Global trends of tropopause folds in recent decades

对流层顶折卷是平流层-对流层物质交换的主要机制.本研究采用三维标记方法,利用1979-2020年间的ERA5再分析数据,分析了对流层顶折卷的时空变化特征及机理.研究结果表明,全球对流层顶折卷的多年变化趋势存在明显的季节性和区域性差异.总体上,对流层顶折卷呈增加趋势,其中北半球的春季,夏季和冬季,对流层顶折卷主要沿副热带急流区呈现明显增加的趋势.进一步分析表明,对流层顶折卷发生频率的增加与大气斜压性增大导致的锋生增强有关,而经向位温梯度的增大使得次级环流增强,也可能促进了对流层顶折卷活动的增多.

新生代晚期挤压作用下活动背斜区的构造变形特征及其地震地质灾害效应

活动背斜是第四纪晚期以来在活动挤压构造区域内吸收地壳缩短变形的主要地质构造之一,其是在挤压背景下形成的一个复杂的构造系统,由多种活动构造变形组成。发生在挤压构造区的大地震可以使褶皱相关断层、褶皱陡坎、翼部地形倾斜和地质体缩短等发生同震破裂或地面倾斜,进而引发严重的地震地质灾害,从理论研究和工程抗震两方面均需重视。因此,文章立足现有的逆断层相关褶皱、褶皱侧向扩展等理论,通过典型的主逆冲断层、反冲断层、弯矩断层、弯滑断层、共轭剪切断层和褶皱陡坎等实例,探讨了与褶皱相关的同震活动构造变形对建筑物的影响和破坏作用。研究认为,在强震导致的活动背斜地壳缩短、垂向隆升和侧向扩展过程中,背斜两翼和倾伏端的地面掀斜对重大工程建筑的安全运行构成威胁;同时,区域地壳缩短引发的弯曲变形给跨越活动背斜的重大线状工程造成的潜在地震危险和诱发的地质灾害值得关注。

鄂尔多斯盆地东缘奥陶纪马家沟期边界断层的新认识及其对成钾凹陷的控制

鄂尔多斯盆地陕北盐盆奥陶系马家沟组具备良好的成钾潜力,然而,当前仅勘探到薄钾石盐矿层和厚层钾石盐矿化段,大规模钾盐矿尚未发现。通过分析鄂尔多斯盆地东缘地震剖面的构造特征,认为盆地东缘晋西挠褶带西部马五6亚段沉积期存在活动边界正断层。在该断层作用下,形成东断西超的活动同沉积凹陷,富钾卤水大量汇聚于此。在持续干旱的强蒸发环境下,卤水持续浓缩,成钾窗口出现,钾石盐大规模析出,进而形成整装海相优质固体钾石盐矿床。侏罗纪末期,挤压应力导致成钾凹陷抬升,形成古凹今隆的格局,钾盐层抬升至较浅部位,有利于水溶法经济开采。

渝东南复杂构造区常压页岩气地球物理勘探实践及攻关方向

中国南方常压页岩气资源潜力大,主要分布于四川盆地周缘构造复杂区及盆外褶皱带,具有地表、地下双复杂地质条件,地震采集品质差、成像精度低、甜点参数变化规律不清。本文系统总结了渝东南地区常压页岩气地震采集、成像处理、储层预测等方面的研究成果与技术进展:①形成了变密度三维观测系统设计技术、灰岩地表复杂山地地震激发接收技术,确保复杂地下构造反射波场充分采样,提升采集资料品质,提高施工效率。②完善了复杂山地地震叠前预处理技术、盆缘过渡带复杂构造成像技术、盆外褶皱带向斜构造成像技术,成果剖面信噪比高,有效频带宽,构造成像精度高。③基于岩石物理特征研究,实现优质页岩厚度、地层压力系数、脆性的定量预测;基于统计岩石物理,实现页岩有机碳含量、含气量、孔隙度的定量预测;利用有限元应力场模拟技术,揭示古应力场演化,实现多期构造改造叠加作用形成裂缝的定量预测;采用组合弹簧模型今应力场预测技术,明确今地应力场分布规律。通过攻关研究,有效指导了常压页岩气甜点预测与勘探开发,为南川常压页岩气田的发现提供了依据。下步应重点攻关基于5G无线节点接收的更加科学合理的地震采集技术、复杂山地高陡构造高精度自动化成像处理技术,以及“地质—工程—经济”一体化的甜点地震评价方法。

