基于GLORYS12V1再分析数据的楚科奇陆架区流场季节变化特征分析

楚科奇海是北太平洋海水进入北冰洋的唯一通道,为更好地了解北太平洋入流水在陆架区流场的季节变化特征,本文基于1993~2020年的GLORYS12V1再分析数据,对楚科奇陆架区流场的空间分布和关键通道断面流场季节变化特征进行了分析。气候态平均结果显示,太平洋入流水通过白令海峡进入楚科奇海后主要由汉娜德海谷、中央水道、巴罗峡谷和德朗海峡断面流出陆架,四支路径的流量占白令海峡入流的比例分别为50.3%、25%、16%和6.9%。季节变化结果显示,白令海峡和德朗海峡断面流量的月变化在5月达最大,其余断面则在7月达峰值。德朗海峡断面西侧东南向沿岸流在秋季最强。5 m和30 m流速的联合经验正交函数分解的模态较为类似,体现了垂向结构的一致性。第一模态的空间分布显示整个研究区域均为同位相分布,且四支主要路径上呈现高值,其时间序列在冬夏半年呈反位相变化。第二模态主要体现陆架区西侧西伯利亚沿岸流场的上下半年呈反位相变化。将各断面的流量序列分解为与风相关的部分和非风因素相关的部分进行分析发现,气候态平均流量除德朗海峡处风起主要贡献外,其余断面均为非风因素对流量起正贡献而风起负贡献,非风因素引起的流量达0.23×10^(6)~1.33×10^(6) m^(3)/s,不过风和非风因素对各断面季节变化特征的影响并不一致。气压场和风场季节变化的分析结果显示,夏冬季波弗特高压和阿留申低压之间气压差的变化导致了东北风强度变化,进而影响了楚科奇陆架中心区冬/夏半年北向流的弱/强。而春秋季主要分别是波弗特高压和阿留申低压的东西位置变化对西伯利亚沿岸的流场产生影响。

终丝牵拉脊髓拴系综合征动物模型的建立及评估

目的建立一种新的终丝牵拉脊髓拴系综合征动物模型,以探讨其发病机制。方法将16只新西兰大白兔随机分为牵拉组和假手术组,每组8只。牵拉组用丝线建立终丝牵拉脊髓拴系综合征模型,假手术组仅切断终丝但不作牵引。8周后,完成行为学Talov评分、腰骶部MRI检查、体感诱发电位检测、尿动力学指标检查及病理组织分析。结果术后第8周,牵拉组后肢损伤明显,术后第4周、8周Talov评分低于假手术组(P<0.001)。术后8周腰骶部MRI结果显示,牵拉组矢状位MRI可见末端终丝受丝线牵引、膀胱异常膨大,轴位MRI可见椎管内脊髓受向下及向背侧方向的机械力;假手术组矢状位、轴位MRI显示,脊髓位于椎管正中,膀胱大小正常。术后第8周,牵拉组波幅显著低于假手术组(P<0.001),波幅下降幅度超过50%;牵拉组总体潜伏期比假手术组略有延长(P<0.05)。尿动力学检查结果显示,牵拉组的最大膀胱容量明显高于假手术组(Z=-3.361,P<0.001),膀胱压力明显低于假手术组(Z=-3.361,P<0.001),膀胱顺应性明显高于假手术组(P<0.001)。病理学染色显示,终丝对脊髓的牵拉导致神经组织损伤、膀胱上皮细胞变性。结论本研究成功建立了新西兰大白兔终丝牵拉脊髓拴系综合征模型,可为探究脊髓拴系的发病机制和了解脊髓损伤的病理过程提供参考。

Compressive performance of innovative reinforced pillars in closed/abandoned mines

