mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
未来主要气候情景下黄淮海地区参考作物蒸散量时空分布

探索未来主要气候情景下参考作物蒸散量(reference evapotranspiration,ET_0)的时空分布可为农业水资源科学配置,科学应对气候变化对农业生产的影响提供基础数据支撑。该文利用黄淮海及周围88个站点1961-2010年逐日气象数据,Penman-Monteith公式估算的ET_0为因变量,采用非线性回归分析方法对Hargreaves公式进行参数属地化订正,基于1961-2005年温度日序列,利用统计降尺度模型(statistical downscaling model,SDSM)以及大气环流模型(general circulation models,GCMs)中加拿大地球系统模式(the second generation of Canadian Earth System Model,CanESM2)得到代表性浓度(representative concentration pathways,RCPs)4.5和8.5两种排放情景下2010-2100年温度日序列,通过率定的Hargreaves公式预测黄淮海地区ET_0,并采用普通克里格(ordinary Kriging)方法进行空间化处理。结果表明:率定后的Hargreaves公式与Penman-Monteith公式的相关指数波动范围为0.65~0.85,平均值为0.80,SDSM模拟的最低温度、最高温度率定期和验证期的确定性系数都在0.95以上;未来两种气候情景下,黄淮海地区ET_0整体上均呈增加趋势;RCP4.5情景下ET_0从河北与山东、河南交界处形成的“勺”状向周围逐渐减小,在河北唐山与乐亭、江苏东台、河南驻马店附近达到最小值;RCP8.5情景下黄淮海地区2020 s(2011-2040年)、2050 s(2041-2070年)ET_0的空间分布和RCP4.5非常相似,但2080 s(2071-2100年)ET_0的空间分布差异较大,最高值主要分布在山东惠民县附近、河南新乡附近、安徽蚌阜和江苏盱眙附近。如不采取科学的应对措施,未来ET_0的增加,可能会进一步加剧该区水资源短缺程度,该研究可为黄淮海地区水资源的优化管理和灌溉制度制定提供科学参考。
基于颗粒模型的风积砂层降雨入渗深度计算及验证

为了研究沙漠干旱区降雨对砂层非饱和带水分的贡献,该文对风积砂层水分入渗过程中的水分存在形式和运移机理进行了理论和力学分析。通过以触点水为主要储水单元的立方布局颗粒模型推导出水分入渗过程中湿润深度的解析表达式,并进行验证。物理和力学分析表明,砂颗粒表面很难形成较厚的薄膜水,砂层非饱和带水分大部分以触点水的形式存在。模型计算结果表明,水分入渗的湿润深度与入渗水量和触点水湿润角有关。模型验证表明,水分入渗湿润深度的解析表达式在风积砂层入渗深度计算中具有一定的适用性,但触点水湿润角与砂颗粒粒径的函数关系还有待进一步研究当设定触点水湿润角为π/4时,比例常数为11.5。该研究可为干旱区农业规划提供依据。
基于SPEI和NDVI的中国流域尺度气象干旱及植被分布时空演变

近些年中国干旱灾害频频发生且其影响不断加剧,因此探讨干旱对植被生长的影响对农业生产具有重要的意义。该文基于标准化降雨蒸散指数(standard precipitation evapotranspiration index,SPEI),应用Mann-Kendall(MK)趋势分析方法研究了流域尺度的气象干旱格局;利用新一代归一化植被指数(normalized different vegetation index,NDVI)分析了植被的生长状况;并探讨了SPEI和NDVI的相关性,结果表明:1)1982-2012年间,SPEI值在各时间尺度上都呈现为微弱下降趋势,即为微弱的干旱化;在空间上,干旱化趋势主要分布于东北、黄土高原和西南地区,而西北地区则呈现出明显的湿润化趋势;2)全国年及各季(冬季除外)NDVI序列均呈现上升趋势,空间上其下降趋势主要出现在西北内陆和东北地区部分流域,上升趋势则因季节而异;3)在年时间尺度上,SPEI与NDVI的相关分析表明,209个流域中有56个通过正相关检验(P<0.05),主要分布在新疆北部、华北以及东北地区,负相关主要分布在秦岭淮河以南地区,气象干旱对植被生长的影响在干旱半干旱地区表现得更加明显。研究结果可为中国流域尺度干旱影响评估提供参考依据。
点燃式发动机燃烧稳定性的非线性动力学分析

为了揭示点燃式发动机燃用汽油、液化石油气(liquefied petroleum gas,LPG)和压缩天然气(compressed natural gas,CNG)时,循环变动的动力学本质。采用非线性动力学的方法,围绕燃烧过程的稳定性开展了研究。分析了最大爆发压力的循环变动系数,对缸内压力的时间序列进行了3维相空间的重构,采用庞加莱截面法简化了重构的相空间轨迹,分析了平均有效压力(indicated mean effective pressure,IMEP)的循环变动规律,围绕返回映射开展了研究。结果表明,缸内压力的相空间轨迹具有一定的混沌特性,燃烧初始阶段结构相对紧密;燃用汽油时,轨迹分布密集,燃用LPG和CNG时,轨迹逐渐发散,燃烧稳定性下降;庞加莱映射降低了相空间结构的复杂性,LPG和CNG燃烧时散点发散,燃烧参数随机性增强;汽油燃烧时,平均指示压力的循环变动较小,LPG和CNG燃烧时,循环变动逐渐增大,燃烧随机性增强。发动机燃烧过程具有混沌特性,燃用LPG和CNG时稳定性下降。通过论文的研究揭示了点燃式发动机燃烧过程循环变动的产生原因,为改善发动机的燃烧稳定性提供了理论依据。
基于熵权TOPSIS模型的区域土地利用绩效评价及障碍因子诊断

定量评估土地利用绩效并诊断其障碍因子,是提高区域土地利用绩效水平的有效途径。该文综合考虑土地利用经济绩效、社会绩效、生态绩效和管理绩效4个子系统,建立区域土地利用绩效评价指标体系,结合熵权TOPSIS模型和障碍度模型,对安徽省近15 a(2000-2014年)的土地利用情况进行绩效评价和障碍因子诊断,并基于评价结果,运用GM(1,1)模型对安徽省未来5 a(2015-2019年)土地利用子系统绩效变化态势进行预测和分析。结果表明:安徽省土地利用综合绩效经历了较差-中级-良好-优质的发展过程,结合土地利用绩效的年均增长速度,可以分为绩效较差但高速增长(2000-2004年)、绩效中级但较快增长(2005-2009年)、绩效良好但低速增长(2010-2011年)和绩效优质且快速增长(2008-2014年)4个发展阶段。4个子系统绩效水平基本逐年提升,但变化趋势存在差异,经济绩效和管理绩效呈线性增长态势,社会绩效和生态绩效呈波动起伏变化的上升趋势;未来5 a,经济绩效子系统年均增长速度最快,社会绩效和管理绩效子系统次之,生态绩效子系统增速最慢。经济绩效子系统障碍度最大,其后依次是社会、生态和管理绩效子系统;2000-2008年,建成区工业增加值等3个指标一直稳居前3位,人民生活水平和地均就业人数轮流出现在第4或第5位;2009-2012年,前3位障碍因子发生较大变化,地均财政收入和人民生活水平成为阻碍土地利用绩效的主要因子;2013-2014年,前5位障碍因子变化较大,社会绩效成为制约土地利用绩效的主要子系统,改善人民生活水平、加强公共基础设施建设,探索节约化、集约化、高效化的土地利用方式和模式是提升安徽省土地利用绩效的重要出路;根据GM(1,1)模型预测结果,社会绩效、生态绩效和管理绩效在未来具有广阔的提升空间,安徽省在提高土地利用经济绩效的同时,应关注经济-社会-生态环境友好和谐发展,更加注重土地利用社会绩效、管理绩效特别是生态绩效的提升。该文的研究思路与方法可以为促进区域土地利用绩效提升提供现实依据。
含残膜土壤水分特征曲线模型构建

