基于文献计量的生物多样性与碳循环关联性分析研究

选取WebofScience(WOS)核心合集数据库中生物多样性与碳循环关联性领域相关文献为研究对象,综合运用文献计量分析方法开展定量分析,旨在系统梳理研究历史脉络、研究热点及发展态势,并在此基础上总结出对我国的启示。结果表明:①生物多样性与碳循环领域整体发展可分为3个时期;②关联性研究热点及发展态势包括土壤微生物多样性与土壤有机碳、生态系统服务权衡与协同关系、海岸带“蓝碳”、模型的开发与应用4个方面;③具体关系研究呈现出复杂性与差异性的特点。未来,在该领域的研究中,我国应进一步加强二者权衡与协同关系探究,持续关注重点生态系统及各类新方法、新技术的应用。在国家层面出台相应的政策方针、行动指南和评价考核机制,建立全国共享的数据监测与管理平台,持续推动应对气候变化与保护生物多样性协同增效。

新工科背景下防火墙技术课程教学改革探索

立足新工科背景对网络安全专业人才的现实需求,以培养创新创业能力和复杂工程问题解决能力为导向,以防火墙技术课程的实验教学为例,针对存在的问题,提出搭建多学科联合、多方参与的开放式培养平台,促进校企合作,共同确定网络安全复杂工程问题,围绕“岗位角色+能力模型+工程问题+进阶实验项目”四个维度,从教学成效的个性化、差异化评价等方面出发,构建了专业课程教学成效评价体系。

氧化铝陶瓷封装外壳电镀爬金缺陷分析与解决

针对焊接框架引线类陶瓷封装外壳电镀后爬金缺陷,采用扫描电子显微镜和能谱仪对电镀前的陶瓷外壳进行了分析。结果表明,在烧结和钎焊过程分别在陶瓷表面上引入了钨粉和焊料,在显微镜下无法筛选去除导致电镀后爬金。在增加了烧结工装的清洗和电镀前处理以及退火后,爬金缺陷得到有效解决。

TC4钛合金中厚板激光焊接接头组织及性能研究

分析了16 mm厚TC4钛合金板的激光焊接技术,研究了辅助气体侧吹对激光深熔焊成形的影响规律,然后在此基础上实现了16 mm厚TC4板的一次焊透、双面成型。对激光焊接试板开展了金相组织分析,测试了接头的拉伸、显微硬度、冲击及弯曲等性能。试验结果表明:TC4激光焊接焊缝组织主要为针状α’相、马氏体α、少量针状α和β相,可以看到粗大的高温β相晶界,热影响区由针状α’相、块状α相、马氏体α、少量β相组成,部分区域针状α’相+β相呈现网篮特征。接头平均抗拉强度为965 MPa,为韧性断裂;母材平均显微硬度值最低,焊缝和热影响区域硬度值相近,形成典型的“软+硬+软”三明治式硬度分布结构;焊缝和热影响区冲击吸收功值相近,母材冲击吸收功最低,焊接接头弯曲性能良好。

渤海湾海陆统筹生态安全屏障构建

[目的]构建正向、负向作用区域相结合的生态屏障区,以充分实现生态屏障的保护、防御目标,为科学规划、实施生态屏障区分目标和差异化管理提供参考。[方法]以渤海湾生态系统为研究区域,通过水鸟多样性热点分析、生态系统服务价值评估、近岸海域生态系统质量评价得出正向、负向作用区域,结合各省份海洋保护规划目标,构建渤海湾海陆统筹生态安全屏障。[结果]①水鸟多样性热点区域位于沿海滩涂、湿地和水体生态系统,冷点区域位于建设用地和耕地等频繁受人类活动影响的区域。生态系统服务价值由北向南呈现增加的趋势,其中水源涵养功能服务价值量最高。②近岸海域海水环境质量整体向好,但仍存在富营养化严重、赤潮等海洋灾害频发地点;由北向南,海洋环境承载能力逐渐下降、海洋渔业开发强度逐渐上升。③生态安全屏障共包括16个区域,其中正向作用区域11个,负向作用区域5个,主要位于近海一侧陆海交汇处,整体大致呈现间隔分布的特征。[结论]以生态屏障为指导开展规划管理、生态治理工作,正向作用区域、负向作用区域分别以实现保护目标、防御目标为宗旨,促进海陆一体化生态文明建设。

