“三场进阶”:构建幼儿园“四季耕食”课程的新路径研究

我国耕食文化源远流长,为了让幼儿了解中国传统二十四节气,以及节气与植物生长之间的关系,我园按照四季节气特点,遵循节气时令,以“耕”和“食”为生活的线索,引导幼儿通过观察、参与劳作、体验农耕、制作美食等,参与从土地到餐桌完整的耕食过程,感受劳动果实来之不易,开启了一段耕食生活之旅。本文将以“三场进阶”为抓手展开幼儿园“四季耕食”课程,在这个过程中形成一系列有益实践探索与研究。

寒区复合地基的温度场、水分场与变形场三场耦合模型

在冻土多相介质静力平衡方程、质量守恒原理、能量守恒原理、土骨架与冰颗料、水之间的传力机制及水、冰之间相变机制的基础上,系统地推导了冻土中土、冰、水三相介质的温度场、变形场、水分场三场耦合问题的微分控制方程,开发了相应的冻土三场耦合数值分析软件CDST,并对该软件的可靠性及分析精度进行了验证,最后对一寒区碎石桩复合地基实例进行了三场耦合有限元分析,分析计算结果显示:a.冻胀与融沉量不仅与温度升、降幅有直接关系,还与土体渗透系数有密切关系,将复合地基的渗透系数降低一个数量级,入冬时地基的孔隙水渗透变缓、冻胀加剧;b.碎石桩与砂土地基因不同的导热性、渗透性造成不同的冻胀、融沉特点,说明了碎石护坡,碎石路基施工措施的防冻胀机理,进一步的系统分析与数值试验,可为寒区岩土工程的设计与施工提供量化的科学依据。

浅埋近距煤层开采三场演化规律与合理煤柱错距研究

为探索浅埋近距煤层开采基于三场(应力场、位移场和裂隙场)演化规律的合理煤柱错距,实现井下减压与地表减损开采,以陕北柠条塔煤矿北翼东区1^(-2)与2^(-2)煤层开采为背景,采用FLAC^(3D),UDEC数值计算、物理模拟及理论分析相结合的方法,揭示了近距煤层开采覆岩与地表应力场、位移场和裂隙场演化规律,掌握了不同区段煤柱错距对煤柱集中应力、覆岩与地表位移及裂隙演化的影响,提出了基于三场演化规律的区段煤柱错距确定方法。研究表明,近距煤层开采的裂缝集中发育和地层拉、压应力集中源于煤柱引起的非均匀沉降,上部单一煤层开采后,在底板形成煤柱高应力区、低应力区和采空区中部高应力区,为避开上、下煤柱垂直应力叠加,下煤层巷道应布置在低应力区范围内。近距煤层开采的地表拉应力场和位移场与煤柱错距存在密切联系,通过合理的煤柱错距布置,可以减缓地表下沉的"波状"幅度,减轻地表拉应力和水平变形。随两煤层煤柱错距增大,覆岩裂隙场由叠合逐渐分散,对应地裂缝逐渐减小,煤柱错距对其上部的覆岩裂隙与地裂缝起控制作用。建立了应力场-位移场-裂缝场耦合控制模型,提出了煤柱错距的计算方法,可实现减轻地应力集中和地裂缝发育的耦合控制。本研究得到实测验证,并在柠条塔煤矿后续开采布置中应用。

废油三场耦合破乳脱水工艺与装置

通过提出联合旋流离心场、脉冲电场及真空温度场三场耦合破乳脱水的工艺设计构想,设计了电场-旋流耦合破乳单元和真空加热破乳单元联合脱水工艺流程。运用三维建模,优化整体机构布局,设计开发废润滑油三场破乳脱水净化装置。试验结果表明,该装置与传统的净化工艺相比较,具有能耗小、耗时短等特点。

非饱和正冻土的三场耦合理论框架

在"饱和正冻土的理论构架"的基础上,假定了冻土体内的空气的流动是一种Darcy流,进一步考虑了非饱和土中气相的影响,提议了一种综合考虑两种极端情况: (1)气体与外界完全相通. (2)气体与外界完全不相通的相关水、热、力相耦合的多孔多相介质理论构架--半连通、半封闭非饱和正冻土理论构架.重点讨论了较简单的气体半连通半封闭的非饱和孔隙冻土体的三场耦合模型.为检验三场耦合分析模型及所开发的针对冻土工程三场耦合模型的软件系统3G2001的合理性与正确性,与214国道花石峡试验路基实测的地温变化和路基路面变形进行了对比验证,对比结果显示:路基中分析所得的温度场与实测值变化规律一致,量化相差大都在10％-20％以内;分析所得耦合变形随时间的变化也与实测值完全一致,路中的分析变形与实测相差也在10％-20％以内.

