基于SKD-HH分段级联器件与GPHS的RTG输出性能计算

Pu-238放射性同位素温差发电器(RTG)在深空探测中具有广泛应用。基于先进热电材料CoSb_(3)填充方钴矿和半赫斯勒材料,设计了六π对构型分段级联器件。在此基础上,结合通用模块化热源GPHS,设计了一种面向深空应用的80 W级RTG,采用有限元软件Ansys计算了其在深空环境温度下的电性能输出和温度分布。该RTG最大输出功率80.3 W,转换效率8.36%,设计转换效率达到了美国eMMRTG的水平。

方钴矿热电器件性能衰减影响因素研究

热电器件性能直接影响着热电转换装置的转换效率及使用寿命。本工作针对方钴矿热电器件高温服役环境下性能衰减的问题,采用大功率热电器件测试系统开展热电器件服役性能影响因素研究。结果表明,方钴矿热电转换装置输出功率随着时间延长而显著降低,其主要原因在于高温条件下方钴矿热电材料、电极材料与Fe基防扩散阻挡层之间发生相互反应生成扩散层,致使界面电阻增大;同时,由于热电材料、电极材料与Fe基防扩散阻挡层的热膨胀系数匹配性能不佳,高温条件下焊接界面处开裂,热电器件内阻增大。由此可见,防扩散阻挡层的高温稳定性和热膨胀匹配性是影响方钴矿热电器件性能的关键,成为后续方钴矿热电器件实现工程应用的核心问题。

基于环境DNA技术和形态学鉴定的浮游植物多样性比较

浮游植物是湖泊生态系统的重要组成部分,检测其物种多样性和群落组成对了解湖泊生态系统功能具有重要意义。近年来,环境DNA技术越来越多地被应用于生态学调查中;但对于浮游植物的多样性检测,该方法与传统形态学鉴定获得结果的一致性尚不清楚,并且缺少基于环境DNA技术对真核浮游植物与原核浮游植物进行同时检测的研究。为此,本文比较研究了不同牧食强度下中宇宙实验体系中环境DNA技术和形态学鉴定在检测浮游植物(包括真核与原核浮游植物)物种多样性和群落组成上的异同。研究结果显示:(1)基于18S rRNA基因的环境DNA技术与形态学鉴定获得的浮游植物alpha多样性(物种多样性和Shannon-Wiener多样性指数)在不同牧食强度下中宇宙实验体系中的变化趋势一致;(2)与形态学鉴定结果相比,基于16S rRNA基因和18S rRNA基因的环境DNA技术能够检测到更多的浮游植物种类,并且能够很好地展现不同处理组中浮游植物群落组成的差异;(3)基于18S rRNA基因的环境DNA技术在浮游植物多样性检测上具有更高的精确性。尽管环境DNA技术在监测浮游植物生物量方面存在局限,但是其在浮游植物生物多样性检测方面比形态学鉴定具有显著的优势。本研究对环境DNA技术同时应用于真核和原核浮游植物检测进行了尝试,并证实了基于18S rRNA基因的环境DNA技术在浮游植物物种多样性和群落组成检测中具有更高的分辨率和精确性,可提供更加丰富的数据,为在浮游植物多样性研究和水生态环境监测中推广使用环境DNA技术提供了依据。

基于“承影”GPGPU的张量处理器设计

针对神经网络对算力和通用性的需求进一步扩大,基于开源项目“承影”GPGPU,设计了张量处理器,可以对卷积、通用矩阵乘进行加速。首先,分析现有张量处理器设计方案及其对应算法,与直接进行卷积计算进行对比,分析性能差异。然后,提出基于三维乘法树结构的张量处理器设计,将其部署在Xilinx VCU128开发板上。在VCU128开发板上,张量处理器的工作频率为222 MHz。同时,开发了指数运算单元,辅助完成神经网络运算。在VCU128开发板上的工作频率为159 MHz。最后,利用编写汇编程序的方法,验证张量处理器的功能正确性。引入张量处理器后,预期运行时间明显减少。