农膜残留在土壤中累积后必然会改变土壤水动力学性能,导致土壤水分入渗能力下降,并严重影响土壤水和溶质运移。而土壤水分特征曲线是影响土壤水分和溶质运移的重要土壤水动力学参数,为了探索残膜对其影响机理,该文通过室内试验设置了5个不同残膜量(0、50、100、200、400 kg/hm~2)处理,研究了残膜对土壤水分特征曲线的影响,构建了残膜条件下土壤水分特征曲线模型(soil water characteristic curve with residual plastic film,RPF-SWCC),并对其性能进行了评价。结果表明:随着土壤中残膜量增多,土壤保水能力逐渐呈降低趋势;且低吸力段(主要排大孔隙土壤水)的当量孔径体积占比增大,而高吸力段(主要排中小孔隙土壤水)的当量孔径体积占比则减小,其中400 kg/hm~2残膜含量处理比无膜处理大孔隙当量孔径占比增大近20%。对RPF-SWCC模型参数估计,显示随残膜量增加土壤饱和含水率呈降低趋势,且RPF-SWCC模型拟合精度总体上高于van Genuchten(VG)、Brooks-Corey(BC)及Log normal distribution(LND)常用土壤水分特征曲线模型;对高残膜量处理,RPF-SWCC模型的均方根误差,几何平均数及决定系数R~2均优于常用模型,且200、400 kg/hm~2残膜含量处理RPF-SWCC模型的均方根误差比VG模型分别降低了24.3%和65.0%,可见构建的RPF-SWCC模型能较好地应用于含残膜土壤的水分特征曲线拟合。该研究可为农膜残留地区水分迁移模拟以及水肥高效利用提供理论依据和技术支撑。
地膜残留量对新疆棉田蒸散及棵间蒸发的影响

为探讨残膜对干旱区农田蒸散耗水特征的影响,在新疆阿克苏典型覆膜滴灌棉田开展2 a小区试验研究,设计0、225、450 kg/hm~2共3种不同的地膜残留量,采用水量平衡法,微型棵间蒸发仪法,于主要生育时期测定并计算土壤含水量、蒸散量、棵间蒸发量、作物蒸腾量、棵间蒸发占蒸散的比例。结果表明:随着地膜残留量增加棵间蒸发量、棵间蒸发占蒸散的比例呈增大趋势,而蒸散量及作物蒸腾量则逐渐减小。与无残膜处理相比,225和450 kg/hm~2处理全生育期田间无效耗水的棵间蒸发量分别增加了9.27和22.20 mm,棵间蒸发占蒸散的比例增幅分别为2.6%和6.1%,作物蒸腾量降低34.89和55.94 mm。在棉花生育期内,棵间蒸发占蒸散的比例(E/ET)与叶面积指数(leaf area index,LAI)呈幂函数关系,各处理间棵间蒸发占蒸散的比例对叶面积指数的响应差异不同,450 kg/hm~2处理蒸发占蒸散的比例随着LAI的增加,曲线下降趋势较明显;无残膜处理棵间蒸发占蒸散的比例与LAI的决定系数最高,均在0.9以上。土壤水分利用率也随残膜量的增加依次降低,当残膜量由0增加到450 kg/hm~2时,土壤水分利用率从28.25%降至24.91%,可见,残膜增大了农田的无效耗水,不利于土壤水分的有效利用。研究可为制定缓解或克服残膜危害的应变调控技术提供依据。
粳稻定向播种装置供种机构性能数值模拟与试验

为稳定粳稻定向精量播种装置在低播量时的播种性能、提高作业效率,设计了一种离心式供种机构。建立了粳稻籽粒和供种机构的三维仿真模型,采用EDEM软件对该机构供种性能进行单因素数值模拟,分析了进种口开度、转盘直径和转速3个主要工作参数对供种性能的影响,并在粳稻定向精量播种装置上进行了供种性能验证试验与播种性能对比试验。仿真结果表明:进种口开度和转盘转速对粳稻籽粒离散程度和供种性能影响显著,转盘直径对总排量有一定影响但不明显,各供种口排量标准差变异系数先减后增;在转盘直径为220 mm、转盘转速为80 r/min和进种口开度为10 mm时,模拟总排量为263粒/s,各供种口排量标准差变异系数为14.37%;供种性能验证试验表明:在相同条件下,供种性能与进种口开度仿真与试验变化趋势一致,试验结果比仿真结果分别高13粒/s和1.19%。播种性能对比试验表明:增设供种机构后,粳稻定向精量播种装置在低播量时播种性能稳定,作业效率提高25%。该研究为粳稻定向精量播种装置性能的提升提供参考。
耦合基质区与裂隙网络的土壤优先流模型及验证

该文旨在通过分析土壤裂隙存在下的土壤优先流运动模式与特点,建立耦合基质区与裂隙网络的土壤优先流模型(crack preferential flow model,CP模型)。用控制体积有限元法求解两区土壤水分运动的基本方程,采用整体法将土壤基质水流运动方程和三维土壤裂隙网络区水流运动方程耦合。模拟与试验结果表明,增加降雨或灌溉强度能促进激活裂隙通道作为优先流通道,有利于优先流形成。CP模型及耦合方法较好地描述出了优先流运动的特点,模拟与实测的土壤饱和度均方根误差为0.016~0.025,决定系数均在0.78以上(P<0.05),偏差为0.020~0.026,一致性指标为0.918~0.938。与等效连续体模型(Richards模型)相比较,CP模型模拟裂隙存在情况下土壤水流非均匀性规律更有效。研究丰富了土壤优先流理论,对提高农田水分利用率具有重要的意义。
优化高压电场处理对谷子种子萌发期内源激素的影响

为了探讨高压电场处理谷子种子内源激素含量动态变化对其萌发活力的调控影响,以农大八号谷子种子为试材,运用二次通用旋转组合设计与主成分分析相结合的方法,建模寻优。在优化电场处理条件下,研究种子萌发过程中内源激素含量动态变化。结果表明:高压电场处理谷子种子显著影响其萌发活力(P<0.05);模型决定系数R~2为0.979 2,表明模型拟合较好;模型耦合效应表明,高压电场处理谷子种子存在阈值效应,且电场强度影响效应大于处理时间;模型解析得到高压电场优化条件为电场强度340 kV/m,处理时间14 min。谷子种子萌发期内源激素含量动态变化结果表明,优化电场处理条件诱导吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)、玉米素核苷(zeatin riboside,ZR)和赤霉素(gibberellin,GA)含量增加,抑制脱落酸(abscisic acid,ABA)含量增加;种子萌动前后,内源IAA、GA迅速上升、ABA快速下降,ZR在萌动时也达到极值,有利于胚根突破种皮,促进种子的萌动;GA/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA比值处理均高于对照(未经电场处理),表明高压电场处理谷子种子后内源激素比值的变化是种子萌发活力提高的诱因,胚根达种子的2倍长后,GA/ABA、IAA/ABA比值都呈现增大趋势,表明幼苗生长与其调控密不可分。研究结果为高压电场技术处理种子在农业生产中的应用提供理论依据。
生物炭施用方式及用量对土壤水分入渗与蒸发的影响