Pillar is closely related to the stability and reliability of underground spaces in closed/abandoned mines.The present research introduced a new technique to strengthen square cement mortar columns via fiber-reinforced polymer(FRP)strips to verify the strengthening effect of FRP on pillars.Compared to a fully wrapped FRP jacket,the advantages of FRP strip are cost-effective and easy-to-construct.A series of compression tests as well as theoretical analysis were carried out to explore the mechanical behavior of square cement mortar specimens partially strengthened with FRP strips.The results verified the effectiveness of FRP strips in enhancing the stress and strain of cement mortar.Different from unconfined cement mortar specimens,these FRP-strengthened cement mortar specimens are featured with the double-peaked behaviors,mainly attributed to the stress state transformation from a one-dimensional to a three-dimensional stress state.It also indicated that the enhancement of stress increased with the FRP strip width.Moreover,the brittle-ductile transition ductile failure characteristics were also observed in FRP-confined cement mortar specimens.The ultimate ductility of the cement mortar specimen decreases gradually with the growth of the FRP strip width.The main contribution of this research is to enrich the strengthening techniques for residual pillars.

硅烷偶联剂改性的玄武岩纤维及其对混凝土力学性能的影响

为了能够改善玄武岩纤维混凝土复合材料的力学性能,采用价格较为低廉的硅烷偶联剂正硅酸乙酯,对玄武岩纤维进行表面改性,然后作为增强相引入混凝土中,以提高混凝土材料的力学性能.通过扫描电子显微镜研究纤维和混凝土的微观结构,研究玄武岩纤维对混凝土拌合物流变性的影响,并对混凝土的力学强度采用抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度3个力学强度指标进行研究.结果表明:玄武岩纤维的添加使得拌合物流变性降低.玄武岩纤维经过改性后引入混凝土中,玄武岩纤维与混凝土胶凝材料形成更紧密的界面结合,在最佳添加量4 kg/m^(3)下,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度分别提高了6.83%、21.46%、12.7%.

硫酸盐耦合冻融循环环境下玻璃粉对混凝土抗腐蚀性能的影响

设计了质量分数5%、10%及15%的Na_(2)SO_(4)溶液耦合冻融循环腐蚀试验.分析了玻璃粉对混凝土抗腐蚀性能的影响,揭示了Na_(2)SO_(4)溶液浓度对混凝土腐蚀速率的影响,并研究了玻璃粉对混凝土孔隙结构及界面过渡区(ITZ)性能的影响.结果表明:掺量为0~10%时,玻璃粉对混凝土抗腐蚀性能存在显著的提升作用,而掺量大于15%时,玻璃粉对混凝土抗腐蚀性能存在劣化行为.Na_(2)SO_(4)溶液浓度大于7.5%时,C_(b)、i_(m)及S均随溶液浓度的增大而增大,宏观表现为Na_(2)SO_(4)溶液对混凝土的腐蚀作用随其浓度的增大而增强.相比于普通混凝土,掺加5%及10%的玻璃粉混凝土ITZ劈拉强度分别增大了13.17%、10.89%,ITZ宽度分别降低了15、5μm.

经历常温降至-196℃再回温混凝土温度场试验研究

通过不同形状和尺寸的混凝土试件经历常温降至-196℃再回温的作用,探讨混凝土内温度在降温和回温过程中的变化规律以及降温回温作用速率、试件的形状和尺寸等对其的影响。结果表明,混凝土内温度在降温回温过程中呈现出显著的滞后性且降温与回温过程存在较大的差异,反映出混凝土在超低温环境下仍具有明显的热惰性,但与高温时不尽相同。混凝土内温度的变化以及与作用温度间的温差受降温回温作用速率和试件尺寸的影响明显且呈现非线性关系。在常温至-196℃温度作用范围最小边长不小于100 mm试件的内外最大温差可达100℃,并且在降温过程中混凝土内温度低于反转温度时,其温度变化速率将达到甚至超过降温作用速率,但混凝土内各处温度变化的回温速率始终低于作用速率。这些试验结果可为(LNG)储罐类混凝土结构设计提供参考。

