立式双曲面网板水动力性能优化研究

为研究结构型式及尺寸对立式双曲面网板水动力性能的影响机理,基于计算流体力学方法,建立立式双曲面网板三维数值模型,计算分析其水动力性能,并通过设计制作缩比模型开展动水槽试验,验证数值结果的有效性。开展曲面板弯曲度、弯曲度位置、支撑板间距等不同结构参数对立式双曲面网板水动力性能的影响规律研究,以探究最优化的结构设计方案。研究结果表明:曲面板弯曲度的同步改变和单一改变均会对立式双曲面网板的水动力性能产生不同程度的影响。如果只考虑扩张效果,曲面板A、B的弯曲度均设置为20%左右,或曲面板A弯曲度设置为15%、曲面板B弯曲度设置为25%左右,均可在一定范围内将立式双曲面网板的最大升力系数提高到最大值;但从网板综合性能考虑,后一方案可获得更高的最大升阻比。当曲面板弯曲度位置同步设置为50%时,网板升力系数可达到最大值,此时扩张效果最佳,而当曲面板弯曲度位置同步设置为20%时,最大升阻比达到峰值,网板综合性能相对更好。支撑板间距对立式双曲面网板水动力性能的影响不明显,将支撑板间距设置为420 mm左右,可在小冲角范围内提升其最大升阻比。

基于流固耦合算法的不同材料网板水动力试验

拖网网板的水动力模型试验结果会因加工工艺、加工方式、加工材料和试验条件等多种因素出现不同程度的试验偏差。为探究网板模型不同加工材料对水动力试验的影响机理,选取双开缝矩形曲面网板为研究对象,基于流固耦合算法结合动水槽模型试验,分析丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)3种3D打印材料网板模型与传统钢质网板模型的结构响应差异及其对水动力试验的影响规律。结果显示:采用传统金属材料(钢)与非金属材料(ABS)加工的网板模型在结构响应及水动力性能方面均具有显著差异,且随冲角和流速的增加,网板模型的最大变形量增加,进而导致升/阻力系数差异也进一步增加;PVC材料因其弹性模量较大、刚性较强,结构响应与金属材料较为接近,因而对水动力试验结果影响较小。基于上述结果,开展网板水动力模型试验时,可选用PVC作为3D打印材料,但需确保模型制作精度,避免模型材料对水动力试验结果精度的影响。

儒家语境下东方电影中的死亡观念

死亡的虚无与生命的永恒这一深刻议题,长久以来在哲学、文学及艺术领域中被反复探讨。在深受儒家思想影响的东方世界,人们往往以回避或搁置的态度面对“死亡”,使其较少被直接提及。然而,电影作为一种影像记录生活的艺术形式,却提供了一个独特的视角来审视死亡。在东方电影中,死亡意象与死亡美学的展现,不仅蕴含着丰富的民族文化内涵,还深刻反映了人类审美心理的时代变迁。这些作品通过独特的影像语言,将死亡这一抽象概念具象化,让观众在感受生命脆弱的同时,也能体会到生命的坚韧与永恒。

基于EOF的1951-2020年东亚季风区降水特征及其对夏季风不同配置的响应研究

东亚季风区夏季降水受季风影响显著,不同季风配置通过影响区域水汽输送,在东亚季风区形成不同的降水格局,降水格局的变化容易引起旱涝灾害的发生。本文基于经验正交函数(EOF)分析,利用全球降水气候中心(GPCC)降水资料、美国国家环境预测中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料和不同夏季风指数,分析了1951-2020年东亚季风区夏季降水格局,进一步结合相关分析、水汽通量分析等,研究了4种夏季风强弱不同配置对东亚季风区夏季降水的影响。结果表明:(1)1951-2020年东亚季风区降水经历了先减少后增加的变化。EOF分析较好地展现了东亚季风区夏季降水的时空分布,东亚季风区夏季降水主要表现为南北向“-、+、-”的三极型分布与南北方降水反相变化的偶极型特征;东亚季风区夏季降水异常主要发生在三极型降水结构的相位转换上,其次是偶极型的相位转换;(2)东亚季风区夏季降水异常是东亚季风、南亚季风、西风环流以及西太平洋季风等系统共同作用的结果。导致东亚季风区降水异常增加(减少)的季风配置主要为配置1:西太平洋季风强,东亚季风和西风弱(配置2:西风强,东亚季风和南亚季风弱);(3)配置1时,西太副高偏南偏西,中高纬形成西风槽,季风区南方季风较强,容易通过切变线以及抬升作用在季风区中部形成降水,导致异常降水增加,配置2时,西风强劲,南方水汽动力不足,无法深入大陆,造成异常降水减少。本文研究结果为气候变化背景下,探究东亚季风区异常降水机理提供理论基础,也为应对区域极端降水事件以及旱涝灾害防治工作提供重要的科学参考依据。

