全球海洋混合层深度和障碍层厚度计算及其时空变化特征分析

基于2002—2019年的Argo温盐数据计算得到海洋混合层深度(MLD)和障碍层厚度(BLT),利用阈值法在计算过程中设置不同的温度阈值ΔT_(1)=0.2℃和ΔT_(2)=0.5℃,并分别利用温度、密度以及由温度和密度计算得到全球海洋的MLD和BLT值,基于此描述不同温度阈值下得到的全球海洋混合层和障碍层分布特征。结果表明:不论阈值是ΔT_(1)还是ΔT_(2),基于温度和密度的计算结果较基于温度参数或密度参数的结果更为可靠。利用温度参数或密度参数计算得到的MLD值,不论是MLDT还是MLDD都能够在一定程度上体现全球海洋MLD的分布特征,两者在赤道附近和低纬度海域结果的一致性较好,在高纬度海域差异较大。基于阈值ΔT_(2)=0.5℃的结果比基于阈值ΔT_(1)=0.2℃的结果与现有MLD数据的相关性更高,但是均方根误差也更大,可能是由于不同海域适合的阈值选择不同,需进一步计算分析。全球海洋BLT较南北半球高纬度海域BLT值更大,BLT值随着纬度的降低而减小,空间分布特征在不同海域均存在明显差异,总体来说BLT随着纬度的降低而减小。

45钢表面硬化层深度的高鲁棒性微磁定量预测方法

考虑多功能微磁检测系统对微磁参量的重复测试性能,研究利用系统对45钢表面硬化层深度进行高鲁棒性定量预测的方法。首先,利用测试数据的变异系数β统计方法,定量评价了系统对41项微磁参量的重复测试能力,结合指标β和微磁参量对硬化层深度的敏感性指标S,对微磁参量进行了筛选;其次,融合多项微磁参量建立了硬化层深度的前馈神经网络定量预测模型,提出了改善模型鲁棒性的建模策略及鲁棒性评价方法;最后,讨论了输入节点逐项剔除和有条件保留规则对模型鲁棒性的影响规律。与传统建模方法相比,利用规则剔除微磁参量项数为8时,模型的MAE均值和MAE值小于5%的模型数量P分别下降约68.8%和增加约150%,表明提出的建模策略可以有效改善仪器在45钢表面硬化层深度定量预测过程中的鲁棒性。

宽厚板轧机用Cr3钢支承辊淬硬层深度的理论预测与实验验证

差温热处理是决定支承辊工作层组织、应力分布和使用性能的关键工序。为精准控制宽厚板轧机用Cr3钢支承辊辊身淬硬层深度以进一步提高其寿命周期内的服役性能,利用ABAQUS有限元模拟软件计算了支承辊在差温热处理过程中的温度场分布,分析了距离辊身不同深度处的温度与显微组织演变,预测了差温处理过程中辊身淬硬层的深度。结果表明:当加热温度达到840℃及以上时,Cr3钢可获得耐磨性较佳的非珠光体组织;Cr3钢支承辊实验件的淬硬层深度达110 mm,表面硬度达到55 HSD以上,且距离表面110 mm深处的硬度降低不大于4 HSD;淬硬层深度的理论预测结果与实测结果吻合较好,可以实现支承辊淬硬层深度的精确控制,指导Cr3钢支承辊差温热处理工艺制定。

含Ni量、渗氮层深度及喷丸强化对42CrMo齿轮弯曲疲劳性能影响研究

针对不同含Ni量、渗氮层深度和喷丸强化组合的42CrMo齿轮开展弯曲疲劳试验,探究了不同工艺组合的齿轮弯曲疲劳极限提升效果,为齿轮抗疲劳制造提供工艺指导。基于随机森林算法分析了不同工艺组合齿轮的表面硬度、渗氮层深度、表面残余应力和含Ni量对弯曲疲劳极限的贡献度,采用多元回归建立了考虑表面硬度、渗氮层深度、表面残余应力和含Ni量的齿轮弯曲疲劳极限预测公式。预测值与试验值相比,最大误差可以控制在7.80%以内,为工程应用中快速、低成本评估齿轮弯曲疲劳极限提供了理论依据。

