青岛市湿地生态网络评价与构建

在快速城市化背景下,城市社会经济发展与空间扩张不可避免,往往造成栖息地数量、面积、质量锐减、栖息地之间联系破碎等后果。此外,全球气候变化也加剧了栖息地恶化过程。生态网络通过保护恢复重点栖息地及构建栖息地之间物质、信息及能量传播的连接廊道,在整体上维持生态系统的动态平衡。青岛市位于东部沿海经济发达地区,地处海洋与陆地生态系统的交汇处,生态环境极为脆弱,易遭受外力破坏,且难以恢复。选取青岛地区湿地作为研究对象,在RS,GIS技术支持下,基于最小成本路径法构建青岛市湿地生态网络,并利用关联长度指数、介数指数对网络的整体结构及斑块重要程度进行评价。结果表明,不同路径成本阈值水平下,网络的连通性有很大差别;核心斑块中,胶州湾湿地、大沽河等具有较高重要程度;歇脚石斑块中,重要程度较高的斑块位于以胶州湾湿地为中心,以胶莱河、潍河河口,白马河、潮河河口及丁字湾为端点的连线上。在青岛市及周边地区划定"一心、二轴、一环"的湿地生态网络控制框架的策略,为青岛市湿地生态系统保护与城市发展空间选择提供科学方法与量化依据。

3mm圆锥喇叭聚焦天线的理论与仿真

介绍了基于传统光路法的聚焦透镜的设计方法。利用电磁仿真软件计算了透镜置于圆锥喇叭口的3mm聚焦透镜天线的性能。根据圆锥喇叭最大方向系数及现有文献公式确定喇叭张角,仿真得到天线聚焦性能不够理想。然后仿真了张角12°,20°,30°三种天线聚焦性能,其焦距随张角增大而增大,逐渐接近所设计焦距。从而验证了光路法需电磁波长相对喇叭口径足够小的结论。给出了喇叭张角12°,20°,30°三种天线焦平面上电场分布。喇叭张角30°天线焦斑小于2倍波长。

自适应引导长度的无人机航迹跟踪方法

为保证无人机安全稳定的飞行,实现高精度的航迹跟踪,基于引导点的非线性制导算法,提出了一种引导长度自适应的航迹跟踪方法。首先建立无人机运动学模型,依此对非线性的制导算法进行理论分析与试验验证,建立无人机飞行速度与引导长度之间的关系。之后引出引导长度自适应的航迹跟踪方法,详细讨论方法的具体实现过程。最后通过各种情况下的仿真对比试验,验证所提出方法的有效性。仿真结果表明,所提出的方法能较精确地跟踪各种复杂航迹,同时在较大的初始偏差和航路点临时切换的情况下能稳定、快速地收敛到期望航迹,更好地满足各种实际飞行任务的需求。

电力变压器全斜接缝叠片铁心工作条件下的磁性能模拟

在标准条件下,通过测量得到的电力变压器叠片铁心材料的磁性能数据,不能完全反应实际工作状态下材料的真实电磁性能。本文建立了两个产品级的叠片铁心模型模拟电力变压器铁心的实际工作状态,两铁心采用相同的材料和接缝型式,具有相同的截面面积,但柱轭的长度不同,采用双铁心方法获取电力变压器叠片铁心工作条件下的综合磁性能。得到了包括有效磁路长度,磁化曲线,损耗曲线以及铁心接缝区和柱轭区的励磁伏安等磁性能数据,有助于提高电力变压器产品的电磁分析和优化设计。

两种四溢流塔盘设计方法的比较

介绍四溢流塔盘设计中等通道长度法和等鼓泡面积法对应的降液管面积分配和位置、出口堰及降液管底隙设计。给出了两种方法详细的计算过程,并进行了总结比较。通过实例计算,结果表明等通道长度法优于等鼓泡面积法。

针对水质监测的紫外-可见光谱双光程融合优化算法

紫外-可见光谱法多参数水质在线监测系统面对复杂水体时,常需要频繁改变探头光程以保持光谱较高的信噪比。然而,适合的光程往往需要大量实验才可确定,难以满足在线监测系统对实时性、精度、灵敏度、稳定性等的实际需求。研究了一种紫外-可见光谱双光程融合优化算法,将同时采集的长短两种光程光谱使用了滑窗法估计它们光谱噪声方差分布,确定光谱强噪声区间;由于长短光程光谱的信号强度不同,使用了遗传算法计算得到双光谱融合的最佳增益匹配倍率;最后,按噪声方差分布使用分段加权方式得到较高信噪比的双光程融合光谱。实验结果表明,利用该法对重庆长寿湖水样、嘉陵江某排污口及邻苯二甲酸氢钾标准溶液三种样本进行测试,其融合光谱在200~250 nm区域的强噪声得到抑制,零值干扰左推至220nm之前,样本的峰值信噪比均有显著提高,证明了算法的有效性和普适性。该算法无需大量实验以获得最佳光程,对于拓宽紫外-可见光谱水质在线监测系统的应用范围具有较为重要的现实意义。