研究生物炭施用方式及用量对土壤水分入渗、蒸发特性的影响,可为旱区农业与生态建设中应用生物炭改良土壤水文特性提供科学依据与技术支持。该文采用室内土柱模拟方法,研究了3种生物炭施用方式A(施在表层0~10 cm)、B(施在下层>10~20 cm)和C(施在耕层0~20 cm)和4种质量添加比例(0、1%、2%和4%)对土壤水分湿润峰、累积入渗量及蒸发的影响。结果表明:生物炭对土壤水分入渗、蒸发的影响受施用方式和用量的共同制约。与对照(不施生物炭)相比,A与C施用方式在1%和2%用量均可以减缓湿润峰运移速度,而较高用量(4%)可以促进湿润峰运移;B施用方式2%用量明显促进湿润峰运移,1%与4%用量无明显影响;以入渗时间50 min为例,A4%能显著增加累积入渗量,增量达对照的10.63%(P<0.05),而B1%、A1%、C2%、C1%、C4%可显著降低累积入渗量(P<0.05),减少量分别达对照的13.90%、12.46%、8.49%、5.32%、4.66%,其余处理与对照相比差异不显著。在同一施用方式下,除C2%和C1%外,各处理累积入渗量均随生物质炭用量增加而呈上升趋势。各处理土壤湿润峰运移距离与时间之间呈幂函数关系,且累积入渗量与时间关系可用Kostiakov入渗经验公式描述,Philip入渗模型可用于描述耕层(0~20 cm)混合生物炭土壤累积入渗量变化过程。各处理35d累积蒸发量与对照相比差异不显著。A4%可显著增加耕层土壤入渗能力,在改良质地较黏土壤入渗性能时,在土壤表层添加较高用量(4%)生物炭效果较好。
基于遥感影像的县域土地功能分类及功能转换分析

城市化、工业化引起的土地利用/覆被变化改变了土地功能。为探索区域土地功能的演变规律,该文以河北省黄骅市为研究区,首先对土地功能进行分类,并应用GIS和RS数据,分析2008-2014年土地功能的空间分布特点及变化规律,采用生产能力核算模型和净初级第一生产力计算模型分别计算了生物性生产功能及生态环境功能值,从而揭示土地功能用地面积及功能值的演变过程。结果表明,参照建立的土地功能分类方法,研究区可以分为6大功能类及21个功能亚类。2008-2014年土地功能特别是生产和承载功能变化较剧烈;生物性生产功能与土地质量等别关系很大,而生态环境功能与土地利用方式密切相关;2008-2014年生物性生产功能值增长1%,而生态环境功能值则减少了1.1%,生物性生产功能的提升保障了粮食安全,但生态环境功能的降低则要求严格保护生态用地。该研究结果可以为土地功能评价、生态红线划定及土地利用规划等工作提供科学依据。
基于成像光谱技术的寒地玉米苗期冠层氮含量预测模型

为了探索寒地玉米冠层氮素含量,以不同氮素水平下玉米大田试验为基础,利用高光谱成像技术探讨苗期玉米冠层光谱,通过相关矩阵法选择植被指数的变量,并依据叶片氮素含量与植被指数的相关性,建立玉米冠层氮素含量预测模型。结果表明:根据玉米冠层高光谱图像,选择与各波段相关性较强的525、566、700、715、895 nm作为植被指数的变量,构建与氮素含量相关性强的植被指数归一化植被指数NDVI(normalized difference vegetation index)、归一化光谱植被指数NDSI(normalized difference spectral index)、比值光谱指数RSI(ratio spectral index)、差值光谱指数DSI(difference spectral index)。以与叶片氮素含量相关性较高的植被指数为自变量,建立单变量、多变量回归预测模型。采用单变量NDVI二次函数回归模型作为0、50 kg/hm~2施氮量下玉米冠层氮素含量预测模型,其R~2分别为0.719、0.803。在100 kg/hm~2施氮量下玉米冠层氮素含量的预测模型为3变量回归模型,其R~2达到0.657。用置信椭圆F检验法检验预测模型,其F值均小于F0.05,估测值与实测值间R~2分别是0.724、0.798、0.655,标准误差 RMSE分别为0.156、0.140、0.156 mg/g,表明实测值和估测值间的差异不明显,预测模型可用。
基于参数移植法的SWAT模型模拟嘉陵江无资料地区径流

该文选用嘉陵江中游9个中小流域,基于参数移植方法(距离相近法、属性相似法、综合相似法)探求分布式水文模型SWAT在嘉陵江中游无资料地区径流模拟的适用性。3个有资料试验流域模拟结果显示,参数移植法的模拟精度NS、R~2平均值大于0.8,径流模拟精度较好,表明基于参数移植法的SWAT模型在研究区域具有一定的适用性,同时综合相似法(0.66
高光谱估算土壤有机质含量的波长变量筛选方法

土壤高光谱数据量大、波段维数高,存在光谱信息无效、冗余和重叠现象,导致基于全波段构建的土壤有机质含量反演模型不稳定、精度难以提升。因此,探寻筛选关键波长变量的方法,通过滤除干扰、冗余、共线信息,提高模型预测性能,是目前土壤高光谱研究的热点之一。该文对江汉平原公安县的土壤样本进行室内理化分析、光谱测量与处理等工作获取了实证数据,采用无信息变量消除法(uninformative variables elimination,UVE)剔除无效变量,利用竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)滤除冗余变量,运用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)消除共线变量,并尝试将不同类型的筛选方法进行耦合筛选关键波长变量,应用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)分别建立土壤有机质含量估算模型,对比各种变量筛选方法的优缺点,最终,构建筛选土壤高光谱数据关键变量的方法体系。研究结果表明,除SPA方法的模型精度低于全波段外,其他6种变量筛选方法的建模效果均优于全波段;在3种单个变量筛选方法中,CARS方法优于UVE、SPA变量筛选方法,能有效地筛选出重要波长变量,其预测集相对分析误差RPD值为2.84;综合比较各种变量筛选方法,发现CARS-SPA方法从全波段2 001个波长中筛选出37个特征波长建立的土壤有机质含量的PLSR模型效果最好,其模型预测集的决定系数R~2和相对分析误差RPD值分别为0.92、3.60,所选波段仅为全波段的1.85%。CARS-SPA-PLSR模型简单、预测效果好,可作为该区域土壤有机质含量估测的重要方法,对今后土壤近地传感器设备的开发具有一定的指导作用。
甘草倾斜移栽开沟器的设计与试验

为解决机械化倾斜移栽甘草苗,设计甘草倾斜移栽机,融合甘草移栽的农艺要求,提出一种针对甘草秧苗倾斜移栽开沟器。建立了开沟器结构参数、工作参数与倾斜V型断面沟倾斜角度、沟底长度间的数学模型,通过改变开沟器切角、开沟器翼板间距、土壤休止角、开沟器速度、开沟器作业深度等因素对所设计的开沟器进行多因素正交设计。试验结果表明:所建数学模型可用于实现特定要求的倾斜V型断面沟的开沟器参数设计,理论和试验结果误差小于4%。在倾斜移栽角度30°农艺条件下,当滞后投苗系数小于1时,甘草秧苗的角度随滞后投苗系数的减小而减小,随开沟器速度的增大而减小;当滞后投苗系数大于等于1时,甘草秧苗的倾斜角度在28°~31°之间波动,开沟器具有稳定的工作性能。该研究可为甘草倾斜移栽机的设计提供参考。
基于放牧时空轨迹数据的牧群采食量分布模型

为了快速大范围地掌握牧群采食量分布信息,提出一种牧群采食量分布模型。根据放牧过程的时空连续性,借助放牧轨迹采用缓冲区与网格分析方法获得放牧分布,结合模拟采食法,通过轨迹点间的时间间隔计算采食时间,并将其累加得到日采食时间,进而依据采食时间与日采食时间比例将牧群日采食总量分配给每个局部放牧分布,并采用网格叠加方法得到给定时空范围的采食量分布。以2015年为实例,对研究区采食量分布进行监测:模型结果与实际放牧情况一致性较好,准确度可达86.2%以上。结果表明该模型可快速大范围地提取牧群采食量分布信息,并能为相关部门对牧群采食量分布信息的监测提供计算依据和方法。
载荷与径向刚度对机械弹性车轮包容特性的影响

