静态应力扰动对走滑断层阶区附近地震破裂传播影响的二维数值模拟

动态破裂在走滑断裂带上阶区附近的传播能力控制了地震破裂的可能规模,而非均匀应力场对动态破裂的传播有显著影响。在本研究中,我们通过整合动态破裂模型和静态应力扰动模型,构建了走滑断层上的非均匀应力场,对走滑断层阶区附近前次动态破裂所产生的静态应力扰动对后续破裂传播行为的影响进行了二维动态破裂模型研究。模拟结果表明,当考虑到走滑断层上的地震复发行为时,即使前序地震破裂传播被阶区所阻挡,其所产生的静态应力扰动也可显著提升下次地震跨该阶区传播的能力。另外,不同的初始均匀应力使得动态破裂能够跨大致相同宽度的阶区传播。较大的应力降或者较小的断层强度比(S)能够使得动态破裂在相对较宽的阶区上传播。因此,在研究走滑断裂带不同分段的级联破裂模式时,需要考虑前序地震所造成的静态应力扰动影响。

地震亚失稳过程中前兆异常演化的综合解释——以2014年鲁甸6.5级地震为例

文中以2014年鲁甸6.5级地震为例,在亚失稳实验及理论指导下,基于震前地震活动及地球物理观测资料并结合地震成核数值模拟结果,综合分析前兆异常时空演化与亚失稳过程的关系,首次提供了一个可明确佐证亚失稳阶段震源区成核、震源区附近协同化过程持续加剧的典型震例和观测事实。研究结果显示,依据大区域强震活动及流动重力观测,可判定鲁甸地震前研究区已处于高应力状态。在高应力背景判定的基础上,依据地震活动及地球物理观测前兆异常,可粗略判定鲁甸地震亚失稳过程可能起始于震前7、8个月,最突出的现象或判定指标是由震中附近小地震活跃所表征的断层应力状态由积累为主向释放为主的转变,以及由定点地球物理观测异常数量显著增加所表征的断层运动协同化现象,从地震成核的角度与成核后期核心弱化区扩张过程有关。之后至主震发生,还有2个时间节点需要关注:一是震前4、5个月,定点地球物理观测异常空间分布范围自震中附近向外围的明显扩展,显示断层变形的加速协同化;二是震前2个月之后,震中附近小地震活动开始减弱、微震活动及定点地球物理异常出现向震中的迁移收缩,与地震成核过程核心弱化区扩展之后的收缩过程相关联。

走滑断层几何结构复杂区对地震破裂传播影响的研究回顾

活动走滑断裂带上强震频发,对几何结构复杂区及其导致的分段破裂模式开展研究对于评估区域潜在地震的最大震级具有重要意义。文中从野外地质调查和数值模型研究2个方面入手,对走滑断层上地震破裂行为中的几何结构、断层分段和级联破裂等相关研究进行回顾总结。野外地质调查发现,走滑断裂带上广泛存在的断层几何结构复杂区可能会终止地震破裂的传播。前人基于地表破裂带野外调查,给出了走滑断裂带上几何结构复杂区对地震破裂方式的影响,以及这种影响程度的统计分析结果。另一方面,与断层动态破裂过程相关的数值模拟研究,不仅从动力学角度展示了断层几何结构复杂区对断层动态破裂传播的控制作用,还表明初始应力、岩石介质性质等其他因素也影响了断层动态破裂的传播。在研究程度较高的中国地震科学实验场区,基于断层探测、地球物理场密集观测和高性能计算的3D动力学模拟有望进一步深化对区域复杂断层系统中破裂行为的认识,并为判定区域最大潜在震级提供帮助。

基于大型底栖动物完整性指数与综合生物指数的水生态评价

针对不同流域部分生物指数评价标准并不统一的问题,利用熵权法构建综合生物指数(CBI)统一模糊评价标准,同时计算底栖动物完整性指数进行评价结果验证.以2021年秋季和2022年春季东洞庭湖10个监测点的数据为基础,通过对25个候选参数逐步筛选,选出M3(软体动物分类单元数)、M9(耐污类群相对丰度)、M13(BI指数)和M22(Shannon-Wiener指数)4个秋季核心参数以及M6(摇蚊个体相对丰度)、M13、M16(BPI指数)和M24(Margalef指数)4个春季核心参数,采用比值法统一量纲后累加计算底栖动物完整性指数,再对BPI、FBI、Shannon-Wiener、BMWP指数客观定权后计算CBI指数划分出5个状态进行对比,结果表明:B-IBI指数和CBI指数均得出靠近出湖河道点位较为健康,湖体点位多为一般和较差,整体秋季健康状况略好于春季,六门闸附近为极差状态,可能是因为该区域是东洞庭湖的闸口之一,常年关闭导致水体流动性较差,开闸放水后沉积物中的淤泥会释放污染物使得湖区总氮超标,进而影响了大型底栖动物的完整性.CBI指数与B-IBI指数以及COD_(Mn)、TLI(∑)指数等相关分析结果良好,表明利用综合生物指数和底栖动物完整性指数结合能为东洞庭湖的水生态健康评价提供参考.