数据驱动下小型纯电动汽车充电策略研究

随着能源危机和环境污染的日益加剧,电动汽车凭借自身低碳环保的特性使得纯电动汽车市场得到广泛关注并迅速扩张。然而,有限的电池容量、多样化的出行需求、充电设施的服务与需求不匹配等诸多问题逐渐成为电动汽车发展的瓶颈问题。考虑用户日常出行需求,优化电动汽车的续驶里程是解决这一问题的可行途径之一。通过对驾驶和充电行为进行建模,提出了一种用于电池电动汽车(BEV)最佳行驶里程的仿真方法。BEV用户的驾驶和充电模式是通过从中国上海收集的实际数据来重构日常出行链。同时,在日常出行链中定义了日常出行和每次出行的相互依赖的行为变量。为满足练习场的适应度目标,采用蒙特卡罗方法建立了一个随机模拟框架。最后,在考虑用户异质性的情况下,分析了不同充电场景下的最优续航里程。结果表明:通过每日出行和每次出行的行为变量可以重构每日出行链,Copula函数检测的变量之间存在相关性;不同日常出行需求的用户有不同的最优续航里程;在选择纯电动汽车时,建议用户考虑每天行驶的车辆公里数不超过电池续航里程的34%;增加充电次数和充电功率更有利于日常出行需求高的用户;在满足出行需求的前提下,增加快充功率的有益效果将逐渐减弱。

讨赖河流域气象水文要素对气候变化的响应

为了探究气候强烈变化下,以冰雪融水为主要补给来源流域的水文循环过程变化,基于1985-2022年以来的气温、降水、蒸发和径流等气象水文数据,运用MK趋势分析和MK突变检验法,研究讨赖河流域水文要素对气候变化的响应。结果表明:1985年以来讨赖河流域气温上升剧烈,变化速率约为0.41~0.68℃/10a,快速升温的突变年份为21世纪初;水文要素变化降水和蒸发既有增加趋势也有减少趋势,径流均呈增加趋势,变化率为2.55~17.1mm/10a;研究成果可为气候持续快速暖化下干旱的内陆河区域水资源管理提供理论依据。

莺歌海盆地莺北区HK29区三亚组一段沉积特征及储层主控因素

随着莺歌海盆地成熟区域及主力层系勘探程度日益提高,新区新层系成为日益关注的焦点。莺北区位于莺歌海凹陷北部,目的层三亚组一段具有较大的勘探潜力,但目前勘探程度较低,对其沉积体系及储层发育情况缺乏系统的研究。基于岩芯观察、镜下薄片鉴定以及地震、测录井、分析化验等资料分析,对HK29区目的层沉积相及其展布特征、储层特征等展开研究,探讨了储层发育的主控因素。结果表明:(1)HK29区三亚组一段主要发育物源来自海南岛的近源三角洲沉积,水下分流河道微相是有利相带;(2)三亚组一段储层岩性以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,孔隙类型以长石溶孔和粒间孔为主,总体表现为中—低孔、低渗—特低渗的特征;(3)储层物性主要受沉积作用和成岩作用控制,三角洲前缘水下分流河道砂体粒度粗、分选好,是发育有利储层的优势相带,压实作用是该区储层物性变差的直接因素,长石和岩屑的溶蚀是改善储层物性的关键因素。基于以上研究,提出HK29区三亚组一段“相带优、埋藏浅、溶蚀强”的优质储层形成机制,有效指导了莺北区领域勘探突破。

