基础隔震结构附加变化型调谐质量惯容阻尼器的优化设计研究

在强震作用下基础隔震结构的隔震层将发生非常大的水平变形。已有研究表明采用在基础隔震结构的隔震层附加变化型调谐质量阻尼器(VTMD)的混合控制策略能够有效降低隔震层的水平变形需求,然而该混合控制策略最大的缺陷在于需要很大的调谐质量。考虑到惯容装置具有明显的质量放大效应,本文提出将惯容装置(Inerter)与VTMD中的阻尼器并联,从而形成具有较小调谐质量的变化型调谐质量惯容阻尼器(VTMDI),并将其附加在基础隔震结构的隔震层,基于随机振动的分析框架开展了VTMDI参数的优化设计研究。研究表明直接将基础隔震结构的上部结构层间变形作为优化目标的传统优化策略并不经济有效。为此,本文提出了一种基于两步优化法的优化策略,该优化策略首先确保附加VTMDI的基础隔震结构相对于附加相同阻尼的基础隔震结构具有更优的控制效果;然后确保附加VTMDI的基础隔震结构的上部结构层间变形最小。通过动力时程分析结果表明:两种优化策略都能有效降低隔震层的水平变形和上部结构的层间变形,同时不会导致调谐质量出现过大的运动行程,基于两步优化法的优化策略更为经济有效。

江苏镇江长江豚类省级自然保护区长江江豚种群分布与水下噪声的关系探究

为探究长江江豚种群分布与水下噪声的关系,研究于2021年江苏镇江长江豚类省级自然保护区针对长江江豚自然种群和水下噪声进行了3个水期连续调查。结果表明保护区目视调查长江江豚数量共计46头次,声学拖曳式水下高频声音事件记录仪记录数量共33头,固定式水下高频声音事件记录仪记录发声事件共2253次,其种群分布具有明显的时空差异;水下噪声强度较高,均方根声压级(SPL_(rms))中值为133.80 dB re 1μPa,90%声压级在125.77—137.42 dB re 1μPa,比水下背景噪声平均高11.50 dB,差值最大可达31.12 dB,水下噪声也具有明显的时空差异;将长江江豚种群分布与水下噪声强度叠加分析,显示二者呈明显的负相关关系,此外人类活动产生的水下噪声24h累计加权声暴露级(SEL_(cumw))超过长江江豚暂时性听力阈移(TTS)的阈值,长时间暴露在高强度噪声下,可能会使其听力下降,甚至造成永久性的损伤。研究可为减缓水下噪声污染提供数据指导,为保护区长江江豚保护和栖息地修复工作提供数据支撑。

活塞理论非线性项对壁板颤振特性的影响研究

目前,活塞理论非线性项对壁板颤振的影响规律尚未得到系统性总结。基于一、二、三阶活塞理论建立了超声速气流下的二维简支非线性壁板颤振的运动方程。应用李雅普诺夫间接法分析受热简支壁板的稳定性,基于数值分析法对壁板颤振方程进行数值求解,研究活塞理论非线性项对壁板颤振的影响规律。结果表明:①在小温升比下,一阶活塞理论下壁板响应仅表现为收敛运动和单周期极限环颤振,而高阶活塞理论下,壁板响应表现更为复杂,除了上述特征之外,还存在多周期极限环颤振和混沌运动等更加复杂的非线性动力学现象;②随着马赫数的增加,一阶活塞理论和高阶活塞理论下的壁板动态响应出现显著差异时所需的动压和温升比逐渐减小;③在高马赫数与较高动压下,二阶活塞理论和三阶活塞理论的计算结果出现显著差异,同时在高温升比下,也会出现相同的现象;④当壁板动态响应特征基本一致时,高阶活塞理论计算的位移响应峰值通常小于一阶活塞理论计算结果,最大误差可达到约16.66%。文中研究结果对于实际工程应用中在不同条件下如何选择适用的简支壁板颤振分析方法具有一定参考价值。