不同超低温温度区间冻融循环作用混凝土受压强度试验研究

通过混凝土经历3种温度区间(10℃~?40℃、10℃~?80℃和10℃~?160℃)的冻融循环作用试验,探讨不同的超低温温度作用区间对混凝土受压强度的影响。结果表明:经历不同超低温温度区间各种冻融循环作用次数的试件,上下限温度时加载的破坏形态虽基本上呈对顶锥状,但其破坏过程声响和破坏状况等不尽相同;经历超低温冻融循环作用混凝土的受压强度变化规律明显不同于遭受自然环境温度下冻融作用,各超低温温度区间的冻融循环作用影响也不同。下限温度较高温度区间的冻融循环作用初期,混凝土受压强度将提高,但之后随冻融循环作用次数的增加呈波动状的恶化态势;不同超低温温度区间的混凝土单次冻融循环作用损伤指标和累积冻融循环作用损伤指标存在明显的差异。对于下限温度较高的温度区间,下限温度时它们经历较多次冻融循环作用后仍为正值,而下限温度较低的温度区间则经历数次冻融循环作用后便始终为负值,表明混凝土累积损伤较前者严重。这些结果可为可靠地进行液化天然气储罐类混凝土结构设计提供参考。

不同超低温温度区间冻融循环作用混凝土弹性模量软化性能试验研究

通过混凝土经历10℃^-40℃、10℃^-80℃和10℃^-160℃等3种典型的超低温温度区间冻融循环作用试验,探讨不同的温度区间和冻融循环作用次数对混凝土弹性模量的影响。结果表明,随冻融循环作用次数的增加,上限温度时因冻融损伤累积使混凝土的弹性模量呈逐渐软化趋势,其中下限温度较低温度区间的变化趋势最为明显;下限温度时因混凝土内孔隙水结冰使混凝土弹性模量呈先增大后减小趋势,且较上限温度时的变化幅度更大。不同温度区间的混凝土相对弹性模量差以及上下限温度时单次冻融软化指标和累积冻融软化指标均存在明显的差异且变化规律较为复杂。该文还由试验结果拟合出混凝土相对弹性模量与超低温冻融循环作用的温度区间和次数间的关系式。所获得的这些结果可为LNG储罐类混凝土结构的设计和安全性能评估提供参考。

不同强度等级混凝土遭受超低温冻融循环作用的受压强度试验研究

通过设计强度等级C40、C50及C60混凝土经历0次、16次和30次温度区间分别为15℃~120℃和15℃~190℃的冻融循环作用试验,探讨不同强度等级混凝土超低温冻融循环作用下受压强度变化规律。试验结果表明,不同强度等级混凝土试件上下限温度时加载的破坏形态基本上类似、均大致呈对顶锥状,但其破坏面状况等破坏特征有所不同。经历各种超低温冻融循环作用工况混凝土上、下限温度时的相对受压强度随其含水率增加基本上均呈下降趋势。而随强度等级提高,上限温度时混凝土相对受压强度呈增大态势,但各强度等级混凝土均随冻融循环作用次数的增加呈下降趋势;下限温度时不同超低温温度区间的混凝土相对受压强度虽也基本上有所增大,但增大的原因存在明显的差异。给定的超低温冻融作用温度区间工况下各强度等级混凝土下限温度时相对受压强度随冻融循环作用次数增加的变化趋势相似,但不同温度区间时却不同。超低温冻融作用对混凝土性能影响与常规冻融作用不同,其受压强度恶化更为严重。实际工程中不能直接地将常规冻融循环作用研究结果应用于设计具有超低温冻融作用的混凝土结构。

岩溶区段复杂地层盾构施工衬砌变形机理研究

研究目的:地铁盾构施工过程中衬砌变形受到诸多因素影响,有必要基于数值模拟计算与施工监测数据进行机理分析。本文基于某典型地铁区段工程,对岩溶地质、复杂地层条件下的衬砌变形机理进行研究。研究结论:(1)本文对某岩溶地质复杂地层盾构施工的衬砌结构变形机理进行了分析,累计变形幅值拱底相对拱顶较大,二者整体分布在(-2.5,2.0]mm的幅值区间,皆小于变形累计变形警戒值3.0 mm,本工程类似的岩溶地层中盾构施工衬砌变形较小;(2)岩溶地层盾构施工衬砌日变形幅值拱顶一般小于拱底,拱顶日变形大于0.7 mm的概率为3.9%,拱底日变形大于1.0 mm的概率为5.8%,二者的日变形警戒值建议取1.0 mm、2.0 mm;(3)地铁盾构施工衬砌6 m以外的周边已有构筑物,对衬砌结构的变形影响不显著;周边薄弱地层对衬砌结构变形影响显著;(4)本研究成果可为岩溶区间复杂地层地铁盾构施工衬砌结构的变形机理研究提供一定的理论参考及工程依据。