基于改进波动方程的MPF推进模式鲼类游动特性研究

胸鳍或中间鳍推进模式(medianand or paired fin propulsion,MPF)鲼类以其游动高效且稳定而成为越来越多仿生学者的研究对象.研究选取胸鳍为类三角形的鲼类进行仿生建模,针对其游动姿态与推进模式,改进波动方程建立双鳍对称运动模型,并运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法结合动网格技术对其进行数值模拟,研究其推进机理与游动特点,在此基础上,通过改变胸鳍波动频率、波动幅值和体波波长等生物学特征探究不同参数对MPF推进模式鲼类游动能力的影响规律.研究结果表明:在胸鳍向上波动或向下波动阶段,胸鳍末端均存在明显的低压中心,大部分推进力主要由胸鳍末端的涡量差产生;向上和向下波动双鳍的过程中鱼体会产生周期性的升力,频率与摆幅更大时升力系数峰值更高.在相同初速度与相同鱼体初始运动状态下,鱼体在3 Hz与A=0.125L时垂向位移分别可达2.32和1.81 m,可获得最大垂向提升涨幅.体波波长决定鱼体胸鳍波动主要位置,当λ=0.6L即胸鳍波动主要位置靠近中性纵剖面时鱼体推进力系数均值仅有0.02,而当λ=1.05L即胸鳍波动主要位置靠近胸鳍末梢时鱼体具有较高的推进力,推进力系数均值可达0.14.本研究结果可以为基于MPF推进模式的仿生水下机器鱼提供设计与制作基础.

植被退化对高寒土壤水文特征的影响

在黄河源冻土严重退化地区,采用选择典型区域和样地进行实验和模型模拟的方法,对不同植被退化特征条件下高寒土壤的水分特征曲线、土壤饱和导水率、土壤入渗及土壤水分进行研究.结果表明:Gradner和Visser提出的经验方程θ=AS-B对该地区土壤水分特征曲线有良好的模拟性;不同植被盖度条件下土壤的饱和导水率和土壤入渗有明显的区别,表层0～10cm范围内,黑土滩的饱和导水率和入渗强度最强,30cm以下土层中土壤饱和导水率、入渗强度以及土壤含水量几乎不受植被的影响.随植被退化表层土壤含水量出现明显降低,退化越严重,水分流失越多,最多时能达到38.6%,植被根系最发达的10～20cm范围的土壤含水量流失对高寒草甸土壤环境影响最大,水分流失导致退化草甸恢复难度较大.通过比较研究,在黄河源地区考斯加科夫(Kostiakov)入渗公式f(t)=at-b更适用于该研究区域高寒草甸土壤水分入渗过程的研究.

高寒植被生态系统变化对土壤物理化学性状的影响

在黄河源区选择典型样地,对土壤有机质(SOM)、全氮(N)等化学性状及土壤机械组成、容重和土壤导水率等物理特性进行分析.结果表明,植被退化导致土壤物理化学性状显著退化.灌丛草甸草地土壤表层有机质(SOM)从179.58 g.kg-1降到49.48 g.kg-1,表层碱解N流失率为30%,退化嵩草草甸表层有机质SOM减少53%,碱解N损失率为28.4%.沼泽地有机质SOM减少了15.11 g.kg-1.退化后的土壤土层厚度变薄,土壤颗粒变粗,土壤水分分布和含量出现变化,土壤出现沙化,土壤容重增大,土壤导水率与植被盖度有很好的相关性.研究表明,高寒植被生态系统的变化引起了土壤理化特性的强烈变化,高寒土壤环境出现退化.