基于误差相消原理的光程倍增测量方法

针对大尺寸激光测距类仪器的量值溯源问题,研究了一种基于误差相消原理光程倍增的长距离测量方法,建立具有误差相消特性的测量模型,系统实现了4倍光程倍增,具有倍程结构简单、测量准确度高、测量稳定性好、连续测量等特点。实验复现了室内13m的虚拟长度基线,验证了测量方法的可行性,该方法有望将中远距离的基线场测距缩短至室内完成,将大空间的室内长距离测量缩短至小空间内的短距离测量。

长江口潮间带九段沙浅滩潮水沟形态分析

潮水沟演化是潮滩滩面对环境动力和生物过程的适应,分析潮水沟的形态特征有助于反推解读滩面的响应机制。借助于滩面水位高程计算模型和参数统计分析,提出九段沙上沙滩面潮水沟存在集中和分散两种发育模式。与分散模式相比,集中模式的水动力条件更强,潮沟数量更少,等级更高,规模更大。在研究区内,单支潮水沟的汇水形式彼此不同,但两种模式的总体汇水形式相近,潮水沟均以显著线性关系随汇水面积增大而扩展,最后两侧滩面产生同等的沟化程度。

有限变形的弧长算法

近些年来 ,人们提出了很多方法来解决结构静力非线性跟踪分析问题。其中 ,弧长算法应用最为广泛 ,但是 ,其中仍存在很多问题。本文针对梁板壳结构计算中的有限变形弧长算法 ,首先引入了将位移自由度与转动自由度分离提法 ,在此前提下对前人已有的算法加以改造 ,建立一个 N + 1维的增量弧长方程组进行跟踪求解 ,本文同时引入了无量纲化、增量板长自动调节系数、奇点的判定准则 ,最终提出一个实用的弧长算法。本文在结尾将给出几个算例以显示该算法良好的跟踪性能。

基于弧长法的平面连杆机构运动分析

将弧长法应用于平面连杆机构的运动解析,使得体系运动路径和形态稳定性跟踪可统一求解.基于有限元法,建立以驱动杆件伸长量为控制变量的连杆机构运动分析基本方程.提出弧长法求解体系运动路径的基本策略,并通过监测体系切线刚度矩阵最小特征值的变化来跟踪运动形态的稳定性.阐述了精确定位运动路径中奇异点的计算方法以及判别奇异点是否为运动分岔点的准则.进一步通过增加约束条件并修改控制方程,实现分岔路径的跟踪.将一采用"机构法"施工的柱面网壳简化为平面连杆机构,根据基于弧长法的机构运动分析方法分析了不同分段、不同吊索布置情况下机构的提升形态特点.计算结果表明:该弧长法计算策略能够有效实现平面连杆机构的施工路径模拟和临界状态的判别.

光透射-光反射方法获取光程放大校正因子的关键技术研究

光透射-光反射测量方法（T-R方法）是测量悬浮颗粒物吸收系数的主要方法之一,其中GF/F滤纸水合程度以及光程放大校正因子模型是其关键问题。GF/F滤纸水合程度对光学性质的影响实验分析结果表明,浸泡60-80 min的滤纸,其透射比、反射比和反射率误差最小,其值分别为3.0%,0.5%和0.5%。在此基础上,以小球藻为研究对象,对T-R方法的光程放大校正因子模型进行了研究,结果表明多项式回归模型优于线性和乘幂回归模型;选择二次多项式模型作为T-R方法的光程放大校正因子模型,其回归区间为[0.05,0.4],平均相对误差为9.19%。

利用多光程光谱法检测血液多种成分含量的研究

为研究利用血清多光程光谱信息检测血液成分含量的可行性,通过设计自动微位移测量装置实现了对200份血清样品0~4.0 mm（间隔0.2 mm）近红外多光程光谱的测量。利用多光程光谱的非线性特性,使用血清多光程光谱共同参与建模的方法,对血清样品的葡萄糖（GLU）、总胆固醇（TC）、总蛋白（TP）和白蛋白（ALB）四种成分含量进行定量分析。采用偏最小二乘法（PLS）对160个血清样本的多光程近红外吸收谱与全自动生化分析仪得到的生化分析结果建立校正模型,并对预测集40个样本进行预测。4种血液成分预测值与生化分析结果的相关系数（r）分别为0.932 0,0.971 2,0.946 2和0.948 3。研究结果证明多光程光谱法建模方法用于血液成分含量分析的可行性,为利用多光程光谱法实现方便、快捷的检测血液以及其他液体成分含量奠定了基础。

计算α本征值的蒙特卡罗期望估计方法

从齐次中子输运方程出发,推导了计算α本征值的数学表达式,并给出了三种蒙特卡罗期望估计式,它们分别是:径迹长度期望估计;碰撞期望估计;逃逸期望估计。不同模型的计算结果表明,期望估计方法的计算效率可比MCNP中的(α,k)回归迭代方法有量级的提高。尤其对含慢化材料的次临界模型,期望估计方法有着特殊的优势。