基于聚类分析的Dupal异常指标遴选及其在印度洋的应用

Dupal异常是一种广泛分布于南半球的大尺度地幔地球化学不均一现象,其成因机制和分布范围一直是地球科学研究的热点。由于Dupal异常概念提出时间较早,仅基于少量岩石样品,其概念存在模糊性和不确定性,目前仍缺乏统一的异常判别指标,影响了对异常分布范围和成因的认识,进而制约了对全球Dupal异常的进一步研究。本文选取印度洋洋底(包括洋中脊轴部和离轴区域)玄武岩的铅同位素数据,结合西南印度洋中脊和东南印度洋中脊的已知地球化学边界,采用K-means++聚类分析方法突出大尺度地球化学特征,初步遴选Δ7/4>2.5,Δ8/4>35作为Dupal异常的铅同位素判别标准。基于这一标准,识别出西北印度洋中脊欧文断裂带为Dupal异常边界,边界以南洋中脊区域显示较明显的异常。就其分布而言,整个印度洋洋中脊的Dupal异常分布于安德鲁-贝恩断裂带、澳大利亚-南极错乱带以及欧文断裂带所围限的区域;离轴区域的凯尔盖朗海底高原、Broken海脊、东经90度海岭、圣诞群岛、莫桑比克海底高原、厄加勒斯海底高原等也具有明显的Dupal异常;整体上印度洋Dupal异常呈现东西分带特征。基于印度洋洋底玄武岩数据识别的Dupal异常指标将为全球Dupal异常的研究提供参考。印度洋Dupal异常分布范围的厘定将为揭示其异常成因提供关键基础。

基于NGO-BP的制导炮弹高空风场参数辨识研究

高空风场对制导炮弹弹道诸元有较大影响,为了提高控制精度,如何快速准确获取高空风场数据从而修正气象参数对弹道特性的影响是当前研究的热点。本文中创新性的使用北方苍鹰优化算法(NGO)优化反向传播(BP)神经网络的原始权值,对高空风场参数按照高度进行辨识研究。通过采集的高空风场参数和基于实验的弹道数据进行仿真分析,使用误差统计学评估法和仿真弹道数据结果分析两种方法对辨析出的高空风场参数精度分别进行评估,分析结果表明:利用NGO-BP神经网络法相对于反向传播神经网络法对高空风场参数辨识精度上有明显提高。

钛合金电火花加工间隙流场排屑过程数值仿真研究

采用数值模拟方法对电火花加工过程中间隙流场的碎屑排出情况进行仿真研究。计算结果表明,在电极的上升段,大量粒子被带出凹槽,排屑效果显著;在电极的下降段,仍有部分粒子被继续排出间隙区域。对比不同尺寸的钛合金粒子分布可以发现,排出粒子的数量随粒子直径的增加而减小,说明小粒子更易被排出。对流场内速度矢量分布进行分析可以发现,在电极上升过程中,其下表面下方区域存在涡结构,这是排出颗粒粒子的主要动力;在电极下降过程中,涡结构出现在间隙区域上方电极两侧,继续带动部分粒子排出。

陆地用60 W级^(241)AmO_(2)放射性同位素温差发电器的输出电性能计算及安全性分析

放射性同位素温差发电器(radioisotope thermoelectric generator,RTG)具有寿命长、环境适应性强等优点,可广泛应用于海、陆、空中的复杂场景。其中,为陆地设备供电是RTG的一个重要工程应用领域。^(241)AmO_(2)由于具有半衰期长,获取渠道广泛,剂量率低等优点,可作为陆地用RTG能源供给的来源之一。本研究设计一款60 W级^(241)AmO_(2)驱动放射性同位素温差发电器,并基于ANSYS有限元分析软件,计算其在陆地中不同环境温度下应用时的电性能和安全性。计算结果显示,环境温度影响^(241)AmO_(2)-RTG的最大输出功率和温度分布,当环境温度为-60~50℃时,其最大输出功率最低为66.0 W,最高可达75.7 W,源芯最高温度为789℃,热电模块热端最高温度为717℃。输出电性能和源芯温度满足设计指标及安全需求。

深海橄榄岩蛇纹石化温度条件的氧同位素约束

深海橄榄岩在海底洋中脊、俯冲带和大陆边缘等构造环境中广泛分布,并普遍经历后期蚀变,其中蛇纹石化作用是最主要的蚀变类型。蛇纹石化是指橄榄岩中富镁铁矿物,如橄榄石和辉石,被蛇纹石、磁铁矿、水镁石等一系列次生矿物所取代的化学过程。蛇纹石化反应条件与热液循环、成矿物质迁移等具有密切的联系,对指示热液成矿作用具有重要意义。传统的岩石矿物学、地球化学方法在反映蛇纹石化条件时具有多解性和不确定性,不同矿物或不同化学指标可能指示不同的结果。氧同位素在自然界普遍存在,氧同位素示踪法具有适用范围广、容易比对、支持原位微区分析等优点,可以清晰地反映矿物或岩石-流体体系的反应条件和过程。该文主要综述了氧同位素测温法的原理、深海橄榄岩蛇纹石化过程、氧同位素测温法在深海橄榄岩蛇纹石化过程中的应用案例、蛇纹石氧同位素组成变化的影响因素以及氧同位素测温法的优势和局限性等问题,为后续更深入地了解深海橄榄岩蛇纹石化过程提供参考。

