饱和NaCl溶液中铝合金的腐蚀特性及腐蚀预测模型研究

为探究饱和NaCl溶液环境下铝合金材料的腐蚀行为,筛选适用于此恶劣环境的材料,基于废盐精制回溶设备的实际工况,选取了2024、3003、5052、6061和70755种常见型号的铝合金材料,在饱和NaCl溶液中,于70,80,90,100,110℃下分别进行短期和长期的腐蚀试验。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等手段分析了其腐蚀形貌以及腐蚀产物。结果表明:6061铝合金无论在短期还是长期腐蚀中都表现出了优异的耐腐蚀性能,铝合金材料的腐蚀产物以Al_(2)O_(3)及Al(OH)_(3)为主,腐蚀类型包括局部的点蚀和剥蚀。模拟预测发现,GM(1,1)模型可以很好地反映铝合金腐蚀过程的变化规律,并可以通过计算得到不同时间的腐蚀程度,达到风险预测的效果。

含吡啶类腈类医药中间体废盐对海洋青鳉鱼胚胎的毒性效应

工业废盐是化工生产过程中产生的副产结晶盐。农药、医药等精细化工行业的生产中往往伴随着大量废盐的产生,《国家危险废物名录》中明确将多种化学制药、农药生产过程中产生的废盐列为危险废物。然而,由于处理成本高昂和处置能力不足,废盐限制了企业的健康发展。在《危险废物环境管理指南化工废盐》中明确了工业废盐无害化排海的相关要求,但目前仍缺少相关领域的实验研究。海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)具有与斑马鱼类似的研究特征优势,是国际生命科学学会(ILSI)与健康和环境科学研究所(HESI)认定的海洋生态毒理学的重要研究工具。研究了含吡啶类腈类医药中间体废盐和经过实验室处理后的除杂盐对海洋青鳉鱼胚胎的急性毒性、发育毒性以及对抗氧化系统、免疫系统的影响。结果表明,废盐暴露对海洋青鳉鱼胚胎的生存和发育有显著影响并造成系统性损伤,而除杂盐对海洋青鳉鱼胚胎没有较大影响。本研究为废盐排海提供了基础的理论支持,也为后续实验开展提供了良好的思路引导。

大直径桩配合锚索结构在山体永久抗滑支护中的施工技术

山体建筑中永久抗滑边坡支护桩和预应力锚索的施工质量与边坡支护结构的支护性能具有密不可分的关系,同时边坡支护工程存在比较强的隐蔽性及地质的不确定性,此时需要在施工中制订科学的施工技术方案,为边坡支护的施工质量提供有力的技术保障。基于大直径旋挖桩及预应力锚索施工中大型偏芯钢筋笼的制作、大直径桩旋挖成孔、钢筋笼下放、水下混凝土灌注、预应力锚索制作施工、土方开挖等方面的具体内容及施工难点技术措施,对山体永久抗滑支护结构施工技术进行了研究与分析,旨在为行业相关的技术人员提供施工参考。

基于智能技术的仓储系统设计

传统仓储管理模式存在存取效率低、土地利用率低、出错几率高和人力成本高等诸多问题。研究致力于设计一种智能仓储系统。智能仓储系统利用物联网、大数据、人工智能等技术将仓储以及物流管理自动化和智能化。智能仓储系统可以通过优化仓库运作流程、减少人力成本、提高工作效率、降低操作风险等方式帮助仓储企业提高其运营能力和竞争力。智能供应链协同是智能工厂非常重要的组成部分,其中智能仓储立库是智能供应链的基础,能够有效降低生产成本、提升生产效率、重塑生产方式。

基于时频增强的滚动轴承少样本故障诊断方法

针对滚动轴承故障样本稀缺、振动特征提取困难导致故障诊断准确率低的难题,提出一种基于时频增强的滚动轴承少样本故障诊断方法。首先,对滚动轴承一维振动信号进行重叠采样,利用连续小波变换对采样信号段进行时频域特征映射,构造二维时频矩阵;其次,通过深度卷积生成对抗网络对真实时频样本进行训练后,将生成时频样本加入到训练集中;然后,采用时序卷积网络融合深层次的时频域特征;最后,构建Softmax分类器输出与故障类别对应的状态。仿真实验结果表明,在仅有10个训练样本的条件下,该方法在凯斯西储大学滚动轴承数据集中的诊断准确率均值达91.00%,相较未经时频增强的方法提高了7.56%,并利用实测数据验证了时频增强方法能够显著提升少样本情形下的故障诊断准确率。