车轴钢渗碳层深度弱磁检测技术研究

针对现有车轴钢渗碳层深度无损检测技术的工程局限性,提出一种弱磁检测方法,即利用渗碳层与其心部交界处应力集中且无法消除、进而对外表现出特定的磁感应强度的无损检测方法。通过采集不同样本车轴钢及其不同部位的磁场信号,分析磁感应强度幅值与深度的对应关系,构建弱磁检测数学模型。试验结果(标准厚度/检测厚度/绝对误差):花键外圆3.50 mm/3.57 mm/0.07 mm、杆部外圆4.30 mm/4.46 mm/0.16 mm、R角4.00 mm/3.86 mm/-0.14 mm,检测精度整体相对误差小于5%,满足工厂实际检测需求。

黔北地区红黏土大气影响急剧层深度探讨

贵州黔北地区红黏土广泛分布。红黏土具有失水收缩、裂隙发育、上硬下软的特点。对于荷载不大的低层建筑,为充分利用红黏土上硬下软的特性、充分发挥浅部硬层的承载能力,采用天然地基时基础宜浅埋,充分利用上部坚硬、硬塑土层作持力层,但为避免地面不利因素的影响,红黏土地基基础埋深又必须大于大气影响急剧层的深度,该深度目前无相关规范数据可查。本文收集黔北地区仁怀、桐梓、湄潭、汇川等4个气象站最近较长一段时间内的气象资料,依据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB 50112—2013)相关规定,对黔北地区红黏土大气影响急剧层深度进行计算,确定红黏土地基基础最小埋置深度,以供参考使用。

渗氮层深度检验方法对比

本文采用金相法、硬度法、热染法、淬火法以及能谱仪测量5种方法对21CrMoVA、25Cr2MoVA、38CrMoAlA、X20Cr13材料渗层深度进行测定。结果表明:金相法、热染法、淬火法、能谱仪测量与硬度法测量的结果差别不大,其中能谱仪测量的结果总体来说与硬度法(仲裁方法)的差值最小。

子宫内膜癌患者PLR及肌层浸润深度与其术后预后的关系分析

目的探讨子宫内膜癌(EC)患者血小板/淋巴细胞比值(PLR)及肌层浸润深度与其腹腔镜术后预后的关系。方法选取收治的预行腹腔镜手术的EC患者66例为研究对象,术前1周检测肌层浸润深度及PLR,统计患者术后4周预后不良发生率;根据其术后是否发生预后不良将其分为良好组和不良组,单因素分析EC患者腹腔镜术后预后不良的影响因素,Logistic回归分析EC患者腹腔镜术后预后不良的独立危险因素,Pearson相关性分析肌层浸润深度、术前PLR与EC患者腹腔镜术后预后不良的相关性。结果66例EC患者腹腔镜术后4周,预后良好48例,预后不良18例,其预后不良发生率为27.27%;单因素分析结果显示,不良组年龄、肿瘤直径、肌肉浸润深度≥1/2占比及术前PLR均高于良好组(P<0.05);Logistic回归分析结果显示,高龄、肌层浸润深度≥1/2、术前PLR较高均为EC患者腹腔镜术后预后不良的独立危险因素(P<0.05);Pearson相关性分析结果显示,肌层浸润深度≥1/2、术前PLR均与EC患者腹腔镜术后预后不良呈正相关(P<0.05)。结论肌层浸润深度、术前PLR与EC患者腹腔镜术后预后不良有关,其中肌层浸润深度≥1/2、较高术前PLR可能会增加术后预后不良风险。

多深度层场景光场渲染的无重影条件

为避免光场渲染的结果因采样率不足而发生重影,提出了多深度层复杂场景的无重影光场渲染条件,证明了可由场景几何及摄像机角分辨率确定,不发生重影的最大摄像机间隔及最优深度,并在此基础上推导了两者间的关系。计算了不同摄像机间隔下的合成视图与标准视图间的峰值信噪比(PSNR),并以此衡量渲染质量。实验数据及人眼对重影发生与否的主观判定结论与本文的理论分析基本一致。

