“模拟保护色的形成过程”的探究

人教版生物学教材八年级第三章第二节安排了＂模拟保护色的形成过程＂模拟探究活动：一是模拟一定环境及该环境中各色生物,二是模拟＂捕食者＂捕食＂猎物＂,统计存活的＂猎物＂数。其目的是通过对一定环境中各种生物数量的统计,找出该环境中最适宜生存的生物,从而使得学生在探究体验中理解保护色是在生物进化过程逐渐形成的。

用小型动物开展“模拟保护色的形成过程”实验

“模拟保护色的形成过程”是人教版生物学教材八年级(下)第三章第三节中的模拟实验。笔者将实验对象换成龟、虾等小型动物,模拟自然界中真实的捕食情境,最大程度地排除了主观因素。在增加趣味性的同时,提升学生观察、思考、表达和交流能力,培养生物科学素养。

“模拟保护色的形成过程”实验的改进

本文对探究性实验"模拟保护色的形成过程"的材料、过程及实验呈现方式等多方面进行了改进,使实验更具有可操作性与直观性。

尼续高速远程滑坡形成机制及运动过程模拟研究

以青藏高原东南部西藏自治区拉萨市尼木县续迈乡尼续村的尼续高速远程滑坡为研究对象,根据详细的地质调查初步判断其形成机制,并采用基于有限差分法的三维计算模型对尼续高速远程滑坡的运动过程进行了模拟研究。研究结果表明:尼续高速远程滑坡的主要形成机制为经地震触发启动,失稳块体在流通区撞击解体,并侵蚀裹挟坡前粗砂继续运动,到达河谷阶地后滑体对下覆饱和砂层的加载、剪切所引起的滑带土液化;尼续高速远程滑坡运动过程历时约215 s,最大平均速度可达34 m/s,其速度整体呈“急剧加速-持续减速”趋势;模拟所得的滑距、速度、堆积范围及厚度与现场调查结果吻合度较高,同时证实了高液化程度对滑坡有着明显的促滑作用。该结论可为类似地区高速远程滑坡运动的研究提供参考。

模拟保护色的形成过程实验的改进

新人教版教材中模拟保护色的形成过程的实验方案存在一些不足。对此,可采用塑料草皮和彩色磁铁作为实验器材,并对实验过程与数据统计进行优化。改进后,大大增强了实验的趣味性、可操作性以及课堂教学的效果。

考虑水力耦合作用的降雨诱发土质滑坡过程数值模拟研究

为探究水力耦合作用对降雨诱发土质滑坡过程的影响机理,从边坡失稳和滑坡运动2个方面进行综合分析。结合Richards模型和无限边坡模型描述降雨入渗条件下土质边坡含水率、基质吸力及稳定安全系数演化,采用Iverson-George模型描述土质滑坡运动过程中内部孔压、速度及厚度演化,通过模拟土体非饱和入渗实验及深圳光明新区滑坡验证了模型的适用性;以含水率为衔接因子将降雨诱发土质边坡渐进失稳到滑坡运动相耦合,搭建可考虑水力耦合作用下降雨诱发土质滑坡全过程的数值模拟流程。结果表明:同一初始条件下,土体渗透系数越小,滑坡运动能力越强,土体趋于饱和时含水率越大,滑坡运动能力越强,相比于渗透系数而言土体含水率对滑坡运动影响程度较大。为描述水力耦合作用下降雨诱发土质滑坡过程提供了一种定量化的数值方法。

三角洲分流河道及河口坝形成过程的物理模拟

三角洲砂体是已开发油气田中最重要的储集类型之一 ,对该类砂体的形成过程开展物理模型研究以预测储集砂体的分布特征及演变规律具有重要的实际意义。文中以鄂尔多斯盆地三叠系延长统长 6三角洲砂体为模拟原型 ,对三角洲前缘水下分流河道及河口坝形成过程进行了较深入研究。指出长 6三角洲储层主要是在基准面下降过程中 ,由水下分流河道的频繁分汊、交汇、叠合、迁移形成的。由于受到不同期水下分流河道的切割 ,河口坝保持时间较短而欠发育。实验结果与油田地质研究 ( 14口井资料 )对比表明 ,砂体组成及粒度参数的符合率达73% ,砂层厚度分布的符合率达 62 %～ 81% ,沉积微相展布的符合率达 58%。实验过程显示 。

PAW+TIG电弧双面焊接小孔形成过程的数值模拟

综合考虑影响等离子弧小孔形成的等离子流力、重力、表面张力等力学因素,建立了等离子电弧+钨极电弧(PAW+TIG)双面焊接时小孔形成过程的数学模型,并与焊接传热的控制方程耦合,采用数值模拟技术,定量分析了小孔形成的动态过程.根据数值分析结果,将小孔的形成过程分为开始焊接到熔透、熔透到开始穿孔、开始穿孔到小孔形态稳定三个阶段,熔池的最小跨距可作为小孔建立的评价指标.小孔的形成是热、力共同作用的结果.

