并测定了2012—2017试验年间土壤有机碳含量.结果表明: 1)深松耕作和秸秆还田均显著提高了pH、微生物生物量碳、总氮、粉粒含量、黏粒含量,而显著降低了砂粒含量; 2)试验年间各处理的土壤有机碳( SOC)含量均呈增加趋势,但与旋耕耕作和秸秆不还田处理相比,深松耕作和秸秆还田处理的平均有机碳增量分别显著提高30.6%和33.2%; 3)土壤中最丰富的细菌类型为变形菌门,其次为酸杆菌门和芽单胞菌门; 4)深松秸秆还田处理( STF)具有较高的微生物多样性; 5)除砂粒含量外,土壤pH、微生物生物量碳、总氮、粉粒和黏粒含量均促使深松秸秆全还田处理下的微生物群落结构向着有利于有机碳积累的方向发生变异; 6)除二糖和寡糖代谢途径外,CO_2固定、发酵、主要碳水化合物代谢、一碳代谢、糖醇、有机酸、糖苷水解酶类的代谢功能基因丰度均表现为深松耕作显著高于旋耕,且均与土壤有机碳呈正相关关系.因此,深松结合秸秆还田能够改善土壤基本性质与土壤微生物群落结构,有利于增加土壤固碳能力和解决土壤退化问题.
干旱胁迫对甘薯苗期根系分化和生理特性的影响

以‘济薯26'和‘广薯87'为试验材料,采用砂培试验方法,以10%浓度的聚乙二醇( PEG-6000)模拟干旱胁迫,动态研究了干旱胁迫对甘薯发根分枝结薯期的3个不同阶段根系形态、内源激素、叶绿素荧光和活性氧代谢的影响.结果表明:不同时期干旱胁迫均导致甘薯生物量显著降低,影响程度为移栽后第10天>第20天>第30天.与正常供水相比,移栽后10 d干旱胁迫导致甘薯平均直径和根体积下降幅度最大,其次是移栽后20 d,最后是移栽后30 d.双因素分析表明,不同时期和干旱胁迫显著影响了根系形态特征,且交互效应显著.不同时期干旱胁迫均显著降低了甘薯功能叶的叶绿素荧光特性,导致光合产物形成受阻,进而抑制了甘薯根系的分化.不同时期干旱胁迫均导致根系中促生长激素(吲哚乙酸和玉米素核苷)含量显著下降,抑制生长激素(脱落酸)含量显著上升,以及激素间比例失衡,从而抑制甘薯根系分化,且胁迫时间越早,甘薯根系分化受阻越严重.其中,济薯26根系分化受阻的严重程度显著低于广薯87.逐步回归分析表明,根内源激素和叶绿素荧光是影响平均直径和根体积的关键指标( R分别为0.936和0.972);通径分析表明,对甘薯平均直径和根体积的影响直接作用系数较大的是玉米素核苷、最大光化学效率和脱落酸.甘薯的水分临界期在发根分枝结薯期,其中移栽后第10天对干旱胁迫更敏感.在实际生产中,应加强栽苗后缓苗水分的供应.
高寒草甸根际土壤化学计量特征对草地退化的响应

为深入理解高寒草甸退化过程中根际和非根际土壤中碳( C)、氮( N)和磷( P)的化学计量特征和土壤养分的变化规律,并获得退化草地土壤养分和微生物养分限制的信息,本研究以祁连山东缘4个不同退化程度高寒草甸为对象,通过采集优势植物根际土( 0 ~ 2 mm)和非根际土( 0~10 cm)的土壤样品,分析了土壤C、N、P浓度和比例,土壤中可提取的C、N、P( Ext-C、Ext-N、Ext-P)的浓度和比例,参与C、N、P循环的胞外酶( β-1,4-葡萄糖苷酶、N-乙酰- β-D-葡萄糖苷酶、亮氨酸基肽酶、酸性磷酸酶)的活性和比例,以及土壤微生物生物量碳、氮、磷( MBC、MBN、MBP)的含量及比例.结果表明:高寒草甸退化过程中优势植物根际养分含量高于非根际养分.随着高寒草甸退化程度的加剧,其土壤的C ∶ N ∶ P发生重大改变,表现出C ∶ N的严重失调,表明草地退化程度越高受到N的限制越严重.不同退化程度的高寒草甸中,经过对数转化的根际C-、N-和P-胞外酶的比例均偏离了在全球生态系统分析中获得的1 ∶ 1 ∶ 1比例,表明高寒草甸退化主要受到强烈的N限制,P次之.高寒草甸地区土壤全量养分含量较高,土壤中的速效养分较低,成为阻碍牧草生长的限制因子.
沙地樟子松带状混交林土壤碳氮磷化学计量特征

探究不同沙地樟子松混交林土壤碳氮磷化学计量变化规律,为其混交经营提供科学依据.以沙地樟子松纯林为对照,在沙地樟子松×榆树及沙地樟子松×怀槐带状混交林中,沿沙地樟子松和伴生树种两个方向在距离混交中心0、1、2、3和4 m处的不同土层采集土样,分析土壤有机C、全N、全P、速效N、速效P含量及其计量比的特征.结果表明:沙地樟子松混交林土壤有机C、全N和速效N含量高于纯林,沙地樟子松与榆树混交主要增加了深层土壤有机C和全N含量,以及C /N和C /P,沙地樟子松与怀槐混交提高了土壤N含量,降低了P含量.随着远离混交林中心,沙地樟子松×榆树混交林中沙地樟子松林带的土壤C /N先升高后降低,全P和速效P含量下降,N/P增加;榆树林带土壤C /N下降,速效P含量先升高后降低.沙地樟子松×怀槐混交林土壤全N含量在沙地樟子松林带先降低后升高,在怀槐林带先升高后降低.沙地樟子松混交林提高了土壤C、N储量,沙地樟子松应与榆树行间混交,与怀槐间隔2行混交.
基于景观格局和连接度评价的生态网络方法优化与应用

景观生态学中常凭借最小累积阻力模型构建目标种生态网络,以提升破碎栖息地间的景观连接度,缓解生境破碎化负面影响.但传统最小累积阻力生态网络方法缺乏对生态网络的效用验证,对研究地的景观结构变化与生态过程的影响认识不足.本研究运用景观格局指数与连接度概率指数,定量评价生态网络构建前后的研究地景观结构与连接度特征,并以崇左白头叶猴栖息地生态网络为例,详尽叙述此生态网络方法的优化与应用过程.通过对白头叶猴栖息地斑块进行辨认、踏脚石斑块识别,对研究地用地类型进行划分并进行阻力赋值,运用最小累积阻力模型生成了20条白头叶猴栖息地生态网络廊道;然后利用景观结构指数与连接度概率指数结合的方法,对生成的生态网络结构和功能连接度进行评价.结果表明:凭借最小累积阻力模型构建的目标种生态网络,能有效提升栖息地生境的完整性和连续性,降低总体破碎化水平,并改善生境质量.同时,该生态网络构建能提升生境景观的结构连接度与功能连接度,且两方面的连接度变化在结果上具有极显著的一致性( R~2 = 98.3%,P<0.01).生态网络带来的景观结构方面变化与功能连接度的关联性不强,两种指数间的相互关系不如结构与功能的内在关系显著.
遮阴对闽楠叶绿素含量和光合特性的影响