为解决机械弹性车轮在不平路面的冲击振动传递问题,提高车辆行驶平顺性能,该文基于弹性滚子接触模型、有限元分析及试验测试方法对车轮的包容特性及影响因素进行了研究。通过对车轮有效路形的分析,揭示了负荷和径向刚度对车轮包容特性的影响规律,并验证了所建模型的可靠性,结果表明:在车轮径向刚度一定的条件下,有效路形幅值随负荷的增加而减小,但有效路形扰动长度随负荷的增加而增大;在负荷一定的条件下,有效路形幅值随车轮径向刚度的增加而增大,扰动长度随之增加而降低。利用有限元模型和台架试验对车轮的低速稳态包容特性进行了分析,得出了车轮垂向动态力学响应随负荷和径向刚度变化的规律,在径向刚度一定的条件下,车轮垂向力响应随负荷的增加由抛物线形过渡到马鞍形,在负荷一定的条件下,车轮垂向力响应随径向刚度的增加而增大,分析结果反映了该车轮实际包容特性的客观规律性。该研究为机械弹性车轮结构优化及整车振动特性分析提供了参考。
基于改进多元纹理信息模型和GF-1影像的县域冬小麦面积提取

作物面积监测具有较强的时效性,应用不断发展的遥感技术能够及时可靠地监测主要作物的种植面积。该文围绕国产高分一号卫星(GF-1)农业应用关键技术,研究县域尺度农作物种植面积快速准确提取的方法。在考虑多光谱遥感影像空间相关性的基础上,利用矩阵分解和距离空间转换等数学工具设计一种改进多元纹理信息(modified multivariate texture,MMT)提取模型,实现基于GF-1遥感影像的改进多元纹理信息提取、纹理与光谱信息融合以及基于融合影像分类的县域尺度冬小麦识别和面积提取。选用冬小麦出苗和越冬2期GF-1宽视场影像,结合地面实测数据和最佳识别时相遥感参考数据,对比分析基于光谱信息、单变量纹理与光谱融合信息、改进多元纹理与光谱融合信息的3种冬小麦识别和面积量算结果,实现对改进多元纹理信息效果以及小区域和较大区域上冬小麦面积提取的精度验证。试验结果表明:1)与基于其他2种传统分类特征信息的结果相比,改进多元纹理信息的加入能够显著提高冬小麦识别精度(出苗期提高4.12%和2.36%,越冬期提高2.59%和0.94%);2)在不考虑影像质量、生育期和地面样方测量精度等客观因素的影响下,基于该文方法的小区域内冬小麦面积提取精度普遍优于90%;3)在冬小麦长势稳定的时相(越冬期),基于该文方法的较大区域冬小麦面积量算结果能够达到接近最佳识别时相(孕穗期)的面积提取精度,二者的一致性程度超过97%。因而,利用GF-1宽视场影像能够有效提取县域尺度冬小麦种植面积,可为农作物监测业务运行提供遥感数据保障。
有机物料与化肥配施提高黄泥田水稻产量和土壤肥力

农业有机物料具有资源化再利用的特点,与化肥配施既可以保证作物产量,也可以提升地力。为了建立最适宜的南方低产黄泥田培肥模式,该文在浙江金衢盆地开展3年田间试验研究化肥与不同有机物料(菇渣、紫云英、牛粪和秸秆)配施对水稻产量和土壤肥力的影响。结果表明:1)有机物料与化肥配施可以显著提高水稻产量,化肥+菇渣、化肥+紫云英、化肥+牛粪和化肥+秸秆处理下,水稻三年的平均产量分别比单施化肥提高了9.7%、9.5%、12.3%和9.5%;2)有机物料与化肥配合施用,土壤有机质、土壤养分(全氮、有效磷、速效钾和CEC)及土壤容重较单施化肥处理有一定程度的改善,其中,化肥+牛粪效果最明显,有机质质量分数提高了12.5%,土壤有效磷质量分数提高了37.7%,CEC提高了16.1%;3)与单施化肥相比,化肥+菇渣、化肥+牛粪处理下>5 mm机械稳定性大团聚体分别提高了10.4%和6.7%,各配施处理均显著降低了团聚体破坏率。总得来讲,连续三年有机物料与化肥配施较单施化肥处理提高了水稻产量、改善了土壤肥力状况、增加了土壤团聚体稳定性,其中又以牛粪与化肥配合施用效果最佳。
膜孔灌灌溉入渗量的简化计算方法及验证

为简化膜孔灌入渗量的数值计算,将膜孔入渗量分解为垂直入渗量和膜孔侧渗量,引入单位膜孔周长侧渗量计算膜孔侧渗量。采用HYDRUS-1D/3D软件对土壤垂直一维入渗特性和膜孔入渗特性进行数值模拟,利用模拟结果分析单位膜孔周长侧渗量与垂直一维入渗的影响因素及其入渗系数,结果表明:膜孔直径对单位膜孔周长侧渗量影响微弱,可忽略其对单位膜孔周长侧渗量的影响;土壤质地对相对吸渗率(单位膜孔周长侧渗量的吸渗率与垂直一维入渗的吸渗率的比值)和相对稳渗率(单位膜孔周长侧渗量的稳渗率与垂直一维入渗的稳渗率的比值)影响均较大,相对吸渗率随初始含水率增大而略有减小,减小幅度为5.49%~24.72%,灌溉水深对其影响较小,最大变化幅度为21.80%;相对稳渗率随灌溉水深增大而增大,增大幅度为2.55%~42.76%,初始含水率对其影响微弱,最大变化幅度为2.94%。据此,建立侧向入渗系数与垂向入渗系数间的函数关系式,提出包括膜孔直径、灌溉水深、垂直一维吸渗率和饱和导水率的膜孔灌入渗量简化计算模型,实现由垂直一维入渗参数确定膜孔入渗参数的可能。利用室内垂直一维入渗和膜孔入渗试验及已有文献资料验证所建模型的可靠性,结果表明,所建模型计算值与实测值一致性较好(R~2≥0.995,P<0.001),平均相对误差在5%左右(4.84%~6.81%)。所建模型仅有2个待定系数,只需垂直一维入渗和膜孔入渗2组试验数据即可推求,试验设计简化,可为准确预测膜孔灌入渗特性提供参考。
RapidEye卫星红边波段对农作物面积提取精度的影响

在传统的可见光与红外波段基础上增加红边波段(690~730 nm),是当前高分辨卫星传感器研制的明显趋势。德国RapidEye卫星携带有红边波段传感器,该文基于黑龙江省北安市东胜乡2014年7月27日的RapidEye遥感数据,采用监督分类的方法,通过计算有红边参与条件下、无红边参与条件下,玉米、大豆及其他3种地物类型的可分性测度、分类精度及景观破碎度等指标,比较分析了2种波段组合方式下的红边波段对农作物面积提取精度的影响。其中,监督分类的训练样本是以覆盖研究区的2 km×2 km格网为基本单元,在玉米和大豆面积比例等概率原则下,选取了10个网格作为训练样本,样方内作物的识别采用目视解译的方式完成。精度验证是采用覆盖研究区的农作物面积本底调查结果评价的,本底调查数据是在5 m空间分辨率Rapideye数据初步分类基础上,根据多时相Landsat-8/OLI(Operational Land Imager)数据季节变化规律,结合地面调查,采用目视修正的方法完成。结果表明,有红边参与的玉米、大豆和其他3种地物类型识别的总体精度为88.4%,Kappa系数为0.81,玉米、大豆和其他3种地物类型的制图精度分别为93.1%,86.0%和87.3%;没有红边参与的3种地物识别的总体精度为81.7%,Kappa系数为0.71,玉米、大豆和其他3种地区类型的制图精度分别为83.9%,73.4%和84.6%;通过引入红边波段,3种地物的总体识别精度提高了6.7百分点,玉米、大豆和其他3种地物类型的识别精度分别提高了9.2百分点,12.6百分点和2.7百分点。利用Jeffries-Matusita方法计算了3种地物的可分性测度,玉米-大豆、玉米-其他、大豆-其他的可分性测度分别由0.84变为1.73、1.37变为1.81、1.27变为1.29;采用破碎度指数计算了景观破碎度,地块数量减少了69.2%,平均地块面积增加了2.2倍,平均地块周长增加了60.50%,地块面积与周长比增加了1.0倍。由上述研究结果可以看出,通过红边波段的引入,增加了地物的间的可分性测度,减少了"椒盐"效应造成的景观破碎度的增加,农作物面积识别整体精度得到了提高。目前搭载红边波段的卫星载荷越来越多,即将发射的国产卫星也拟增加红边波段提高作物识别能力,该文研究结果将为国产红边卫星数据在农业上的应用提供参考。
适宜深播提高地下滴灌夏玉米出苗率促进苗期生长

