基于锥形掺镱光纤实现20 kW高光束质量激光输出

锥形光纤能够有效兼顾非线性效应抑制和模式控制,具备实现高功率、高光束质量光纤激光的潜力。近期国防科技大学研制了锥形掺镱光纤,采用1 018 nm光纤激光后向级联泵浦实现了20.2 kW激光输出,光束质量β因子平均值优于2,拉曼抑制比为33 dB。研究结果展示了锥形光纤在实现万瓦级高光束质量激光方面的优势。

叶片隆起对离心泵空化性能的影响

提出一种在叶片工作面布置隆起结构来提高离心泵抗空化性能的方法,基于RNG k-ε湍流模型和Kubota空化模型对离心泵非定常工况下的空化流动进行数值模拟,并对初始叶型和隆起叶型下的空化发展进行对比分析.结果表明:在未发生空化阶段,隆起叶型的泵扬程较初始光滑叶型有小幅度下降;在空化数减小至0.43时,隆起叶型的扬程大于原始叶型,其中隆起直径为2 mm的扬程最高;隆起结构延缓了空化的发生,表现出对空化现象的良好抑制效果;在空化发展阶段,叶片工作面的隆起结构增大了叶片工作面面积和表面粗糙度,改变了叶轮内部流道结构,在近壁面处形成了相对高压和高湍动能区域,增大了压力梯度,减小了叶轮进口低压区面积,有效抑制空化的发生和发展,减小空泡体积;在不同的空化发展阶段,隆起结构在工作面的不同位置未对空化发展产生明显影响.

基于CSSA-BPNN模型的胶结充填体动态抗压强度预测

充填采矿法二步骤回采时胶结充填体稳定性受爆破扰动而降低。为快速准确地获得充填体动态抗压强度,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)进行了40组不同应变率的单轴冲击实验,以灰砂比、充填体密度、养护龄期和平均应变率作为输入参数,充填体动态抗压强度作为输出参数,建立了一种基于Logistic混沌麻雀搜索算法(CSSA)优化BP神经网络(BPNN)的预测模型,并与传统BPNN和麻雀搜索算法优化的BPNN进行了对比分析。结果表明:CSSA-BPNN模型的平均相对误差为4.11%,预测值与实测值之间拟合的相关系数均在0.96以上,模型预测精度高。CSSA-BPNN模型的均方根误差为0.395 0 MPa,平均绝对误差为0.359 2 MPa,决定系数为0.995 2,均优于另外两种预测模型。实现了对充填体动态抗压强度的准确预测,可大幅减小物理实验量,为矿山胶结充填体的强度设计提供了一种新方法。

深海深地取得创新突破 油气增储上产不辱使命

2023年,我国油气行业坚决贯彻党二十大报告关于“加大油气资源勘探开发和增储上产力度”的要求,油气企业积极践行“七年行动计划”,聚焦深海深地领域,入海入地深度创造新记录,原创技术实现新突破,增储上产成效达到新高度,展现出良好的发展新前景。深海深地的创新突破为端牢能源饭碗、保障国家能源安全作出了突出贡献。

欠发达地区布局建设未来产业的实践探索

前瞻布局建设未来产业,因地制宜发展新质生产力,是中国式现代化的必然选择。“十四五”规划正式提出布局未来产业以来,受前瞻性、颠覆性技术制约,欠发达地区对其鲜有布局。贵州“村超”以文化创意和数字商业模式为驱动,融合体育、文化、美食、表演等众多业态,探索了乡村振兴未来产业实践路径。欠发达地区发展未来产业,关键在于挖掘文化和生态旅游资源,推动欠发达地区数字化、绿色化和创意化“三化转型”,培育创意、电子商务和公共服务“三个生态系统”,激发创意活力,以价值共创助推优秀传统文化和生态旅游资源创造性转化,以东西部协作和对口支援进行人才和技术赋能,为欠发达地区注入未来产业新动能。

辽东湾中国明对虾增殖放流回顾与思考

在过去的几十年中,过度捕捞、水体污染等人为干扰因素已致使世界上许多国家的近海渔业资源出现了严重衰退迹象[1],我国近海渔业资源也已严重衰退,渔业资源持续下降[2-3].中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)隶属于甲壳纲十足目对虾科明对虾属,是一年生暖水性长距离洄游大型虾类,主要分布于黄海、渤海和朝鲜半岛西海岸[4].