为探讨闽楠对不同光环境的光合适应机制,以2年生闽楠幼苗为材料,设置3个光照处理(全光照、遮光率50%和遮光率78%),适应6个月后,测定其叶绿素含量、气体交换和叶绿素荧光同步数据,研究不同光环境处理对闽楠叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合特性的影响.结果表明: 3种光照处理下,闽楠叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素( a+b)和类胡萝卜素含量大小次序为78%遮光率>50%遮光率>全光照,但不同光照处理对闽楠叶绿素a /b值没有显著影响.遮阴条件下,闽楠叶片光补偿点( LCP)降低,光饱和点( LSP)和表观量子效率( AQY)升高,说明遮阴条件下闽楠叶片对弱光和强光的利用能力均有所提高;最大净光合速率( P_(n max) )、光下暗呼吸速率( R_d )和最大电子传递速率( J_(max) )均增大.在不同处理间,闽楠叶片净光合速率( P_n )、CO_2气孔导度( g_(sc) )、胞间CO_2浓度( C_i )和叶肉导度( g_m )均存在显著差异.P_n和g_m的大小顺序为: 78%遮光率>50%遮光率>全光照.78%遮光率处理下g_(sc)显著大于全光照. 50%遮光率条件和78%遮光率条件下C_i均显著小于全光照.78%遮光率条件下PSⅡ实际光量子产量( F_v ' /F_m')、PSⅡ光化学效率( Φ_(PSⅡ) )和电子传递速率( J)均显著大于50%遮光率条件和全光照.由此可知,在遮阴条件下闽楠可以通过增加叶绿素含量、AQY、J、g_(sc)和g_m来增大光合能力.
基于金属-半导体-金属结构的Bi_2Te_3室温高响应率太赫兹探测器

基于二维拓扑绝缘体Bi_2Te_3材料利用微纳工艺制备了金属-拓扑绝缘体-金属(MTM)结构的太赫兹光电探测器.器件在0.022 THz的响应率可达2 × 10~3 A/W,噪声等效功率(NEP)低于7.5 × 10 ~(- 15) W/Hz~(1/2),探测率D*高于1.62 × 10~(11) cm·Hz~(1/2)/W;在0.166 THz的响应率可达281.6 A/W,NEP低于5.18 × 10 ~(- 14) W/Hz~(1/2),D*高于2.2 × 10~(10) cm·Hz~(1/2)/W;在0.332 THz的响应率可达7.74 A/W,NEP低于1.75 × 10 ~(- 12) W/Hz~(1/2),D*高于6.7 × 10~8 cm·Hz~(1/2)/W;同时器件在太赫兹波段具有小的时间常数(7 ~ 8 μs).该项工作突破了传统光子探测的带间跃迁,实现了可室温工作、高响应率、高速响应以及高灵敏度的太赫兹探测器件.
基于广义变分和误差重估计高光谱AIRS通道亮温同化

高光谱大气红外探测器(Atmospheric Infrared Sounder,AIRS)主要覆盖CO_2和H_2O吸收带光谱区.区别于CO_2通道,H_2O通道亮温偏差非高斯性较强.为了充分有效地利用AIRS通道光谱信息,本文采用两种新算法开展应用研究,一是基于变分同化后验估计-观测误差重估计重新估算光谱通道误差,以更好地“符合”光谱亮温对变分同化目标泛函的权值分配;二是将M—估计法(L2—估计、Huber—估计、Fair—估计和Cauchy—估计)权重函数耦合到经典变分同化目标泛函中,得到广义变分同化目标泛函,使其具有非高斯性,其核心是在每次极小化迭代过程中重新估计观测项对目标泛函贡献率.在新算法研究基础上开展高光谱AIRS模拟亮温试验,结果表明观测误差重估计和Huber—估计广义变分同化AIRS资料效果优于经典变分同化.并基于信号自由度(Degrees of freedom for signal, DFS)开展观测资料对分析场影响诊断,得到该两种方法在同化过程中能够提高H_2O通道亮温使用的信息量.通过对文中算法(观测误差重估计和Huber—估计)得到的分析场与探空资料温度场对比分析,得到Huber -估计广义尺度设定为1.345 K时效果最好,整体误差最小,2.5K次之,且观测误差重估计也优于经典变分同化结果. 200 ~ 750 hPa效果较为显著,基于Huber -估计广义同化在对流层顶表面和周围(80 ~ 200 hPa)温度反演小于2 K.研究结果可为我国
头孢洛扎硫酸盐制备方法的改进

将起始原料ACLE·HC1首先与7-位侧链噻二唑化合物TATD反应,然后再与吡唑化合物UBT进行反应,并用三氟乙酸进行脱保护基反应。最后经过纯化析晶,合成头孢洛扎硫酸盐。该工艺得到头孢洛扎硫酸盐的纯度高,原料易得,纯化时不需要过柱,更适合工业化生产。
比阿培南与美罗培南治疗细菌性感染疗效和安全性的系统评价

目的系统评价比阿培南对比美罗培南治疗细菌性感染的有效性和安全性。方法计算机检索Ovid EMBase、Pubmed、Cochrane Library、CNKI、CBM、VIP和WanFang Data,对纳入研究进行筛选,提取数据和评价偏倚风险后,采用Rev Man 5.3软件进行Meta分析。结果共纳入11个RCTs,包括1873例患者。Meta分析结果显示:在临床总有效率[OR=1.55,95%CI(1.13,2.13),P=0.007],细菌清除率[OR=1.65,95%CI(1.15,2.38),P=0.007]和总体不良反应发生率[OR=0.67,95%CI(0.48,0.92),P=0.01]方面,比阿培南优于美罗培南,差异均具有统计学意义;但两组临床痊愈率[OR=1.24,95%CI(1.00,1.52),P=0.05]和不良事件发生率[OR=0.58,95%CI(0.29,1.16),P=0.13]无明显差异。漏斗图提示无明显发表偏倚。结论基于现有临床证据,与美罗培南相比,比阿培南能有效治疗细菌性感染,降低总体不良反应的发生,安全性更好。
CHAP抗生酶数据库的构建及其信息分析

目的建立CHAP抗生酶数据库,对已知的CHAP抗生酶信息进行收集整理,为研究其功能机制,和设计研发新型CHAP抗生酶提供帮助。方法收集公共数据库和科学文献中的CHAP抗生酶信息,使用UniProtKB,InterPro,PDB,GO和BioPerl进行信息关联和信息注释;使用Apache,MySQL,PHP,Perl和jQuery构建数据库及WEB页面。结果构建了基于WAMP架构的CHAP抗生酶数据库(http://biotechlab.fudan.edu.cn/database/chap),包含来自于263种来源的1572种CHAP抗生酶,WEB界面提供浏览、搜索和统计信息等功能,允许用户以自定义的搜索标准快速获取数据,并对CHAP抗生酶的序列、结构、来源、功能、物化性质等信息进行分析。结论本研究建立的CHAP抗生酶数据库作为抗生酶研究的一个独特工具,具有多种潜在的应用,为进行CHAP抗生酶研究的研究者提供了一个极有用的研究平台。
国土空间生态修复:概念思辨与理论认知

研究目的:通过对国土空间生态修复的概念进行辨析,探讨国土空间生态修复的内涵、理论基础及相关重要研究内容,以期阐明从生态修复到国土空间生态修复的认知转变。研究方法:文献综述与综合分析法。研究结果:(1)国土空间生态修复是以不同空间尺度范围内受损或缺乏稳定与安全性的生态系统为对象,通过国土要素的空间结构调整与优化和生态功能修整与重建以及辅以中宏观尺度上的生态工程等系统性措施,以修复生态系统过程和提升生态系统服务的治理活动,最终实现生态系统健康、景观生态安全和区域可持续发展;(2)根据人类活动对于生态系统的不同干扰和影响程度,国土空间生态修复可划分为国土空间生态恢复、国土空间生态整治和国土空间生态重建三大类型的研究内容;(3)区域背景、景观异质性、人类活动、社会经济等都与生态系统相互交融,将这些要素与生态修复有机结合的过程对国土空间生态修复提出了更高的要求。研究结论:面对中国的区域性生态问题,退化生态系统的“整体保护、系统修复、综合治理”的实现,需以国土空间生态修复作为重要抓手。
三场耦合作用下黏土岩损伤变形特性及本构模型