通过连续2次的防雨棚小区试验,研究地下滴灌供水条件下不同播种深度对夏玉米苗期生长的影响。在地下滴灌供水条件下分别设置3、5、7、9和11 cm 5种播种深度,结果表明:地下滴灌条件下水分上移扩散至距地表10 cm以内,下渗到距地表80 cm。除3 cm播深处理外,夏玉米的出苗时间随着播种深度的增加而延长。出苗时间延长导致3和11 cm播深处理夏玉米出苗率和地上部干物质积累量最低,其株高和单株干物质积累量的变异系数显著高于其他处理。7和9 cm播深处理的出苗率最高,其株高和干物质积累量的变异系数较低。综上,地下滴灌条件下,播深7~9 cm,既能保证出苗率,避免缺苗断垄的现象,又能提高玉米的整齐度及单株干物质积累量,是较为适宜的播种深度,研究可为夏玉米运用地下滴灌提供技术参考。
基于调亏理论和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略

为了精确判断寒地水稻需水量并建立合适的智能灌溉策略,进行适时适量灌溉,实现寒地水稻优质高产,设计了基于调亏理论和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略。该智能灌溉策略主要包括模糊控制灌溉和预测灌溉两部分。其中,模糊灌溉模块是二级模糊控制过程,通过一级模糊控制确定当前土壤最佳湿度,二级模糊控制器以当前土壤湿度与最佳土壤湿度的差值和环境温度作为模糊控制器的输入量,建立多因素控制规则库,实现灌溉时间模糊控制。预测灌溉设计通过实时环境数据计算出农田蒸发蒸腾量和土壤渗透系数,建立土壤水分含量变化函数,预测何时需要灌溉。在黑龙江省方正县水稻研究院的田间试验发现,调亏灌溉节水率为20.5%,水稻的结实率和产量也高于人工灌溉,分别提高了4%和8%,说明该策略能有效防止水资源浪费,对降低农业生产成本、提高产量、改善寒地水稻品质有重要的意义。
基于语义的Ad Hoc网络服务发现

在分析现有的Ad Hoc网络服务发现方法的基础上,提出一种基于语义的Ad Hoc网络服务发现方法。该方法基于语义推理机制,能对服务进行准确地刻画,大大提高了查准率;又由于该方法在考虑服务本身的同时,还考虑了服务的节点属性和节点所处的环境属性,可以有效地改善服务质量。仿真结果表明,与同类的Ad Hoc网络服务发现方法相比,该方法在查准率方面具有较大的优越性。
基于多雷达组网IMM-GMPHDF的机动多目标检测跟踪

高斯混合概率假设密度滤波(GMPHDF)有牢固的理论基础,是解决高斯条件下跟踪强杂波环境中目标数未知的多目标问题的有效方法。但当目标发生机动时,就难以跟踪到目标,因此,在GMPHDF中引入交互多模型(IMM)算法,对继续存在目标的运动模型进行建模,根据计算的模型概率融合各模型滤波器估计得到的继续存在目标概率假设密度,解决了运动模型机动问题。仿真实验表明,IMM-GMPHDF能实时跟踪到强机动超音速多目标,在多雷达组网系统中跟踪强机动超音速多目标精度(OSPA距离均方根误差)能达到70 m,满足了工程使用要求。
模态平均曲率在悬臂挡墙损伤检测中的应用

目前曲率方法主要应用于一维梁结构损伤位置的确定,如模态曲率和柔度曲率,因此本文提出一种适用于二维悬臂挡墙的损伤识别方法---模态平均曲率差法,该方法仅需挡墙完好和损伤状态下前几阶模态振型。首先引入微分几何理论中曲面上一点的平均曲率概念,通过该点上2个主曲率求其平均曲率,利用中心差分法计算挡墙损伤前、后的模态平均曲率值,再利用其差值的绝对值作为损伤识别新指标;然后通过损伤指标识别挡墙的损伤位置,建立损伤位置处的损伤程度和指标值的拟合曲线,进而确定其损伤程度;最后通过悬臂挡墙数值算例,验证不同损伤位置和损伤程度下所提出方法的有效性和敏感性。研究结果表明,模态平均曲率差法的损伤识别精度令人满意。因此,该方法可为挡墙损伤检测提供理论参考依据,并具有工程应用价值。
气候变化和人类活动对中亚地区水文环境的影响评估

中亚地区是我国天气的上游区, 生态环境异常脆弱, 必须要保证该地区生态环境和资源安全, 水资源安全首当其冲. 研究和评估气候变化和人类活动对中亚地区水文环境的影响, 具有重要的战略意义. 近百年来中亚地区气候有暖湿化趋势, 气温增温持续时间较长且增温幅度较大, 近50 a增暖更加明显(0.47 ℃·(10a)~(-1)), 其中冬季增温最快, 预估未来会延续变暖的态势; 同时20世纪80年代之后降水量持续波动上升. 气候变化对该地区水资源的时空分布及湖泊变迁造成了重大影响, 人类活动加剧了水资源短缺, 近50 a来锡尔河和阿姆河入咸海径流量均呈减少的趋势, 20世纪70年代之后拦水蓄水水库等水利工程的建设, 加上灌溉用水的增加, 导致两河入咸海水量骤减; 而1987年之后两河入咸海水量回升, 主要是气温回暖、 降水增多, 加速了常年积雪和冰川融化, 使得进入河道的径流量增加. 同时, 湖泊水位下降, 面积收缩, 水质恶化. 中亚水资源问题主要是跨国水资源分配和水环境恶化问题, 要做好水资源评估和用水规划工作, 建立覆盖全区域的水资源环境监测网络. 中亚国家需要共同参与制定一套完整的、 综合考虑人口、 社会经济、 生态环境等因素的水资源管理政治立法决策体系, 构建中亚各国人水和谐、 互利共存的水资源新秩序, 以水资源可持续利用来支持经济与社会的可持续发展.
大兴安岭区域未来气候变化趋势及其对湿地的影响

基于未来2种排放情景下的RCM-PRECIS输出的大兴安岭区域气温与降水量预测数据, 采用Mann-Kendall(简称M-K)非参数检验法和线性倾向率法, 分析大兴安岭区域2015-2050年气候变化趋势及其对湿地的影响. 结果表明, 在未来2种情景下, 2015-2050年的年平均气温升高显著, A2情景的增温速率(0.54 ℃·(10a)~(-1))高于B2情景(0.41 ℃·(10a)~(-1)), 与东北地区增温速率(0.56 ℃·(10a)~(-1))一致, B2情景增温速率低于东北地区增温速率; 大兴安岭区域自2032年气温开始出现增暖突变现象, 增温幅度显著增大. 2种情景下季节平均气温的增温速率大小依次为夏季、 冬季、 春季和秋季, A2情景夏、 冬、 春、 秋季分别为0.59、 0.56、 0.56、 0.52 ℃·(10a)~(-1), B2情景分别为0.48、 0.47、 0.42、 0.37 ℃·(10a)~(-1); 各季突变增温时间点和增温趋势显著时段存在差异. 2种情景下2015-2050年的年降水量有微弱的减少趋势, M-K检测基本无显著变化; 季节降水总体而言, 大兴安岭区域未来36 a降水量仍以夏季为主, 占全年降水量的60%左右; 春季和秋季次之, 各占全年降水量的18%~19%. 未来大兴安岭区域气候呈现暖干化趋势, 其中21世纪20、 40年代大兴安岭湿地受到气候暖干化的胁迫相应较强, 未来气候暖干化趋势是大兴安岭湿地生态系统萎缩和退化的主要诱因之一, 未来大兴安岭湿地生态系统仍将受到气候暖干化趋势的巨大威胁, 面临萎缩和严重退化趋势.
辽宁雪灾区划及降雪影响预评估