全球大洋混合层深度的计算及其时空变化特征分析

本文利用2005—2009年的全球网格化Argo数据,分别采用温度判据和密度判据计算了全球大洋混合层深度(Mixed Layer Depth,MLD),讨论了障碍层(Barrier Layer,BL)和补偿层(Compensated Layer,CL)对混合层深度计算的影响,得到了合成的混合层深度,并研究了其时空变化特征.研究表明:(1)在赤道西太平洋(10°S—5°N,150°E—150°W),孟加拉湾,热带西大西洋(10°N—20°N,30°W—60°W)是障碍层高发区域.冬季的北太平洋副热带区域(30°N附近)以及东北大西洋(40°N—60°N,0°—30°W)是补偿层发生的区域.(2)在各个半球的夏季MLD都比较浅,在各个半球的冬季MLD则普遍比较深.北太平洋和北大西洋的MLD的分布和变化比较相似,印度洋MLD受季风影响显著,呈现半年周期变化.太平洋和大西洋的MLD的经向分布大致呈现出"两端深,中间浅"的拱形特点.(3)混合层深度距平场EOF第一模态时间变化为周期的年信号,北太平洋和北大西洋、南大洋(尤其是南极绕流区)都是MLD变化剧烈的海域,第二模态显示全球大洋混合层深度距平存在着一个半年的变化周期.

夏季海洋上混合层深度分布研究-Argo资料与Levitus资料的比较

利用Argo资料计算了准全球海洋夏季的混合层深度(MLD),并与Levitus资料计算所得的MLD进行了比较。结果表明,用Argo资料计算的全球夏季MLD总体上比Levitus资料的大。低纬20°S^20°N以及南半球40°~60°S等区域Levitus资料计算的MLD大部分明显小于Argo资料计算的MLD;北半球40°~60°N等区域Levitus资料计算的MLD略小于Argo资料的;而20°~40°N以及20°~40°S等混合层较浅的海区以及纬度高于60°N以及60°S的海区2种资料计算的MLD差别不大。南大洋MLD非常大,其中小部分海域用Levitus资料计算的MLD比Argo资料计算的MLD大100 m以上。

降雨-径流-土壤混合层深度研究进展

降雨-径流-土壤混合层深度是模拟表层土壤-水-化学物质混合体内微观机制和宏观行为的一个重要参数。该文对混合层深度的基础理论以及实际应用等进行了综述,探讨了存在的问题和今后的方向研究。混合层深度受降雨因素、下垫面条件和溶质性质等影响,有关的概念和模型主要包括完全混合深度、不完全混合深度、有效作用深度、有效传递深度和等效径流迁移深度等,一般均采用示踪法和率定模型法确定,主要用于模拟土壤溶质随地表径流迁移过程、估算非点源污染物输出负荷和衡量土壤养分有效性。今后应扩大试验模拟和理论研究的尺度和对象,加强混合层深度和溶质径流迁移过程对近地表土壤水文条件和土壤侵蚀的响应研究,用混合层深度模型或确定各区域适宜的深度值代替非点源污染模型中的1.0 cm深度,以提高模拟精度。

分析与计算地层渗透性漏失漏层深度和压力的新方法

漏失对油气钻井及固井施工危害极大。针对利用现场常规数据无法用现有模型进行地层漏失信息计算的问题,以追溯漏失过程为出发点,利用非牛顿流体力学、渗流力学原理,研究了渗透性漏失漏层深度及压力计算模型的建立及计算问题。分析了漏失发生时间与钻井液漏失总量及钻头进尺的关系,建立了漏层深度与液体漏失总量的函数关系;依据渗透性漏失机理,建立了漏失压力、漏失流量及漏层厚度间的函数关系;提出了一种新的计算与分析漏层深度与压力的计算模型和方法,并对特定油田区块的漏失问题进行了计算与分析。该方法为准确确定地层漏失信息,合理选择与设计钻井液体系、水泥浆体系、钻井与固井施工参数提供基础。