颅脑爆炸伤致伤机制及防护研究进展

颅脑爆炸伤是现代战争中士兵面临的主要伤害之一,近年来受到广泛关注。冲击波经由颅脑传播带来的直接伤害被称为初级爆炸伤。目前,初级颅脑爆炸伤致伤机制尚不明确,可能是应力波传播、颅骨弯曲变形、颅脑空化及躯干压缩等多种因素共同作用的结果。该研究是涉及多学科交叉、多物理场耦合及短时和长时效应共存的复杂问题,需要通过建立描述冲击波和颅脑相互作用的高精度、多尺度和多物理场数值模型,发展测量颅骨应变、颅内压力、加速度等力学指标的物理测试系统,结合人体和动物病理、生理、行为学等综合因素分析,最终揭示颅脑爆炸伤致伤机制。本文中介绍了初级颅脑爆炸伤致伤机制,给出了颅脑爆炸伤的行为学、生理学相关的医学评价指标,以及颅骨应变、颅内压力等关键力学评估指标,提出了基于致伤机制和评价指标的防护结构设计方法,包括基于新型防冲击波材料的头盔系统改进、头盔缓冲系统设计、增加头部保护系统的封闭性等,最后展望了在精细化建模、原位实验及防护系统设计等诸多方面的发展趋势。

针对SM4密码算法的多点联合能量分析攻击

目前针对SM4密码算法的能量分析攻击,均属于单点能量分析攻击.由于单点能量分析攻击没有利用密码算法及单条能量信号曲线中所有和密钥相关的信息,所以单点能量分析攻击存在攻击所需样本较多、攻击信息利用率低的问题.针对单点能量分析攻击存在的问题,提出了针对SM4密码算法的多点联合能量分析攻击方法,攻击时同时选择SM4密码算法中和密钥相关的多个信息泄露点,根据泄露点对应的中间变量和能量泄露模型,构造多点联合能量泄露函数,即多点联合能量分析攻击出SM4密码算法的密钥.实验不仅验证了本攻击方法的有效性,而且验证了本攻击方法相比单点能量分析攻击方法提高了能量分析攻击成功率,减少能量分析攻击的曲线条数,提高能量分析攻击效率.根据该新方法的特点,该新型攻击能量分析攻击方法还可以用于针对其他密码算法的能量分析攻击.

爆炸冲击波作用下颅脑损伤机理的数值模拟研究

爆炸引起的颅脑损伤已经成为现代战场单兵的主要致伤形式,而相关的致伤机理尚未完全阐明。本文中,针对头部在爆炸冲击波作用下的动态响应及相关致伤机理进行了数值模拟研究。首先,基于颅脑的核磁共振切片建立了人体头部三维数值模型,该模型真实地反映了颅脑的生理特征与细节构造;利用该模型对人体头部碰撞实验进行数值模拟,模拟结果与实验结果吻合良好,验证了头部模型的有效性。在此基础上,基于欧拉-拉格朗日耦合(EulerLagrangian coupling method,CEL)方法发展了爆炸冲击波-头部流固耦合模型,对头部受到爆炸冲击波正面冲击工况进行了数值模拟,分别从流场压力分布、脑组织压力、颅骨变形与加速度等方面对头部动态响应过程进行了分析。爆炸冲击波峰值压力在流固耦合作用下增大为入射波的3.5倍,致使受到直接冲击处的颅骨与脑组织发生高频振动,相应的振动频率高达8 k Hz,这与碰撞载荷下的脑组织动态响应是完全不同的。同时,该处颅骨的局部弯曲变形会沿着颅骨进行"传播",影响着整个颅骨的变化构型,从而决定了脑组织压力与损伤的演化过程。

天津滨海新区湿地景观连接度距离阈值研究

在应用景观连接度研究景观格局变化时,选择适宜的距离阈值是关键。适宜的距离阈值有利于识别景观中的关键斑块并及时发现连接脆弱的区域,对景观格局动态分析、生态恢复研究等均具有重要意义。以天津市滨海新区湿地生态系统为研究对象,将研究区域划分为不同的焦点景观,焦点景观是依据研究区域栖息候鸟的生境面积而划分的面积大小相同的区域,并通过ArcGIS中的泰森多边形分析实现,焦点景观分析可为面积更大、结构更加复杂的景观分析提供新的思路。文章选取斑块间链接数(NL)、组分数(NC)、等效连接面积指数(ECA)、景观巧合概率指数(LCP)来表征景观连接度,设定100、200、400、600、800、1000、1500、2000、3000、5000、8000 m共11个距离阈值,探讨不同距离阈值下各指数的变化规律,对比分析研究区域整体景观斑块和焦点景观内各斑块的连接度指数随距离阈值变化的异同,最终确定研究区域最佳距离阈值。结果表明:(1)各焦点景观内斑块的景观连接度指数随距离阈值的变化趋势与研究区域整体景观斑块相似且对应的最佳距离阈值相同;(2)天津市滨海新区湿地景观连接度距离阈值的适宜范围是400—800 m,该区间内进行景观格局分析研究能够较为真实的反映出研究区域实际景观状况;(3)通过进一步研究,最终确定400 m为天津滨海新区湿地景观连接度最佳距离阈值。研究结果可为天津市滨海新区湿地景观研究提供参考,在实际研究中距离阈值的选择可根据具体研究目标、研究层次需求等进行适当调整。