兵棋系统非玩家角色人机协同开发策略思考

当前兵棋推演的研究集中在如何更真实地模拟对抗以及如何实现态势分析与推理,进而辅助人类指挥决策。因此,兵棋系统亟需突破模拟“人”行为的智能问题,即非玩家角色(NPC)的智能化水平,以提高博弈对抗的水平和推演的逼真度。在分析知识推理型与数据学习型兵棋系统非玩家角色优缺点的基础上,文中提出一种涉及人机协同兵棋非玩家角色开发策略,使非玩家角色能够针对敌方战术实现更有建设性的智能学习,从而促进兵棋系统与实战演练、训练的深度融合,同时为作战决策、实战训练和军事教育提供有力支撑。

围网与围塘养鱼下沉积物微生物量和群落结构特征差异

沉积物微生物在水产养殖生态系统中起着至关重要的作用。围网和围塘养殖是长江中下游淡水湖泊两种主要渔业养殖模式,而当前对围网和围塘养殖模式下沉积物环境差异及其对微生物群落结构影响的了解甚少。采用磷脂脂肪酸(PLFAs)方法分析了菜子湖围网和围塘养殖区沉积物微生物量及其群落组成,应用相关性分析和冗余分析(RDA)方法探究养殖区沉积物微生物量和群落结构与沉积物环境因子间联系,并探讨沉积物微生物指标的生态指示意义。结果表明,养殖区沉积物微生物以细菌为主;围网养殖区季节性淹水沉积物微生物总生物量、细菌总生物量、厌氧菌、放线菌和真菌生物量显著高于围塘养殖区;而常年淹水沉积物微生物总生物量、细菌总生物量、各类细菌生物量和真菌生物量均显著性高于围塘养殖区。围网养殖区沉积物真菌生物量相对比例、F/B和Shannon指数显著高于围塘养殖区,其他各类群微生物生物量相对比例和G^(+)/G^(-)在两种养殖模式下差异均不显著。沉积物粉粒、砂粒、有机质、有效磷等理化性质及抗生素类污染状况可能是解释两种养殖模式下沉积物微生物量和群落结构差异的主要环境因子。PLFAs指示下的沉积物微生物量和微生物群落结构均较灵敏地响应了围网和围塘养殖区的沉积物环境差异;同时围网养殖区沉积物生态系统相对于围塘养殖区更稳定。

围网与围塘养鱼下沉积物微生物量和群落结构特征差异

沉积物微生物在水产养殖生态系统中起着至关重要的作用。围网和围塘养殖是长江中下游淡水湖泊两种主要渔业养殖模式,而当前对围网和围塘养殖模式下沉积物环境差异及其对微生物群落结构影响的了解甚少。采用磷脂脂肪酸(PLFAs)方法分析了菜子湖围网和围塘养殖区沉积物微生物量及其群落组成,应用相关性分析和冗余分析(RDA)方法探究养殖区沉积物微生物量和群落结构与沉积物环境因子间联系,并探讨沉积物微生物指标的生态指示意义。结果表明,养殖区沉积物微生物以细菌为主;围网养殖区季节性淹水沉积物微生物总生物量、细菌总生物量、厌氧菌、放线菌和真菌生物量显著高于围塘养殖区;而常年淹水沉积物微生物总生物量、细菌总生物量、各类细菌生物量和真菌生物量均显著性高于围塘养殖区。围网养殖区沉积物真菌生物量相对比例、F/B和Shannon指数显著高于围塘养殖区,其他各类群微生物生物量相对比例和G+/G-在两种养殖模式下差异均不显著。沉积物粉粒、砂粒、有机质、有效磷等理化性质及抗生素类污染状况可能是解释两种养殖模式下沉积物微生物量和群落结构差异的主要环境因子。PLFAs指示下的沉积物微生物量和微生物群落结构均较灵敏地响应了围网和围塘养殖区的沉积物环境差异;同时围网养殖区沉积物生态系统相对于围塘养殖区更稳定。