基于骨料运移的高浓度充填管道磨损机制

高浓度充填管道磨损威胁矿山安全,但磨损机制尚不明析。采用CFD-DEM模拟高浓度充填管道磨蚀、骨料运移、骨料与管壁接触,结合理论分析和现场实测揭示管道磨损机制。结果表明:料浆承载力充足时,固液两相在管内呈柱塞流,骨料向管道中心运移,管壁处形成减磨滑移层,管道四周磨损较均匀;反之,骨料在管底呈滑动床,管底磨损最严重。滑动床对管壁的作用力是柱塞流时的2.46~2.76倍,管底磨损是柱塞流时的1.48倍。骨料在管壁附近的运动轨迹类似波形线,以小角度接触管壁并滑滚,对管壁的切向力是法向力的27.44~30.84倍,管壁磨损受骨料切向刮擦主导。非稳态输送、粗糙管壁和过高浓度会劣化滑移层的减磨效果。根据模拟结果提出六条磨损防控措施,可供相关矿山借鉴。

长波段半导体激光泵浦光纤激光器实现2 kW功率输出

半导体激光(LD)泵浦的高功率光纤激光器具有效率高、体积小、重量轻、稳定性好等优点,在工业加工等诸多领域都有着广泛的应用。为了提高泵浦光吸收率,传统光纤激光器常用915 nm和976 nm波段的LD作为激光的泵浦源。在该类LD泵浦的光纤激光器中,由于量子亏损和泵浦吸收系数相对较高,光纤激光器的热致模式不稳定(TMI)阈值相对较低。为了提高量子效率和潜在的TMI阈值,提出采用大于1010 nm波段的LD直接泵浦光纤激光器,产生高量子效率激光。搭建了振荡放大一体化的全光纤激光器,采用总泵浦功率为2.56 kW的1010 nm波段LD泵浦,首次获得输出功率2.05 kW、光束质量M^(2)约1.7的激光。后续将通过进一步增大泵浦功率、优化光纤特性以实现更高功率、更优光束质量的光纤激光输出。

金属矿山高浓度充填管道磨损规律与防控技术

金属矿高浓度充填能有效消除尾矿库和采空区危害,但充填管道磨损问题也成为制约充填效率的因素之一。基于对管道磨损类型的划分,从颗粒性质、料浆性质、料浆—管壁接触条件、管材性质和管道所处外部环境5个方面综述了充填管道磨损的影响因素;基于理论分析和现场实测归纳了5种不同形式充填管道的磨损规律,以此总结了充填管道磨损的防控技术。现有研究结果表明,不满管流时,充填管道最主要的磨损形式是冲蚀磨损,料浆流速的影响最显著;满管流时,磨蚀和腐蚀对管道磨损起重要作用,料浆浓度的影响最显著。垂直管道中,料浆—空气交界面处磨损最严重,提高满管率并采用等倍线设计可有效控制其磨损。水平直管和倾斜直管底部磨损最严重,水平弯管的底部和垂直弯管外侧为易磨部位。使用新型管道结构和耐磨管材,提高料浆均质性,优化充填骨料级配,改进充填作业制度,全面监测管网压力,革新管道磨损数据获取手段,采用数值模拟技术深入揭示管道磨损规律等措施,可直接或间接对充填管道磨损防控起到积极作用。研究结果可为矿山充填管道磨损控制提供指导。

中国典型陆相盆地细粒沉积环境和岩相特征

细粒沉积环境和岩相时-空分布规律是控制页岩油富集高产的主要因素。在前人细粒沉积环境和岩相研究的基础上,分析研究了松辽、渤海湾、鄂尔多斯和准噶尔等中国典型陆相盆地的细粒沉积环境及主要特征。研究认为:①淡水-微咸水湖盆发育粉砂质纹层、黏土质纹层、有机质纹层的黏土岩、粉砂岩以及二者之间过渡岩性,咸水湖和盐湖多发育具方解石(白云石)纹层及黏土级灰泥纹层的细粒碳酸盐岩和细粒混积岩。②陆相湖盆不同演化阶段发育不同细粒岩相组合。裂陷期细粒沉积岩以富碳酸盐矿物的岩相组合发育为特征,拗陷期形成的富有机质页岩层系则以长英质+黏土质沉积岩相组合为主。③湖盆泥页岩沉积机制主要为悬浮沉降、风成输入、浊流、异重流和泥质碎屑流。④中国陆相页岩油类型多样且资源丰富,松辽、鄂尔多斯、准噶尔、渤海湾等中生代—新生代陆相盆地是中国页岩油勘探开发的重要领域。⑤未来细粒沉积环境和岩相研究重点发展方向:开展天文旋回研究,建立系统有效的沉积古环境判识参数及标准;建立陆相湖盆页岩型、夹层型和混合型细粒沉积岩岩相分类和沉积模式,有效地预测细粒沉积岩岩相时空分布;开展细粒沉积成因过程物理和数值模拟,研究细粒沉积物物理、化学和生物沉积耦合过程和形成发育机理;关注数据集成与深度挖掘、人工智能大数据与计算机辅助技术,研究细粒沉积物分布规律。