根据1951-2014年辽宁省各市、 县降雪灾害造成的经济损失、 雪灾出现的频率, 多年平均灾损强度及气象灾变指数, 计算各市、 县的气象灾损值, 并依此值作为雪灾灾度指数来进行辽宁降雪灾害区划. 利用1951-2014年辽宁省58个国家级气象站降雪日数(日降雪量≥5 mm)资料和辽宁省降雪灾情资料, 采用统计分析、 百分位数等方法研究确定不同灾害分区下不同降雪阈值与降雪影响预评估的关系. 结果表明: (1)灾害重度区和灾害中度区主要位于辽宁中部城市群或经济发达区域, 雪灾多年平均损失为280万元以上,损失程度较重; 灾害轻度区和灾害微度区主要位于辽宁东部山区及辽宁西北部山区, 雪灾多年平均损失为68万元以上, 损失程度较轻; 雪灾对辽宁影响最大的受灾体是公路, 其次为设施农业. (2)在业务使用中, 应用不同灾害分区降雪致灾阈值与受灾体损毁等级的预评估关系, 采用定量降水预报自动判断生成降雪灾害预评估结果, 能够客观的实现降雪落区不同、 服务重点不同, 对提高决策气象服务的针对性具有参考作用.
西藏高原MODIS每日积雪产品去云算法过程对比验证研究

基于MODIS积雪产品的多种去云方法过程在西藏高原开展对比验证, 并以漏测误差L(%)、 多测误差M(%)、 总体精度O(%)、 积雪分类精度S(%)及kappa系数(\%K\%hat)作为验证精度评价指标; 主要研究方法有上下午星结合去云法(方法Ⅰ)、 连续三天结合去云法(方法Ⅱ)以及基于数字高程模型的Snowl去云法(方法Ⅲ). 并采用高分辨率Landsat遥感数据对所得结果开展验证对比工作, 为了使验证结果更具有代表性, 选取了西藏高原典型的5个区域用于其验证范围. 结果表明: 方法Ⅰ和方法Ⅱ有较好的去云效果, 适合于在西藏高原开展利用; 方法Ⅲ在西藏高原没有起到特殊的去云作用, 该方法的前提假设是在西藏高原需要考虑山地和高原作分析; 通过三种方法去云之后在5个区域效果总体上表现为漏测误差和多测误差都有减少, 总体精度和积雪分类精度分别在60%~98%及60%~95%之间, kappa系数在0.10~0.56间, 一致性精度表现一般.
艾比湖流域1957-2013年潜在蒸散、 气温、 降水变化特征分析

使用1957-2013年艾比湖流域6个气象站点的平均大气压、 平均气温、 最高气温、 最低气温、 平均相对湿度、 平均风速、 日照百分率以及降水量资料, 通过Penman-Monteith方程计算出各个站的月和年潜在蒸散量. 利用线性倾向估计、 累积距平法和Mann-Kendall法分析了该流域近57年的潜在蒸散量、 气温及降水量变化特征. 结果表明: 近57年来艾比湖流域年潜在蒸散量以-25.05 mm·(10a)~(-1)的速度呈下降趋势. 近7年的平均潜在蒸散量与过去50年相比较偏少77.36 mm. 年平均气温以0.33 ℃·(10a)~(-1)的速度上升. 近7年的平均气温比过去50年的平均气温增加了1 ℃. 年降水量以7.97 mm·(10a)~(-1)的速度增多. 近7年的平均降水量与过去50年的平均降水量相比增多32.45 mm.
深部高承压水地层裂隙岩体冻结温度场实测研究

通过深部高承压水地层冻结法凿井现场实测, 获得矿井裂隙岩体各个层位测温孔的温度和盐水去回路干管温度变化规律. 结果表明: 测温孔实测温度在冻结初期呈线性下降规律; 当温度继续降低到岩石的结冰温度以后, 降温速率逐步增加; 当冻结帷幕达到设计温度时, 实测温度变化趋于平缓; 外圈管外侧测温孔降温速率最慢, 两圈管之间位置的测温孔降温速率最快; 位于不同位置不同层位的测温孔降温速率不一致, 其中位于92 m深度的卵石层(C1~#测温孔)降温速率为0.54 ℃·d~(-1), 位于209 m深度的砂质泥岩(C3~#测温孔)降温速率为0.9 ℃·d~(-1); 根据实测温度可以预测地层形成冻结帷幕的交圈时间、 厚度、 平均温度等冻结设计参数. 深部裂隙岩体冻结温度实测资料对指导冻结帷幕设计与施工具有重要实践意义.
青藏高原苔原自然带谱及复式三维地带模式

首次依空间结构将青藏高原划分为外围高山、 外缘高山、 高原面高山、 高原面及高原盆地等五种地貌体; 厘清了高原不存在纬度地带性的误判, 并结合作者前期高原苔原的论证,创建了高原苔原带谱体系及其三维仿真地带模型, 分别为顶锥型(外围离散高山及高原面高山)、 带型(外缘带状高山)和平面型(高原面). 既具有一般高山苔原(alpine tundra)垂直带谱, 又呈现高原山原苔原所特有的"复式三维地带性模式", 在全球具有唯一性. 首次编制了表征北极苔原与高原苔原关系的北半球苔原带模式图, 指出长白山为东北亚高山苔原南界的论点不能成立, 青藏高原苔原才是中国及东北亚苔原的南界. 目前高原是第三极称谓皆无顶极生物带苔原带景观为前提,仅是高度上的寓意, 从地理概念上明确了其与南北极并列的世界第三极定位.
极晚熟杏品种冬杏杂交种子成苗特性研究

【目的】研究不同杏品种杂交组合的种子萌发和幼苗生长差异,为品种选育提供依据。【方法】以冬杏为母本, 19个不同成熟期的新疆杏品种为父本进行杂交,对获得的杂交种子进行育苗,测定种子发芽率、播种出苗率、成苗率及幼苗的生长动态,分析各杂交组合之间成苗特性差异。【结果】杂交种子层积60 d后有10个组合发芽率大于60%,发芽率最高的为冬杏×毛拉肖,而冬杏×晚熟胡安娜、冬杏×旦杏和冬杏×卡拉玉吕克没有发芽率。播种成苗率较高的是冬杏×特尔湾玉吕克和冬杏×毛拉肖。冬杏× 库曼提、冬杏× 大果胡安娜、冬杏自然种子的出苗时间较早,且出苗整齐。在15个成苗的杂交组合中,以冬杏× 特尔湾玉吕克、冬杏 × 毛拉肖生长势较强,其余13个杂交杏苗生长势较弱。【结论】冬杏杂交组合种子的发芽率、出苗率、成苗率之间差异较大,同时,发芽率高的组合成苗率也高;不同杂交组合种子实生幼苗的生长存在差异。
超高强钢板U 形件热冲压回弹研究

建立了U形件热冲压有限元模型,探究了板料加热温度、模具间隙和保压淬火时间对热冲压制件温度场及回弹的影响,研究了残余应力与回弹的关系。结果表明,随着坯料温度的上升成形件回弹量不断减小,且在700℃左右回弹完全消失;模具间隙对回弹的影响较为复杂且无明显规律,随着保压时间的增加,回弹量先减小后几乎保持不变,最佳保压时间为5~8 min;残余应力是产生回弹的主要原因,残余应力形成的力矩越小回弹也越小。
液压支架掩护梁侧护板焊接变形的数值模拟