主动脉穿刺型轴流血泵折边结构叶轮的数值模拟及溶血分析

为解决血泵因叶顶间隙泄漏而造成溶血和血栓等问题,引入了一种折边不等间距叶轮,采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)进行内部流场的数值模拟,并与非折边不等间距叶轮及折边等间距叶轮进行对比分析,研究了它们的内流场动力学特性和血液相容性.结果表明:折边叶片结构血泵避免了叶顶间隙泄漏流的产生,同时折边不等间距叶轮减少了叶轮入口和出口处的回流和涡流,流道内整体切应力低于其他2种叶轮;3种叶轮的溶血指数HI均满足血泵的溶血设计指标,其中,折边不等间距叶轮血泵壁面切应力在0~150 Pa的占比达96.84%,曝光时间相对集中且满足人工血泵设计要求,溶血指数较非折边不等间距叶轮血泵下降了3.50%,较折边等间距叶轮血泵下降了12.50%,溶血性能最优.提出的折边不等间距叶轮血泵可有效降低红细胞破损概率,减少溶血和血栓的发生,可为轴流血泵的结构设计和优化提供一定参考.

冀北崇礼-赤城地区逆冲推覆构造特征及地热勘探前景

【研究目的】本文对崇礼—赤城地区隆起山地型带状热储进行了总结,对类似勘探区的地热调查工作具有一定的借鉴作用,可为后续地热资源勘探提供新的依据。【研究方法】通过野外地质调查与详细构造填图,结合可控源音频大地电磁测深(CSAMT)探测结果,分析了崇礼-赤城地区的逆冲推覆构造特征与地热勘探前景。【研究结果】崇礼-赤城地区发育了多种样式的逆冲断层,逆冲断层主要表现为从北向南的逆冲运动方向,在主底板逆冲断层的作用下,太古界、中元古界、白垩系自老向新依次推覆,形成了具有典型逆冲推覆构造分带分层现象。CSAMT剖面测量与解释的初步结果,验证了崇礼-赤城地区发育的逆冲推覆构造,逆冲岩席中发育多条叠瓦式逆冲断层,其断层面向北倾斜,倾角大于60°,向深部汇聚于主底板逆冲断层。【结论】逆冲推覆构造之上发现的中元古界长城系白云岩、白云质大理岩,扩展了该地区地热勘探前景。

杭州电竞中心结构设计重难点概述

杭州电竞中心内圈主体结构采用钢框架-支撑结构,外圈采用“大倾角梭形斜柱+多段钢折梁框架”,是集承重与抗侧力于一体的结构体系,屋盖采用车辐式索承网格自平衡结构形式。详细介绍了地下结构、中央场馆结构的设计要点,门厅处利用建筑造型空间设计为多段钢折梁与跨层桁架相结合的结构形式;室内二层至三层楼面设计一浮空弧形人行桥,截面形式为薄壁钢箱梁,桥宽2.2m,跨度57m,采用“上挂下支”的稳定结构形式。对整体结构进行了静力弹性、动力弹塑性、振动台试验、典型节点有限元、整体稳定以及局部稳定等系列分析与试验。结果表明:结构在静力荷载和地震作用下强度和刚度均满足规范要求;典型节点极限承载力为荷载设计值的4.17倍;结构整体稳定性安全系数为3.79;斜柱局部稳定安全系数为2.52。合理的设计保证了结构的安全、经济和实用性。

新《职业教育法》下工匠精神培养的“四维进阶”理论模型和“四重迭代”运作路径

为贯彻执行国家新颁布的《职业教育法》,深入落实“坚持德技并修,培育工匠精神”的职教新理念,结合教育部“双高计划”的建设与推进要求,根据“物以载道、匠心筑梦”的职业新诉求和工匠精神的时代阐释,论述了基于职业知识技能、职业意识信念、职业行为习惯和职业价值取向的“四维进阶”的工匠精神顶层培养理论模型;然后,以理论模型为指导,阐述了工匠精神培养的“四重迭代”运作路径和实施方案,即优化人才培养方案、更新教学资源库和课程群、重组专业课程任务点和知识链、提升师资力量和水平;最后,以质量闭环为原则,阐明了人才培养需要“课程、实践、单位和社会”四方联动进行绩效评价的必要性。由此可见,理论模型的有效运作和实施不仅可以充分调动课内外育人资源,潜移默化引导学生进行工匠意识的提炼与人文精神的思考,也能引导学生做到知行合一与自我建构,从而不断激发成就感和获得感,以适应产业经济发展的转型升级和对人才的新要求。