长江安庆段长江江豚分布特征及其影响因子探究

研究于2021年秋季至2023年夏季在长江安庆段(安庆市程营村-凤凰码头)开展了2个周年共8次目视考察,从种群数量、集群规模、迁移规律、栖息地偏好四个方面探讨了该水域长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)的分布特征及影响因子。研究期间共观测到长江江豚555群次、1000头次,最大单次评估结果为192头;其中2023年观测到长江江豚336群次、603头次,较2022年分别上升53.4%和51.9%。研究期间长江江豚最大集群规模为8头,平均集群规模为1.8头/群。考察发现长江安庆段长江江豚总体呈连续分布,但存在明显的热点区域,其中张家州北汊、上三号洲、下三号洲洲尾及清洁洲洲头水域为长江江豚的重要栖息地,四个栖息地内观测头次分别占总头次的19.3%、4.9%、12.6%和10.8%。禁捕后长江江豚在河口汇流区活跃的月份增加并有从八里江安徽段向下游扩散分布的趋势,但码头、崩岸区对其栖息地范围的拓展仍存在一定影响,华阳河口以下江段仍只有清洁洲洲头水域为长江江豚的重要栖息地。因此研究认为在十年禁渔及鄱阳湖极端枯水频发的背景下,长江安庆段的长江江豚数量有明显上升趋势,同时长江江豚对各重要栖息地斑块之间迁移通道的利用情况逐渐好转,分布更具连续性。研究建议,应在长江江豚可能的聚集觅食区及迁移通道保持自然岸线占比,加大岸线整治力度,加强人类活动管控;根据极枯水位下鄱阳湖长江江豚迁移入江的时序特征,制定湖口-华阳河口水域的应急管理预案。

超大地震作用下基于直接设计法的基础隔震结构抗震性能分析——以2023年土耳其地震为例

2023年2月6日土耳其发生了7.8级地震,其破坏力远超一般地震,造成了大量建筑物发生严重破坏甚至倒塌。通过对部分台站地震记录所进行的反应谱分析初步表明,该次土耳其地震的强度远远超出了目前中国抗震规范所规定的最高设防标准。因此,基于中国规范设计的基础隔震结构在该次土耳其地震作用下能否保持良好的抗震性能亟待研究。基于以上分析,该文选取采用了铅芯橡胶隔震支座的6层、8层和10层基础隔震结构为研究对象,将各结构简化为集中质量的多自由度串联模型,并使用《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408-2021)提出的直接设计法进行了结构设计。以土耳其地震的部分台站记录作为输入激励,同时作为对比选择了22条规范9度罕遇等级的普通远场地震开展了广泛的参数研究。研究结果表明:基于中国抗震规范最高设防等级的基础隔震结构在规范9度罕遇地震作用下,结构的安全性和正常使用功能能够得到有效保证;在该次土耳其地震作用下,有相当部分情况的基础隔震结构会发生严重破坏甚至倒塌,结构变形和楼层加速度响应远超一般的常规地震;增大隔震系统周期能够有效降低上部结构变形、楼层加速度和隔震层变形;增大隔震系统屈重比虽然可以在一定程度上控制上部结构变形和隔震层变形,但是对于楼层加速度的控制是不利的。

乡村振兴背景下郏县“仝卢马”美丽乡村建设现状

改善乡村人居环境是国家乡村振兴战略中的重要内容。为提升人居环境功能性,保护和传承地方乡风民俗,以河南省郏县“仝卢马”美丽乡村建设规划及人居环境村庄整治为例,分析其面临的生态景观格局破碎,水体资源未得到充分利用;建筑形式生搬硬套,民居建筑文化特质缺失;生活配套设施滞后,人居生活环境短板明显等问题,并针对问题提出遵循生态优先,促进三生空间协调发展;保护与修复并行,保留民居风貌的历史文化与乡土特色;景观环境提质增效,实现人居环境的功能性提升等建议。