谷子抽穗期基因SiGI的表达与单倍型变异分析

谷子抽穗期是决定品种适应性的关键性状,解析抽穗期关键基因的表达规律及其单倍型变异特点可为提升品种改良效率奠定基础。本研究通过全基因组关联分析,发现了一个与抽穗期紧密相关的关联信号,该信号定位于谷子5号染色体的11062649 bp处,该位点附近存在一个拟南芥抽穗期基因AtGI的同源基因SiGI。使用qRT-PCR技术研究短日照(10 h光照/14 h黑暗)条件下SiGI 24 h节律变化规律,并对其进行了组织时空表达及亚细胞定位分析。利用697份谷子品种,分析SiGI编码区和启动子区的遗传多态性和单倍型变异规律,并对单倍型的表型效应进行鉴定。结果显示,SiGI在光周期响应组织(根、茎、叶等)中高表达,亚细胞定位于细胞核,在傍晚表达量上调,呈现出24 h节律性表达模式。SiGI在不同谷子品种中存在丰富的多态性,其中,启动子Hap-6单倍型较Hap-3单倍型品种的相对表达量显著上调了约1.5倍(P=0.0083)。在8个不同种植环境下,Hap-6单倍型品种的抽穗期显著提前,并在4个环境中株高显著降低。结果表明SiGI基因的Hap-6单倍型具有早熟且对产量影响较小的优势,可作为优异单倍型用于分子育种选择。

基于大数据关联分析的学生考试成绩分析

考试成绩不仅是院校教育者了解教学实施情况的重要参考,更是学生了解自身知识掌握情况、寻找短板弱项、科学制定个人学习目标的重要参考。开展基于大数据的考试成绩分析与应用,寻找学生考试成绩背后各科目之间的相互关联,对于各高校提升管理质量和管理效益,学生开展更有针对性的学习具有十分重要的意义。采用Apriori算法的数据挖掘技术,对我校已毕业的2018级学生高考、在校期间的考试成绩数据进行了分析,寻找制约学生成绩的关键课程和影响因素,为改进人才培养提供数据支撑。

OBE教育理念下“六位一体”混合式教学改革与探索——以湖南城市学院为例

OBE教育理念下混合式教学是以学生为中心,利用“互联网+”现代通信技术平台,实现高校课堂教学“最后一公里”的新范式。线上线下混合式教学已成为目前最为普遍但尚待进一步探索和完善的教学模式。以“安全人机工程学”课程为例,探索将理论教学、课程实验、方案设计、线上教学、线下面授、学科竞赛和课程思政深度融合,形成线上多元互动、线下多方研讨、学科竞赛启发创新思维、理论联系工程实际、课程思政贯穿全过程和全过程考核评价的“六位一体”混合式教学新模式。通过对“安全人机工程学”课程进行教学改革和实施,学生课堂参与度和课后获得感得到了显著提高,教学成效取得了重大提升。同时,混合式教学的实验研究和实践活动也得到了进一步丰富和拓展,积累了宝贵的实践经验。

还原氧化石墨烯/酚醛杂化气凝胶的制备与性能研究

基于溶胶-凝胶技术,通过物理共混和常压干燥方法,制备了还原氧化石墨烯/酚醛树脂(RGO/PR)杂化气凝胶,考察了RGO/PR杂化气凝胶微观结构、热稳定性和介电性能随RGO含量的变化规律,并探索其作为防隔热/吸波复合材料基体的应用性能。结果表明:RGO片层结构均匀分散在酚醛气凝胶骨架中,RGO的加入可以有效提升气凝胶的热稳定性,当添加RGO的质量分数为4%时,杂化气凝胶的Tmax提升17.28℃;RGO对RGO/PR的介电性能有显著影响,2 GHz介电常数实部由2.6增加到4.7,可以实现对PR气凝胶电性能的灵活调控;气凝胶厚度为20 mm时,最低反射损耗小于-10dB;石英纤维增强RGO/PR杂化气凝胶经500 s表面温度为1200℃的烧蚀后,最大背温仅为186.31℃,表现出良好的防隔热性能。