研磨方式对单晶蓝宝石亚表面损伤层深度的影响

研磨过程中产生的亚表面损伤层深度是影响单晶蓝宝石抛光质量的关键因素。本文开展了游离磨料和固结磨料两种研磨方式研磨单晶蓝宝石的实验研究,采用三维形貌仪观察了加工前后的工件表面质量,运用差动腐蚀法比较了研磨方式对研磨后工件亚表面损伤层深度的影响。结果表明,金刚石磨料粒径分别为W 50和W 14的游离磨料研磨加工蓝宝石晶片的亚表面损伤层深度分别为48.85μm和7.02μm,而相同粒径固结磨料加工的亚表面损伤层深度分别为5.47μm和3.25μm。固结磨料研磨后的工件表面粗糙度也优于相同粒径的游离磨料加工的工件。固结磨料研磨方式对于蓝宝石单晶表面研磨质量的改善和亚表面损伤层深度的降低具有显著的效果。

南沙群岛海域混合层深度季节变化特征

基于南沙群岛海域综合科学考察11个航次的实测资料,研究了南沙群岛海域的混合层深度季节变化特征。研究结果表明,南沙群岛海域混合层深度存在明显的季节变化,并且与季风和海表热通量的变化密切相关。春季,风速较小且风向不稳定,海面得到的净热通量全年最大,上层水体层结稳定,混合层深度较小;夏季,南海西南季风盛行,上层为反气旋式环流,海面得到的净热通量减少,混合层呈加深的趋势;秋季,海面净热通量继续减少,混合层深度达到最大值;冬季,东北季风驱动下形成的上层气旋式环流引起深层冷水的上升,限制了混合层的加深。

降雨-径流条件下混合层深度模拟试验

混合层深度是非点源污染模型中一个重要参变量,在模拟土壤溶质随地表径流迁移流失过程中,它决定了参与径流迁移的土壤溶质的范围及其具体流失量,为现有模型参数校正提供一定的数据支持。通过设计3种水文条件即自由排水状态(-5cm)、土壤水分饱和状态和土壤渗流状态(5cm),采用人工模拟3种降雨强度(3,6和9cm/h),及同时分别外加模拟相对于降雨量的0,2,4和10倍径流量,研究土壤溶质迁移到地表径流过程中混合层深度。试验结果表明混合层深度与降雨强度呈线性增加关系;自由排水条件下,与地表径流量呈复杂正比例增加关系;土壤饱和条件和土壤渗流条件下,混合层深度与地表径流量均呈线性增加关系。研究结果发现混合层深度的实质是一个多向、复杂的动态溶质迁移变化量。

基于微磁检测技术的钢杆淬硬层深度定量预测

为将微磁检测原理应用于钢杆淬硬层深度的定量检测,设计了可同步检测切向磁场强度时变信号、磁滞回线和巴克豪森噪声信号的多功能传感器,从3类微磁信号中提取出共8项特征参数用于淬硬层深度表征.基于逐步回归方法,筛选出显著水平小于0.07的4项微磁特征参数(即矫顽力Hc、切向磁场强度时变信号的3次谐波幅值A3和谐波畸变因子K、巴克豪森噪声信号蝶形曲线的参数H_(cm)),建立了四元线性回归预测模型.该模型对淬硬层深度的预测平均误差仅为3.87%.上述基于多功能传感器的微磁检测方法,可以推广应用于铁磁性杆类构件表面硬化层深度的定量检测.

20CrMnTi钢渗碳层深度和表层碳浓度分布的数值模拟

研究了常用渗碳钢 2 0CrMnTi以不同工艺渗碳时渗层中碳的分布规律 ,建立了渗碳层深度与表层碳浓度间的关系 ,为渗碳工艺参数的优化、渗碳层深度和表层碳浓度分布的精确控制以及渗碳层深度的无损检测提供了理论依据。

从内波SAR图像中提取跃层深度和内波振幅的非线性方法

针对SAR图像进行内波参数提取方法的不足:非线性方法将跃层深度作为已知量,将跃层深度作为未知量却用了线性方法。本文将根据非线性内波KdV方程的频散关系,结合半日潮假定并利用从SAR图像上得到的半波宽度,提出了非线性框架下同时从内波SAR图像反演内波振幅及跃层深度的方法。然后利用实测数据和内波SAR图像数据对此方法进行了分析,所得结果较理想。最后根据倾斜底地形内波波包的周期验证了文中所用半日潮假定的正确性。