小尺度高寒湿地放牧干扰格局——以纳帕海湿地为例

高寒湿地放牧干扰强烈,是其生态系统退化的主因。湿地植被生物量空间格局不仅能够反映自然因素的作用,也能够体现地域放牧等人类活动的主要特征,因此常作为表征放牧干扰格局的主要度量方法。但尺度效应导致的植被生物量影响要素在不同空间尺度下存在较大差异,尤其是针对面积为几十至几百km^(2)范围的小尺度高寒湿地而言,自然因素和放牧等人为干扰对其植被地上生物量的共同作用特征仍不明确,缺乏针对该类型湿地的合理评估模式。以滇西北国际重要湿地纳帕海为例,在排除其它人为干扰的条件下,通过植被地上生物量的空间异质性特征来表征其放牧干扰格局,并以该案例为基础提出一种小尺度高寒湿地放牧干扰格局评估模式。研究尝试基于详细地面植被调查,获得潜在植被地上生物量,利用调查同时期高分定量遥感方法(法国PLEIADES卫星数据结合实测植被地上生物量建模)获得实际植被地上生物量,并使用潜在与实际植被地上生物量之差的空间异质性特征表示纳帕海湿地放牧干扰格局。该评估模式可以有效减少对于小尺度湿地放牧干扰数据的依赖,同时减少牛羊马等大牲畜散养带来的空间分布随机性。研究结果显示纳帕海湿地放牧干扰对湿地植被地上生物量的影响严重,影响比例约为93.5%。研究发现水文等自然因素和放牧等人为干扰分别决定纳帕海湿地植被地上生物量的上限和下限,并基于此提出四方面干扰调控策略。

光伏玻璃压延段成型机理研究

中光伏压延玻璃成型段成型的机理一直是光伏压延玻璃研究和生产的难点和热点。在光伏玻璃压延制作过程时,研究采用了有限元分析方法,探索压延辊转速、玻璃液温度以及压延辊壁厚度对其成型温度场的影响。研究显示,如果其他变量保持不变(玻璃液温度在900℃~1100℃之间,压延辊壁厚度在22.5~32.5 mm,压延辊转速在12~18 r/min),玻璃液温度越高,模拟温度场发生的重热现象时间越长(大约0~2 s),且温度场温度越高;压延辊壁厚越厚,压延辊通过冷却水带走的热量越多,温度场的温度越低;压延辊转速对温度场的影响较大,转速越快,0~3 s内的重热现象越明显,且温度场温度越高,降温曲线越不平稳。

基于POD和代理模型的静气动弹性分析方法

静气动弹性问题考虑弹性结构与定常气动力间的相互耦合作用,对飞行器的性能和安全具有显著的影响.在现代飞行器设计阶段,计算流体力学(CFD)/计算结构力学(CSD)直接耦合方法是精确考察静气动弹性影响的重要手段.然而,基于CFD技术的气动力仿真手段在耦合过程中计算量大且耗时长,难以满足设计阶段的需求.因此,为了兼顾计算精度与效率,文章采用本征正交分解(POD)和Kriging代理模型相结合的模型降阶方法,替代CFD求解过程并耦合有限元分析(FEA)方法,建立了高效、准确的静气动弹性分析框架.相较于传统的以模态法为主的静气动弹性分析方法,该方法能够解决更为复杂的静气动弹性问题以及提供静气动弹性变形过程中的气动分布载荷.针对典型三维跨声速HIRENASD机翼模型开展的马赫数、迎角变化的算例验证表明:由建立的静气动弹性分析方法与CFD/CSD直接耦合方法计算得到机翼翼梢处的静变形量间的相对误差在5%以内;同时该方法预测静平衡位置处的气动分布载荷的误差在5%以内,静气动弹性分析的计算效率至少提升了6倍.