三维地质建模为地震数值预测带来的机遇

地震预测预报亟需从经验性预测向数值预测转变,但是建模难的问题制约了地震数值预测的发展和行业应用。三维地质建模技术的发展及其在地震行业的应用,为地震数值预测带来了解决模型问题的机遇。文中从地震数值预测的概念、发展历程和现状入手,简述了地震数值预测目前存在的难点。随后简述了三维地质建模技术的发展和在地震行业的应用,以及国内外三维公共断层模型的构建和应用情况。结合以上2部分内容,对如何利用三维地质建模技术解决地震数值预测中的难点问题进行了展望,包括多源多精度异构数据的联合建模、地质模型-属性模型-数值模型一体化建模、平直断层结构建模、三维断层结构建模、数据-模型-计算的迭代与相互驱动等。最后简述了三维地质建模在地震数值预测应用中的难点。三维地质建模技术有望为地震数值预测及相关数值计算领域提供更逼近现实的数值模型和几何模型,可缩短建模工期,实现快速更新迭代,从而解决建模难的问题。

泰山世界遗产地森林植被垂直分异分析

泰山是自然和文化双项世界遗产地。当前泰山的森林植被主要为20世纪50—60年代人工种植,因此其是否符合垂直地带性存在争议。为全面分析泰山植被的垂直分异规律,本文利用高空间分辨率(WorldViewⅡ,0.5 m)遥感影像,参考泰山森林资源管理“一张图”的小班数据,采用目视解译方法对森林植被进行分类。在此基础上,构建了泰山落叶阔叶林、温性针叶林、针阔混交林地形谱及垂直带地形谱。主要结论如下:泰山森林植被垂直分异显著,属于受人为活动影响较大的“扰动带谱”。海拔200~600 m,针叶林、阔叶林和针阔混交林杂乱混合;海拔500~1 000 m的阳坡和半阳坡,落叶阔叶林集中分布,阴坡和半阴坡为温性针叶林和落叶阔叶林混交;海拔1 000~1 500m,温性针叶林集中分布。本研究全面定量分析了泰山的森林植被的垂直分异情况,对进一步精确分析泰山植被景观与环境要素之间的定量关系,及泰山世界遗产地生境保护和生物多样性恢复具有参考意义。

台湾甲腹茧蜂触角行为反应及其感受器数量观察

台湾甲腹茧蜂(Chelonusformosanus)是鳞翅目夜蛾科害虫重要的寄生性天敌。为明确切除不同比例触角对台湾甲腹茧蜂行为反应以及触角不同感受器数量的影响,利用行为学观察切除不同比例触角对台湾甲腹茧蜂寻找蜜源、寄主、雌雄蜂寿命、雌蜂寄生率和寄主子代孵化率的影响,并结合扫描电镜观察比较不同处理的雌雄蜂触角感受器数量。结果表明:雌雄蜂对蜜源的搜寻时间均以切除1/3鞭节处理组最快,雌蜂为(79.59±23.22)s,雄蜂为(106.52±26.71)s;而对照组雌蜂对寄主的搜寻时间最快,为(204.38±24.01)s;而完整切除触角和完整切除鞭节处理组均无法找到寄主;切除不同比例触角对雌雄蜂寿命以及雌蜂寄生率和子代孵化率均无显著影响。扫描电镜结果显示,不同处理组间的雌雄蜂触角毛形感受器、板形感受器、锥形感受器、鳞形感受器数量均存在显著差异。研究证实切除触角比例越高,对雌雄蜂找到蜜源以及雌蜂找到寄主的影响越大,说明触角感受器在台湾甲腹茧蜂搜寻蜜源和寄主的过程中发挥重要作用。