多机动站交叉定位系统精度分析及优化

针对多机动站交叉定位系统观测站具有机动能力的应用特点,从测向交叉定位技术的定位原理入手,分析了影响定位精度的因素,以4站交叉定位系统为例,按目标大致分布区域已知且布设阵地条件不受限制、基于任务需求观测站需机动的随机布站两种典型应用场景,提出了根据目标分布区域优化布站阵型、根据既定阵型优化数据处理算法两种定位优化方法。在不额外增加观测站的条件下,有效提升定位精度、增大有效定位区域。该方法成本代价小、技术难度低、定位效果好,具有较好的应用推广价值。

基于Bayes算法与数值模拟的缓倾斜破碎薄矿体采矿方法优选

为实现某锰矿顶板破碎低品位缓倾斜薄矿体安全高效经济开采,首先根据开采条件设计出5种技术可行的采矿方法,然后基于贝叶斯(Bayes)和蒙特卡洛(Monte Carlo)方法建立涵盖技术和经济共17项评价指标的采矿方法优选体系进行采矿方法优选。研究结果表明,浅孔进路V型掏槽后退/前进采矿法、中深孔进路V型掏槽/平行抛掷采矿法和浅孔接钎头斜向掏槽采矿法的综合得分依次为0.524、0.193、0.214、0.228和0.221,浅孔进路V型掏槽后退采矿法最优。最后采用MIDAS数值模拟对优选出的采矿方法的4种不同跨度采场的稳定性进行分析,其采场跨度12 m时可在采场稳定性和矿石回收率之间取得较好平衡。综合考虑技术、经济和安全指标的采矿方法及采场结构参数优化思路,可为该矿山选出安全高效采矿方案,并可供类似矿山参考借鉴。

设置侧向限位阻尼器的层间隔震结构减震性能研究

对在隔震层设置侧向限位黏弹性阻尼器组成混合耗能结构随机激励下的减震性能进行了系统研究.首先,建立混合耗能结构的地震动方程,利用双过滤白噪声激励地震动的滤波方程,将该类激励下混合耗能结构的动力学问题精确转化为基于易于获得简明封闭解的白噪声激励问题.其次,基于复模态法和白噪声激励的Dirac函数性质推导了混合耗能结构系列响应(结构位移、层间位移和阻尼器阻尼力)的方差和0~2阶谱矩的简明封闭解.最后,通过算例在验证所提封闭解正确的基础上研究了混合耗能结构减震性能的影响因素.研究表明:层间隔震层以上楼层的结构响应量随着隔震层刚度的增大而增大;黏弹性阻尼器阻尼参数对隔震层以上楼层的影响特征为,结构位移在一定阻尼参数下可达到最小,而层间位移则随着阻尼参数的增大而增大.该研究可为层间隔震混合耗能结构的设计提供参考.

航空发动机用滑油泵组碟簧压紧有限元分析

为保证滑油泵组关键部件配流盘与偏心泵体的稳定压紧及泵盖的安全性,依据GB/T 1972—2005标准,选用2只单片碟簧以精准对合方式安装于滑油泵组上.在考虑潜在温度场热变形的影响下,采用热固耦合方法,基于Workbench平台对滑油泵组在不同碟簧初始压缩量(0.6,0.7,0.8,0.9 mm)下进行有限元分析.研究结果表明:当初始压缩量小于0.7 mm时,滑油泵的主要部件受到的压紧力较小,主要受油液周向推力的影响;随着初始压缩量从0.7 mm增至0.9 mm,预压缩端的变形量呈现相应的增长趋势,同时滑油泵体挡板所承受的轴向力也随着初始压缩量的递增而呈现线性增长的规律;在此过程中,配流盘与偏心泵体所受到的轴向推力随着初始压缩量的增大而逐渐增大,确保其能够有效地被压紧且泵盖保持完好无损.研究结果不仅为滑油泵组的初始安装提供了理论依据,而且有助于指导实际工程应用中的安装操作,从而确保滑油泵组的正常运行与使用寿命.

重大传染病疫情下应急医疗物资需求预测和配置研究

为了科学合理地进行应急医疗物资配置,提高重大传染病疫情防控效率,根据疫情演化不同阶段的特点开展应急医疗物资需求预测和配置研究。首先,根据疫情数据特征,提出传染病模型SEIR(Susceptible Exposed Infectious Recovered)和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络相结合的模型(SEIR-LSTM)预测各需求点的应急医疗物资需求量,该方法利用LSTM对时间序列数据良好的学习能力预测感染率,输入SEIR模型提高预测准确率。然后,根据传染病疫情演化关键阶段的特点,考虑物资配送成本、需求紧迫度和分配公平性等因素构建分阶段多目标物资配置模型。最后,以上海新冠肺炎疫情进行实例分析,结果表明,基于SEIR-LSTM的应急物资需求量预测方法准确率较高,根据分阶段配置模型求出的方案能够满足各个阶段物资分配的要求,验证了提出的模型和算法的有效性。