大球盖菇菌渣还田对水稻生长和稻田土壤环境的影响

【目的】探究大球盖菇菌渣全量还田对水稻产量、土壤肥力和微生物多样性的影响,为评价菌渣对土壤环境质量的改良提供重要参考。【方法】在江西吉安开展菌渣原位还田试验,试验设置常规施肥(CK)、菌渣原位还田+常规施肥(JZ)和秸秆全量还田+常规施肥(JG)3个处理,分析不同栽培措施下水稻的生物量、产量和养分吸收量,以及土壤养分含量、菌群丰度和微生物多样性等土壤环境的差异。【结果】与CK处理相比,JZ和JG均显著提高了水稻的生物量和产量,产量增幅分别为9.51%和4.89%。JZ和JG处理促进了水稻对氮(N)、磷(P)、钾(K)养分的吸收,成熟期N、P、K吸收量分别提高了41.44%和31.01%、48.64%和33.13%、28.44%和26.74%。JZ处理土壤pH较CK略有升高,JG处理移栽前期和幼穗分化期则显著降低;JZ和JG处理土壤中有机质和速效养分含量均明显升高;施用菌渣和秸秆显著提高了土壤中细菌的多样性,JZ处理土壤中与有机质降解相关的菌群丰度明显升高。【结论】大球盖菇菌渣原位还田和秸秆全量还田均能提高土壤的养分含量、土壤微生物群落多样性和水稻产量,菌渣原位还田对稻田土壤环境和水稻生长的影响优于秸秆全量还田。

江西省双季稻“早籼晚粳”种植模式产量、资源利用效率及经济效益研究

通过设置“早籼晚粳”、优质稻全程机械化2种常用栽培模式,对比分析了周年产量构成、温光资源利用、氮肥利用、水分利用及经济效益的差异,探索了“早籼晚粳”模式高产的形成机理及高经济效益的形成原因。结果表明:与晚籼稻相比较,籼粳杂交稻生育期更长,灌浆结实期延长了25 d,可充分利用晚稻后期10月下旬—11月上中旬的温光资源,并且籼粳杂交稻穗大粒多、总颖花量大、库容量大,干物质积累量多,因此能获得更高的产量;与全程机械化模式相比,“早籼晚粳”模式周年产量增幅为17.57%,周年光能利用率增幅为12.68%,周年热能利用率增幅为14.07%,周年氮肥利用率增幅为6.89%,周年水分利用率增幅为11.63%,周年经济效益增加了2770元/hm2。“早籼晚粳”模式可充分利用南方稻区双季稻温光资源,大幅提升产量、水资源、温光资源及经济效益,适合在江西省进行大面积推广。