双硅源硅量子点荧光探针的合成及检测Cr(Ⅵ)应用

Cr(Ⅵ)在水中溶解性很强,超过0.1 mg/L的Cr(Ⅵ)会对环境和生命健康产生毒害作用,因此开发灵敏度高的六价铬离子的检测方法就显得尤为重要。采用N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺,三甲基硅基咪唑作为双硅源前驱体,柠檬酸钠为还原剂,通过水热法可制备水分散性良好的球形双硅源硅量子点(D-Si QDs)。研究结果表明,D-Si QDs为球结构且表面含有大量氨基与咪唑基团。在最优条件下制备的D-Si QDs最佳激发波长为359 nm,最大发射波长为451 nm,有着较好的光稳定性。D-Si QDs的荧光可被Cr(Ⅵ)选择性猝灭,且荧光猝灭程度与Cr(Ⅵ)浓度在0.5~100μmol/L的范围内呈良好的线性关系,检测限为0.056μmol/L;对自来水样中检测Cr(Ⅵ)回收率在100.37%~105.83%,相对标准偏差均小于2.36%。研究为开发高灵敏度Cr(Ⅵ)检测的D-Si QDs荧光探针提供了思路。

甜菜镉胁迫应答基因ZAT10的克隆与功能预测

【目的】为了预测甜菜锌指蛋白BvZAT10(LOC 104901462)的结构特点和功能。【方法】以甜菜‘780016B/12优’为试验材料,对BvZAT10基因进行了克隆及生物信息学分析,并利用甜菜响应镉胁迫的转录表达谱数据探究了该基因在镉胁迫下的应答特性。【结果】BvZAT10编码区全长729 bp,编码242个氨基酸,是一种碱性不稳定亲水性蛋白,具有2个C2H2型锌指结构域。该基因编码蛋白共有36处磷酸化修饰位点,蛋白结构以无规则卷曲为主,系统发育分析发现BvZAT10与菠菜和藜麦的ZAT10亲缘关系最近。BvZAT10启动子序列包含植物激素响应、光响应及抗逆相关的多种作用元件。在1、3、5 mmol/L CdCl_(2)处理下,BvZAT10及其预测调控的大部分靶基因,如金属耐受蛋白11(BVRB_2g037080)和ABCG家族成员22(BVRB_5g109050)等,均受到了镉胁迫的正向调控。【结论】推测BvZAT10可能直接或间接地在甜菜应答镉胁迫中发挥重要作用,可将其作为潜在优势抗逆基因深入开展后续研究。

基于S变换时频谱和KHA-CNN的换流变故障声纹识别

为准确进行换流变压器故障诊断,保证直流输电可靠性,提出一种基于S变换时频谱和KHA-CNN模式的换流变故障声纹识别方法。利用自适应补充集合经验模态分解算法(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN),实现换流变本体声纹信号与噪声的分离;通过S变换得到时频谱图,实现声纹信号的特征提取;通过磷虾群优化算法(krill herd algorithm,KHA)对卷积神经网络进行超参数寻优,将S时频谱图作为特征输入到KHA-CNN,实现故障诊断。研究结果表明:该方法对于换流变故障具有很好的识别效果,能为换流变故障诊断提供有效参考。

封闭管道内瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸特性实验研究

为了研究不同前段瓦斯体积分数、不同后段瓦斯体积分数和不同二次引爆距离3种因素对瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸产生影响的规律问题。采用自主搭建的瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸实验系统进行实验分析。研究结果表明:当后段瓦斯体积分数固定时,前段瓦斯体积分数接近10%时,二次爆炸压力相较于其他工况最大高出78.90%;当固定前段瓦斯体积分数时,随着后段瓦斯体积分数的增大,二次爆炸压力表现出先增大后减小的趋势。对0,0.1,0.2 m^(3)种二次引爆距离下瓦斯二次爆炸压力分析发现,二次引爆距离在[0,0.2]m内的增大对瓦斯二次爆炸起到促进作用。研究结果为煤矿安全生产过程中研究人员和工程师制定相应的抑爆措施提供参考。

高模量碳纤维复合材料管件高低温交变环境结构稳定性研究

针对高模量碳纤维复合材料管件高低温交变环境下截面变形、分层问题,基于纤维混杂思路,在其大角度差铺层之间增设单层超薄(0.02 mm)无碱玻璃纤维平纹布,仿真分析表明,该玻璃纤维平纹布的加入,有效缓解了碳纤维大角度铺层之间的热膨胀失配,降低了层间应力。高低温交变试验结果印证了仿真分析的正确性,经过液氮温度(-196℃)至+150℃共六个高低温交变循环后,层间设置玻璃纤维平纹布的管件试件截面结构保持完整,几何尺寸未发生变化。单向板弯曲对比试验表明,超薄玻璃纤维平纹布的加入不仅起到了层间增韧效果,且对结构的弯曲性能无明显影响,这得益于超薄玻璃纤维平纹布的低模量与极小的厚度占比(1.6%)。