乙醇/正庚烷燃烧过程PAH形成的数值模拟

应用CHEMKIN化学动力学软件,构建乙醇/正庚烷的芳香烃(PAH)形成机理(包含241种组分,1,703个基元反应).在激波管和预混火焰条件下,研究乙醇/正庚烷燃烧过程中前驱体单环芳香烃(苯)和多环芳香烃(萘、菲、芘)的形成,探讨乙醇掺混比对PAH形成的影响.对生成速率的分析结果表明,丙炔基的聚合与环化、苯基的加氢反应是形成苯的主要反应;多个苯环的形成主要通过脱氢加乙炔反应;具有氧化性的H和OH自由基减少了PAH的生成.敏感性分析结果表明,乙醇/正庚烷燃烧过程中,促进苯生成的主要反应是戊基、戊烯、烯丙基和丙基的分解.随着乙醇掺混比的增加,燃烧过程中分解形成的活性羟基(—OH)摩尔分数增加,PAH的生成速率下降,表明乙醇具有抑制PAH形成的作用.

龙门山断裂带形成过程及其地应力状态模拟

以龙门山附近区域运动特征以及深部岩体力学特性为基本条件,采用FLAC模拟软件计算模拟分析了龙门山断裂形成过程和塑性区分布的几何特征.研究结果认为:汶川—茂县断裂F1、映秀—北川断裂F2和灌县—安县断裂F3是从中部开始发育,塑性区上侧逐渐发展至地表;F1断层首先出现,以后才依次形成F2和F3断层.这些塑性区的发育方向与水平面的夹角大致呈40°左右,并出现了各自的共轭断层,与实际的龙门山断裂大致吻合,说明区域构造运动是龙门山断层产生的主因.论文还揭示了区域构造运动过程中区块内主应力的变化规律,主要分为2个阶段,一是在区块挤压初期,主应力随着区块位移量的增大而增大;二是主应力相对稳定阶段,区块岩体内的主应力保持相对稳定的状态,达到临界破坏岩体的最大最小主应力比值一般介于3.31~4.39.

长江三峡磨子湾滑坡形成过程的离散元模拟

本文采用离散单元法模拟了磨子湾滑坡变形破坏发展的动态过程。模拟结果与地质分析结果具有很好的一致性。达到了地质分析与数值模拟相互引证的目的。

沈阳地区一次冰雹天气过程形成机制的数值模拟

应用中尺度MM5数值预报模式对2003年6月28日发生在沈阳地区的一次冰雹强对流天气过程进行数值模拟和分析,并与实况观测资料进行比较,成功地模拟出中尺度强对流天气系统演变规律,得出这次强对流天气过程的触发机制,为冰雹强对流天气的预报提供有应用价值的思路和方法。此次冰雹强对流天气过程主要是受深厚的低涡天气系统作用的结果,高低空急流的耦合、干湿空气间强的风垂直切变和上层干冷、下层暖湿的位势不稳定层结是此次冰雹强对流爆发的重要触发机制。

铸件缩孔形成过程的数值模拟

讨论了铸件的凝固和收缩过程，模拟了冒口液面下降的动态过程，并预测铸件缩孔的形成可能性．试验结果与预测结果相吻合。

工业灰铸铁凝固组织形成过程的数值模拟

从接近工业灰铸铁实际凝固过程的角度出发 ,提出了对凝固组织进行数值模拟的一套方法 ,主要包括枝晶奥氏体生长过程体积分数的计算以及晶粒接触因素的处理 .该方法经以样杯中浇铸的试块为对象进行实验验证 ,证明模拟得到的冷却曲线。

库车坳陷秋立塔克盐构造形成过程物理模拟

通过采集新生界岩石样品、盐岩样品并测定样品的岩石力学参数 ,经过理论计算和实验 ,根据相似性原理 ,选择凡士林和松散的细沙为实验材料 .采用砂箱挤压模型 ,对库车坳陷西段秋立塔克盐构造形成过程进行模拟 .实验表明 :1在挤压构造背景下、边界条件合适可以形成库车坳陷西段秋立塔克盐枕构造 .2实验中 ,随着挤压量的不断增大 ,盐枕上覆地层逆冲变形强烈 ,局部地层甚至卷入盐层之中 ,而下伏地层的变形强度较弱 .盐岩本身的变形具有明显的塑性变形特征 ,与上下岩层的脆性变形明显不同 .3随着变形的逐渐加强 ,局部的逆冲断层在挤压背景下可发生反转 ,形成正断层构造 .

