京津冀城市群可持续爬升规律的定量模拟及验证

城市群形成发育的自然过程表现为核心城市为了自身可持续发展而不断联合周边城市提升可持续发展能力的过程.城市群可持续发展的爬升机理是一条随着时间推移和城市个数增加而形成的非线性复合型爬升曲线.文章通过几何推导求解出城市群可持续爬升函数曲线规律、爬升率和爬升速度,构建了城市群可持续发展爬升能力测度指标体系,采用TOPSIS与灰色关联方法定量测度了2000~2015年京津冀城市群经济可持续爬升能力、社会可持续爬升能力、环境可持续爬升能力和综合可持续爬升能力的动态变化态势,创建了城市群城市间综合联合强度模型和联合门槛值计算方法.研究表明:京津冀城市群经济可持续爬升能力、社会可持续爬升能力、环境可持续爬升能力和综合可持续爬升能力均呈波浪式提升趋势,2000~2015年历年平均爬升速度分别为2.4%、1.67%、1.1%和1.74%,城市群各城市间的综合联合强度总体不断加大,但存在着联合门槛值的限制.2000~2015年京津冀城市群核心城市北京市为了提升其可持续爬升能力,在2000年之前就联合天津、廊坊、保定共同发展,在2002年联合唐山共同发展,在2009年联合沧州共同发展,在2012年联合张家口和石家庄共同发展,在2014年联合承德共同发展,截至2015年仍然有邯郸、秦皇岛、衡水和邢台4个城市和北京的综合联合强度低于联合门槛值6.14,这4个城市距离北京相对较远,对北京可持续爬升能力尚且没有实质性贡献.进一步采用京津冀城市群核心城市北京市2000~2015年综合可持续爬升能力的长时间序列指数值进行多次爬升曲线拟合后发现,京津冀城市群综合可持续爬升函数模拟曲线与2000~2015年京津冀城市群综合可持续爬升能力曲线具有很大的相似性,说明综合可持续爬升函数曲线模拟效果良好,可采用综合可持续爬升函数模型分析预测京津冀城市群未来综合可持续爬升能力.该研究为推动京津冀城市群协同发展提供了定量的决策支持依据,为全国城市群可持续发展所联合的城市个数的确定提供了理论指导和算法.

激光单脉冲作用下的漆层凹坑形貌模拟研究

研究激光单脉冲作用后漆层表面的凹坑形貌可以有效抑制激光多参数叠加效应及脉冲重叠的光热与光力效应,有助于揭示激光与材料的作用机制,同时可为激光参数优化提供依据。本团队利用实验凹坑形貌数据获得漆层去除深度d及能量密度F的关系式,并基于烧蚀机制建立了高斯激光单脉冲作用后模拟漆层凹坑形貌的数学模型,采用MATLAB对13.58~27.16 J/cm^(2)能量密度下的凹坑形貌进行了模拟与验证。结果表明:低能量密度(13.58~16.98 J/cm^(2))下,凹坑深度和直径误差均小于5%,凹坑表面近似为旋转抛物面,凹坑剖面轮廓近似为抛物线;高能量密度(20.37~27.16 J/cm^(2))下,凹坑深度误差小于5%,但凹坑直径误差高达40%,模拟结果与实验结果存在显著差异。误差分析表明,在高能量密度下,等离子冲击与热辐射机制对凹坑形貌具有显著影响。基于上述分析对模型进行修正,修正模型对凹坑深度和直径的模拟误差均控制在5%以内,显著提高了模型模拟的准确性。基于凹坑形貌实验数据建立的形貌模型以及该模型的验证,不仅揭示了不同能量密度下激光与材料主要作用机制的差异,还为高、低能量密度下除漆效果的精确控制及激光参数优化提供了参考。

辽宁红沿河核电厂临时屏蔽装置屏蔽效果评估

在辐射热点处构建临时屏蔽装置以降低场所剂量率水平,是核电厂常见且必要的辐射防护工作。然而,目前现场辐射热点处的临时屏蔽装置以技术人员的经验或主观判断作为设计和构建依据,存在屏蔽装置构建前防护效果未知、构建后场所剂量率水平下降幅度难以评估等问题,不利于现场辐射防护最优化管理。本课题以红沿河某厂房内典型辐射热点区域处的临时屏蔽设计与构建作为研究对象,耦合蒙特卡洛方法和三维剂量场建立技术,对屏蔽装置防护效果及安装后场所剂量率分布水平进行了模拟和实测验证;为我国核电厂临时屏蔽装置防护效果的合理评估提供了参考方法,为现场辐射防护工程最优化构建提供了经验。