退耕还湿后土壤细菌群落结构和生物量变化过程

土壤细菌对湿地生态系统功能和健康维持起着重要作用。以菜子湖原始湿地、不同退耕年限湿地(3a、7a、11a和21a)和仍耕作油菜地土壤为研究对象,应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)、高通量测序和磷脂脂肪酸(PLFAs)方法分析土壤细菌群落组成和生物量,探讨它们在退耕还湿后的变化过程及其影响因素。结果表明,退耕还湿后土壤变形菌门(α-变形菌纲、β-变形菌纲和δ-变形菌纲)、酸杆菌门(酸杆菌纲和全噬菌纲)、Nitrospinae(Nitrospinia纲)和硝化螺旋菌门(硝化螺旋菌纲)相对丰度先增高后降低;这些参与氮循环的土壤细菌对退耕后湿地生态恢复过程中土壤氮素提升起着重要作用。与农业生产活动密切关联的厚壁菌门(芽孢杆菌纲和梭菌纲)和放线菌门(放线菌纲)相对丰度逐渐降低。湿地土壤细菌多样性在退耕初期(3—7a)上升达到最大,退耕中后期逐渐降低。表层土壤各类群细菌生物量逐渐升高,亚表层土壤各类群细菌生物量则先降后升再降。水分条件和容重是与研究区土壤细菌群落结构和多样性密切相关的土壤因子,而全氮是与土壤细菌生物量密切相关的土壤因子。研究从生态过程视角解析了土壤细菌群落较详细的演变信息及其生态意义,有助于丰富退化湿地生态系统恢复过程的认识。

大冶铁矿区地下水水化学演化过程及铁和硫酸盐污染机制

大冶铁矿区由于长期采矿活动,生态环境、地下水环境均衡受到严重的影响,并伴生地下水污染。通过地下水水化学特征和同位素分析,查明了大冶铁矿区地下水污染物分布特征,并通过反向地球化学模拟,探讨了地下水径流过程中区域地下水主要水文地球化学演化过程以及特征污染物的迁移过程和污染机理。结果表明:大冶铁矿区地下水赋存于弱碱性氧化环境,地下水水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型水;碳酸盐岩和硅酸盐水解是研究区地下水水化学组分的主要来源,且受到不同程度蒸发盐岩溶解、矿坑排水和人类生活污染的影响;区域地下水中Fe和SO_(4)^(2-)浓度高值区主要分布在洪山溪尾矿库、矿渣堆存处附近,上邹国控点DYTKQ04泉水中硫酸盐浓度超标(>250mg/L),而Fe浓度较低;沿地下水流动路径方向,主要发生了脱白云石化、离子交换作用和黄铁矿的氧化作用,地下水中SO_(4)^(2-)浓度增加,但氧化条件下释放出的Fe^(2+)被氧化为Fe^(3+)形式,并形成难溶的氢氧化物沉淀从地下水中除去,从而使地下水中Fe浓度降低。

NP550钢板淬火开裂的关键组织结构因素

为探究影响NP550含硼钢薄板淬火开裂的关键因素,采用扫描电镜、透射电镜以及三维原子探针等多尺度表征手段对NP550淬火未开裂钢板表面和淬火开裂钢板表面和心部的微观组织、合金元素分布以及力学性能进行了对比分析。结果表明,开裂钢板的裂纹起始于板厚中心区域的原奥氏体晶界处并沿原奥氏体晶界扩展。钢板心部原奥晶粒粗化、沿晶界的铁素体和脆性渗碳体的析出以及硼元素被晶界含硼相的消耗是导致开裂钢板,特别是板厚中心处强度和塑性降低的主要原因。钢板在淬火应力下发生剧烈开裂。结合淬火工艺,生产过程中应注意控制高压水的出水量,保证冷却速率,有效防止淬裂现象发生。

基于GIS的通城县生态环境地质脆弱性评价

为了给通城县生态保护与修复提供依据,在生态环境地质调查和综合研究的基础上,共选取了17个评价指标,运用GIS技术、SRP模型和层次分析法对通城县生态环境地质脆弱性作出评价,最终将通城县生态环境地质脆弱性分为5个等级,并划分为7个生态环境地质脆弱性分区。结果显示,生态环境地质极度脆弱区、重度脆弱区、中度脆弱区、轻度脆弱区、微度脆弱区分别占全县国土面积的12.34%、37.50%、16.70%、15.42%、18.04%,其中极度脆弱区主要分布于中部城镇区,重度脆弱区主要分布于北部平原区,微度脆弱区主要分布于西北部及东部山区,轻度、中度脆弱区主要分布于南部丘陵区。