针对液压支架掩护梁侧护板与挡销座在焊接过程中存在较大焊接变形问题,建立了侧护板和挡销座焊接的数学模型和有限元模型,应用ESI_GROUP软件对其焊接温度场和焊接变形进行数值模拟,得到焊接温度场、应力场和应变场分布。设计工装优化焊接过程,通过优化前后对比可知:数值模拟与实际试验基本一致,加装工装胎具,使得挡销座在x、y、z方向的变形量分别减少了42.9%、15.0%、13.7%。液压支架掩护梁侧护板焊接变形的数值模拟为此类问题的研究提供了一定的科学依据。
三丝GMAW不同电流配比对焊缝成形的影响机理研究

三丝GMAW是一种有效提高焊接速度的焊接方法,但电流配比对最后的焊缝成形具有重要的影响,焊接工艺实验表明适当提高引导弧的电流有利于形成形态良好的焊缝。本文针对三丝电流配比对焊缝成形的影响,采用数值模拟方法,研究了不同电流配比对焊缝成形的影响机理,揭示了三丝GMAW不同电流配比下的熔池形态及流动场的不同分布规律。研究结果表明:适当提高引导弧的电流可形成互相连通、熔宽分布均匀的三丝GMAW共熔池,有利于形成明显的“推-拉”流动方式,减缓熔池的后退效应,降低凝固速度,增强焊接过程的稳定性,有利于形成均匀一致的焊缝。
大型环件径轴向轧制成形的环坯形状效应研究

环件径轴向轧制成形技术是生产大型高品质无缝环件的最佳加工方法。本文通过对比分析不同厚度和高度环坯条件下的环件变形状态,揭示了大型环件径轴向轧制成形的环坯形状效应。研究发现,较小的环件毛坯厚度和高度会改善大型环件径轴向轧制的锻透性,两者都有助于环件直径的增大和环件变形均匀性的提高,同时对于提高成形过程中环件截面的成形质量也有利。
废杂紫铜熔炼新工艺

简要介绍了目前紫铜熔炼的常用工艺和技术,提出向熔融铜中喷入特定的氧化剂和精炼剂除去废杂铜中的杂质和多余氧的方法。通过工业试验并分析结果得出,此技术方案是可行的。
固液混合流变铸造工艺对Al-15Zn合金组织的影响

采用优化的固液混合流变铸造工艺,研究了不同搅拌速度和搅拌时间对Al-15Zn合金微观组织的影响。结果表明:在搅拌预制体的凝固过程中,熔体心部温降最快,距心部越远降温速度越慢,快速搅拌的熔体要比缓慢搅拌获得的半固态组织的晶粒更细。搅拌时间越长,预制体晶粒破碎越显著,晶粒细化效果越好。在相同搅拌条件下,含锌量越高的铝锌合金的晶粒细化效果越好。
超低屈强比冷轧DP780钢的组织及性能研究

研究了冷轧退火工艺参数对DP780双相钢的显微组织和力学性能的影响。通过调整连续退火工艺来控制显微组织中一次铁素体、二次铁素体、马氏体、残余奥氏体的比例、尺寸、形貌、分布,同时获得了连退工艺参数、显微组织、力学性能的关系。结果表明,在传统冷轧铁素体和马氏体双相钢的组织中有5%~7%的残余奥氏体,不仅可以获得屈强比≤0.5的超低屈强比冷轧DP780型钢,也改善了成形性能。
Ti1023合金锻造参数优化的基础研究

通过Ti1023合金等温压缩试验,得到不同高温变形条件下真应力-应变曲线和热加工图。通过加工硬化和动态软化效应分析了变形参数对Ti1023合金应力-应变曲线形态和峰值应力的影响。结果表明:在中低温区域和大应变速率条件下,变形参数对流动应力影响较大,高温区域和小应变速率对流动应力影响较小。通过对Ti1023合金热加工图的分析,发现合金的热变形能量分配主要受应变速率的影响。热加工图中主要存在两个变形失稳区和一个临界失稳区,失稳机制主要包括局部塑性流动和绝热剪切等。Ti1023钛合金的较优锻造区间为:变形温度760~780 ℃、应变速率5×10~(-4)~10~(-1) s~(-1)。
热处理对Y变质ZL114A合金组织和力学性能的影响

对Y变质的铸造铝合金ZL114A进行了热处理试验。通过金相分析和拉伸试验研究了固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间对合金组织和力学性能的影响。结果表明:在530℃固溶处理时含0.08%Y的ZL114A合金抗拉强度随固溶时间的延长而逐渐增大,在12 h时达到最大,此时共晶硅细小圆整;伸长率先减小后增大再减小,在固溶时间10 h时达到最大。在175℃时效处理时合金的抗拉强度随时效时间的延长先增大后趋于稳定,在时效时间7 h时达到最大值;伸长率先减小后增大再减小,在9 h时达到最大。
工艺参数对B1500HS点焊直径/拉剪强度影响的研究

点焊直径及拉剪强度是焊点性能的两个重要指标。本文以B1500HS高强钢板为研究对象,首先通过正交试验,分析了焊接电流、焊接时间和电极压力对点焊直径以及拉剪强度的影响,发现焊接参数对点焊直径和拉剪强度的影响规律并不一致。其次,采取径向基神经网络模型与遗传算法相结合的方法,分别获取点焊直径和拉剪强度最优值时的工艺参数,并通过试验验证了上述参数。结果表明,点焊直径和拉剪强度对工艺参数的要求并不一致,最大点焊直径并不能代表最优的点焊质量。这对进一步优化工艺参数,提升焊点质量具有重要指导意义。
小型薄壁铝合金球壳赤道电子束焊接技术研究

为了解决小型薄壁铝合金球壳赤道焊接密封的技术问题,本研究针对薄壁铝合金球壳赤道开展了电子束焊接技术研究,采用不同的焊接束流对球壳赤道进行了焊接密封,考察了不同焊接束流下焊缝的成形、组织结构及焊后球壳的气密性和变形情况。结果表明,在1.0 mA的束流下,焊缝熔池发生坍塌,球壳变形量较大;而在0.8和0.6 mA情况下,尽管焊缝焊深不同,但是焊缝成形较好,气密性可满足工程要求,球壳变形量也较小。
7075铝合金板材蠕变时效成形试验及数值模拟

采用试验和有限元方法分析了7075铝合金板材蠕变性能,比较了7075铝合金加筋壁板与无加筋壁板在蠕变时效过程中对材料蠕变性能的影响。结果表明,加筋壁板的蠕变性能明显提高。在蠕变成形过程中加筋壁板中心位置的最大应力由无加筋壁板的329 MPa提高到367 MPa,最大应变从0.022提高到0.025。加筋壁板中心位置的位移由2 mm变成为1.7 mm,回弹了0.3 mm,小于无加筋壁板的0.5 mm。
产品细节语言的解读与整合设计方法研究

目的认识细节,解读细节的语义,并依据多种理论指导尝试细节整合,使产品细节与整体相统一,以生成新的艺术符号语言,为产品设计提供新的思路与途径。此外,重提“细节决定成败”,与其传统意义进行区分。方法从例证、符号学、美学的角度剖析细节的形式、种类及作用,并尝试用符号学、传统美学、绘画美学的观点进行细节设计整合。结论产品细节语义可以被认识与理解,并且可以通过设计理论来指导设计整合,将不同的产品细节调整、统筹以适应整体风格的需要,从而形成和谐统一的整体。
体验经济视角下台南家具产业博物馆工业旅游模式与启示

目的提供体验经济背景和产业转型思潮下国内家具工业旅游资源开发和运营的创新思路。方法介绍台南家具产业博物馆发展背景与开发现状,运用SWOT分析法解读成功的体验式台南家具产业博物馆工业旅游的优势、劣势、机会及威胁。结论提出体验经济背景下台南家具产业博物馆工业旅游拓展营销渠道和潜在客源市场的发展对策,结合国内家具工业旅游现有开发模式,得出从政府职能、体验主题、软环境、资源整合4个方面来改善和构建国内家具工业旅游的启示。
传统秦绣图案在现代平面设计中的创意实践