基于专利布局和TRIZ的防滴水折叠伞设计研究

为解决折叠伞在使用后存在的雨水处理不便等问题,采用TRIZ创新方法设计了一种新型折叠伞。并对设计方案进行专利布局保护。首先,选取关键词和IPC分类号构建检索式,利用专利搜索引擎确定全球折叠伞专利并分析技术构成;然后,运用TRIZ创新方法对折叠伞进行创新设计,得到防滴水折叠伞核心专利;最后,结合专利布局的组合类型,围绕核心专利对折叠伞进行降落伞型的组合式专利布局。结果表明,所设计的防滴水折叠伞可实现雨水的便捷处理且便于收纳,并通过专利布局保护对核心专利进行了有效保护。研究结果为制伞企业构建完善创新设计和专利防御体系提供了一种有效方法。

一种小型火工机构的输出计算及其验证

针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构。利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果。测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了128.5°。在逆风和顺风负载下,该火工机构的工作时间均小于200 ms,其最大角速度不大于3 000 (°)/s,试验数据证实该火工机构具备缓冲作用,理论计算结果和试验数据基本一致。研究成果可作为薄型折叠翼的一种设计方法,为薄型折叠翼的工程应用奠定技术基础。

V型折叠颏下皮瓣修复口腔缺损的临床应用

目的:口腔中小型缺损修复一直是一个难题,游离皮瓣和远位带蒂组织瓣难以满足临床需求,传统颏下皮瓣存在供区损伤风险。本研究旨在探讨V型折叠颏下皮瓣修复口腔中小型缺损的疗效。方法:回顾性分析2019年3月至2022年12月中南大学湘雅三医院口腔科收治的28例口腔黏膜病变患者的临床资料。根据颏下皮瓣手术方式的不同将患者分为V型折叠组(17例)和传统组(11例),V型折叠组采用V型折叠颏下皮瓣进行术后软组织修复,传统组采用传统颏下皮瓣进行修复,患者术后随访6~48个月。比较2组皮瓣存活情况、皮瓣修复时间以及皮瓣修复效果。结果:2组皮瓣存活率、皮瓣大小、制瓣时间、修复手术时间和术后住院时间差异均无统计学意义(均P>0.05)。术后6个月,V型折叠组无抬头困难和下唇外翻,无皮肤“猫耳”畸形,疤痕隐藏于下颌骨下缘处,创面美观度、功能评分均明显高于传统组(均P<0.05)。结论:V型折叠颏下皮瓣具有设计灵活、制备简单、血供可靠、保护供区等优点,可以有效维持颏部美观和避免功能障碍。

多闭环厚板折展蜂窝机构的几何设计与性能分析

基于厚板折纸理论设计出一种单闭环空间折展机构,并用螺旋理论对机构的自由度进行了分析。引入Myard类型约束和Sarrus类型约束,提出将机构自由度降低为1的2种方法,对应得到M型和S型折展蜂窝单元。将2种折展蜂窝单元的运动特征与平面镶嵌原理相结合,构造出M型和S型折展蜂窝机构。研究了设计参数对机构折展率的影响规律,并以提高折展率为目标对机构的结构进行了优化。研究结果表明,M型折展蜂窝机构完全展开后可形成单侧平整的表面;S型折展蜂窝机构的折展率更大。

基于多策略麻雀搜索算法的机器人路径规划

通过多种策略对基本麻雀搜索算法(SSA)进行改进,以解决麻雀搜索算法后期由于种群多样性丢失而导致的全局优化精度和速度问题。首先,改进无限折叠迭代映射(ICMIC)初始化种群,将自适应分段步长因子引入麻雀探测器的位置更新公式中,使麻雀搜索算法观察者的固定比例系数随迭代次数动态变化。然后,将观察者的位置与新公式和正弦余弦算法(SCA)相结合,并干扰先前的观察者步长。最后,在基准测试函数上比较了改进的麻雀搜索算法(ISSA)、麻雀搜索算法(SSA)、鲸鱼算法(WOA)、灰狼算法(GWO)、改进的灰狼算法(CGWO)、正弦余弦算法(SCA)和粒子群优化算法(PSO)的收敛性和准确性,并将其应用于路径规划。实验表明改进的麻雀搜索算法具有良好的优化性能。

