某小口径火炮弹丸挤进过程动力学特性分析

为研究某小口径火炮不同坡膛结构下弹丸挤进过程的动力学特性,建立了考虑挤进阻力变化的内弹道方程组并通过vuamp子程序引入到有限元求解中,实现了挤进过程中内弹道计算与弹丸挤进有限元仿真耦合求解。通过对弹丸全膛运动的仿真分析验证了模型的可行性,随后得到并分析不同坡膛锥度、膛线深度及阴线宽度下挤进过程中弹丸的速度、加速度、挤进阻力和膛压曲线及变化影响规律。结果表明,坡膛锥度对挤进过程中弹丸的动力学参数影响不是单调的,而膛线深度及阴线宽度的改变则单调地影响弹丸动力学参数,对优化坡膛结构及弹带设计具有一定的指导意义。

基于统一强度理论的自紧身管残余应力分析

基于统一强度理论,考虑材料拉压异性和鲍辛格效应的影响,采用双线性强化材料模型对身管进行自紧分析,推导了身管加载应力、卸载应力、残余应力及工作应力的解析解,得到了弹塑性交界面半径、反向屈服半径的计算公式,提出了最佳自紧度和自紧压力的计算方法,通过与实验数据进行对比,验证了本文理论解的正确性,分析了材料拉压强度比、中间应力系数等参数对身管残余应力、弹塑性交界面半径、反向屈服半径和最佳自紧压力的影响。结果表明,反向屈服半径、弹塑性交界面半径、弹塑性交界面处残余应力与材料拉压强度比成正比,与中间应力系数成反比;最佳自紧压力与材料拉压强度比成反比,与中间应力系数成正比。

基于MaxEnt模型的南海鸢乌贼栖息地季节性分布及关键环境因子选择研究

为了解南海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)栖息地的时空分布特征及关键环境因子的选择过程,根据2014—2017年1—12月南海鸢乌贼渔业数据和环境数据构建最大熵模型,分析了鸢乌贼栖息地季节性分布,量化了不同因子对栖息地变化的贡献率,筛选关键环境因子并厘清其季节性变化规律。其中环境数据包括海表面温度(SST)、叶绿素(Chla)、海面高度(SSH)、海面盐度(SSS)、混合层深度(MLD)以及不同水层水温(Temp_50 m、Temp_100 m、Temp_150 m、Temp_200 m和Temp_300 m)。结果表明,南海鸢乌贼的栖息地具有显著的季节性变化特征,其适宜栖息地面积春夏季高,秋冬季相对减少。不同季节环境因子对鸢乌贼栖息地的贡献具有显著差异,具体表现为:春季关键环境因子为Temp_50 m、Chla和MLD;夏季为SST、Temp_100 m和Chla;秋季为SST、MLD和Chla;冬季为Temp_50 m、SST和MLD。整体来看,0~100 m水层的温度、MLD和Chla对南海鸢乌贼栖息地的影响最大。此外,各关键环境因子具有明显的季节和空间变动规律。研究表明,最大熵模型可以用来模拟鸢乌贼栖息地的季节性分布,且探究其分布模式需要考虑不同环境因子影响的差异。

外伶仃海洋牧场附近海域渔业资源季节动态变化分析

珠江口外伶仃海域是重要的传统渔场和渔业资源洄游通道,近年来在人类活动和气候变化的双重压力下生境发生了巨大变化。为深入了解渔业资源的季节变动规律,根据珠江口外伶仃海洋牧场附近海域2020和2021年的调查数据,采用空间分析方法,探究了不同渔获种类的季节动态变化和特征分布,并对渔场重心进行分析归纳。结果表明,总体资源密度春季高于秋季,呈斑点状分布,春季渔场重心分布集中于南部海域,秋季渔场重心向西北方向移动;鱼类资源密度分布与总资源密度相似,春季鱼类资源重心位于西南方向,秋季向西北方向移动;蟹类春季资源密度整体分布均匀,秋季资源密度有所提高,高密度海域有所增加,呈片状分布,资源重心由西部向东北方向移动;虾类春季资源密度低于秋季,资源重心向东北方向移动;虾蛄类整体资源密度较低,资源重心春季位于西部海域,秋季向东北方向移动;头足类春季资源密度高于秋季,均呈片状分布,资源重心从东向西移动。