深部地下围岩常常处于温度场、渗流场、应力场等多场耦合作用,研究黏土岩在温度-渗流-应力场耦合作用下的变形损伤演化过程尤为重要。从试验和理论模型2个方面对黏土岩开展了温度-渗流-应力三场耦合特性研究,结果表明:高温会造成黏土岩内部结构发生质的劣化,黏土岩的温度越高,其峰值强度越小,而应变变形量越大;渗透系数随变形总体呈先减后增的趋势,并在峰后阶段略有降低,分别与体变压缩硬化、剪胀损伤、软化剪胀3阶段相对应,体积变形的转折拐点即为渗透率加速增大的临界点;黏土岩的渗透率随温度升高呈先减小后增大的趋势,当温度<50 ℃时,渗透率随温度升高而减小,当温度>50 ℃后,随温度升高而增大;温度越高,黏土岩的“实损伤”发展越快。基于试验结果,建立了温度-渗流-应力三场耦合作用下的损伤本构模型,该模型能较好地模拟黏土岩三场耦合作用下的损伤变形演化过程。
海堤龙口水力计算方法探讨

针对深厚淤泥软土滩涂的海堤龙口抗水流冲刷能力较差的问题,对海堤龙口水力学特性进行了研究分析,依据水力学理论及水量平衡原理建立了海堤龙口水力计算基本方程,该方程为非线性常微分方程,一般情况下难以给出精确解析解,依据数值分析理论利用经典四阶Runge-Kutta法结合MATLAB数值计算软件编程可给出数值解;另外,利用正弦函数拟合外海潮位周期变化特性,利用二次函数拟合围区库容-水位关系曲线,结合相关数值等效分析法及海堤龙口计算经验,给出了海堤龙口最大水位差与龙口宽度之间的近似解析计算方法;最后通过工程案例,利用MATLAB数值分析软件计算对比分析,认为本算法能满足工程实际应用要求。
受硫酸盐侵蚀的再生混凝土耐久性研究

为研究再生粗骨料取代率对再生混凝土抗硫酸盐溶液侵蚀性能的影响规律,进行干湿循环和硫酸盐溶液的耦合试验,探究了随着干湿循环龄期的增长,再生粗骨料取代率对再生混凝土的质量损失率、伸长率、相对动弹性模量、硫酸根离子扩散深度的影响。试验结果表明:再生粗骨料掺量为100%的再生混凝土的质量损失率最大,达到了0.35%;试件的相对动弹性模量下降速度变化较复杂,分为匀速下降期、缓慢过渡期、加速下降期;试件伸长率随着侵蚀龄期的增长逐渐增大,且增幅越来越大;试验过程中,硫酸根离子逐渐向试件内部扩散,侵蚀破坏逐渐向深层移动,且再生粗骨料掺量越多的试件内部破坏得越快、越明显。研究结果可为实际工程中再生粗骨料的掺量选择提供参考。
白龙江中游泥石流拦砂坝防治效果分析

为研究白龙江中游地区泥石流拦砂坝的防治效果,通过野外调查和实验分析,对该地区泥石流拦砂坝的运行现状以及拦砂坝对泥石流的调控效果进行了分析。结果表明:①该地区部分泥石流沟泥石流防治情况严峻,多条泥石流沟存在拦蓄库容不足、拦砂坝坝体破坏严重等问题;②通过对该地区拦砂坝上游泥石流回淤坡度的调查,拦砂坝有较好的回淤缓坡功能,并建立起该地区泥石流回淤坡度的经验公式,即I = (0.4 ~ 0.85) I_0;③通过对泥石流堆积物的颗粒组成进行实验分析,建立泥石流堆积物的平均粒径比、计算重度比来表征拦砂坝对泥石流的调控效果,拦砂坝对泥石流有较好的分选效果,但其拦排临界粒径尚难以准确确定,且其对泥石流堆积物的重度调节作用并不显著。最后,结合该地区拦砂坝出现的一些工程问题,提出了一些防治建议。研究成果可为该地区泥石流治理工程的修建提供一定的参考。
变化环境下2000—2015年贵阳市水资源脆弱性评价

为了客观评价贵阳市水资源脆弱性,结合相关利益机构及专家的建议,从暴露性、敏感性和适应能力3个方面入手,构建水资源脆弱性评价指标体系,在GIS技术支持下,利用层次分析法(AHP)对2000—2015年贵阳市水资源脆弱性进行评价。结果表明:贵阳市水资源脆弱性空间差异比较显著,水资源脆弱性增强和变弱并存,整体表现出由“中南部高且周边低”到“北弱南强”之态势;云岩区、南明区、白云区、乌当区、观山湖区和花溪区6个区水资源脆弱性增强明显,其中增强最为显著的是观山湖区、花溪区和乌当区,清镇市、修文县、息烽县和开阳县4个县(市)则以脆弱性减弱为主。研究成果可为贵阳市社会经济持续健康发展以及水资源合理利用提供参考依据。
长江源和怒江源区水体氮磷化学计量特征初探

根据2016年长江源和怒江源区现场调查获取的水质监测资料,分析了长江源和怒江源区河湖水体的基本理化参数、氮磷含量和形态指标,并利用氮磷化学计量比(m(TN) ∶ m(TP),氮磷质量比)特征评估了江源地区河湖水体的氮磷养分限制状态。结果表明:长江源和怒江源区河湖水体的总氮含量介于0.475~ 0.956 mg/L,满足地表水Ⅱ—Ⅲ类水质标准;总磷含量介于0.006~0.017 mg/L,满足地表水Ⅰ—Ⅱ类水质标准;硝态氮占总氮含量的43.5%~ 85.5%,是河湖水体氮素的主要组成部分,对江源地区水体总氮污染的贡献更大;氮磷比介于33.7~79.3,磷素是江源区河湖水体中浮游植物生长的限制性营养因子。研究成果可为揭示江源地区河湖水体的富营养化进程和水生态环境保护提供数据支撑。
农田土壤重金属Cd的环保淋洗剂筛选研究

土壤淋洗是一种有效修复重金属污染土壤的方法,而淋洗剂的选择是淋洗过程的关键因素,直接影响淋洗效率。研究了4种淋洗剂(乙酸、柠檬酸、CaCl_2、FeCl_3)对Cd轻度污染的农田土壤淋洗性能及影响因素。结果表明:淋洗效果依次为FeCl_3>柠檬酸>乙酸>CaCl_2;FeCl_3的淋洗机理是Fe~(3+)与土壤中的Cd~(2+)离子交换,其水解出的H+可促进碳酸盐结合态Cd溶出,Cl-还可与Cd~(2+)形成稳定的螯合物;经优化后的最佳的淋洗条件是固液比为1 ∶ 5,浸提时间为4 h,此时乙酸、柠檬酸、CaCl_2和FeCl_3的最大土壤Cd去除率分别为30.24%,24.62%,24.82%,81.90%;pH值对淋洗效果的影响较大,除CaCl_2外,3种淋洗剂的淋洗效果都随pH值的升高而降低(pH值在2.5 ~ 5.0范围内),FeCl_3的淋洗效果降低最为显著。研究成果可为Cd污染农田土壤修复提供技术支撑。
新型高密度合金的组织与性能