稻草全量还田下氮肥运筹对双季晚稻产量及其氮素吸收利用的影响

【目的】稻草还田和合理的氮肥运筹不仅可以改良土壤和培肥地力,提高农作物产量和品质,还可以减少因过量施用氮肥带来的环境污染。随着水稻机械化收割的快速发展,稻草全量原位还田面积迅速扩大。因此,研究稻草全量还田后合理施用氮肥十分必要。本文通过早稻机收稻草切碎全量还田后晚稻氮肥运筹试验,探索该条件下晚稻氮肥的合理施用技术。【方法】以超级晚稻品种淦鑫688为试验材料,设计4个施氮(N)水平(0、120、180、240 kg/hm2)基蘖穗肥比例为5∶2∶3,并在180 kg/hm2水平下增设稻草不还田对照处理和稻草全量还田下基蘖穗肥不同施氮比例处理(5∶0∶5、5∶1∶4、5∶2∶3、5∶3∶2、5∶4∶1、5∶5∶0)。旨在分析不同处理间水稻产量、产量构成和氮素吸收利用的差异。【结果】稻草全量还田下,施氮量在180 kg/hm2以下时产量随施氮量的增加而增加,之后则下降,处理间差异极显著。随施氮量的增加,有效穗数显著增加,而结实率则显著下降,施氮处理每穗粒数和千粒重显著高于不施氮处理。在相同施氮水平下,因为有效穗数、结实率和千粒重显著提高,所以稻草全量还田产量极显著高于不还田处理,增幅8.83%。稻草全量还田同一施氮水平下,施氮比例为5∶2∶3处理产量极显著高于其他处理,其每穗粒数和千粒重均为最高,有效穗数随分蘖肥比例的增加而减少,处理间结实率差异不显著。稻草全量还田后,随着施氮量增加,其氮素总积累量、氮肥表观利用率、氮素的吸收率和百公斤籽粒的需氮量也显著提高,且与施氮量呈极显著正相关。但氮素收获指数和氮肥生理利用率均随施氮量的增加而降低。同一施氮水平下,全量还田处理水稻氮肥农学利用率和生理利用率均显著高于不还田处理。相关分析表明,氮素总积累量与产量呈二次抛物线极显著正相关,氮肥表观利用率、氮素吸收率与产量呈极显著正相关。稻草全量还田相同施氮水平下,随着穗肥施氮比例降低,其氮素总积累量、中期的积累量和比率下降,其氮肥的表观利用率、收获指数和氮素的吸收率也随之降低,但前期的氮素积累量和比率则升高。氮素的农学利用率和生理利用率均表现为随着穗肥比例的减少呈先增加后降低趋势,均以施氮比例为5∶2∶3处理处理最高,不施穗肥处理最低。各施氮比例处理中,穗肥的施氮量与氮素的总积累量、中期积累量、氮肥的表观利用率、收获指数和氮素吸收率呈极显著正相关,氮肥的农学利用率和生理利用率与产量显著正相关。【结论】稻草全量还田后配施适量的氮肥可以提高晚稻产量,本试验以配施N 180 kg/hm2产量最高;在施纯N 240 kg/hm2以内,施氮越多,氮素积累量越多,相应的氮肥表观利用率、氮素的吸收率和百公斤籽粒的需氮量也越大。总施氮量相同条件下,以基肥∶分蘖肥∶穗肥为5∶2∶3的施氮比例水稻产量,氮肥农学、生理利用率均为最高,此结果可作为双季稻区稻草全量还田后的推荐施氮比例。

稻草全量还田下氮肥运筹对双季晚稻产量和稻米品质的影响

以淦鑫688为材料,研究稻草全量还田下氮肥运筹对其产量和稻米品质的影响。结果表明：稻草全量还田后晚稻增产8.8%,达到极显著,且稻米的外观、蒸煮和营养品质得到明显改善,但加工品质降低。稻草全量还田下,施氮量与产量呈抛物线相关,合理的施氮范围为180~200 kg/hm2;施氮比例为m（基肥）∶m（分蘖肥）∶m（穗肥）=5∶2∶3时,每穗总粒数和千粒质量最大,产量构成因素间协调,产量最高,稻米加工品质和外观品质最佳。

蓝藻堆积和螺类牧食对苦草生长的影响

设计了双因素四组处理(对照组,加螺组,加藻组,螺藻组)的室外受控实验,模拟湖泊沿岸带水华蓝藻的堆积以及底栖螺类的牧食活动对沉水植物苦草生长的影响。结果表明:蓝藻堆积(水体叶绿素a浓度为220μg/L)对苦草的生长具有明显的抑制作用,和对照组以及加螺组相比,加藻组和螺藻组中苦草的相对生长率分别下降了40.9%和36.4%,分株数也分别下降了56.4%和64.1%,分析认为蓝藻在水体表层堆积所产生的遮光可能是抑制底层苦草生长的主要原因。然而,环棱螺能在一定程度上促进苦草的生长,加螺组和螺藻组中苦草的相对生长率和分株数分别要明显高于对照组和加藻组,这可能要归因于螺类的牧食去除了沉水植物表面附着生物。实验中蓝藻堆积和螺类牧食对苦草的各项生长指标均无显著的交互作用,但蓝藻对苦草生长的抑制作用要远大于螺类对植物生长的促进作用。研究证实了在富营养浅水湖泊中,水华蓝藻在湖泊沿岸带的堆积会严重胁迫沉水植物的生长,而底栖螺类的牧食活动则能在一定程度上提高植物在不良环境下的生存能力。