环境胁迫对海水青鳉( Oryzias melastigma )的毒性效应在基因组学和蛋白质组学上的研究进展

近年来,海水青鳉(Oryzias melastigma)已经被公认为海洋生态毒理学研究中的一种模式生物,其具有与淡水模式生物斑马鱼(Danio rerio)类似的研究特征优势,如世代时间短(3~4个月)、每日产卵、成鱼尺寸小(2.5~3.5 cm)、胚胎透明、性别二态性以及易于进行实验室规模化养殖等。在过去十余年中,国内外的研究者们对海水青鳉进行了广泛的基因组和蛋白质组研究。这些组学数据能够进一步帮助我们在分子层面了解环境胁迫对海洋生物的潜在影响及其可能的毒性机制。在这篇综述中,我们归纳了海水青鳉作为海洋生态毒理学研究模型的优势,介绍了当前用于海水青鳉基因/蛋白质组学的技术方法,整理了基因/蛋白质组学在研究不同种类的海洋环境压力源对海水青鳉毒性效应的应用现状。最后,我们对未来海水青鳉的研究提出了一定的预期与展望。

基于CNN-DE-SVM的滚动轴承故障诊断研究

滚动轴承是各类旋转机械中最为重要的元件之一,若滚动轴承在机械设备运行过程中发生故障又无法及时判断出故障,所造成的连锁反应会对整条生产线产生影响,从而给企业造成经济损失。为了及时判断出滚动轴承所发生的故障,提出一种基于卷积神经网络(CNN)和差分进化算法(DE)优化支持向量机(SVM)的故障诊断模型(CNN-DE-SVM),针对滚动轴承的典型故障开展研究。结果表明,CNN-DE-SVM模型拥有较高的特征提取性能与故障诊断精度。

干旱指数在四川省的适用性分析

干旱灾害频发严重制约着四川省的农业发展,为合理分析四川省干旱情况,干旱指数的选择尤为重要。本文基于四川省39个气象站点1960年-2013年的气象资料,分别计算1961年、1994年、2006年和2009年-2010年各站点相对湿润指数M、气象干旱综合指数CI、标准化降水指数SPI和标准化降水蒸散指数SPEI,利用Arcgis反距离插值法进行空间插值,并与中国气象灾害大典记录的四川省典型年干旱情况进行对比分析,进而评价四种干旱指数在四川省的适用性。结果表明:对于1961年夏旱,M指数和CI指数均表现出无旱或轻旱,SPI指数结果较实际情况偏小,SPEI指数监测出了干旱的重灾区,效果在四个干旱指标中最好;1994年夏伏旱,M指数监测结果偏小;CI指数出现了空报,对川东地区和川西高原的监测结果偏小,SPEI指数在达县、巴中一带结果偏小,而SPI指数在成都、绵阳一带的结果偏小。2006年伏旱,M指数监测结果偏小;CI指数比M指数效果稍好,但结果仍然偏小;SPI指数和SPEI指数监测出的干旱特征与实际一致;2009年-2010年的冬春连旱,SPEI指数效果最好,M指数次之,SPI指数效果最差。SPEI指数最能反映四川省典型干旱年干旱的空间分布特征。

船体表面变形重构及其CFD数值计算网格自适应方法

将船体几何建模重构技术与CFD技术及最优化理论相融合形成的SBD(Simulation Based Design)船型设计方法,使得船型设计从传统经验设计向以数值评估数理寻优为特征的知识化设计新模式转变,为船型设计创新打开了新的局面。本文针对该设计模式中船体几何重构和高精度CFD数值计算网格自适应关键技术进行研究,给出了船体几何整体/局部重构方法及其流程,同时详细阐述了船体表面网格自动变形与体网格自适应方法及其实现过程,突破了高精度CFD方法在船型自动优化流程中应用的瓶颈,为开展SBD船型设计打下了坚实的基础。

长沙市节水型社会建设试点后评价研究

节水型社会建设后评价在总结试点经验、全面推进节水型社会建设中发挥着重要的作用。以长沙市节水型社会建设为例,结合改进的逻辑框架法和层次分析法分别从定性和定量的角度对其效果进行后评价,评价结果为:试点建设基本实现了目标而且具有可持续性;得分为85.10分,达到了良好水平。对长沙市的节水型社会建设试点的后评价结果表明,上述两种方法能够相互印证;而且经过3 a的节水型社会试点建设,长沙市的节水型社会制度体系逐步健全,与水资源承载能力相协调的经济结构和自觉节水的社会行为规范体系也已基本建立,高效利用水资源的工程技术基本完善。然而,节水型社会建设是一个长期的过程,因此,必须继续进行深化建设。