各期内痔动脉血供特性的临床研究

目的研究各期内痔动脉血供特点。方法采用经会阴多普勒超声分别对80例不同分度内痔患者(观察组)和20例志愿者(对照组)的痔供血动脉的血流量、管径大小进行检测。结果通过经会阴彩色多普勒超声手段,80例Goligher分度Ⅰ~Ⅳ度痔疮患者与20名健康志愿者进行比较。观察组痔疮动脉供血分支的平均管径为1.90±0.85 mm;明显大于对照组0.97±0.24 mm,差异有统计学意义(P<0.001)。观察组痔疮供血动脉血流47.3±28.3 cm/s明显高于对照组15.6±5.0 cm/s,两组间差异具有统计学意义(P<0.01)。结论痔疮供血动脉管径和血流与内痔病情程度呈正相关。经会阴彩色多普勒超声有望成为内痔患者合理选择治疗方式的一种检测手段。

提升火电厂辅机变频系统故障电压穿越性能应用研究

为消除变频器在电网电压波动时因保护跳闸而引发的停炉、停机等事故隐患,本文提出一种能够提升火电厂辅机变频调速系统故障电压穿越性能的研究方案。综合考虑电厂、电网等多方面的影响因素后,结合变频器的工作原理和工作方式,采用基于BOOST原理的直流支撑技术确保发生电压扰动时系统的转速、功率、转矩不变,提供分布式和集中式两种配置方式以满足不同的现场情况。试验结果表明,所提出的方案有效提升了系统的故障电压穿越性能,具备较好的工程应用价值。

巨大芽孢杆菌TA-4的筛选鉴定及对番茄防御酶活性的影响

【目的】筛选具有产生长素(IAA)功能的生防细菌,挖掘其促生潜力。【方法】采用平板稀释和Salkowski法从消毒番茄根际土壤中筛选出具有产IAA功能的细菌,对其中产IAA最多的菌株进行鉴定,并通过盆栽试验测定该菌株对番茄的促生效果及其生物有机肥对番茄过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)3种防御酶活性的影响。【结果】菌株TA-4产IAA最多,达39.0μg/mL,经形态学、生理生化和分子生物学方法将其鉴定为巨大芽孢杆菌。盆栽结果表明TA-4生物有机肥能明显促进番茄生长,与未处理对照相比,2%含量TA-4生物有机肥处理番茄30 d的株高、茎粗、鲜重和干重分别增加58.7%、27.3%、53.2%和70.6%。番茄防御酶PAL、PPO和POD活性显著升高,提高了番茄对外界不良环境的抵御能力。【结论】明确了巨大芽孢杆菌TA-4对番茄植株生长及其防御酶活性,为研发新型农用生物有机肥奠定理论基础。

褶皱缺陷对复合材料拉伸性能的影响规律:试验及数值模型

复合材料层合板在制造过程中会不可避免地产生各类缺陷,纤维褶皱缺陷是最为常见的缺陷形式之一.为了探究褶皱缺陷对复合材料层合板纤维方向拉伸性能的影响,制备了不含褶皱缺陷的高强玻璃纤维复合材料试验件,以及4种含有纤维褶皱缺陷的试验件.对制备的5组试验件进行了准静态拉伸试验,通过数字图像相关(DIC)技术测量了试验件的位移及应变.通过试验,研究了褶皱高宽比、褶皱角度对静强度及失效模式的影响.试验发现,含褶皱缺陷复合材料的静强度相比无缺陷复合材料降低40%以上,并且褶皱高宽比越大,或褶皱夹角越大,复合材料的静强度越低.与此同时,发现褶皱缺陷会显著改变复合材料的失效模式,使得原本单向纤维增强复合材料在纵向拉伸载荷作用下的炸裂失效变为纤维断裂失效和轻微的炸裂失效.此外,为了建立复合材料静强度与褶皱几何参数(高宽比和褶皱角度)之间的关系,使用多可信度机器学习算法构建了褶皱缺陷对复合材料静强度的影响模型,通过有限的试验数据预测了不同褶皱缺陷对复合材料静强度的影响规律.结果表明,构建的模型仅用极少的试验数据即可准确反应褶皱高宽比和褶皱角度对复合材料拉伸强度的影响,为研究含缺陷复合材料的力学性能提供了新方法.