饵料营养强化对黄姑鱼仔稚鱼生长和抗逆的影响

为研究饵料营养强化对黄姑鱼仔稚鱼生长性能和抗逆性的影响,以孵化后第10天(10 dph)的黄姑鱼仔鱼((0.16±0.01))g为研究对象,分别用经裂殖壶菌、乳化鱼油,以及浓缩小球藻强化的轮虫和卤虫无节幼体投喂黄姑鱼仔稚鱼。实验分为7个组:A组(对照组)投喂未强化轮虫;B组全程投喂浓缩小球藻强化的轮虫;C组全程投喂乳化鱼油强化的轮虫;D组全程投喂裂殖壶菌强化的轮虫;E组在10~22 dph(前期)投喂浓缩小球藻强化的轮虫,20~25 dph(后期)投喂浓缩小球藻强化的卤虫无节幼体;F组前期投喂乳化鱼油强化的轮虫,后期投喂乳化鱼油强化的卤虫无节幼体;G组前期投喂裂殖壶菌强化的轮虫,后期投喂裂殖壶菌强化的卤虫无节幼体。每组3个平行,每个平行12 000尾黄姑鱼仔鱼,养殖时间为15 d。实验结果显示:B组黄姑鱼仔稚鱼的增重率、特定生长率、成活率和肥满度高于对照组,但不显著(P>0.05),其他实验组黄姑鱼仔稚鱼的这4个指标都显著高于对照组(P<0.05);各组黄姑鱼稚鱼在经历干露刺激不同时间后,成活率为G组>F组>E组>A组、D组>C组>B组>A组;各组黄姑鱼稚鱼耐饥饿能力为G组>F组>E组>D组>C组>B组>A组,稚鱼的耐饥饿能力F、G和E组显著高于其他4组(P<0.05)。实验结果表明:对黄姑鱼仔稚鱼的饵料(轮虫和卤虫无节幼体)进行营养强化,可以显著提高黄姑鱼仔稚鱼的生长性能和抗逆性,其中采用裂殖壶菌强化的效果最好,其次是用鱼油强化,再次是用浓缩小球藻强化;在适宜的养殖阶段(20~22日龄)进行饵料转换有利于提高黄姑鱼仔稚鱼的生长速度和抗逆性。

附加支撑-粘滞阻尼器体系的消能减震结构直接基于位移的抗震设计方法

目前附加粘滞阻尼器的消能减震结构基于性能的抗震设计方法一方面为了确保实现性能目标需要进行复杂的迭代计算,另一方面没有具体给出阻尼器相应支撑刚度的计算方法。为此,本文在直接基于位移的抗震设计方法基础上,根据附加粘滞阻尼器所提供的阻尼力、层间剪力与附加等效粘滞阻尼比之间的关系以及利用支撑-阻尼器串联结构体系可以视为截断频率与支撑刚度和阻尼器阻尼系数相关的一阶滤波器这一思路,提出了一种针对附加粘滞阻尼器结构直接基于位移进行抗震设计的设计方法,并且进一步通过非线性时程分析计算验证了该设计方法的可行性。

玉京山隧道巨型溶洞地质特征与稳定性评价

成贵高速铁路玉京山隧道施工中遭遇高速铁路建设史上的最大溶洞,溶洞下部发育大型暗河,洞内充填物厚度大,成分复杂,工程地质环境复杂,处理难度大、施工安全危险性高。现场采用地质调查及测绘、三维激光扫描、水文观测、物探、钻探、孔内测试、取样试验等综合勘察手段,查明了巨型溶洞的形态特征、水文地质特征和充填物工程地质特征,对洞壁稳定性进行了分析和评价,预测了洞顶塌落高度及稳定性,提出了“暗河改道、溶洞回填、桥梁跨越”总体处理措施建议,为合理确定施工整治方案提供了详实的地质依据。研究成果可为山区高速铁路岩溶勘察提供重要参考。

高超声速进气道复杂内流热气动弹性研究

高超声速进气道在复杂波系的气动载荷和气动热作用下非常容易诱发热气动弹性问题,深入理解复杂内流下热气动弹性机理对未来高超声速进气道的精细化设计具有重要意义。建立了静/动热气动弹性动力学分析框架,深入研究了静/动热气动弹性对三维高超声速进气道流场结构和性能影响的规律和机理。静热气动弹性分析结果表明,双向耦合方法得到的气动热弹性变形相对较大,入口唇前缘变形量最大。结构变形改变了唇缘附近的激波结构,增强了进气道内部的激波强度,增加了分离区长度和外壁面温度,改变了出口流场。同时,热气动弹性变形会导致质量流量系数和压升比的增大,降低了总压恢复系数。动热气动弹性分析结果表明,对于模型,不考虑气动加热时,结构位移响应逐渐呈现收敛趋势;考虑气动加热后,结构位移响应呈现极限环的趋势。气动加热可能会改变进气道结构动态响应特征。由于进气道结构频率非常接近,结构动力响应中存在着“拍”现象。前缘变形较大而振幅较小,尾缘变形较小而振幅较大。结构振动导致流场结构产生明显的动态变化,且导致性能参数存在明显的波动,尤其是出口反压比波动幅度较大。希望通过研究加深对进气道中复杂波系结构中热气动弹性问题的理解与认识,以期为未来进气道的精细化设计提供参考。