基于MODIS雪盖数据的叶尔羌河流域积雪再分析

高原高寒干旱山区积雪融水是大多数河流的重要补给源,对当地社会经济发展、生态环境等起着举足轻重的作用。以叶尔羌河流域为对象,基于2001—2016年的MOD10A2积雪产品,采用GIS空间分析提取叶尔羌河山区的积雪面积,应用线性趋势分析法,分析不同高程带积雪面积年内及年际变化规律。结果表明:1)流域积雪面积年内变化表现为"积累–消减–积累–消融"的二次过程,春秋季以积累为主,夏季以消融为主,冬季因为风吹雪迁移及升华,积雪面积表现为消减现象;2)以200 m间隔划分流域高程带,1—2月积雪覆盖率随高程呈现一致的平缓上升和下降规律。3、4、11、12月在A区(<3 600 m)呈现微弱上升趋势,B区和C区(3 600～6 000 m)呈现显著上升趋势,D区(>6 000 m)呈现下降趋势。5～10月积雪覆盖率在A区处于消融状态,B区(3 600～4 800 m)积雪覆盖率呈现平缓上升趋势;C区(4 800～6 000 m)积雪覆盖率上升趋势显著,D区积雪覆盖率呈现下降趋势;3)A、B区积雪覆盖率年内变化呈现单峰曲线,积雪的主要补给期在秋、冬季。C、D区积雪覆盖率年内变化曲线呈现"M"型,积雪覆盖率为"积累–消减–积累–消融"的二次过程,冬季因为风吹雪迁移至低海拔山区或升华造成积雪消减,D区因为海拔高,夏季积雪覆盖率为80%左右;4)积雪面积年际变化呈现下降趋势,秋、冬季下降趋势最为明显;5)低海拔区(A、B、C区)内积雪覆盖率年际变化呈现微弱下降趋势;高海拔区(D区)内积雪覆盖率年际变化不大,呈现微弱的上升趋势。

基于云模型的西北地区辐射时空分布研究

为研究西北地区辐射(Rs)时空分布特性,基于西北地区16个辐射站点4个分区(Ⅰ区,新疆北部、甘肃河西走廊中西段、宁夏中北部、内蒙古西部;Ⅱ区,新疆南部;Ⅲ区,青海省;Ⅳ区,甘肃东南部、宁夏南部、陕西关中地区与陕北地区) 1995—2015年实测日Rs与日照时数(n)率定ngstr9m-Prescott(A-P)模型参数a、b,使用A-P模型4种不同参数率定方法(M1:分月率定,M2:分季率定,M3:分半年率定,M4:多年率定),选取其中精度高且简便的方法计算4个分区1961—2015年共55 a的Rs,并用云模型描述西北地区Rs时空分布特性,结果表明:各分区4种方法计算的Rs值与实测值在日尺度和月尺度上拟合结果均较好。各分区4种方法计算Rs的RMSE、nRMSE分布相似,MBE略有差异,t检验结果表明Ⅰ区和Ⅲ区使用M1、M2、M3计算的Rs值与实测值无明显差异,Ⅱ区使用M1、M3计算的Rs值与实测值无明显差异,Ⅳ区使用M1、M2计算的Rs值与实测值无明显差异。Ⅰ区Rs时间分布的不均匀性较小但不稳定,Ⅱ区、Ⅲ区Rs时间分布的不均匀性较小且较稳定,Ⅳ区Rs时间分布的不均匀性较大且不稳定。西北地区Rs空间分布不均匀,4个季节均表现为Ⅲ区(青海省) Rs较大;与Rs在时间上的分布特性相比,其在空间上的分布特性更不均匀、不稳定。该研究结果可用于构建完整的西北地区Rs时间序列,为西北地区Rs时空变化研究提供科学参考。

超高效液相色谱-串联质谱法测定红薯叶中15种功效成分

建立了超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)快速测定红薯叶中15种功效成分的分析方法。样品用80%(v/v)甲醇水溶液提取后,采用C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.8μm)进行分离,以乙腈-0.15%(v/v)甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾电离(ESI)源、负离子扫描模式下,通过多反应监测(MRM)模式检测各物质分子的离子峰。在各自的范围内15种功效成分线性关系良好,相关系数(r)为0.999 5~0.999 8;在3个加标水平下,15种化合物的回收率为82.2%~131.4%,相对标准偏差为3.6%~8.3%;方法的检出限为0.13~0.64μg/L。该方法前处理简单,灵敏度高,适用于红薯叶中功效组分的快速分析,定量分析结果显示咖啡奎宁酸类物质是红薯叶中的主要功效成分。