椭圆管连续螺旋折流板换热器壳侧性能评价及三场协同分析

提出了一种新型的椭圆管连续螺旋折流板换热器。利用ANSYS CFX软件对壳侧流动与传热进行了数值模拟,并采用性能评价图及三场协同原理分析其壳侧性能。结果表明:在研究范围内,以椭圆管替代传统圆管管束后,在维持传热面积基本不变的前提下,壳侧压降降低72%～80%,综合换热性能提高32%～40%。应用性能评价图分析发现椭圆管在强化换热的同时也大大减小了压降。这是由于在相同的速度场与温度场协同前提下,椭圆管使速度场与压力场更好地协同,实现高效低阻强化传热的目的。

三场耦合下路面混凝土界面区结构的损伤机制

界面区是水泥混凝土结构中的薄弱区域,为揭示华北地区路面混凝土界面区结构在实际工作环境中的损伤机理,通过室内试验模拟路面混凝土在荷载、冻融和干湿三场耦合下的工作状态,采用数字图像处理技术对不同工作阶段的路面混凝土界面区结构进行图像提取与分析,揭示路面水泥混凝土在三场耦合下界面区结构的动态变化过程,进而研究三场耦合作用下路面水泥混凝土细观损伤机制.结果表明:标准养护3个月后混凝土的界面区宽度在30~40μm之间;随着荷载、冻融和干湿循环三场耦合作用时间的增长,混凝土疲劳寿命明显缩短,达到疲劳破坏时,界面区宽度接近60~70μm;三场耦合作用下界面区的扩展速度明显增加,混凝土的结构密实度逐渐降低,最大裂缝长度先延伸然后减小,而裂缝最大宽度则逐渐增加;最终确定了混凝土疲劳破坏时界面区宽度范围以及界面区结构破坏特征参数临界值.

浅埋近距煤层开采三场演化规律及煤柱群结构控制效应

为探索浅埋近距煤层开采煤柱减压与地表减损控制方法,以陕西省神南矿区柠条塔煤矿北翼东区1^(-2)与2^(-2)煤层开采为背景,采用物理模拟与理论分析相结合的方法,分析了浅埋近距煤层开采的应力场、位移场和裂隙场(三场)演化规律,建立了下煤柱集中应力、地表下沉、覆岩裂隙和地表裂缝发育与不同煤柱群结构的关系,提出了煤柱群结构的分类,揭示了煤柱群结构效应。研究表明,随上下煤柱错距增大,下煤柱最大垂直应力呈“大→小→大”变化,避开上煤柱集中应力传递区和上工作面采空区中部增压区,可实现下煤柱减压;不同错距煤柱结构形成的地表沉降分为沉降落差极值段、沉降落差减小段和沉降落差稳定段,在沉降落差稳定段地表裂缝最小。揭示了不同错距煤柱群结构对区段煤柱侧覆岩裂隙与地表裂缝的控制效应,确定了煤柱减压与地表减损的合理煤柱错距范围。基于三场演化规律,提出了煤柱群结构分类:叠置煤柱群结构、错置煤柱群结构、减压区分离煤柱群结构和压实区分离煤柱群结构;确定了“减压区分离煤柱群结构”可实现集中应力、地表不均匀沉降、覆岩裂隙和地表裂缝耦合控制,是最佳煤柱群结构。建立了基于煤柱集中应力控制的减压模型和基于覆岩位移与裂缝控制的减损模型,提出了煤柱减压与地表减损耦合控制方法,研究结果可为浅埋近距煤层安全减损开采提供依据。

非饱和岩体三场耦合控制方程

为研究非饱和岩体对温度场-渗流场-变形场三场耦合作用的响应,采用等效连续介质模型,根据质量守恒方程、线动量平衡方程和能量守恒方程以及相应的物性方程(状态方程和本构方程)推导了非饱和岩体三场耦合控制方程,包括岩体变形场控制方程、地下水渗流场控制方程和岩体温度场控制方程.在推导三场耦合控制方程中,舍弃了局部热平衡假设,而采用热弹塑性本构关系,并考虑了温度梯度对地下水渗流的影响.

冻土区输油管道周围土壤的水热力三场研究

针对冻土区埋地输油管道将遇到受土体冻胀和融沉破坏等一系列特殊问题,综述了管道周围土壤水分场、温度场、应力场及三场耦合的研究现状,介绍了冻土区埋地输油管道与水热力三场的关系,分析了目前与冻土区埋地输油管道三场研究相关的研究成果。结合埋地输油管道在实际运行中的油温变化等因素,提出了未来关于冻土区埋地输油管道三场研究的几点建议,以期为冻土区埋地输油管道的设计、建设与运行提供参考。

“地物化三场异常耦合理论”及其在隐伏金多金属矿床定位预测中的应用

隐伏矿床定位预测理论和技术是国际矿床学界研究的热点和难点。结合20多年的科研找矿实践,针对隐伏金多金属矿床的找矿难题,提出必须走地质、地球物理与地球化学相结合的道路,将有利的成矿构造部位(储矿构造或含矿构造岩相带)作为定位预测的目标,全面认识和解释地质与地球物理的关系。阐述了"地物化三场异常耦合"定位预测理论的3个基本原则,即预测目标、预测尺度和预测精度。介绍了成矿地质结构场、成矿地球化学场和成矿地球物理场的基本含义和要点,推荐了经过实践检验的、有效的地质、地球物理、地球化学技术方法组合,并通过3个实例说明应用该理论和方法的工作流程与实际效果。