中街山列岛海域食物网结构初步研究及主要消费者潜在碳源分析

为了解中街山列岛的食物网结构特征,本研究于2020年7月在中街山列岛海域采集鱼类、虾蟹类、头足类、贝螺类和浮游动物等消费者样本,利用碳、氮稳定同位素技术,分析大型海藻、浮游植物、悬浮颗粒有机物(POM)和沉积物有机物(SOM)4种潜在碳源对消费者的贡献率以及中街山列岛海域的食物网结构和营养关系。结果表明:(1)碳源的δ13C值范围在−22.93‰~−9.73‰之间,δ15N值范围在1.72‰~7.68‰之间,消费者的δ13C值范围在−21.95‰~−12.55‰之间,δ15N值范围在4.13‰~12.92‰之间,不同碳源及不同消费者类群之间的碳、氮稳定同位素均有显著性差异(p<0.01);(2)应用SIBER模型计算中街山列岛海域的营养结构指标,与其他海域的研究结果对比发现,该海域生态系统的食源多样性更加丰富,营养级长度和生态位总空间较高;(3)应用SIAR模型计算碳源贡献率,结果表明浮游植物和POM是该海域的重要碳源,平均贡献率为29.63%和28.72%;浮游植物对浮游动物的贡献率最大为80.58%,POM对鱼类的贡献率最大为79.74%;SOM对虾蟹类的贡献率最大为49.94%;大型海藻对消费者的碳源贡献率最低,平均为18.37%;(4)以浮游动物为基线生物计算得知主要消费者的平均营养级在1.58~3.63之间,营养层次为3级,各种类平均营养级由大到小依次为头足类(3.09)、鱼类(3.00)、虾蟹类(2.70)、贝螺类(1.82),中街山列岛海域消费者以低、中级肉食性动物为主,杂食性和高级肉食性动物较少。本研究初步探明了中街山列岛生态系统食物网,为了解该生态系统营养结构奠定了基础,也为今后进一步研究该海域的生态营养动力学提供理论参考。

给水厂砂滤池滤速变化对过滤性能的影响研究

基于生产滤池中滤速变化特征,采用模型滤柱研究了滤速波动对滤后水浊度和滤层截留絮体分布的影响;通过生产实测,分析讨论了实际运行的V型滤池中滤速变化特征及其对滤后水浊度的影响.实验研究结果表明:滤速波动的振幅和频率影响滤后水浊度和截留絮体分布,在一定范围内振幅越大、频率越高,滤后水浊度变化幅度越大、絮体在滤层的分布越均匀.生产实测表明:滤速增加对滤后水浊度的影响在过滤后期较初期明显,在滤速增幅和增长率基本一致的条件下,过滤后期滤速增加会引起滤后水浊度升高;小于2.0(m/h)/h的滤速增长率,无论是在过滤初期还是过滤后期都未引起显著的滤后水浊度增加;成组布设的滤池组(格数≥10)中,由其他滤池反冲洗引起的单格滤池强制滤速特征并不明显.

拉尼娜事件前后北部湾鱼类群落结构变化研究

拉尼娜事件会影响鱼类的生活史和多样性,导致不同海域鱼类群落结构的演替。为掌握拉尼娜事件对北部湾鱼类群落结构的潜在影响,根据2006年7月和2008年7月北部湾海域底拖网渔业资源调查数据,分析拉尼娜事件发生前后鱼类群落结构的变化特征。结果表明,2006年夏季优势种为发光鲷(Acropoma japonicum)、竹荚鱼(Trachurus japonicus),2008年夏季优势种为竹荚鱼、蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)、发光鲷,竹荚鱼和发光鲷为两航次共有优势种。多样性指数(H')与均匀度指数(E_(1)和E_(2))在年际间差异不显著,丰富度指数(D')差异显著。以发光鲷为代表的暖温性鱼类资源密度下降;以竹荚鱼、蓝圆鲹为代表的暖水性鱼类资源密度升高,并向北部湾沿岸方向移动,北部湾沿岸站点(C1—C22)的各指数在拉尼娜事件发生前后具有显著性差异(P<0.05)。聚类分析和非线性多维尺度排序结果表明,鱼类群落空间分布较为稳定,主要差异在海南岛西部沿岸。拉尼娜事件引起北部湾海域水温降低、初级生产力升高,导致竹䇲鱼、蓝圆鲹等小型中上层鱼类资源密度升高。在捕捞压力相对稳定的情况下,研究认为北部湾鱼类群落结构在拉尼娜事件前后存在显著的年际变化和物种更替现象。