泥河湾盆地东谷坨遗址6A2层的形成过程

东谷坨遗址是泥河湾盆地内重要的旧石器时代早期遗址,其文化层以河湖相堆积为主,大量的文化遗物在埋藏过程中会受到流水等自然作用的影响,明确遗址的形成过程、了解遗物在埋藏过程中被改造的程度是我们开展其他各项研究的基础。2016-2020年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和河北省文物考古研究院对东谷坨遗址T1区域开展了新的发掘,通过此次发掘,我们将原6A文化层划分为2个亚层。其中6A2为粗砂砾石堆积,显示水动力较强的沉积环境,但该层出土的多数石制品表面新鲜,并未显示出受高能水流的改造或被长距离搬运的特征。鉴于此,我们以探讨搬运改造石制品所形成破损特点为目的设计并实施了模拟搬运试验,开展了遗址内沉积物、石制品特征等多指标分析探讨遗址的形成过程。结果表明,6A2层的多数石制品并非由高能水流搬运而来,而是粗砂砾石堆积在遗址形成后,古人类活动于其上所遗留,此层石制品显示了原地埋藏的特点。

苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组断层形成过程及其砂箱物理模拟

高邮凹陷阜宁组断层发育对凹陷演化过程及油气富集具有重要意义。高邮凹陷东部发育大量多米诺式组合的NW倾向断层,西部发育“V”字型组合的NW及SE倾向的断层,断层发育特征的差异指示断层形成过程不同,不同区带断层形成机制尚不明确。通过三维地震解释、识别不整合面及残余地层,结合位移-埋深曲线分析、构造演化分析,证明了高邮凹陷边界断层在阜宁组为非同沉积断层,对凹陷内部次级断层的形成没有明显控制作用。凹陷东、西部不同组合类型的阜宁组断层均在NW-SE向统一应力场下形成,主要活动时期均为阜宁组沉积末期,在活动性上具有统一性。依据断裂解析结论及相似性原则,设计两组物理模拟实验。实验结果表明,高邮凹陷西部“V”字型断层组合受双侧伸展作用形成,而东部多米诺式断层组合受单侧伸展作用控制,与东部斜坡背景无关。两组实验结果合理地解释了断层组合模式差异性的成因。区域上,戴南组沉积之前高邮凹陷与北部临泽凹陷为同一凹陷,凹陷形态西窄东宽,在伸展变形时期盆地两侧应力向中心传播速度不同,导致不同地区发育不同倾向断层的叠覆区域范围有所差异。

基于ABAQUS镍基高温合金锯齿形切屑形成过程的有限元模拟

为了研究和预测镍基高温合金切削加工中锯齿形切屑形成过程,利用有限元分析软件ABAQUS建立了正交切削的有限元模型。该模型采用修正的Johnson-Cook非线性热黏塑性本构模型、剪切失效切屑断裂准则和粘结-滑移混合摩擦模型等关键技术,并通过模拟与试验的对比分析,验证了其准确性。模拟及分析结果表明,锯齿形切屑形成过程包括窄带状第一变形区的形成和集中剪切滑移带的形成两个阶段,突变性剪切失稳是锯齿形切屑形成的诱因。

青藏高原可可西里卓乃湖溃决出露湖底多年冻土形成过程的监测与模拟

利用可可西里卓乃湖综合监测场获取的气象、地温等数据资料,分析了卓乃湖溃决后出露湖底融区冻土的形成过程。结果表明卓乃湖溃决后的三年时间里,多年冻土下限深度分别达到4.9 m、5.4 m、5.7 m,呈现出不断增长的趋势。利用Lunardini构建的冻土形成过程模型模拟了多年冻土的形成速率和形成过程,并在此基础上初步分析了地表温度和土壤含水量对研究区多年冻土形成速率的影响。模型模拟结果显示研究区多年冻土将继续增长,多年冻土的形成速率呈现先快后慢的增长趋势并最终达到稳定状态。地表温度和土壤含水量是影响多年冻土形成的重要因素。随着温度的降低,多年冻土的形成速率逐渐加快。当地表温度不变时,在多年冻土形成初期,岩土含水量越小,多年冻土的形成速率越快。