基于面心立方固溶体结构和时效强化机理,设计出一种新型高密度合金NiW750。利用SEM,TEM对合金微观组织进行观察,采用分离式Hopkinson压杆实验研究合金在动态压缩条件下的特点,并将此合金与其领域常用材料超高强度钢G50及钨合金93WNiFe进行对比。结果表明:NiW750合金在3种材料中综合性能最好。在750℃/5h时效后,合金抗拉强度可达1746MPa,冲击韧度(a_kU)可达113J/cm~2。在动态加载条件下,材料存在应变率硬化效应,其动态流变应力可达到2250MPa左右。试样在与中心轴线成45°方向形成绝热剪切带,在应变率约5500s~(-1)条件下,带宽80~150μm,过渡区较宽,避免材料剪切断裂过早出现。
氟化多壁碳纳米管作正极对锂/氟电池性能的影响

通过对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行氟化改性,获得氟碳原子比分别为0.28(CF_(0.28)),0.56(CF_(0.56)),0.78(CF_(0.78))的氟化多壁碳纳米管。将氟化多壁碳纳米管作正极活性物质涂覆于铝箔,金属锂片为对极,组装成锂/氟化多壁碳纳米管(Li/CF_x)一次纽扣电池。采用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)进行结构和性能表征,通过恒流放电检测电池的电化学性能。结果表明:活性物质为CF_(0.78)的正极电极的电化学性能最佳,在电流密度为39mA/g时放电比容量达724mAh/g,同时出现了稳定的放电平台。在0.05C放电倍率时,3种电极的活性物质利用率分别达到73.4%,89.6%,92.9%。相比0.05C,2C放电倍率下的放电比容量衰减率分别为68.8%,34.1%,39.6%,表明提高氟化程度,能够降低放电比容量衰减率,虽CF_(0.78)相对CF_(0.56)的放电化容量衰减率有所上升,但在相同放电倍率时,其放电曲线稳定性是最好的。
导电炭黑对富锂锰基层状氧化物电极性能的影响

研究了导电炭黑Super P的添加量对高电压富锂锰基层状氧化物电极电化学性能的影响,采用SEM和交流阻抗分析Super P添加量影响电极性能的原因。结果表明:高电压富锂锰基层状氧化物电极的倍率性能及循环性能均随Super P添加量增加呈先提高后降低的趋势,其中添加5%(质量分数,下同)Super P的电极具有最优的循环性能和倍率放电性能。这是因为提高Super P添加量能够增加Super P颗粒与富锂锰基层状氧化物颗粒之间的电接触,从而在电极中构建更为完善的电子导电网络,降低电极内部组分之间的阻抗,减小电极的极化,然而Super P添加量超过5%时,易发生团聚,不利于其充分发挥导电作用。
多孔材料性能模型研究3:数理推演

基于三维网状多孔材料的八面体结构模型,本文介绍了多孔材料基本物理、力学性能数理关系的推演过程。此过程覆盖了多孔材料的单向拉伸、多向拉压、传导性和疲劳性能等方面。重点描述了多孔材料内部构成的等效电路、多孔材料单向拉伸的准刚体结构受力模型和变形体结构受力模型,在此基础上讨论了压缩强度问题,并对双向拉伸和三向拉压的有关数理关系展开推演和分析。根据本八面体模型,多孔材料在弯曲等非直接拉压受力形式下的力学性能数理关系,同样可由单向拉压的推演而获得。
氮素形态对盐胁迫下辣椒幼苗生长及光合特性的影响

【目的】在等量不同氮素形态培养条件下,研究盐胁迫对辣椒幼苗生长、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数的影响差异。【方法】采用营养液培养,设置6个处理:硝态氮( A1)、铵态氮( A2)、有机态氮( A3)、硝态氮+ 100 mmol /L NaCl胁迫( A1T)、铵态氮+ 100 mmol /L NaCl胁迫( A2T)、有机态氮+ 100 mmol /L NaCl胁迫( A3T),测定盐胁迫后3 d辣椒幼苗的壮苗指数、根冠比、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的变化。【结果】NaCl胁迫下硝态氮和铵态氮处理辣椒幼苗的光合气体交换参数( Pn、Gs、Ci、Tr)均显著下降,气孔限制值( Ls)显著增加,二者光合速率下降的主要原因是气孔限制。F0和qP的显著增加说明光系统Ⅱ稳定性可能遭到破坏,但硝态氮处理的辣椒幼苗叶片能够通过增加PSⅡ反应中心氧化态QA的比例使光合活性增加,最终增加了辣椒幼苗的壮苗指数47.21%和根冠比22.68%。铵态氮处理虽然能够增强放氧复合体( OEC)活性,但其耗散过剩光能的能力降低导致自我保护能力下降,从而导致实际光化学效率( ΦPSⅡ)显著降低,最终导致壮苗指数显著降低17.58%。有机态氮处理辣椒幼苗Pn和Ls显著增加,Ci显著降低,说明辣椒幼苗能够减少叶片蒸腾增加叶片水分利用率,使叶片保持较高的羧化效率,进而增加了辣椒幼苗叶片的净光合速率,但其Fm和NPQ显著增加、F0、ΦPSⅡ和qP显著降低,PSⅡ反应中心虽放氧复合体活性增强,但氧化态QA的比例减小,加上光能的过度耗散使叶片同化力降低,但其壮苗指数和根冠比的增加结合盐胁迫前试验结果则说明单一有机态氮供应使辣椒幼苗受到毒害。【结论】硝态氮处理盐胁迫后,辣椒幼苗叶片光系统Ⅱ仍可维持较高的光合活性,保持较高的光合速率,使壮苗指数和根冠比增加。硝态氮可以作为温室内盐胁迫土壤种植辣椒的供应氮源。
外源硅对盐胁迫下棉花幼苗光合、荧光及抗氧化酶活性的影响

【目的】研究外源硅提高棉花幼苗抗盐性的效应。【方法】以棉花品种新陆早45号为试验材料,采用营养液培养法,研究外源硅对不同程度盐胁迫下棉花幼苗光合色素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性的影响。【结果】盐胁迫下棉花幼苗叶绿素a( Chla)、叶绿素b( Chlb)、叶绿素总量( Chla + b)和类胡萝卜素含量均随着盐浓度的升高而降低,而施用外源硅后均呈上升趋势。棉花幼苗净光合速率( Pn)、蒸腾速率( Tr)、气孔导度( Gs)和胞间CO_2浓度( Ci)均随盐浓度升高而逐渐下降,施用外源硅后可缓解光合参数下降趋势。盐胁迫下棉花幼苗光化学猝灭系数( qP)、非光化学猝灭系数( qN)、PSⅡ调节性能量耗散的量子产额[Y( NPQ)]和PSⅡ非调节性能量耗散的量子产额[Y( NO)]逐渐减小,施用外源硅后可使qP等荧光参数值上升,但各处理间差异并不显著。外源硅改善了盐胁迫对棉花幼苗光合色素生物合成和光合气体交换能力的抑制效应,提高了抗盐性。盐分胁迫下,超氧化物歧化酶( SOD)、过氧化物酶( POD)和过氧化氢酶( CAT)等三种抗氧化酶的活性均随盐浓度升高降低,而施硅则提高了SOD、POD和CAT抗氧化酶的活性。【结论】外源硅能提高盐胁迫下棉花幼苗光合、叶绿素荧光及抗氧化酶活性,阻止盐胁迫下有害物质的积累,提高了棉花幼苗的抗盐能力。
化肥减施条件下配施生物有机肥对番茄生长及品质的影响