室内回弹模量E_(0)对地基系数K_(30)预估方法研究

为进一步优化路基填料选择,确保施工后铁路路基力学强度达到规范要求,通过路基现场每层填筑压实过程中同步检测地基系数K_(30)及相对应的压实系数、含水率建立K_(30)与压实系数、含水率的关系。取现场土样在相同压实系数、含水率条件下成型室内试件,然后通过室内试验测定其回弹模量,从而建立地基系数K_(30)与室内回弹模量的经验公式,并基于规范中现场路基填料标准提出室内控制指标。结果表明:含水率相同时,压实系数每增加1%,K_(30)增加12.3 MPa/m;压实系数一定时,含水率每增加1%,K_(30)减小18.6 MPa/m。室内回弹模量与现场地基系数K_(30)之间具有良好的线性相关关系,相关系数均高于0.95,压实系数每增加1%,室内回弹模量增加约12%,含水率增加1%,室内回弹模量减小约13.4%;以室内回弹模量53 MPa对应现场K_(30)为90 MPa/m,可作为填料选择的室内力学指标控制标准。

水泥改良黄土EDTA滴定法改进

为精准测定水泥改良黄土路基填料中的水泥剂量,研究了取样方法、环境温度、检测延迟时间和含水率对EDTA滴定结果的影响,提出EDTA滴定改进方法并进行验证.结果表明:拌和后未过筛水泥改良黄土的水泥剂量检测结果平均误差为13.8%,过10、5、2 mm筛水泥改良黄土的水泥剂量检测结果平均误差分别为5.0%、10.0%和12.5%;环境温度每上升10℃、检测延迟时间每多10 min、检测样本含水率每相差1%,水泥剂量检测结果平均误差分别增大6.7%、2.2%和2.6%;对3条城际铁路沿线共8种土样进行EDTA滴定试验,改进法平均误差比规范法降低10%,变异系数平均减小6%,具有较好的稳定性和真实性.

坡膛加工误差对内弹道性能影响仿真研究

为研究某小口径火炮身管因加工误差,导致弹丸定位后与坡膛沿身管轴线方向上的距离产生变化,进而对内弹道性能产生影响,采用Johnson-Cook材料模型,通过Abaqus商业有限元软件,建立弹炮耦合动力学有限元仿真模型,并通过VUAMP子程序进行二次开发,将内弹道方程嵌入有限元模型,计算弹丸在膛内运动过程,对比分析不同加工误差对内弹道性能的影响。结果表明:因加工误差,弹丸挤入前的自由行程变短,挤进时弹丸受到挤进阻力增大,弹丸起始加速度降低;在整个内弹道期间,因弹后容积减小,弹底压力增大,内弹道膛压峰值升高,弹丸初速增大。结果可对该火炮后续设计和实验提供参考。

大厚度湿陷性黄土现场浸水试验研究

在陕西省渭南市合阳县大厚度自重湿陷性黄土地基上进行了现场试坑浸水试验,深入研究了原状黄土地基的湿陷性和渗流特性,揭示了地表及深部土层沉降量随时间的变化特征、浸水范围及湿陷范围.结果表明,试坑地表、深部土层沉降量随时间变化曲线都呈现慢-快-慢-稳定的特点,湿陷变形发展过程都经历4个发展阶段,分别是初期平缓段、迅速变形段、过渡段及后期平缓段,黄土的自重湿陷变形基本发生在迅速变形段和过渡段.土层湿陷范围小于饱和范围,黄土在饱和条件及上覆饱和自重应力作用下也不会发生湿陷.提出了路基防排水宽度为12 m的建议,该结论可为西韩城际铁路路基排水及地基处治提供参考.

鞋式能量收集器的研究现状及发展趋势

收集足部运动所产生的各种机械能并转换为电能的鞋式能量收集器,在可穿戴式微型传感器中具有巨大的应用前景,受到了国内外研究人员的广泛关注。文章系统调研了国内外鞋式能量收集器的研究进展。根据足部运动产生的不同的激励,将鞋式能量收集器分为直接加载型和惯性激励型两大类。重点分析了这两类能量收集器的结构、工作原理及其优缺点,并总结了鞋式能量收集器的发展趋势。

STAT3在子宫内膜癌中的表达及其临床病理意义

目的检测信号转导与转录激活因子3(STAT3)在子宫内膜癌组织中的表达,探讨其与常见临床病理参数的关系。方法选择45例子宫内膜癌患者,癌组织为观察组,癌旁内膜组织为对照组进行研究。采用免疫组织化学染色法检测STAT3的表达,分析其表达水平与各项临床病理参数的关系。结果子宫内膜癌组织中STAT3的阳性表达率明显高于癌旁内膜组织,差异具有统计学意义(P<0.001)。组织学分级为G_(2-3)级、肌层侵袭>1/2的内膜癌组织中STAT3的阳性表达率高于组织学分级为G_(1)、肌层侵袭≤1/2的癌组织,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论子宫内膜癌组织中STAT3的表达显著升高,其高表达与子宫内膜癌组织学分级和肌层侵袭有关,对子宫内膜癌的靶向治疗和预后评估具有一定的意义。