多孔介质流-固-热三场全耦合数学模型及数值模拟

给出多孔岩体介质的流–固–热三场全耦合数学模型。假定流体为单相流,固体介质为非沸腾的饱和、热弹性多孔介质,该模型由流体物质守恒方程、力学平衡方程和能量守恒方程这3个相互耦合的方程组成,其中包含了众多耦合项,并定义一系列的本构关系及耦合变量。以FEMLAB工具为基础,将该数学模型转化成为一个统一的偏微分方程组,在人机交互的环境下,实现流–固–热三场全耦合数值求解,一次解出渗流场、位移场和温度场,给出更接近真实物理过程的数值解答,避免松散耦合法求解多场耦合问题带来的误差。利用一个已知解析解和数值解的算例来证明了耦合模型及求解方法的正确性。最后模拟通过井孔向岩体中注入冷水时流–固–热全耦合过程,详细地分析全耦合作用对井壁围岩应力的影响,计算结果表明:流–固–热三场耦合作用对井壁的稳定分析有非常重要的影响。

基于温度-组织-应力三场耦合的耐磨钢淬火工艺

通过实验测定了TNM360耐磨钢在20~900℃范围内的比热容和热导率;测定了耐磨钢的等温转变曲线(TTT曲线)以及100~1000℃之间每隔100℃的真应力真应变曲线以及马氏体相变膨胀曲线,计算得出马氏体转变相关系数;针对10 mm厚耐磨钢板,设计3种淬火冷却工艺:第一与第二冷却工艺相比,钢板运行速度相同,冷却器开启组合不同;第一与第三冷却工艺相比,冷却器开启组合相同,而钢板运行速度不同。并利用Ansys和Matlab对冷却过程的温度场、组织场以及应力场进行模拟计算。结果表明:TNM360耐磨钢3种工艺终冷温度均在技术要求范围内,终冷后组织均为马氏体及少量残留奥氏体,但在冷却器全开,钢板运行速度为1.6 m/s,淬火后残余应力及应变最小,板形最好。

20世纪三场语言学革命——体认语言学之学术前沿

语言学理论在20世纪主要经历了三场革命:索绪尔的结构主义革命;乔姆斯基的TG革命;认知功能语言学对乔氏革命的革命。本文从(语言)哲学角度梳理了这三场革命的哲学基础及其理论渊源,并指出认知语言学代表了当前国内外语言学理论前沿。我们还主张将认知语言学进一步修补为"体认语言学(ECL)",以体现其体验性和实践性理论取向,也算是对本土化理论建设的一点思考。

岩体渗流-应力-温度三场耦合的连续介质模型

进行岩体渗流-应力-温度三场耦合研究,是为了更客观地反映作为人类工程活动地质背景的岩体的本质属性。从岩体渗流-应力-温度三者两两之间的相互作用关系出发,分别建立了应力和温度影响下的渗流场模型、渗流和温度影响下的应力场模型、渗流和应力影响下的温度场模型,耦合三者成为岩体渗流-应力-温度三场耦合的连续介质模型;并对此三场耦合模型及其数值解法进行了讨论。

新时期陕西省国有农业三场发展困境、成因及改革探索

农业三场是为农业发展提供良种服务、技术推广、引进培育、实验示范的重要保障机构。基于调查研究,简要论述了陕西省国有农业三场的发展困境,分析其成因,总结先进经验,提出了改革发展的建议。

煤层水力压裂过程“三场”演化规律特征

根据固液耦合方程与Mohr-Coulomb准则,对煤层水力压裂过程进行了数值模拟,研究了煤层裂纹扩展过程中渗流场、应力场和裂隙场("三场")的演化过程,结果表明,水力压裂过程中"三场"连续动态变化,水压力是裂隙扩展的动力,裂隙的扩展引起裂隙损伤增加、渗流场以裂隙为中心逐渐扩大、应力场逐渐分化出高应力与低应力区域,最终在主裂隙的垂直方向上形成低应力-高渗透性区域,达到卸压增透效果。

基于“三场相说”的研究创新型实验的模式分析

将潜科学的“三场相说”引入创新实验的研究领域,通过对潜科学的“三场相说”与研究创新型实验的特性分析,提出了基于“三场相说”的实验创新活动的新设计模式.

海洋牧场生境营造中“三场一通道”理论应用研究

针对目前我国现代海洋牧场建设中存在的“增而不殖”问题,在系统分析天然海洋渔场“三场一通道”生境体系的基础上,提出海洋牧场人工生态系统、渔业资源关键功能群及其“三场一通道”生境体系概念内涵,并从海洋牧场“三场一通道”生境系统仿生营造原理、“三场一通道”生境营造方案设计具体步骤、海洋牧场“三场一通道”生境营造布局3个方面分析了海洋牧场“三场一通道”生境营造思路;最后探讨了海洋牧场“三场一通道”生境营造方式,包括人工鱼礁、海藻场、珊瑚礁、海草床、牡蛎礁等功能生境营造。研究以期通过“三场一通道”生境体系的系统营造,实现我国海洋牧场渔业资源繁殖再生与规模补充,提升海洋牧场渔业资源自我繁殖与持续生产能力。