【目的】研究以生物有机肥替代常规化肥对番茄生长及品质的影响,为化肥减施和提高番茄品质、稳定现有产量提供应用和理论基础。【方法】化肥常规用量减施30%、50%,根据不同减施比例配施生物有机肥,小区采用随机区组设计,土样及番茄果实采用随机取样法,测定减施化肥配施生物有机肥对土壤养分转化、及番茄果实营养品质、产量、发病率的影响。【结果】用生物有机肥代替化肥可增加土壤中速效N、P、K的含量,降低土壤pH值和电导率,与常规施肥处理相比,番茄果实总酸提高7.87%,VC含量提高24.95%,可溶性糖提高17.19%,产量与常规持平,差异不显著,番茄脐腐病发病率较常规施肥降低56.83%。【结论】在加工番茄种植中,用生物有机肥代替化肥的施肥方式可以降低化肥的施用量,有利于番茄果实的生长,品质提高,降低番茄脐腐病发病率。
多形式延续护理对前列腺癌根治术患者焦虑及生活质量的影响

目的探讨多形式延续护理对前列腺癌根治术患者焦虑情绪、术后并发症和生活质量的影响。方法将112例前列腺癌根治术患者随机分为观察组和对照组各56例。对照组给予常规护理和出院指导,观察组在此基础上实施多形式延续护理。出院前及出院后不同时间测评患者焦虑程度、生活质量,并统计尿失禁改善情况。结果出院后1、3、6个月观察组焦虑程度显著低于对照组,出院后6个月生活质量评分及术后尿失禁改善情况显著优于对照组(P<0.05,P<0.01)。结论对前列腺癌根治术患者出院后实施多形式延续护理,可以显著改善患者焦虑情绪,促进患者康复,提高其生活质量。
LSPwC对时效后GH3044合金疲劳性能的影响

目的修复发生时效退化现象的GH3044合金,从而提高其使用寿命。方法采用无保护层激光冲击强化(LSPwC)工艺处理GH3044合金时效试样,分析了该工艺处理前后试样表面的物相变化情况,研究了时效以及激光强化工艺对合金表层微观组织的影响,对比了激光强化前后合金试样高温应力松弛和疲劳寿命变化情况。结果合金试样经过1200 ℃固溶处理后,其表面相为单相γ奥氏体以及WC,处理前后试样表面主要相组成不变,均为奥氏体和Cr23C6。经过时效处理100 h后,GH3044合金沿晶析出大量尺寸较大的碳化物,表面残余应力值约为-28.5 MPa,疲劳寿命约为1.013×10~6。通过LSPwC处理后,碳化物链式分布被打破,分布更加均匀弥散,表面残余应力值约为-479.3 MPa,其疲劳寿命提高至3.448×10~6,为时效试样的2.4倍;经过800 ℃保温120 min处理,试样表面残余应力为-324.2 MPa,下降约32%,说明该强化工艺处理后的试样具有较好的热稳定性。结论LSPwC能够有效提高时效退化GH3044合金的疲劳性能。
交叉沟槽织构化粗糙表面流体润滑数值分析

目的探究粗糙度对交叉沟槽织构化表面流体动力润滑性能的影响。方法基于质量守恒空化边界条件和平均流量模型的Reynolds方程,建立计入表面粗糙度效应的交叉沟槽织构化表面流体动力润滑理论模型,采用多重网格法进行数值求解,获得润滑油膜的压力分布和承载能力,分析粗糙度对交叉沟槽织构化表面流体润滑性能的影响规律。结果油膜承载能力随着沟槽宽度的增大而增大,表面粗糙度对油膜承载能力的影响随着沟槽宽度的增大而增大。存在最佳的沟槽深度和间距使得交叉沟槽所产生的流体动力润滑效应达到最强,表面粗糙度对油膜承载能力的影响在最佳沟槽深度附近最大,粗糙度对油膜承载能力的影响随着沟槽间距的增加而增大。油膜承载能力随着交叉角度的增大呈现先增大后减小的趋势,粗糙度对油膜承载能力的影响随着交叉角度的增加而增大。交叉沟槽的重叠系数对油膜平均压力几乎没有任何影响,粗糙度对油膜承载能力也几乎不受重叠系数的影响。结论在利用数值分析方法研究交叉沟槽织构流体动力润滑性能时,不能忽略粗糙度的影响,表面粗糙度在一定程度上抑制了交叉沟槽所产生的流体动力润滑效应,降低了油膜承载能力。
纳秒脉冲激光参数及激光路径填充方式对表面织构平坦化的影响

目的减少光纤脉冲激光器制备表面织构产生的毛刺,提高织构制备的质量。方法利用纳秒激光器在CoCrMo盘加工表面织构时,织构周围会出现随着激光功率增加而升高的毛刺,通过保持激光平均功率不变,增大激光频率的方法来减小织构周围毛刺的高度,并且在材料表面覆盖一层水膜,来进一步减小织构周围毛刺,实现表面织构平坦化,制备出可以直接使用无需二次抛光的表面织构。在此基础上,增加织构加工的次数,在4 mm厚的水膜下打标出一组深度为50 μm左右、毛刺高度小于2 μm的表面织构,并且在25.434 N载荷下,采用销-盘摩擦方式,改变摩擦副的相对运动速度,对其进行摩擦磨损实验研究。结果当相对运动速度为30 mm/s时,摩擦系数最小,为0.067 67,远远小于直接加工表面织构的摩擦系数,比原始盘表面降低了23.1%。结论增大脉冲激光的频率和覆盖水膜制备法可以减小制备织构的毛刺高度,使用覆盖水膜制备法时,多次加工制备大深度织构,毛刺高度始终保持在2 μm,没有明显变化。
纳秒激光加工中脉冲能量对熔体体积的影响

目的考察调节激光脉冲能量对纳秒激光加工中熔体体积控制的途径。方法通过纳秒激光加工实验中的微结构火山口相对高度随脉冲能量的变化规律,来间接反映熔体体积随脉冲能量的变化规律。在MATLAB环境下,通过有限元法基于双温模型模拟,研究纳秒激光脉冲作用于铝合金材料表面时脉冲能量对熔体体积的影响规律。结果在低能量密度下,可实现低于10%的火山口相对高度,远低于文献记载的高能量密度下~100%的火山口相对高度。随着激光脉冲能量的增加,模拟结果和实验结果都表明熔体体积随能量密度的增加而略有减少,这与文献模型相悖。结论在较宽的能量范围内,纳秒激光加工产生的熔体体积随激光脉冲能量密度的变化规律符合C Korner等人提出的模型,表明通过控制激光能量密度能够有效控制纳秒激光加工中的熔体体积。然而,在较低的能量密度下,熔体体积随能量密度反常变化规律意味着有其他因素伴随能量密度共同影响熔体体积,这种影响还有待进一步研究。
织构化机械密封的润滑与泄漏特性协调优化研究进展

针对机械密封的润滑和泄漏特性,研究发现,同时改善两特性的表面织构往往伴有较复杂的设计准则,而形式相对简单的织构设计在改善润滑性能的同时,往往导致泄漏增加。对互相矛盾的多个性能指标进行协调优化是表面织构技术在机械密封领域面临的挑战。优化算法是一种客观获得问题最优解的有效手段。鉴于此,介绍了基于单目标优化算法的表面织构形状优化研究现状,总结了基于多目标优化算法的机械密封润滑特性和泄漏特性协调优化研究的主要进展,并聚焦于同时以承载力和泄漏率为指标的螺旋槽参数和自由织构形状优化,最后分析了协调优化研究中存在的不足,并展望了其发展方向,以期进一步推进表面织构技术在密封领域的应用。
基于顶板水预疏放的首采工作面涌水规律