南海外海大洋性渔业资源调查评估进展

南海深水区蕴藏着丰富的大洋性渔业资源。当前,南海北部近海渔业资源被过度捕捞,外海大洋性渔业资源却尚未充分利用,南海大洋性渔业资源评估资料不足成为限制外海渔业研究和合理利用的瓶颈之一。为进一步掌握南海外海渔业资源潜力、渔场和渔汛等信息,2011年以来,中国水产科学研究院南海水产研究所对南海大洋性渔业资源作了持续调查,获得了大量基础资料、重要研究结果和重大发现,首次采用渔业声学并结合灯光罩网同步开展大洋性中上层鱼类资源调查,基于渔业声学-灯光罩网方法评估了主要大洋性渔业类群的资源量和分布,探捕到多处大型渔场并证实了南海大洋性渔业资源巨大的开发潜力等。文章主要报道了近年来中国在南海外海大洋性渔业资源调查评估领域的最新阶段性研究成果,总结了存在的问题和未来的研究方向。

南海北部陆架水域多齿蛇鲻与花斑蛇鲻的年龄与生长

2014年7月至2015年5月采集南海北部陆架海域的多齿蛇鲻(Sauridatumbil)和花斑蛇鲻(Sauridaundosquamis)样本,测量其叉长、体重、性腺成熟度,并读取其耳石和日龄数据,对这2个种的生物学特征进行比较,发现多齿蛇鲻和花斑蛇鲻叉长、体重雌雄间差异显著(P<0.05)。多齿蛇鲻雌性与雄性样本,叉长范围分别为109～310 mm、117～283 mm,体重范围分别为13～358 g、20～297 g,日龄范围分别为76～558 d、73～526 d, von Bertalanffy生长方程的相关参数分别为:L_(∞♀)=278 mm, L_(∞♂)=276 mm; K_♀=1.30, K_♂=1.30; t_(0♀)=-0.07 a, t_(0♂)=-0.08 a。雌性性腺成熟度Ⅲ期样本从350～400 d日龄组开始出现,雌性与雄性样本孵化高峰期在3月、7月、9—10月。花斑蛇鲻雌性与雄性样本,叉长范围分别为105～269 mm、95～264 mm,体重范围分别为11～220 g、8～228 g,日龄范围分别为79～486 d、84～488 d, von Bertalanffy生长方程的相关参数分别为:L_(∞♀)=269 mm, L_(∞♂)=265 mm, K_♀=1.29, K_♂=1.29, t_(0♀)=-0.06 a, t_(0♂)=-0.06 a,雌性性腺成熟度Ⅲ期样本从200～250 d日龄组开始出现,雌性与雄性样本孵化高峰期在6—11月。与历史资料进行对比,发现南海海域多齿蛇鲻与花斑蛇鲻出现个体大小逐渐减小、性成熟提前等适应性特征。结论认为,为了南海多齿蛇鲻与花斑蛇鲻渔业资源的可持续发展,需要降低南海近海的捕捞压力以促进南海渔业资源的发展。

春季南海鸢乌贼栖息地时空分布及其年际差异分析

根据2014—2017年春季南海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)渔业数据以及海表面温度(Sea surface temperature,SST)、叶绿素a浓度(Chlorophyll-a,Chl-a)和海面高度(Sea surface height,SSH)3个关键环境因子,构建栖息地指数(Habitat suitable index,HSI)模型以厘清春季南海鸢乌贼栖息地的时空分布规律,并分析各年栖息地时空分布差异及其成因。结果发现,春季南海鸢乌贼渔场环境呈现SST和SSH北低南高、Chl-a沿岸高而远海低的分布特征;鸢乌贼适宜栖息地主要分布在110°E—119°E,栖息地的分布与3个环境因子的空间分布显著相关;2014—2017年HSI空间距平值呈逐年下降趋势,且在空间上具有显著年际差异,同时空间分布具有显著的经、纬度差异;适宜环境范围逐年缩小,导致鸢乌贼适宜栖息地面积呈现下降趋势。研究表明,春季南海鸢乌贼栖息地的时空分布与渔场环境因子显著相关,其年际差异可由各年环境因子的时空分布来解释。