太湖不同湖湾中铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)的氮稳定同位素特征

进入湖泊中不同氮源氮稳定同位素值(δ15N)的差异和生物对氮稳定同位素的记忆作用,可以反映流域人类活动输入的污染物对生态系统的影响程度.本文调查了太湖4个湖湾(梅梁湾、贡湖湾、竺山湾和东太湖)中铜锈环棱螺(Bel-lamya aeruginosa)的δ15N值,结果表明环棱螺δ15N值的变幅为6.9‰～18.1‰,平均值为11.2‰,不同湖湾中环棱螺δ15N值差异极显著,从高到低依次为梅梁湾(17.7‰)、贡湖湾(13.2‰)、东太湖(10.2‰)和竺山湾(7.8‰).分析认为,梅梁湾和贡湖湾接纳较多的人类活动产生的污染物,其周边城市如无锡、常州等地的污水处理效率有待提高;竺山湾水体氮素主要来自于农业面源污染,需降低农田化肥的使用量.

不同叶面肥对晚稻叶片衰老和产量的影响

以晚稻品种五优308为材料,在不同生育时期喷施3种叶面肥,对叶片生理指标和产量性状进行了测定。结果表明:喷施叶面肥的水稻叶片MDA含量普遍降低,3种保护酶(CAT、SOD和POD)的整体活性升高;叶面肥有助于维持水稻生育后期的叶绿素含量,并减弱剑叶和倒二叶的横向衰减,延缓衰老进程;水稻产量性状受叶面肥类型的影响较小,主要与喷施时期有关;有6个喷施处理表现出明显的增产效果,其中在齐穗期或齐穗后7 d喷施谷乐丰处理的投入产出比最高,有示范推广的前景。

热连轧活套系统分析与控制方式比较

对热连轧过程中的活套系统进行了分析，对几种活套控制方式进行了比较．对AGC（自动厚度控制）系统和活套控制系统进行综合设计，提出了一种新的控制方式．仿真结果证明了方法的有效性，可进一步提高热连轧过程的成品质量．

文化差异与融合:蒙古族大学生场景知觉的眼动研究

运用眼动技术对蒙古国蒙古族大学生、中国内蒙古蒙古族大学生和汉族大学生的场景知觉特点进行对比,旨在从文化差异与文化融合的角度探讨文化对认知的作用。结果发现,内蒙古蒙古族和汉族大学生的眼动指标无显著差异,均重视背景与前景物体的关系,而蒙古国大学生更加注意对前景物体的知觉,这与汉族和内蒙古蒙古族大学显著不同。文化差异影响个体的认知,文化融合会对认知产生建构作用,这种作用具有动态性。

双季超级早稻高产品种特征特性研究

以8个超级稻品种为材料,在大田条件下研究了不同产量水平的双季超级早稻品种的产量、产量构成及株型特征等。结果表明:超级早稻的产量主要受总颖花数和每穗粒数的影响,高产品种具有大穗优势。高产超级早稻品种生育后期叶面积指数高、衰减速度慢,倒1叶和倒3叶的叶基角略大于中、低产超级稻品种,使功能叶片姿态更加合理,且叶长及长宽比均优于中、低产品种,有利于在生育后期截获更多光能,从而获得高产。

蒙古族与汉族大学生的颜色认知研究

以蒙古族和汉族大学生作为研究对象,运用自然分类法和文化启动范式,从文化、语言角度对蒙古族和汉族大学生的颜色认知特点及差异进行了研究.研究内容包括三个实验,实验一和实验二运用自然分类法,分别对蒙汉大学生的颜色词和颜色色块分类相似性进行对比,结果表明,蒙古族和汉族大学生的颜色认知有差异,汉族大学生把11个颜色词聚为彩色、冷色和暖色3类,而蒙古族大学生把颜色词聚为暗色、主观偏好色和非主观偏好色3类;蒙汉大学生在颜色知觉组织方面无显著差异.实验三运用文化启动范式考察文化、语言对颜色认知差异的影响,结果表明,不同文化启动使蒙汉双语者的颜色概念组织有差异,汉语言水平不同的蒙汉双语者在颜色概念组织和颜色知觉组织都存在差异.这说明语言和文化都是使蒙古族和汉族大学生的颜色认知产生差异的可能因素.研究结果表明,文化、语言会影响认知,支持Whorf语言相对论假设.