目的进一步理解传统秦绣作为民间艺术的文化内涵,使用其造型元素进行合理化创新,实现民间元素在现代平面设计上的艺术探索。方法以传统秦绣图案纹式造型特点为研究基础,通过对影响其意义传递的3个要素进行分析,来提炼代表性的设计元素进行设计实践。结论对于传统秦绣图案艺术特色的总结和设计实践的尝试,有助于保护和传承这一民族文化遗产,同时也是为了让它更好地与现代社会和现代手段相融合,提高其表现力,运用新的形式进行符合时代审美情趣的艺术创造。
潜孔钻头端面切削齿载荷仿真研究

为使潜孔钻头布齿更加合理及为钻头结构改进提供理论依据,达到提高潜孔钻头破岩效率、延长其使用寿命的目的,需要了解潜孔钻头端面切削齿的载荷分布。为此,建立了平面、凸面和凹面3种端面形式的潜孔钻头三维模型,以显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA中常用的H-J-C模型为材料模型,并利用H-J-C模型中的等效屈服强度、压力、积累损伤等函数对潜孔钻头的破岩过程进行仿真,分析不同齿圈上切削齿的载荷状态,并将切削齿载荷分解到轴向、径向及切向3个方向,运用控制变量的方法对3种不同端面形式潜孔钻头的切削齿进行力学分析。研究结果表明:凹面潜孔钻头的轴向载荷峰值最大且径向载荷峰值最小;潜孔钻头切削齿载荷的主要差别在边齿及其相邻齿圈的切削齿上,与其余齿圈上的切削齿关系不大;潜孔钻头边齿的载荷最大,易损坏。模拟结果可为切削齿的选择、切削齿的分布及潜孔钻头的结构设计提供依据。
新型抗高温水泥悬浮剂的研制与现场试验

针对深井井下温度高、水泥浆沉降稳定性难以保证的问题,研制了共聚物水泥悬浮剂。选用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为共聚单体,采用自由基水溶液聚合法,合成了三元共聚物(AMPS/AM/NVP)水泥悬浮剂,并根据正交试验结果,确定了其最佳合成条件。利用红外光谱和核磁共振谱分析验证了其结构,热分析结果表明其具有较好的热稳定性。性能评价试验表明,合成的共聚物悬浮剂在200 ℃下能够控制水泥石上下密度差小于0.01 g/cm~3、游离液为0,且抗饱和盐水,稠化性能、滤失性、流变性、强度等性能均满足现场要求。3口井的现场试验表明,新型抗高温水泥悬浮剂可以提高深井固井施工安全和固井质量。
国内钻井液处理剂研发现状与发展趋势

为指导钻井液处理剂的开发,在介绍各种不同作用的合成聚合物、合成树脂磺酸盐等合成材料处理剂,淀粉、纤维素、木质素、腐殖酸和油脂等天然材料改性处理剂,以及废塑料、油脂下脚料改性处理剂等钻井液处理剂研究与应用现状的基础上,分析了不同类型钻井液处理剂在应用、研发和生产中存在的问题,指出了钻井液处理剂的发展趋势和开发方向,对今后研发新单体、寻找新原料、开发新结构的合成材料和对天然材料进行改性、利用工业废料及农林加工副产品研发新型、低成本、绿色环保的钻井液处理剂具有较好的指导作用。
土库曼斯坦阿姆河右岸气田复杂深井超高密度钻井液技术

土库曼斯坦阿姆河右岸气田的上侏罗系基末利阶长段膏盐层(厚度为700~1 000 m)是典型的异常高压地层,钻井过程中存在高压盐水侵的风险,钻井液密度高达2.48 kg/L,常规钻井液不能满足安全快速钻井需要。为此,在现有饱和盐水钻井液的基础上,优选了抗高温、抗膏盐层污染处理剂,并与其他处理剂复配,研制了超高密度饱和盐水钻井液。室内性能评价试验显示,该钻井液密度可达2.48 kg/L,具有高温稳定性强、润滑性好、页岩抑制能力强和抗污染能力强等特点。30多口井的现场应用表明,该钻井液能解决长段膏盐层钻进中的地层蠕变、钻井液易污染及高压盐水侵等技术难点,并能大大提高机械钻速,缩短钻井周期。
冲击作用下岩石破碎的动力学特性及能耗特征研究

为了研究冲击钻井中岩石破碎的难易程度及动态破碎规律,基于固有缺陷的损伤原理,建立了岩石动态破裂强度、破碎时间和破碎能耗的理论模型,通过砂岩的霍普金森压杆冲击压缩试验分析了其破坏强度、破坏时间及破坏过程中的能量耗散特征。分析研究发现,试验结果与模型计算结果基本吻合,砂岩的动载强度、破碎时间和破碎能耗均与应变率之间呈幂函数关系,随着应变率在60~115 s~(-1)范围内增加,砂岩的动载强度与静载强度相比增大了1.33~1.83倍,破碎时间从84 μs迅速缩短至52 μs,且应变率越大,岩石破坏后的碎块尺度越小、破碎能耗值越大。研究结果可为衡量岩石动力破碎的难易程度及提高冲击破岩效率提供参考。
螺杆驱动旋冲钻井工具设计及试验研究

为提高石油钻井破岩效率,将螺杆高速旋转与冲击器高频冲击相结合,设计了一种螺杆钻具驱动的新型机械式旋冲钻井工具。在设计旋冲钻井工具结构的基础上,建立了直井中单次冲击功、冲击频率等关键参数的计算模型,并进行了实例计算分析。计算结果表明,直井中单次冲击功仅是凸轮推程和钻压的函数,当钻柱结构确定且存在一定长度(大于500 m)的φ127.0 mm钻杆时,单次冲击功与钻压成正比关系,改变钻压可实时调整冲击功。工程样机测试表明,该工具结构设计合理,能够实现螺杆驱动钻头高速旋转和高频冲击,进一步提高工具的耐磨性能后具有良好的应用前景。
涪陵页岩气水平井工程甜点评价与应用

针对涪陵页岩气水平井多段分簇射孔压裂时加砂量符合率低、产气量低的问题,提出了寻找水平段工程甜点、并结合地质甜点进行压裂优化设计的方法。首先利用声波时差和密度测井资料,拟合得到涪陵页岩气藏横波时差计算模型,再结合密度、自然伽马等测井资料,利用地应力剖面计算软件求取涪陵页岩气藏水平井水平段的岩石力学参数,然后通过分析已压裂井段产气剖面测试结果与岩石力学参数的相关性,得到涪陵页岩气藏工程甜点参数为:水平应力差小于8 MPa、脆性指数0.45~0.50。焦页30-1HF井采用了工程甜点与地质甜点相结合的压裂设计方法,其压裂施工压力平稳,总液量和总砂量符合率较好,压后无阻流量88.54×10~4 m~3/d,取得了较好的增产效果。现场试验表明,工程甜点与地质甜点相结合的压裂设计方法,能够提高涪陵页岩气水平井压裂的加砂量符合率和产气量,有助于实现页岩气的高效开发。
复材加固受损混凝土梁的干湿循环耐久性能研究

纤维复材的加固技术正越来越多地被用来修复受损钢筋混凝土(RC)桥梁。而在南方湿热环境下,胶黏剂的性能退化及氯离子对RC梁的侵蚀作用,将对被修复桥梁的耐久性产生不利影响。为此对干湿循环下碳纤维布加固受损RC梁的抗弯承载力及氯离子的扩散情况进行研究。干湿循环加速老化试验包括3个月和6个月两种工况,一次干湿循环为24 h,包括湿环境(3.5%盐水浸泡)10 h和干环境(40 ℃热风)14 h。试验结果表明:干湿循环略为减小了加固梁的刚度,导致了混凝土与碳纤维布黏结界面的退化;干湿循环前3个月,加固梁的承载能力有明显降低,而后逐步稳定;受损RC梁裂缝附近的氯离子含量远高于其他部分;碳纤维布加固减缓了氯离子由梁底对RC梁的侵蚀,对带裂缝工作的受损梁有较好的保护作用。