为了建立符合蒙陕接壤区煤炭开采防治水技术体系,以纳林河二号矿井首采工作面为例,开展了覆岩破坏规律、水文地质条件、涌水量预计、顶板水预疏放等研究,结果表明:应用钻探取心、钻孔冲洗液漏失量观测和钻孔彩色电视探测手段,实测得到首采工作面导水裂缝带高度为103.23 m,裂高(导水裂缝带高度)采厚比为18.8,导水裂缝带可沟通3段含水层,其中直罗组底部含水层钻孔涌水量92.0~136.0 m~3/h、水压4.0~5.6 MPa,呈“水量大、水压高、分布不均”的特点,是威胁工作面回采安全的最主要含水层。回采过程中顶板水主要由静态储存量和动态补给量构成,采用“动静储量结合法”计算得到静态储存量和动态补给量分别为2.596×10~6 m~3和417.6 m~3/h。对顶板水开展分段预疏放条件下,整个工作面回采过程中采空区涌水量与推采步距呈正相关关系,随着顶板周期性滞后垮落,导水裂缝带也周期性发育至高点(直罗组底部含水层),采空区涌水量又呈台阶式增长。最终总预疏放水量4.235×10~6 m~3,采空区总涌水量5.313×10~6 m~3,首采工作面总排水量为622.8 m~3/h,与预计排水量596.9 m~3/h相差4.2%。涌水量准确预测和顶板水提前预疏放,是实现首采工作面防治水安全的关键,可以为鄂尔多斯盆地北部深埋区提供防治水技术支撑。
12 kV环保充气柜用三工位隔离开关操作机构的研发

内充干燥空气的环保充气柜,绿色环保,是近几年的发展趋势之一。三工位隔离开关是该环保充气柜中的主要核心元件之一。为确保开关柜断电与接通的可靠运行,三工位隔离开关的可靠到位至关重要。文中针对环保充气柜,从机构传动和联锁装置两方面出发,通过增加双操作轴及相关联锁的方法,设计了一种12 kV环保充气柜用三工位隔离开关操作机构,实现隔离开关的隔离、导通和接地三个工位的灵活切换。该装置操作可靠、安全性高,并已广泛应用于XGNA-12型环保充气柜。
转动惯量对断路器弹簧机构系统性能的优化分析

断路器是电网系统的重要开关设备,500 kV及以下电压等级的断路器通常采用弹簧操动机构作为其驱动装置。提高弹簧操动机构的输出效率,降低弹簧操作功,能够改善弹簧操动机构零部件的受力状况,对提高断路器开关的可靠性具有重要意义。文中对断路器弹簧操动机构的运动零部件转动惯量进行分析,通过仿真优化和试验验证的方法,得到运动零部件转动惯量对高压断路器弹簧操动机构性能的影响,为后续断路器弹簧操动机构的设计与优化指明方向,具有一定的指导意义。
复合绝缘子高温硅橡胶老化现象分析及评估方法研究

复合绝缘子伞裙护套材料由高温硫化硅橡胶制造而成,硅橡胶在长期运行中的老化状态对于复合绝缘子的整体性能有着重要的影响。为了研究复合绝缘子伞裙护套材料在长期运行中的老化情况,文中对北方某地退出运行的复合绝缘子进行取样,选取典型复合绝缘子伞裙护套样品的表层和内部进行对比分析。通过傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱分析、X射线衍射分析、热失重分析等分析手段研究了高温硫化硅橡胶老化前后的有机官能团、元素比例和价态、微观形貌、微观结构等方面的变化,并采用统计学方法建立了高温硫化硅橡胶“有机成分”与其运行年限的定量关系。为复合绝缘子的寿命预测提供了一种可行的表征手段。
直流断路器对张北柔直电网中单极接地过电压的影响分析

张北柔性直流电网工程将首次实现混合式直流断路器的工程示范应用,并采用故障率更高的架空线作为输电线路,因此故障过电压对整个系统的威胁更加严峻。文中以柔直电网中直流侧发生单极接地故障为例,研究了含有直流断路器下的单极接地故障暂态特性,并在PSCAD/EMTDC平台上搭建了柔直电网过电压仿真模型,仿真分析了直流断路器中避雷器限电压系数γ、转移支路子模块闭锁时间和避雷器投入方式对关键节点和设备上过电压水平的影响。结果表明:柔性直流换流站的直流母线、换流变阀侧、限流电抗器端间和金属回线过电压随着γ的增大而增大,避雷器吸收能量随γ取值增大而减小;随着转移支路子模块闭锁时间的增加,单极接地过电压有所减小;避雷器依次投入(带有适当的延迟)比避雷器同时投入在限流电抗器端间产生的过电压大幅减小,而对其他设备的过电压影响不大。研究结果可为柔性直流换流站绝缘设计和直流断路器工程化应用提供参考。
一种隔离型变结构多谐振直流变换器

随着直流配用电技术的发展,直流变压器技术开始备受关注,其效率和功率密度是目前主要的技术难题,为此需要从电力电子功率变换拓扑角度出发研究多工况、宽电压范围适用的高频、高效软开关拓扑。文中提出了一种可变结构多模式运行的隔离型多谐振直流变换器。该变换器采用辅助开关控制谐振腔,从而在不同应用场景下表现出自适应谐振特性。当系统输入电压较低时,采用双变压器多谐振拓扑结构,以获得较高的电压增益;而在额定状态下则采用五元件多谐振拓扑结构运行,实现高效率。得益于变结构多模式运行拓扑结构,该变换器具有较宽的电压增益范围,并能够始终保持较高的效率。这些特点使该变换器非常适合应用于直流配用电系统。文中在电路特性分析的基础上,制作样机并完成了实验验证。输入电压范围为80~600 V,输出电压为400 V,变换器峰值效率达到97.5%。
人工磨蚀对车顶绝缘子沿面放电影响研究

沙尘环境对高速列车的安全运行有很大影响,为研究车顶绝缘子受风沙磨蚀后沿面放电的变化,对车顶绝缘子片进行人工磨蚀试验,观察其表面粗糙度、憎水性及闪络电压的变化。试验结果表明:不同磨蚀时间的试样表面憎水性变化趋势相似,砂纸目数对憎水性变化起主导作用;随砂纸目数增大,磨蚀后绝缘片纵向干闪电压先下降后上升,横向干闪电压呈倒Z字形变化,横向湿闪电压变化规律与纵向湿闪电压均呈U型变化。分析可知:磨蚀引起的爬电距离增大与电场畸变共同作用,影响闪络电压的变化情况。文中通过研究车顶绝缘子憎水性及沿面放电情况受人工磨蚀的影响,揭示了风沙磨蚀对车顶绝缘子沿面放电影响的机理。
风电塔筒的焊接和表面缺陷对防腐蚀的危害及修整方法

随着风力发电技术的发展以及对风电场安全运行和寿命要求的提升,风电设备的质量控制显得尤为重要。在风电塔筒的生产过程中,防腐蚀效果是衡量产品质量和寿命的重要指标,但由于在塔筒防腐蚀施工时,对塔筒制造过程中的焊接和表面缺陷的修整的重视不足,使产品存在严重的质量隐患。总结了多年来在制造现场对此类问题的处理经验,分析了施工过程中此类问题对于塔筒防腐蚀的危害及整改方法。
混合式高压直流断路器研究现状综述

随着柔性直流输电技术在近三十年的巨大进步,高压直流断路器研究成为国际研究热点。文中针对高压直流输电技术的发展趋势,论述了高压直流电网对高压直流断路器的强劲需求;介绍了目前应用较为普遍的混合式直流断路器发展历程、拓扑结构及开断原理;在此基础上,从元器件数量、设备可靠性方面对比分析了目前基于IGBT级联型双向开断的混合式直流断路器、基于H型全桥拓扑结构的混合式直流断路器、二极管带IGBT全桥拓扑结构的混合式直流断路器3种典型技术方案的优劣;总结了现今高压直流断路器研究的技术难题和未来发展方向。
基于电压前馈的输入串联输出并联型直流变压器反下垂控制策略