基于CMT技术的薄壁不锈钢框架焊接工艺研究

针对5mm厚S32168薄壁不锈钢框架结构的角焊缝焊接,开展了5mm厚试板的T型接头的CMT和CMT+P焊接工艺试验,比较了CMT、CMT+P焊接模式和弧长修正、脉冲修正工艺参数对焊缝成形的影响,获得了较优的工艺参数并按NB/T47014-2011标准进行了工艺评定。结果表明,采用CMT工艺可以获得根部熔合的焊接接头,但根部存在气孔缺陷,焊缝外观为凸形,成型较不美观。采用CMT+P模式并搭配合适的弧长修正和脉冲修正参数,可以得到根部熔合且角焊缝为平甚至微凹的焊缝,根部无气孔等缺陷,焊缝成型美观均匀,工艺评定合格。通过设计专用工装夹具、合理的施焊顺序并采用优化的焊接工艺,框架结构样件焊缝外观、内部质量及焊后变形量可满足图纸及制造要求。

Fine microstructure characterization of titanium alloy laser narrow gap welded joint

In this paper,the microstructure of narrow gap laser welded joint of 45 mm Ti6321 titanium alloy was characterized.The microstructure characteristics of Laser self-fusion and laser-multi-pass-narrow-gapfilling layer were observed by metallographic microscope,and the phase morphology was analyzed by transmission electron microscope.The results show that the joint was obtained using the laser-multipass-narrow-gap welding,and no volumetric defect is observed.The weld grain of self fusion welded bead tends to be equiaxed with lots of needleα’,and the width of weld metal needleα’was 0.4μm.The heat affected zone is columnar crystal with lamellarα,and The width of heat affected zonelamellarαwas 2–4μm with a large number of dislocation tangles.The weld grains of laser-multi-pass-narrow-gap filler bead are coarse columnar grains with staggered acicularα’,and the width of acicularα’in weld metal is less than 1μm with number of dislocations.The heat affected zone is thick lamellar microstructure with a width of 2–4μm with a large number of dislocation entanglement and packing.The microstructure evolution law is related with heating temperature and cooling rate.

侧信道多层感知器攻击中基于贝叶斯优化的超参数寻优

传统侧信道攻击利用加密设备泄露的物理信息来获取密钥,由于其需要大量人为干预,越来越多研究将机器学习算法运用到侧信道攻击中,其中神经网络攻击效果最好,而多层感知器又是神经网络的基础,其中超参数在很大程度上影响最终训练与攻击结果。为实现超参数自动寻优,将贝叶斯寻优的方法应用在侧信道多层感知器攻击中,并提出对离散值的处理方法,发展出能够结合超参数经验的侧信道多层感知器超参数寻优方法。实验对比了人工寻优与贝叶斯寻优两种算法用于侧信道多层感知器攻击中的效率,验证了多层感知器与侧信道攻击相结合及贝叶斯寻优的可行性和高效性。

基于时间序列分析的侧信道攻击

密码设备在进行加解密时会产生大量的物理信息,如电磁、能耗、热量等。攻击者利用这些物理信息对密码设备进行侧信道攻击,窃取密码设备的密钥。就传统的椭圆曲线加密算法简单能量分析攻击而言,攻击者通过人工识别倍点计算能耗数据中的相似模块,从而恢复出密钥。这种攻击方式导致攻击效率低,准确率不高。本文基于时间序列的模体发现提出了SPAMD算法,该算法实现了倍点计算的能耗数据中相似模块的自动识别,完成了攻击方式从人工识别到自动识别的转换。实验结果表明SPAMD攻击在效率和准确率上有了显著的提升。

一种基于国密算法和物理不克隆函数的安全并行总线

传统安全总线的安全机制一般采用固定存储密钥和国际密码算法,这种方式存在不可控因素和密钥被侵入攻击的安全风险,针对传统总线传输存在的风险问题,提出一种基于国密算法和物理不克隆函数的安全并行总线,该总线设计了一种环形振荡器物理不克隆函数和密钥生成机制,将物理不克隆函数结合随机数发生器由SM3密码算法生成密钥,采用国密SM4密码算法对总线上传输的数据进行加密,加密时为了安全因素采用随机数对明文进行填充,保证了总线数据传输的安全性。通过该安全机制实现的总线,能有效抵御侵入式分析,抵抗重放攻击,解决密钥易被破解问题,保证数据安全性和机密性。最后搭建了并行总线加密仿真平台,验证了该方案的可行性。