基于水声学频差技术的镇江长江豚类省级自然保护区鱼类资源时空特征

为掌握镇江长江豚类省级自然保护区鱼类资源现状,于2020年春季(4月)和秋季(9月)利用水声学频差技术和网具调查方法同步开展鱼类资源调查,评估调查江段鱼类资源时空特征。水声学调查结果表明,调查江段鱼类资源密度均值为(0.094±0.183)尾/m^(2),鱼类单体目标强度(Target strength,TS)均值为–(57.33±5.69)dB,主要分布在–62.5-–50.5 dB,随着水深的增加,TS逐渐增大;网具调查结果表明,调查江段共采集鱼类758尾、53.53 kg,鉴定鱼类种类达48种,其中以鲤形目(Cypriniformes)鱼类占优,中上层鱼类群体数量和质量占比分别为36.15%和66.12%,长江江豚饵料鱼类(体长小于20 cm、体高小于6 cm、体重小于100 g的中上层鱼类)数量和质量占比分别为23.22%和8.72%。在时间特征上,4月和9月鱼类资源密度差异不显著(P>0.05),4月鱼类TS均值小于9月,且4月鱼类平均规格小于9月。在空间特征上,鱼类资源主要分布于和畅洲北汊和焦北滩附近水域,中上层鱼类资源相对较多,且4月鱼类资源分布相对更集中。水声学频差技术能够有效地剔除水域环境中的浮游生物信号和背景噪声信号,对于长江流域鱼类资源声学评估具有借鉴意义。研究结果可为准确评估该保护区长江江豚饵料鱼类资源,支撑长江江豚就地保护,并为长江下游鱼类资源养护工作提供科学依据。

高原湿地纳帕海种子植物多样性及区系

纳帕海湿地是横断山区和长江上游的生物地理区域核心部位,植物多样性丰富,但其种子植物多样性调查及其区系分析研究尚待开展。为此,2021年8月采用样线和样方调查法,对该区域种子植物开展野外调查,并分析其种子植物的多样性和区系特征。结果显示:(1)种子植物共40科91属166种,禾本科、菊科、毛茛科、蔷薇科、蓼科、莎草科、玄参科为优势科,占总种数的60.24%;委陵菜属、蓼属、马先蒿属、毛茛属为优势属,所含种数均在8种以上。此外,单种科、单种属占总科数、总属数比例均较大,占比分别为52.50%、67.03%。(2)各水分生态型中,以中生植物为主,湿生植物次之,水生植物较少,分别占总种数的53.01%、33.73%、12.05%,陆生植物最少,仅有2种;各生活型中,多年生草本优势明显,占比高达78.92%,一年生草本较少,占比为19.88%,另有灌木2种。(3)在科水平上区系类型较为单一,以世界分布型为主,占总科数的75%,热带性质科和温带性质科之比为1︰1;在属水平上区系成分多样性高,包含10个分布区类型,其中,温带成分显著,具有部分热带成分,中国特有成分较低。研究结果表明:纳帕海湿地种子植物多样性丰富,以中生植物和多年生植物为主,区系成分较复杂,温带成分显著,具有明显的过渡性质。研究结果可为纳帕海或类似湿地的生态系统保护以及恢复、重建提供科学参考。

冠脉支架设计的材料适应性研究

目的 基于一种确定的冠脉支架设计,分析不同材料的适应性,建立支架设计-材料选择的评价方法。方法 针对可能应用的5种支架材料,利用有限元数值模拟方法分析支架在血管中的扩张性能,考察支架设计和材料的安全性及可用性。针对不可降解材料重点考察支架在长期植入后的耐疲劳性能;对可降解材料分析其降解过程中的支撑力变化,明确支架所能提供的支撑力的规律。结果 针对确定的冠脉支架设计,模拟显示316L不锈钢和L605钴铬合金支架的径向回弹率分别是26%和19%,轴向缩短率分别为0.22%和0.28%,最大等效应力分别为551.2、829.1 MPa,疲劳动态安全系数分别为1.36和1.67,针对可降解材料AZ31镁合金、铁和左旋聚乳酸(PLLA),基于该设计的支架的模拟破坏时间分别为30 h和180、270 d。结论 基于本文的支架设计,L605钴铬合金具有最佳的扩张性能和耐疲劳性能,可以满足临床需求。相较于AZ31的快速降解破坏,铁支架和PLLA支架的力学性能接近,但仍需结构优化后才能满足临床需求。有限元数值模拟,尤其是扩张性能和耐疲劳性能分析,可以有效模拟支架力学行为,并为支架制造材料选择和设计优化提供依据。