不同低温作用下混凝土的受拉强度研究

通过由常温降至给定低温(-40、-80、-120、-160、-190℃)、经历低温再直接或以1℃/min匀速回至常温3种工况下的混凝土劈裂抗拉试验,研究了不同低温作用下混凝土的受拉强度及其离散性。结果表明:随着低温温度的降低,混凝土受拉强度变化率呈先增大后减小的趋势,而经历低温再直接回至常温和以1℃/min匀速回至常温时的混凝土受拉强度变化率变化较稳定;经历低温再直接回至常温和以1℃/min匀速回至常温的混凝土受拉强度变化率的差别较小,故可不考虑回至常温的方式对混凝土受拉强度的影响;与常温对照组混凝土相比,经历低温时和经历低温再回至常温时的混凝土受拉强度的离散性均变小,但其减小程度与低温以及经历低温再回至常温的方式有关。

不同低温工况下混凝土的受压强度研究

基于由常温(20℃)降至给定低温(-40、-80、-120、-160、-190℃)、经历低温再直接或以1℃/min匀速回至常温3种工况下的混凝土受压试验,研究了不同低温作用下混凝土的受压强度及其离散性。结果表明:随着低温温度的降低,混凝土的受压强度变化率高于常温时的受压强度变化率,且整体呈增大趋势,其离散性也明显变大;而经历低温再直接和以1℃/min匀速回至常温时混凝土的受压强度变化率相比常温时均有所提高,但与低温温度关联度较低,其离散性也均减小。

楚科奇陆架海域夏季温度年际变化特征

【目的】研究楚科奇海陆架区夏季(8—10月)温度年际变化。【方法】利用GLORYS12V1再分析数据,并结合海表热通量及断面侧向热通量数据,分析楚科奇海温度年际变化及其与海表热通量和侧向热通量的关系。【结果与结论】楚科奇海东南海域温度最高,约8℃;北部和西部海域多低于3℃;1993—2020年5、29、47 m以及50 m以浅温度的线性增加趋势为0.03~0.07℃/a,且表现出年际变化特征;经验正交函数分解结果显示,各层第一模态均表现出整个研究区域为同位相变化,且各层温度变化具有较大的区域不同;热收支分析结果显示,该时期短波辐射和白令海峡热输送是两个主要热量输入量,影响温度年际变化,而长波辐射、潜热通量以及通过东侧和北侧断面的热量为主要的热量输出量。线性回归分析得出楚科奇海热通量的变化与8—10月平均温度之间的定量关系,可为更好地表征和预测楚科奇海温度变化特征提供参考。

基于DSP的嵌入式目标跟踪系统

近年,由Henriques等人提出的核化相关滤波算法(KCF算法)在算法规模、复杂度、性能等方面表现优越.本文以KCF算法为核心,提出并设计了一种基于DSP的目标跟踪系统.硬件方面,本文设计实现了一套完整独立的硬件平台;软件方面,本文提出一系列针对DSP的算法优化方法,使优化后的KCF算法能够满足重要的工程指标要求.结果表明,系统在工程环境中表现良好,跟踪角速度可达20度/秒,平均帧率25 fps,跟踪准确率较高,为计算机视觉领域内的各类算法的嵌入式应用提供参考.