以双有源全桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器为基本功率单元的输入串联输出并联(inputseries-output-parallel,ISOP)型直流变压器(DC solid state transformer,DCSST)十分适用于直流电网互联或大规模新能源汇集等高压大容量应用场合。文中针对现有的反下垂控制方法无法兼顾均压/均流特性与输出电压调整率的缺点,提出了一种电压前馈的反下垂控制方法。通过引入输入电压均值前馈实现了直流变压器输入电压与输出电压的解耦,使得直流变压器在实现均压/均流运行的同时,具有较好的稳压性能。最后,于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了以DAB变换器为基本功率单元的三单元ISOP型直流变压器仿真模型,对所提出的算法进行了对比实验验证。实验结果表明:该方法可以实现直流变压器各模块的传输功率平衡,同时具有较好的稳压性能。
非线性变压器理论在高压直流故障电流限制器中的应用研究

高压直流故障电流限制器(fault current limiter,FCL)是先进超导托卡马克装置系统中用于抑制短路电流,保护中性束注入系统的一种类变压器装置。文中从变压器铁心叠片的涡流损耗特性出发,采用分段线性插值的方法对FCL非线性磁滞回线模型进行优化,推导出非线性激磁电阻与电感的并联模型。通过仿真及实验的对比分析,结果表明优化磁滞回线模型仿真波形与试验结果吻合度高,短路电流抑制效果良好。
亚纳秒脉冲用于智能GIS局放IED性能试验的可行性研究

气体绝缘金属封闭开关(GIS)以其占地面积小、可靠性高而在电力系统中得到了广泛的应用,但GIS长期运行过程中不可避免的会产生各种各样的内部绝缘缺陷,并伴随产生局部放电现象,甚至会引起系统故障,因此为保障系统可靠运行,对GIS进行局部放电在线监测具有重要意义。局部放电检测具有电学、声学、化学和光学等多种检测方法,其中电学测量手段主要有脉冲电流法和特高频检测法(ultra-high frequency, UHF)。UHF法测量局部放电辐射出来的电磁波的电场强度,而脉冲电流法测量局部放电引起的视在电荷。 UHF法相较于脉冲电流法可提取信号中的特高频成分,具有灵敏度高,可带电监测,智能GIS局放IED(智能电子设备)采用UHF+IED的局放监测方法。文中研究了采用上升沿时间为253.75 ps、半高宽约为1.15 ns、最大峰值电压为532 V(0 dB)的亚纳秒脉冲进行智能GIS进行局放IED性能试验的可行性,结果表明:UHF传感器输出信号稳定;局放IED测量结果与亚纳秒脉冲峰值成正相关关系而非线性关系;当亚纳秒脉冲为30~50 dB时,IED测量结果分散性较大;因此亚纳秒脉冲信号可用于进行智能GIS局放IED性能试验。
板块驱动力:问题本源与本质

本文回顾了板块构造理论之前和之后关于地球驱动力问题的发展历程,从近3000年人类由表及里认识地球的历史讨论中,可以发现人们认知这个问题的历史转变和外在干扰,并从唯物论–唯心论和固定论–活动论两条主线,梳理理解板块驱动力的问题本源和本质。当人们追究板块构造起源到前板块体制下的早期地球时,板块驱动力问题变成了对全时整体地球动力学问题的讨论,实质是对地球上块体变形和变位根本动因的追寻。随着视野逐渐开阔,人们必然回溯到最早期开尔文提出的热驱动,并通过对比太阳系其他行星,试图回答"为什么太阳系中唯独地球具有板块构造"这个根本问题。因此,地球变形和变位的一切根源和本质在于热的时空不均一性和不同阶段地球的热状态和热结构,然而,热驱动是重力作用衍生的次级机制。地球构造圈形变机制实际上在不断演变,重力驱动力的表现型式也在不断演变,具体地区和不同时空尺度又有所不同,因而就区域构造解析而言,驱动力是多起源的。最后,本文将板块驱动力问题拓展到地球系统动力学问题探讨,并就方法论、认知论做了简要总结。
青海省东草河地区铀矿化特征及找矿前景

东草河地区地处祁连-龙首山碱交代型铀成矿带,铀矿(化)体主要产于构造破碎带中,断裂构造多期次活动和碱交代岩的二次破碎是铀矿化形成的必要条件;通过对岩石样品的岩相学分析、电子探针分析,表明东草河地区的铀矿化为碱交代型;东草河地区具备地层、构造、岩浆岩、热液活动及围岩蚀变等有利成矿条件,围绕已发现的3条矿化蚀变带存在较好的找矿前景。
紫禁城古建筑的白蚁防治方法

紫禁城古建筑以木结构为主,为白蚁的滋生提供了食物来源。紫禁城古建筑在历史上少有白蚁破坏的记载,但2006年以来先后3次发现有白蚁侵蚀古建筑的问题,因而白蚁防治任务艰巨。紫禁城古建筑传统的白蚁防治方法包括:建筑选材以楠木为主、建筑建造在高台之上、木构件表面覆盖保护层、建筑保持干燥通风等。通过引入现代科技手段,使得监测技术应用于紫禁城古建筑的白蚁防治中,相应的监测系统也得到了开发,这有利于白蚁防治的实时化和全面化。
焊接箍筋混凝土柱滞回性能试验及影响因素分析

为研究焊接箍筋混凝土柱的滞回性能,以剪跨比、轴压比、配箍率和混凝土强度为设计参数,对12个焊接箍筋混凝土柱进行低周反复加载试验。观察各试件的破坏形态,实测试件的荷载-位移滞回曲线,探讨各设计参数对位移延性系数、强度、刚度和耗能系数等滞回性能指标的影响规律。研究结果表明:各试件的滞回曲线均较饱满,表现出良好的滞回性能;剪跨比对试件滞回性能指标的影响最为显著,轴压比的影响次之,配箍率和混凝土强度的影响较小。
无黏结预应力型钢混凝土偏拉构件裂缝控制试验研究及计算方法

基于对2根型钢混凝土偏拉构件和13根无黏结预应力型钢混凝土偏拉构件的试验现象,分析其裂缝发展形态,深入研究预应力筋根数、预应力度、偏心距、配钢量及配筋率对预应力型钢混凝土偏拉构件的裂缝间距及裂缝宽度的影响,并以试验为基础,推导了预应力型钢混凝土偏拉构件的最大裂缝宽度计算式,计算结果与试验结果吻合较好。
复材筋新型连接器的效能研究

针对复材筋的连接问题,在借鉴钢筋连接技术的基础上,提出一种连接锚固长度短、施工简便、连接效能稳定的复材筋新型连接器,即采用环氧树脂胶作为黏结材料,并通过不锈钢套筒外设螺栓对复材筋施加环向预紧力。在介绍该连接器连接机理的基础上,提出相应的设计方法,并以连接锚固长度为试验变量,通过单轴拉伸试验对新型复材筋连接器的效能进行研究。试验结果表明:当连接锚固长度为15倍、20倍筋材直径时,两者的连接承载力接近,约为复材筋极限强度的90%,充分发挥了复材筋的高抗拉性能,且复材筋的连接滑移量较小,故建议该连接器的最小连接锚固长度取为15倍筋材直径。
跨越高速铁路输电杆塔可靠度分析