体外丝线牵拉辅助两孔腹腔镜内环缝合在治疗内环口皱褶冗厚斜疝中的应用

目的探讨体外丝线牵拉辅助两孔腹腔镜内环缝扎治疗内环皱褶冗厚斜疝的安全性、可行性。方法2019年10月~2023年2月,322例斜疝患儿接受两孔法腹腔镜内环缝扎,其中186例(292侧)内环皱褶冗厚患儿采用体外丝线牵拉法辅助。在腹腔镜监视下,针持持针经内环口外下缘入腹膜,于腹膜后间隙走行至精索血管外侧缘出针;于精索血管外侧缘进针,体外轻轻牵拉线尾,腹腔镜下见进针点附近后腹膜间隙增大,缝针顺势在后腹膜间隙跨越精索血管表面。相同方法牵拉和展开折叠在输精管-髂外血管间隙的腹膜皱褶,增大后腹膜间隙,缝针继续在后腹膜间隙贴近髂血管表面跨越Doom三角区冗厚的腹膜组织。相同方法于腹膜外间隙跨越输精管表面。继续直视下缝合内环口内侧壁和上壁腹膜组织,于最初进针处出针和打结,闭合内环口。结果292侧体外丝线牵拉冗厚腹膜后,缝针能顺利跨越精索血管、Doom三角区以及输精管表面。80例单侧手术时间(18.5±3.2)min,106例双侧手术时间(32.6±5.3)min。均无术中并发症发生,均在术后6 h内出院。122例术后随访3~18个月(平均8.5月),未出现切口感染、医源性隐睾或睾丸萎缩等并发症,无复发疝、鞘膜积液。结论对于内环皱褶冗厚的儿童斜疝,体外丝线牵拉法可有效展开冗厚的后腹膜,降低两孔法腹腔镜内环口缝扎时缝针跨越精索血管、Doom三角区以及输精管表面的难度,具有安全性、可行性。

舰载直升机端齿式折叠型尾水平轴系振动特性研究

端齿式折叠机构可以实现尾水平轴系的折叠,增加航空母舰上停靠舰载直升机的数量;同时,端齿式折叠机构对直升机尾传动轴系振动特性也会产生一定影响。建立了舰载直升机端齿式折叠型尾水平轴系动力学模型,求解分析了轴系各支承处振动响应。首先,分别基于有限元法与应变能法对折叠机构中花键连接部分及端齿连接部分进行等效简化,将花键连接部分等效为径向刚度及转角刚度,端齿连接部分等效为等效环,建立端齿式折叠机构的动力学模型,并通过与有限元仿真对比模态分析结果的方法以验证建模方法的准确性;在此基础上,将折叠装置动力学模型耦合到尾水平轴系中,建立折叠型尾水平轴系动力学模型,求解并分析了轴系振动特性。研究结果表明,各支承中,位移响应最大的在关节轴承处,最小的在主减输出端轴承处;振动响应与支承位置及其刚度阻尼特性有关。该研究可为轴系支承配置研究提供理论指导。

基于石墨烯片的频率可调太赫兹天线

本文设计了一种基于石墨烯片的频率可调太赫兹天线,采用了折叠缝隙结构并使用共面波导馈电方式,以更好地实现阻抗匹配.通过调控在缝隙之间添加的4个石墨烯片的电导率,改变缝隙天线的等效长度,使天线在两种不同工作模式下的谐振频率分别为230.5 GHz和270.5 GHz.除此之外,在天线下方加载了方形封闭谐振环(Closed-Ring Resonator,CRR)构成的超表面,并使其谐振频率与天线的谐振频率匹配,将z轴负方向的辐射进行反射,使天线在两种工作模式下的增益提高至5.41 dBi和7.63 dBi,与无反射结构时相比分别增长2.48 dBi和3.55 dBi.