一种便携式四氢噻吩检测系统的研究与开发

天然气的广泛利用对于提高能源利用效率,缓解能源运输压力,减少污染物排放,改善大气环境,提高人民生活质量具有重要的作用。天然气中人为加入微量强刺激性气体以警示天然气的存在已成为天然气使用中的有效安全保障。四氢噻吩因具有不会腐蚀燃气设备且不会对人体嗅觉产生习惯钝化等优点,现已成为城市燃气常用加臭剂。设计了一种城市燃气用便携式四氢噻吩检测系统,其硬件部分主要由气体传感器、A/D转换模块、通信与显示模块组成;软件部分主要完成数据的提取显示以及存储。现场测试表明,该系统具有较好的检测效果,能够准确地检测天然气中四氢噻吩的浓度,保障天然气生产、运输、销售和使用安全。

密码芯片基于聚类的模板攻击

传统的模板攻击需要已知密钥建模等对实验设备完全控制的前置条件来实施攻击,该前置条件限制了模板攻击的应用场景,使模板攻击只能应用于可以控制密钥输入的设备。为了解决该问题,提出了基于聚类的模板攻击方法。该方法根据信息泄露模型的特征对聚类期望最大值(EM)算法进行改造,使改造后的聚类方法能够较为准确地拟合出泄露信息的概率模型,在未知密钥的情况下,即可确定信息泄露的位置。该方法通过建模进行模板匹配,消除了传统模板攻击对已知密钥建模等前置条件的依赖,从而扩大了模板攻击的应用范围。

航空发动机涡轮轴尺寸超差影响的分析

对某型航空发动机涡轮轴进行尺寸检测,发现涡轮轴前端花键圆角部位尺寸存在超差。通过理论计算和低循环疲劳试验,对航空发动机涡轮轴尺寸超差的影响进行了分析。通过分析确认,尺寸超差的涡轮轴,实际疲劳寿命满足设计寿命的要求,为航空发动机的正常使用提供了依据.

SM4算法前四轮约减轮故障注入分析

针对SM4密码算法,提出一种新型的约减轮故障攻击方法,故障注入于加密算法的前4轮中,使加密算法的后续迭代轮数减少,对故障数据进行筛选和分析,理论上由4个错误密文就可以恢复128 bit的初始密钥,从而完成攻击。方法对比现有针对SM4的差分故障攻击方法有很大的简化,提高了攻击效率。利用攻击方法对无防护SM4算法的智能卡进行了约减轮故障注入攻击,实验结果表明攻击方法行之有效,也可以扩展到其他分组密码。

针对轻量级分组密码算法PRESENT的随机差分故障攻击

轻量级分组密码算法PRESENT采用了SPN网络结构,具有实现面积小、功耗低等特点,因此广泛使用于资源受限的环境中。针对PRESENT算法,设计多字节故障模型,在PRESENT算法的第30、29轮的任意位置分别进行随机故障注入,注入的字节数不固定。利用PRESNET算法的故障传播路径,构建输出差分和可能输入值之间的关系,通过提出的并行S盒分析方法得到正确输入,进而得到正确的轮子密钥。最后通过分析密钥编排方案,只需要两轮正确的轮子密钥即可推导出初始的80 bits主密钥。实验结果表明,与现有的针对PRESENT算法的故障攻击相比,利用提出的故障模型,可以将攻击复杂度由2^(31)降低到2^(18),并且轮密钥攻击平均时长由20000 ms降低到1000 ms。与此同时,提出的方法将单字节、固定位置故障模型改进为多字节、任意位置的故障模型,更加符合实际的攻击情况,降低了对故障注入设备的要求,提高方法的实用性。

BFe30-1-1合金管板封焊技术研究

采用全自动钨极氩弧焊进行了BFe30-1-1合金管板与换热管的封焊试验,获得了稳定可靠的BFe30-1-1合金管板封焊工艺,并对管板封焊试样的接头宏观金相、微观组织、力学性能、腐蚀性能进行了研究。结果表明:管板和换热管封焊接头过渡性良好,成型精度高,接头截面无明显缺陷;母材为孪晶状等轴α组织,晶粒度为9级;焊缝为细长的枝晶状α组织;热影响区由粗大的孪晶α相组成,晶粒度为7级;拉脱强度大于换热管或管板许用抗拉强度的0.5倍,断裂形式为韧性断裂;三组封焊试样的腐蚀速率相近,平均腐蚀速率为0.011g·m^(2)/h。