基于改进自训练算法的半监督GPR软测量建模

为了充分利用实际工业过程中大量无标签数据中的信息,提出了一种基于改进自训练算法的高斯过程回归(GPR)软测量建模方法。首先,利用相似度估计无标签样本缺失的主导变量值;然后,根据估计值对有标签数据集的影响,对估计样本集中的数据进行筛选;最后,将泛化能力强的样本加入有标签样本集中,得到重构训练样本集并进行软测量建模。通过脱丁烷塔塔底丁烷浓度预测的仿真实验,验证了所提方法的可行性和有效性。

航空发动机动叶积垢数值模拟研究

基于NASA公布的Stage 36叶型及进气道数据,利用DPM离散相对ash,CaCO3及Al2O3颗粒不同粒径、颗粒入射速度等条件对颗粒运动轨迹及叶片壁面颗粒沉积速率进行研究。颗粒直径增大、材料密度增加、低入射速度情况下将造成压气机叶片表面的颗粒物沉积速率逐渐加剧。叶片压力面区域相对于吸力面积垢沉积率较大,叶根区域相对于叶尖区域更容易产生积垢。

增强现实飞机维修过程中角点检测方法优化

针对增强现实飞机维修中角点检测方法存在的问题,提出一种角点检测优化方法。用维纳滤波复原样本图像,通过8邻域比较法滤掉约占总像素点60%的非特征点得到初始点集;建立以角点质量等级Q和相邻角点最小距离限度D min双参数为核心的改进Harris算法,借助Matlab分析得出最优的Q值和D min值,将最优参数带入改进算法后可得到更加准确、分散的角点。实验结果表明,该优化方法与传统方法相比在速度和准确性上有了明显提高,利于后期样本图像与维修现场间的实时匹配。

界面角度对煤充结构体巴西劈裂特征影响的实验和数值模拟

煤柱和充填体作为复合结构共同承担覆岩载荷。煤柱和充填体之间的界面失稳会诱发复合结构的整体失稳。本文通过室内巴西劈裂实验研究了不同界面角度煤充结构体的破坏类型,强度-声发射-数字图像相关响应特征。利用颗粒流数值模拟软件研究了试样的微裂纹,接触力分布和位移矢量演化规律。结果表明:不同界面角度煤充结构体共发生了三种类型破坏;随着界面角度增大,试样的破坏类型从类型Ⅰ转变为类型Ⅰ-Ⅱ,最后转变为类型Ⅲ;不同界面煤充结构体的强度-声发射-DIC特征与破坏类型相对应;随着界面角度的增大,试样内接触力的分布从加载方向向界面法向演化。煤体元件和充填体元件上的裂纹主要为拉伸裂纹,界面上的裂纹为拉伸,剪切或拉剪复合裂纹。

飞机交通管制数据传输信道建模与均衡方法

针对交通管制应答机在信号传输过程中由于多途径反射现象导致误码率较高问题,依据不同飞行阶段建立四种航空信道典型模型,分析四类场景下时延功率谱分布、多普勒功率谱分布以及波束散射角度对信道的影响。在上述基础上将独特字与询问应答信号组合成帧发送至相应信道从而获得衰落信号并利用独特字的相关性完成信道估计,最后将最小均方差频域均衡算法应用于航空信道以消除信号携带的时延与频移信息。仿真结果表明,上述算法可使飞机ATC信号系统误码性能获得有效改善,对飞行交通安全有着十分重要的意义。

基于线模型的复合材料飞机接地网建模与仿真

飞机接地网承担着提供电流返回路径、雷电防护、电磁屏蔽等重要功能,是影响飞机安全稳定运行的重要因素之一。相比于传统飞机的金属机身,飞机机体中复合材料的大量使用,使得飞机复合材料区域内的接地网结构发生了改变。为了能够准确量化分析复合材料飞机接地网内的电流分布,通过使用线模型等效代替接地网结构复杂元件,并基于该线模型搭建了复合材料飞机接地网结构。通过在该结构上注入电流,分析电流频率、蒙皮与接地网结构间的连接材料对接地网结构上电流分配的影响。仿真结果表明,对于大型复合材料飞机接地网结构,在一定频率之前,接地网结构上的电流分配受制于电阻效应,当频率超过一定限值时,接地网结构上的阻抗会大于复合材料蒙皮阻抗,电流分配受制于电感效应。