研究了跨越高速铁路输电杆塔可靠度水平,对跨越高铁电力线路安全可靠性进行评价。根据实际工程,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了包含两基直线塔、两基耐张塔与三跨输电线的输电塔-线体系三维有限元模型。采用改进的一次二阶矩法(JC法)计算输电杆塔单根杆件可靠指标,利用窄界限法对杆塔体系可靠指标进行分析。综合考虑了0°,45°,60°以及90°风等荷载与覆冰荷载共同作用的影响,基于MATLAB软件编制的计算程序,分别计算了各工况下杆塔的可靠指标。研究结果表明:在设计风速下,考虑覆冰荷载时,呼高48, 51 m的杆塔中可靠度水平最低的杆件均位于塔的横担处;呼高48,51 m的输电杆塔的整体可靠指标分别为3.518与3.590,稍低于跨越高铁线路输电线路杆塔目标可靠指标3.7的要求。
塔里木盆地顺北一区柯吐尔组失稳特征及钻井液技术研究

针对塔里木盆地顺北一区三叠系柯吐尔组坍塌掉块、井径扩大的问题,通过开展微观结构分析,以及进一步实验评价不稳定地层阳离子交换量、岩屑膨胀率和分散性等理化性能,详细研究了复杂地层的坍塌机理。结果表明,三叠系柯吐尔组属于微裂隙发育的中硬到硬脆性泥岩地层,具有“易水化、强分散”的性质。在16h热滚、 90℃条件下,岩屑回收率仅为7.22%。通过聚合物改性,优选了胺基页岩抑制剂HPA和三元共聚物RHTP-2,形成了高性能水基钻井液体系,该体系在顺北1-9井二开4 802m的超长裸眼段地层成功应用,柯吐尔组平均井径扩大率为9.6%,井径规则,大大节约了钻井时间,表现出优良的抑制防塌性能,解决了顺北区块上部复杂泥岩钻井技术难题,具有广阔的推广应用前景。
新北油田右旋走滑应力场内断层封堵性及其对成藏的控制作用

新北油田是胜利油田滩海石油勘探的重点区域,郯庐走滑断裂带位于其东部,右旋走滑为研究区应力场的主控因素,研究区内形成张扭应力场,产生NNE-SSW向的同向走滑和NEE-SWW向的拉张。新北油田主要为断块、断鼻构造型油藏,含油高度在20m以上的多个圈闭钻探失利,表明该区断层封堵性的复杂性。创造性地提出了断层封堵性的“三级评价”模式:通过定性的描述---区域应力场分析、断距分析、“砂-泥”并置关系研究、断层与岩层产状配置关系研究;定量的计算---SGR参数、断层泥厚度以及油柱高度与圈闭闭合幅度的匹配程度等单因素进行分析;多因素综合评价。研究结果表明,新北油田近南北向断层开启性较强,近东西向断层封闭性较强且断距大,SGR≤0.26且断层泥厚度小于0.2m的断层封堵性最差,断层面泥质含量高的断层其圈闭的含油高度也相对较高,在断层封堵性分析基础上获得的馆下段Ⅱ砂组、馆下段Ⅲ砂组、馆下段V砂组和东营组Ⅲ砂组4个砂组的圈闭评价成果,可以有效地指导下一步的勘探研究工作。
石膏岩干湿循环细观模拟及损伤本构模型

为研究干湿循环作用下石膏岩劣化效应,并对其劣化损伤进行数学描述,采用颗粒流软件进行了细观力学模拟,并基于Weibull分布建立了统计损伤本构模型。研究表明:随着干湿循环次数的增加,试件裂纹数量不断增加,拉裂纹增加数量尤为显著;进行相同次数干湿循环时,随着围压不断增大,试件的拉裂纹数量逐渐减少,剪切裂纹数量不断增多。干湿循环作用对石膏岩细观强度参数影响效应大小不一,其强弱关系为:摩擦系数>抗拉强度>内摩擦角>节理模量>黏聚力。模型模拟值和试验值较为吻合,表明该模型能表征岩石破裂过程中的应力应变关系。
基于STA/LTA岩石破裂微震信号实时识别算法及工程应用

微震监测获取的数据中通常混有大量的非岩石破裂信号,该类信号目前主要通过人工经验进行识别与滤除,这消耗了大量的宝贵时间,严重影响灾害的防治和救援效率。对大量微震信号进行分析,发现STA/LTA算法在信号实时触发后能大致表征波形振幅和频率的变化,岩石破裂信号和非岩石破裂信号在延迟位置处R值具有差异性。基于此,提出了岩石破裂微震信号实时识别算法。新算法应用到白鹤滩水电站地下厂房、红透山和阿舍勒铜矿深部采场3个工程,岩石破裂事件识别的准确率分别是85.98%、92.45%和91.06%,非岩石破裂事件滤除的准确率分别是72.06%、83.11%和49.87%。该算法使基于岩石破裂微震信息的岩石工程灾害自动分析与预警成为可能,具有重要意义。
冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征研究

为研究冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征,选取5个岩样进行100次冻融循环试验,并采用核磁共振技术对砂岩孔隙结构进行测试,得到了冻融作用下砂岩的核磁共振弛豫时间T_2谱分布、孔隙度等细观结构特征。根据孔隙的孔径分布特征,按孔径尺寸划分为小孔隙、中孔隙、大孔隙3类,并采用扩散双电层理论对不同尺寸孔隙水分布规律进行了分析。结果表明:随着冻融循环次数增加,核磁共振T_2分布右移,砂岩的孔隙度增大;同时,水–岩作用导致部分矿物质溶解在孔隙水中,使得孔隙水中离子浓度升高,导致岩石内部产生大量的次生孔隙。随着孔径尺寸的增加,孔隙中的束缚水含量逐渐减少,且小孔隙的束缚水含量远远大于大孔隙;在低温冻结时,自由水先于束缚水结冰,小孔隙束缚水离子浓度的增长幅度小于大孔隙,进而产生了离子浓度差,使得小孔隙中的水分子向大孔隙迁移,造成小孔隙的损伤速率远小于大孔隙。因此,小孔隙在水–岩作用与冻胀压力的作用下不断发育,大孔隙则在冻胀压力下快速扩张、发育,直至岩样发生宏观破坏。
常剪应力路径下含气砂土的三轴试验

天然气水合物完全分解时,产生的气体使得能源土孔隙压力急速增加,有效应力减小,进而引起土体液化破坏。此时深海能源土斜坡的应力状态与静力液化失稳过程可简化为含气土在常剪应力排水(或不排水)应力路径下的破坏问题。以此为背景,提出了制备含气砂土试样的改进充气管法,并开展了含气砂土的常剪应力路径三轴试验。22组试验结果表明:同一孔隙比的含气密砂在不同围压与常剪应力下具有相同的失稳线;含气砂土试样失稳时的应力比和体变均随初始相对密实度的增大而增大;含气密砂在常剪应力路径下饱和度对失稳特征影响的规律性在排水与不排水条件下均不明显,但在不排水条件下含气砂土的孔压(或体变)对变形的敏感性降低;含气密砂在常剪应力路径到达失稳点之后,排水条件下是瞬变的液化鼓胀破坏,不排水条件下是渐变的剪切破坏。
加速器隧道控制网变形可监测性及稳定性分析

加速器隧道控制网复测数据处理方法中变形点判定缺乏理论依据,存在弃用稳定点、纳入变形点、难以判断整体变形等方面的不足。依据三维控制网变形可监测性理论,推导了灵敏度椭球元素的表达式,对直线形和环形两种典型加速器隧道控制网的变形可监测性进行了分析。结果表明,两种控制网在竖向的灵敏度低于水平方向的灵敏度,直线形控制网两端控制点的灵敏度低于中间控制点的灵敏度,环形控制网中各控制点的灵敏度基本一致。依据三维控制网稳定性分析理论,优选整体稳定性检验和平均间隙法,以