基于海表温和水深的南海北部短尾大眼鲷渔场分析

根据2014—2017年南海北部200m等深线以浅海域渔业资源调查的短尾大眼鲷(Priacanthusmacracanthus)数据,结合遥感获得的海表温度(seasurfacetemperature,SST)数据,首次将渔场水深(D)与SST的乘积(SSTD)引入作为新的变量,采用灰色关联度方法筛选与渔场关联度最高的变量,将关联度最高的变量与标准化后的单位捕捞努力量(catch per unit effect, CPUE)采用一元非线性回归建立模型,对模型理论CPUE与实际CPUE的时空变化进行分析。结果表明,南海北部短尾大眼鲷渔场随季节变化明显,各季节CPUE随SST呈先增大后减小的趋势;不同季节CPUE最高的海域水深不同,春季为160 m,夏季为140 m,秋季为60 m,冬季为140 m; CPUE与SST、D、SSTD进行灰色关联度分析发现,各季节CPUE与SSTD关联度最高且关联度均超过0.5;将SSTD作为变量, CPUE作为表征渔场好坏的指标值,建立环境因子与CPUE的关系模型,模型理论CPUE高值区有明显的季节变化,且实际CPUE高值区的分布与理论CPUE高值区分布一致,以上结果 P值均小于0.05,模型预测准确。

大亚湾夏季鱼类生物量粒径谱年际变化特征

文章根据2015、2017和2018年3次底拖网渔业资源调查数据,构建了大亚湾夏季鱼类生物量粒径谱,并比较分析了这3个时期夏季鱼类生物量粒径谱特征参数差异性。结果表明,大亚湾夏季鱼类生物量粒径谱存在明显的年际和空间变化,3个时期Sheldon型生物量粒径谱呈"单峰"型,粒径范围以2015和2018年最大(-1~9),2017年次之(-1~8);优势种组成由2015年以黄鳍马面鲀(Thamnaconus hypargyreus)、短吻鲾(Leiognathus brevirostris)和细条天竺鲷(Apogon lineatus)为主演变为2017、2018年以短吻鲾、黄斑蓝子鱼(Siganus oramin)等粒径级小的鱼类为主。标准化生物量粒径谱曲率年际变化上以2015年最大,2018年次之,2017年最小;空间分布上,沿岸海域以2015年最大,2017年最小;湾中部海域以2018年最大,2017年最小;湾口海域以2018年最大,2017年最小。数量-生物量比较(Abundance-biomass comparison, ABC)曲线表明,大亚湾夏季鱼类群落处于严重干扰状态。大亚湾夏季鱼类生物量粒径谱特征存在明显的年际差异与鱼类自身生活习性、补充比率、栖息环境及人类活动干扰有关,尤其是捕捞因素。

京西煤制备氧化石墨烯分子结构模型的构建与优化

随着煤基碳材料的发展,石墨烯及石墨烯氧化物等二维碳纳米材料已成为目前新型材料中重要研究领域并成为研究热点。为查明煤基氧化石墨烯的化学成分组成和分子结构特征,以北京西山矿区侏罗纪门头沟系的8号煤层无烟煤为碳源,对京西原煤样和脱灰样进行了工业分析和元素分析,京西煤属于品质较好的低灰、低挥发分和特低硫无烟煤,脱灰后京西无烟煤的灰分产率从初始的9.26%下降到0.65%,表明矿物得到了有效去除。利用改良的Hummers氧化还原法制备煤基氧化石墨烯,并对制备的氧化石墨烯进行了核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X-射线光谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段测试。通过Origin软件对所得数据进行分析和图谱拟合,得到了所制备煤基氧化石墨烯产品的元素比和产品结构参数。研究表明:京西煤基氧化石墨烯的芳香结构以苯、萘、蒽和菲为主;脂肪碳以次甲基、环烷烃的形式存在,其中含氧官能团以酚羟基和醚氧基为主,还含有大量的羧基。在此分析数据的基础上,构建了京西煤基氧化石墨烯的分子结构模型,并运用^(13)C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor对其进行了结构修正,所得到的GO-JX分子结构模型与试验核磁共振图谱较一致。

渤海油田低压天然气射流技术回收研究与应用效益

目前油田对低压天然气回收普遍采用压缩机增压工艺,在回收能源的同时增加了能耗。通过利用射流增压装置,直接利用高压天然气压力能来提高低压天然气的压力,进而实现低压气的回收,不仅获得了可观的经济收益,同时达到节能减排的目的,一举取得了良好的社会效益和经济效益。