山东省胶东半岛养殖刺参中金属元素含量水平分析及健康风险评估

为探讨山东省胶东半岛养殖刺参(Apostichopus japonicus)中铅、镉、汞等11种金属及无机砷含量水平、分布特征及对人体健康的潜在风险,2018—2020年在山东省龙口、莱州、荣城随机采集低播养殖的体质量47.5~98.3 g的刺参样品130份,采用ICP-MS法测定样品中铅、镉、砷等10种元素,原子荧光法测定汞,HPLC-ICP-MS联用法测定无机砷,采用目标危险系数评估样品中金属对人体存在的潜在健康风险,为我国制订鲜海参卫生标准提供参考和数据支撑。结果表明,11种金属元素平均浓度依次递减为Al、Zn、Mn、Cu、As、Cr、Ni、Pb、Cd、Sn、Hg,无机砷含量均小于检出限。单个元素风险顺序为Cd>Cr>Pb>Cu>Al>Zn>Mn>Ni>Hg。单一元素的目标危险系数THQ与多种金属的复合目标危险系数TTHQ均小于1。结果证明:食用山东省胶东半岛养殖刺参目前对人体健康不具有危险性。其中对人体健康危害最大的元素为镉,贡献率达25.6%,应关注海参中镉元素含量对人体健康造成的潜在威胁。

基于WordPress的农业知识服务系统设计与实现

农业知识服务系统的综合性研究已成为现代农业技术研究领域的重点,WordPress是目前世界上使用最为广泛的一种内容管理系统,拥有功能强大的主题模板和插件系统。通过分析陕北旱区旱作农业研究领域科研人员对科技创新的知识需求,结合国内外农业知识服务的研究现状,提出以WordPress为技术框架,构建面向陕北旱区旱作农业领域的知识服务系统,以期为建设农业领域知识服务系统提供一个良好的解决方案。

船闸深孔反弧门实时在线监测技术应用研究

针对船闸输水系统工作反弧门长期在深孔动水条件下频繁启闭,给船闸安全运行造成安全隐患,提出一种深孔反弧门实时在线监测技术方案。为掌握深孔反弧门运行情况,将已密封好的应变及倾角等传感器布置在闸门上,再利用钢丝网架胶管将采集信号输送至在线监测系统。监测系统实时进行反弧门在线监测与数据显示,并实时分析结构应力、运行姿态及启闭力,根据分析结果,给出不同等级报警信息及相应的处置建议,提示运行操作人员对反弧门采取对应措施。对广西大藤峡水利枢纽船闸反弧门实施实时在线监测,测试数据表明实施的反弧门实时在线监测系统是可靠稳定的,证明将实时在线监测技术应用于深孔且动水频繁启闭的闸门是可行的。

苦水玫瑰花指纹图谱建立及与近源种玫瑰指纹图谱比较

目的建立苦水玫瑰花HPLC指纹图谱并与平阴玫瑰、月季、法兰西玫瑰、金边玫瑰、墨红玫瑰指纹图谱进行比较。方法采用高效液相色谱法,选用安捷伦(agilent)ZORBAX Eclipsc XDB-C18(4.6 mm×250 mm,5μm)色谱柱;检测波长280 nm;柱温35℃;流速1.0 mL/min;进样量10μL;用乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B)作为流动相行梯度洗脱。采用国家药典委员会中药色谱指纹图谱相似度评价系统对12批苦水玫瑰花指纹图谱和5种近缘种玫瑰指纹图谱进行评价和比较。结果最终确定10个共有峰,其中3个共有峰依次为没食子酸、芦丁、槲皮素。12批次苦水玫瑰花相似度值0.858~0.998,相似度较高;平阴玫瑰、月季、法兰西玫瑰、金边玫瑰、墨红玫瑰图谱和苦水玫瑰花图谱差别较大。结论苦水玫瑰花指纹图谱可作为苦水玫瑰花与近源种玫瑰品种鉴别方法,该方法稳定性强、精密度高、重现性好,可较全面地反映苦水玫瑰花及近源种间玫瑰中非挥发性主要成分的分布,也可用于苦水玫瑰花整体质量控制。

IgG4相关硬化性胆管炎累及胰腺1例报道

IgG4相关硬化性胆管炎(IgG4-related sclerosing cholangitis,IgG4-SC)为IgG4相关性疾病累及胆管,以梗阻性黄疸为主要表现,伴腹痛及体质量减轻。该病发病率低,缺乏特异性临床表现,且无诊断金标准,常被误诊、漏诊。本文对1例IgG4-SC患者的诊治经过报道如下。