仿生六足折纸机器人结构设计与运动分析

针对现有折纸机器人组成结构单一,运动不够灵活的问题,将折纸结构与多足机器人设计相结合,耦合三浦折纸和六折痕折纸,提出新型的仿螃蟹六足折纸机器人设计方案,扩展了折纸机器人的运动构型,提升了折纸机器人的运动灵活性.在面对称假设下,该机器人单足具有2个自由度,此时将机器人腿部顶点等效为关节,轴线折痕等效为连杆,建立机器人腿部的平面连杆等效模型,并以折面夹角为运动变量,通过仿真计算得出机器人足端的理论运动范围.利用楔形面板技术对折面增厚并避免相邻折面发生物理干涉,建模得到折纸仿螃蟹六足机器人的三维模型.基于平面连杆的等效模型,分析折面夹角与足端运动之间的联系,设计确定机器人的足端运动轨迹与运动步态.利用3D打印技术设计并制作折纸仿生六足机器人试验样机,基于STM32单片机控制实现了机器人三横向角步态运动.结果表明,该折纸仿生机器人可以实现平面构型到仿螃蟹构型的转换,在6条腿的协同运动下,机器人可以平稳地左右横向移动.

山东青岛灵山岛褶皱样式及力学特征分析

灵山岛褶皱构造发育,类型表现出多种形式,其成因类型还存在争论。通过地质填图工作,在对灵山岛褶皱构造要素进行观察、测量以及构造应力场分析的基础上,讨论了灵山岛褶皱构造的成因。灵山岛褶皱枢纽产状的一致性,共轭节理和褶皱轴面所反映的主应力方向的一致性,大褶皱与小褶皱之间的几何关系,明显具有构造成因的轴面劈理、窗棱构造、布丁构造等面理和线理构造,这些特征反映了灵山岛褶皱属于构造成因。综合区域资料分析认为,灵山岛褶皱构造是在NW-SE向挤压构造应力场的作用下结果,是古太平洋板块与亚洲陆缘俯冲碰撞的响应。

基于四素同构的哈尼族传统村落声景特征及保护策略--以阿者科为例

哈尼族传统村落因其独特的文化和生态布局,声景资源丰富且特色鲜明,但缺乏系统性研究。以“森林-村寨-梯田-水系”四素同构的哈尼族传统村落阿者科为例,对四素空间的声环境进行主客观评价分析。发现多数空间的声压级在50dBA左右,且以低频为主。村落以水为径,串联起自然生态,水声还能为游客提供较高的情绪价值;文化与自然空间相互作用后的声景舒适度为最高;村民生长于斯,赋予了村落丰富的声景资源。最后提出了3个声景保护策略,即保护村落的原真性,实现特色声景的有机呈现;促进生态保护与水源保育的正向循环,构建自然和谐的声景;激活人的活态属性,延续村落空间的声景活力。

初相捷变波形优化设计与信号处理方法研究

捷变波形具备一定的距离和速度模糊抑制能力,同时兼具优良的低截获和抗干扰性能,为雷达系统提供了新的信号处理维度。初相捷变波形相对简单,工程实现难度小,为实现波形设计和信号处理闭环,本文开展了初相捷变波形优化设计与信号处理方法研究。首先,介绍了初相捷变波形的距离选通特性,进而构建了基于距离选通特性的初相捷变波形优化设计模型,并通过Majorization-Minimization算法和牛顿法进行求解。所提算法可采用平方迭代法加快收敛速度,经仿真验证,与随机产生的初相捷变波形相比,所提算法可以显著改善优化后初相捷变波形的距离选通特性。其次,基于初相捷变波形的抗折叠杂波性能,探讨了基于距离选通特性的自适应杂波抑制算法,即利用初相捷变波形空时维导向矢量的距离选通特点,实现分距离段杂波抑制,使得近距主副瓣杂波不会折叠到远距离段,经仿真与实测数据验证,所提算法在强杂波环境下具备良好的远距低速目标探测能力。最后,研究了基于距离选通和交替反演的干扰抑制算法,利用远距支援干扰滞后于目标回波的特点,并基于初相捷变波形的距离选通特性,通过距离段间交替投影实现干扰与目标回波的分距离段重构,经仿真验证,所提算法可以实现对远距支援干扰的有效抑制。