青藏高原典型寒冻土壤对高寒生态系统变化的响应

高寒生态系统对全球变化非常敏感,以青藏高原腹地的长江黄河源区为研究区域,利用多期遥感TM数据和生态样带调查数据,提出生态综合指数方法.应用土壤结构、组成与水理特性等物理指标和土壤化学性质与养分含量指标,系统分析了青藏高原典型寒冻土壤如钙积寒性干旱土、简育寒性干旱土、草毡寒冻雏形土以及简育寒冻雏形土等对高寒生态系统变化的响应特征.结果表明:随着气候变化,主要高寒生态系统如高寒草甸、高寒草原以及高寒沼泽草甸等显著退化,寒冻土壤表层呈现明显粗粝化,草毡寒冻雏形土以及简育寒冻雏形土表层土壤细粒物质流失38.7%,土壤孔隙度和容重增加;高寒草甸土壤表层饱和导水率随综合生态指标值降低而急剧增大,当植被覆盖度<50%以后,土壤表层水分集聚现象不再存在,高寒草原土壤饱和导水率变化不明显;高寒草甸与高寒草原土壤的有机质和全氮含量均随生态指数减少而分别呈现抛物线和指数曲线形式减少.随着气候变暖和人类活动干扰的加剧,高寒草地生态系统变化将可能导致寒冻土壤环境持续退化并对高原草地碳循环产生重要的影响.

青藏高原高寒区草地生态环境系统退化研究

青藏高原高寒地区的草地生态环境是高原生态环境的重要组成部分.近几十年来,在人类活动的强烈干扰和自然环境变化的影响下,高寒草地生态环境严重退化.在退化草地选取典型样地,调查研究了草地退化后土壤水文过程、土壤结构、植被状况等的变化.结果表明:高原高寒地区草场退化以后,土壤水文过程都发生改变,植被退化越严重土壤含水量变化越强烈、土壤入渗过程越快.退化草地的植被群落演替变化明显,优势种群退化严重,植物个体出现了小型化现象.水土流失日趋严重,土壤贫瘠化、沙化、荒漠化增强,鼠虫害等自然灾害频繁.

长江源北麓河流域多年冻土区热融湖塘形成对高寒草甸土壤环境的影响

通过对长江源北麓河流域多年冻土区热融湖塘及湖塘影响周边条件下高寒草甸土壤理化性质的比较研究,结果表明:热融湖塘的形成对高寒草甸土壤环境产生了明显影响,热融湖塘形成对土壤质地、含水量、容重以及土壤养分等产生强烈改变,尤其表层土壤;土壤机质(SOM)、全氮(N)等化学物质和其他养分成分在不同退化的土壤中都有所改变.有机质和全N的含量随植被退化变化最多,呈现原始未退化迹地>热融湖塘影响迹地>湖塘核心迹地的趋势,全P和全K的含量变化较小,土壤水分含量也有相同的变化趋势.通过分析发现,热融湖塘的形成和发展导致土壤环境退化增强,土壤质地的改变和土壤养分成分的改变有严格的相关性,与土壤物质之间的变化有密切的关系,说明热融湖塘的形成对冻土区生态环境产生一定的影响.

基于词共现的大数据研究主题分析

近年大数据已成为产业界、科技界和政府部门共同关注的热点研究领域。文章以中国知网(CNKI)论文的题录信息为数据来源,以共词分析、聚类分析、社会网络分析等为主要研究方法,以计算机程序为解决手段,对大数据领域的关键词进行词频统计,建立高频关键词的共词矩阵,发现共词网络的"核心-边缘"结构,通过层次聚类将大数据领域的研究主题划分为10个类团,并结合战略坐标图对这些类团进行深入分析与探讨,以期为大数据理论与应用研究提供参考。

人类活动对青藏高原冻土环境的影响

采用物探技术、植物样方调查对青藏公路沿线工程活动对冻土环境因素之间的影响进行了分析研究,结果表明:由于工程活动对原冻土区地貌、植被及表土层结构等的干扰破坏,致使工程区及其影响区冻土上限下降速度加快,同时得出了冻结层上水埋深(1～3m)与冻土层厚度变化的关系以及冻结层上水水位随冻土上限下降而变化的规律.指出工程活动对植被的影响不仅与工程本身有关,也与工程区冻土厚度、地下水、土壤等因素有密切关系.