广西壮族自治区住院医师规范化培训满意度调查

目的通过对广西壮族自治区(简称广西)培训结业的住院医师进行满意度调查,了解其对培训基地的满意度情况及影响因素。方法采用自制问卷对广西2020年已经培训结业的住院医师进行问卷调查。结果收回有效问卷1082份,培训结业的住院医师对培训基地的总体满意度较高,其中教学和培训内容、教学和培训方式、日常考核方式、指导医师的满意度及基本待遇保障等因素对总体满意度有显著影响,差异有统计学意义(P<0.01)。结论保障住院医师培训期间基本待遇、加强师资教学能力建设、规范住院医师日常管理与考核有助于提高住院医师对培训基地的满意度。

鸟类羽毛在气流中变形的力学特性研究

鸟类羽毛在飞行中的物理性质是仿生力学关心的重要问题之一.基于CFD/CSD数值模拟方法研究了羽毛微结构在气流作用下的变形和力学特征,揭示了鸟类静止时羽毛蓬松、而在飞行状态下紧贴皮肤表面保持表面光滑的物理机制.首先,通过对鸟类羽毛在显微镜下的观察,将羽毛分解成典型简单微结构以模仿羽枝单元,从而对羽毛外形和结构进行建模,之后,采用CFD/CSD方法分析比较了两种典型羽枝模型结构(片状和枝状羽枝单元)的变形和力学特征,最后,基于上述片状羽枝模型进一步研究了来流方向对羽枝变形的影响机理及多根排列羽枝的变形和力学特征.结果表明:在一定风向的范围内,羽毛在气流下都具有保持紧贴皮肤表面的变形趋势,这种紧贴壁面的趋势只有在气流与羽轴几乎垂直时才会改变;在来流侧滑角为45°时,羽枝沿皮肤表面法向下压的变形最为显著,尖端位移达原始高度的约97%;多根排列的羽枝在顺流方向气动载荷逐渐下降,与迎风首根羽枝最大差距约11%.此研究工作对于理解鸟类飞行时羽毛的力学特性有明确的学术价值.

纳米氧化锌颗粒对滨海湿地微生物群落的影响

利用滨海湿地模拟系统研究纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)对滨海湿地周期淹水区和长期淹水区微生物群落组成和多样性的影响,采用16S rRNA扩增子测序查明发生显著性变化的微生物。结果表明:ZnO NPs暴露下微生物群落的相对丰度和多样性均受到不同程度的影响;ZnO NPs质量浓度的大小是驱动滨海湿地环境中微生物群落相对丰度、β多样性变化的重要原因。随着ZnO NPs质量浓度的增大,ZnO NPs团聚后增大的纳米材料颗粒粒径减弱了对微生物群落的影响;β多样性在ZnO NPs质量浓度为80 mg/L时最低;周期淹水区的微生物群落受到的影响比长期淹水区微生物群落受到的影响小,不同淹水条件导致出现不同分类水平的显著差异细菌;周期淹水区和长期淹水区不同的环境条件(如溶解氧、有机质)导致微生物群落丰度、多样性受ZnO NPs的影响表现不同。

中学生被欺凌与非自杀性自伤的关系:一个有调节的中介模型

为探讨中学生被欺凌与非自杀性自伤的关系及其作用机制,采用简版自我伤害量表、Olweus欺凌问卷、Rosenberg自尊量表、简式Barratt冲动量表对湖南省、重庆市、江西省七所中学共1870名中学生进行调查,结果表明:(1)中学生被欺凌正向预测非自杀性自伤;(2)自尊在被欺凌与非自杀性自伤之间起中介作用;(3)冲动性在中学生被欺凌与非自杀性自伤之间的直接路径以及自尊中介作用的后半段路径起调节作用。本研究有利于揭示中学生被欺凌是如何影响非自杀性自伤的,对预防和干预中学生非自杀性自伤、开展学校生命安全教育具有一定的启示意义。