室内200m虚拟基线测量方法的研究

为了解决手持式激光测距仪50 m以上检测基准建立的问题,在50 m高精度导轨上利用3个平面反射镜进行光路折叠,实现4倍光程倍增,搭建了室内200 m基线。并将Leica TS15型全站仪视为检定基准,对基线长度进行标定。最后对Leica DISTOTMD510型手持式激光测距仪开展了50~200 m测段的示值误差检定实验。实验结果表明:室内基线系统的测量范围可拓宽至200 m,示值误差检定结果的扩展不确定度为2.2 mm(k=2),满足检定规程要求,有利于将长基线压缩至室内有限空间完成。

非线性有限元方程组的弧长延拓算法

研究工程结构因构件屈曲和材料软化导致的稳定性问题,就需要追踪结构的平衡路径。当采用非线性有限元进行分析时,传统的牛顿迭代法会在极值点和分叉点处失效,而弧长延拓方法能很好地解决这一数值计算难题。针对结构稳定性非线性有限元分析程序的编制,给出弧长延拓算法牛顿迭代的标准格式和两种实用的迭代格式,并讨论它们之间的关系。通过一个边坡稳定性的有限元分析,验证了实用迭代格式的有效性。

三峡地区阔叶林地植物根系分布特征与优先路径关系分析

优先路径研究是研究地下水分运动的重要环节。本文通过亮蓝染色示踪试验法直接观测并区分林地土壤基质和土壤优先路径,分别对染色区和未染色区观测到的土壤优先路径、植物根系根长密度和根重密度进行分析,研究发生土壤优先流过程中植物根系的作用及由植物根系形成的优先路径的联通情况。研究发现,降雨强度越大,优先路径染色区的表层呈现越加明显的宽区域聚集分布。雨强为25mm/d时,样地土壤染色区域表层大区域优先路径聚集分布厚度平均为50cm。根径>5mm的根系根长密度的大小对土壤孔隙的大小影响显著,根径<5mm的根系根长密度的大小对于土壤孔隙的联通有明显作用。此外,土壤中植物根重密度的大小与优先路径数量和联通程度正相关,根重密度越大越有利于构成优先路径,有利于形成优先流。不同样地两区域植物根重密度在土壤10—20cm和30—40cm深度范围内具有极显著差异(P<0.05),而优先路径在30cm深骤然减少。此方法在一定程度上可为优先路径的研究提供新的借鉴和参考。

三方圈一级加权处理法确定爱泼斯坦方圈等效磁路长度

基于双爱泼斯坦方圈测量法,采用两组双爱泼斯坦方圈(即2E(25-20)和2E(20-17.5))磁性能测量装置,对30P120硅钢试片进行了双方圈测量实验,考察了等效磁路长度的影响因素。通过三维仿真模拟,证明了双爱泼斯坦方圈法的前提条件是相应的搭接位置磁密相等,在其基础上,提出一种加权处理法,对25cm爱泼斯坦方圈不同部位(其铁轭中段均匀区和角部搭接区以及两者之间的影响区)的总比损耗所确定的等效磁路长度进行加权处理,确定其实际有效的磁路长度,并与双方圈法进行比较分析。既排除方圈角部双搭接结构区域被测试样磁性能不均匀性的影响,又考虑了方圈不同部位的总比损耗对等效磁路长度的影响。实验结果证实本文提出的方法可以正确地确定电工钢片的总比损耗。

焊接组合梁腹板屈曲后性能的曲壳有限元分析

推导了UL列式下三维退化曲壳单元的弹塑性切线刚度矩阵，应用柱面等弧长法对组合梁腹板屈曲前后的平衡路径进行了全过租跟踪，同时考虑初挠度及残余应力的影响，并将计算结果与试验结果及国外钢结构设计规范推荐公式作了比校，得出了一系列结论．

高风速下沙粒跃移跃距的实验研究

跃距是颗粒运动的重要参数之一,沙粒跃距的实验研究对沙粒跃移理论研究有重要的参考意义。由于高风速下沙粒跃移轨迹平缓,飞行距离较长,因而,高风速下沙粒跃距的实验研究很少。通过对沙粒跃移特点进行分析,提出同时采用水平集沙仪和垂直集沙仪观测沙粒跃距的方法,并采用该方法对高风速下沙粒跃距进行野外观测研究。结果表明,沙粒跃距随粒径减小呈指数规律增大,沙粒粒径与运动方式转换趋势与前人研究结果基本一致,说明该方法测量沙粒跃距是可行的。

电工钢磁性检测方法国家标准应用问题和解决方案

通过对电工钢交流磁性检测方法现行国家标准(爱泼斯坦方圈法和标准单片法)在应用中存在的问题进行了梳理和解析,认为主要问题包括次级电压波形失真时需修正比总损耗、约定的有效磁路长度并非实际有效磁路长度以及磁性测量系统校准方法缺失等,并提出了采用数字反馈控制技术控制次级电压波形无需修正比总损耗、取向硅钢单片法测量时采用475 mm有效磁路长度以及磁性测量系统综合校准方案等一些解决方案.