液相色谱-质谱联用技术结合多探针底物法研究人参皂苷Rb1的体外代谢

以奥美拉唑、苯妥英、卡马西平和非那西丁为检测肝药酶细胞色素P450酶(CYP450)亚型的专属探针药物,通过原型药物减少量测定法考察药物体外代谢的变化,评价人参皂苷Rb1对CYP450不同亚型酶的作用.结果表明,P2C9,P2C19和P3A4实验组与对照组差异不显著,P1A2实验组与对照组差异显著,表明人参皂苷Rb1能诱导P1A2亚型酶的活性,促进底物与酶反应,加快底物的代谢,而对P2C9,P2C19和P3A4三个亚型酶有弱的诱导或无诱导作用.根据快速分离液相色谱-质谱联用(RRLC-MS/MS)检测结果推断,人参皂苷Rb1在CYP450酶中的代谢产物可转化为人参皂苷Rb1氧化产物(Rb1+O)及人参皂苷Rd和F2.

复杂河流相地层单砂体级沉积时间单元对比方法

采用"重点井沉积时间单元划分"-"标准层控制﹑参照层借鉴对比"-"切叠河流定界"-"平面井网对比"这一对比方法,可以很好地解决复杂河流相地层沉积时间单元精细对比的难题,采用该方法对大庆长坦喇嘛甸油田目的层301口开发井进行了沉积时间单元的划分与对比,在此基础上精细刻画了SⅢ各沉积时间单元单砂体的分布范围,把原来认为的大面积连片的河道砂体细分为多条单一河道砂体,为剩余油的挖潜提供了根本保证。

特高含水期沉积微相划分及其单砂体分布--以喇嘛甸油田SⅡ油层组为例

进入特高含水期的油田开发层系水淹严重,剩余油呈高度分散状态,致使挖潜难度越来越大.应用加密井网条件下岩心和测井资料,以单砂体为单元进行沉积微相研究,为认识剩余油分布提供实用、有效的手段.岩心及测井资料研究结果表明,喇嘛甸油田SⅡ油层组发育河流-三角洲分流平原和前缘亚相沉积,三角洲分流平原亚相细分为分流河道、废弃河道、决口河道、溢岸薄层砂、分流河道间等微相,三角洲前缘亚相细分为水下分流河道、水下废弃河道、水下决口河道、水下漫流砂和水下分流河道间等微相.通过沉积时间单元精细划分、对比,结合岩心资料,建立测井沉积微相模式,确定沉积微相展布特征,分析单砂体的空间分布规律,为油田高含水期剩余油预测、开发调整提供可靠的地质依据.

基于Hilbert变换的全波场分离逆时偏移成像

逆时偏移方法利用双程波算子模拟波场的正向和反向传播,通常采用互相关成像条件获得偏移剖面,是一种高精度的成像方法.但是传统的互相关成像条件会在偏移结果中产生低频噪声;此外,如果偏移速度中存在剧烈速度变化还可能进一步产生偏移假象.为了提高逆时偏移的成像质量,可在成像过程中先对震源波场和检波点波场分别进行波场分离,然后选择合适的波场成分进行互相关成像.本文基于Hilbert变换,推导了可在偏移过程中进行上下行和左右行波场分离的高效波场分离公式以及相应的成像条件,结合Sigsbee 2B合成数据,给出了不同波场成分的互相关成像结果.数值算例结果表明,采用本文提出的高效波场分离算法以及合理的波场成分互相关成像条件可以获得高信噪比的成像结果.

三维编织复合材料研究现状及在航空航天中应用

阐述了三维编织复合材料技术近期的研究现状及其在航空航天领域的应用情况。首先,介绍了三维编织复合材料成型工艺及其力学性能;其次,对近年来三维编织复合材料几何分析模型及其力学分析方法进行了综述;最后,论述了三维编织复合材料应用中所面对的问题,并讨论了三维编织材料优势及其对结构性能可能的改善与应用领域扩展。