用结构分析程序模拟Penning捕获器的静电场

Ｐｅｎｎｉｎｇ捕获器［１］是微等离子体实验中的一个装置．为了使用结构分析程序计算它的静电场，本文提出一种“退化模拟方法”．用这种方法计算的结果与实验结果吻合．结构分析程序已被广泛应用于工程和科研领域，用本文的方法，可把它推广用于解决非结构力学的场问题．

直激式压电风能捕获器的性能分析与实验

提出一种由压电梁及其端部附加质量构成的直激式压电风能捕获器。在考虑了压电振子静平衡变形的基础上,根据涡激振动理论建立了柔性压电振子的自激振动理论模型并进行了仿真分析,获得了压电梁厚度比、附加质量及风速对其发电性能的影响规律。结果表明,存在最佳的压电梁厚度比使输出电压、电能及功率最大,电压/电能/功率所对应的最佳厚度比分别为0.5/0.65/0.65。其它参数确定时,存在最佳风速/附加质量使输出电压最大,且最佳风速随附加质量增加而降低、最佳质量随风速增加而降低。制作了风能捕获器样机并进行了试验测试,风速为4.8/7.2/10m/s时,对应的最佳附加质量及最大电压分别为15/11/7g和1.9/3.94/6.18V;风速为10m/s时,10g附加质量下的输出电压为0/20g附加质量下的4.1/1.2倍。结果证明根据实际风速范围确定合理的附加质量可提高发电能力。

分级冷凝与电捕获器分离精制生物油研究

利用分级冷凝系统及电捕获器分离收集生物油,共得到5种生物油。研究了5种生物油的产率分布及其含水量、热值、黏度、pH等理化特性,分析了生物油的化学组成,考察了化合物在5种生物油中的分布,同时对分级冷凝系统及电捕获器分离生物油的效率作了统计评价。研究表明,电捕获器提高了生物油25.9%的产率,通过分级冷凝系统可以有效地分离脱除生物油中的水分。分级冷凝系统及电捕获器可以完全分离大分子量的酚类、醛酮类物质,但对乙酸等小分子量的物质分离效果不显著。

利用移动式孢子捕捉器捕获的孢子量估计小麦白粉病田间病情

Experiments were conducted by using RAM Air Sampler for Use with Moving Vehicle to estimate field disease severity of wheat powdery mildew during 2002-2005. Results showed that there was significant correlation between field disease index and trapped spore number. Therefore, two models relating field disease index to spore number trapped were constructed using data from 2002 and 2005, or 2003 and 2004, respectively. These two models can be used to estimate field disease indexes of wheat powdery mildew in different years when disease severity is different.

基于电磁感应能量捕获技术的磁流变阻尼器研究

针对目前智能结构磁流变阻尼器工作时需要外部电能输入的问题,提出一种可以自行获得电能、无需外部电能输入的新型磁流变阻尼器。与常规的磁流变阻尼器相比,该新型磁流变阻尼器能利用自带的电磁感应能量捕获结构将外界环境振动能量转换为其自身可用的电能,从而省去外部电源设备,提高磁流变振动控制系统的可靠性。首先论述该新型磁流变阻尼器的结构特征及其电能收集的理论模型,然后对其捕获电能的能力进行模拟仿真,最后在实验台架上对实际加工的实验器件原型进行实验研究。实验结果表明:在外界振动条件下,该新型磁流变阻尼器可以在无需外界电能输入的情况下改变阻尼特性,实现对振动的无源智能控制。

沉积物捕获器与全球变化研究

介绍了沉积物捕获器的产生、发展与应用,阐明了沉积物捕获器在海洋生物地球化学与全球变化研究中的意义.

青海湖湖水性质、颗粒物沉积通量季节和年际变化——来自沉积物捕获器的研究

本文通过在青海湖南盆沉积中心试验性放置的Mark 8-13型时间序列沉积物捕获器所收集到的为期15个月的自然沉降颗粒物,分析了颗粒物沉积通量和物质组成,结合温盐传感器(CTD)所记录湖水参数数据的分析,讨论了青海湖上部10 m左右湖水中所发生沉积作用的季节与年际变化特征及其与环境参数的相互关系。结果表明,采集期间所沉降的总颗粒物具有显著季节和年际变化特征,其平均年沉降通量为112 g·m^(-2)·yr^(-1),其组成主要是自生碳酸盐(高Mg方解石、文石)、生物壳体(介形虫、硅藻等)等内生作用形成的物质,以及少量的碎屑矿物。与实时监测的湖水参数比较表明,具有显著季节和年际变化的青海湖内生物质通量变化主要受控于夏季温度的变化。其沉积机制为:湖水温度的升高,有利于高Mg方解石和文石等自生矿物从碳酸盐过饱和的碱性湖水中结晶沉淀(盐度降低),也有利于藻类和介形虫等微体生物大量繁殖,表现为温度偏高的2010年比2叭1年具有较低的湖水盐度和高得多的沉积通量。因此,青海湖自生碳酸盐沉淀通量可以用来反映湖水盐度和/或温度的变化,尽管这些内生作用形成的物质可能只约占到湖底沉积物的5%~20%。为更全面地了解青海湖现代沉积过程,有必要在更多点位、不同的深度进行长期放置捕获器和实时监测湖水参数变化。

胞外捕获器:固有免疫细胞第三种防御机制的研究进展

胞外捕获器(extracellular traps,ETs)的释放是近来新发现的一种由DNA和颗粒蛋白组成的固有免疫防御机制。作为继吞噬作用、自噬之后的第三种杀伤机制,大量的研究已经证实ETs在体内外可捕获和杀伤绝大多数的细菌、病毒、真菌和寄生虫,作者对ETs的概念、形成的分子机制以及ETs在宿主防御中的作用进行了简要的介绍,这将对固有免疫细胞防御策略的新认识具有重要的意义。

有色噪声激励下双稳态电磁式振动能量捕获器动力学特性研究

随着微机电科技的进步,利用环境振动进行系统自供电已经成为目前非线性动力学研究的热点.以附加线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器为研究对象,建立系统的动力学方程,通过数值仿真研究了有色噪声激励作用下双稳态能量捕获系统的动力学行为,分别从有色噪声强度、质量比和调频比3个方面研究了双稳态系统动力学响应,获得了上述参数对双稳态能量捕获系统动力学特性的影响规律,上述研究结果为双稳态电磁式振动能量捕获系统的相关研究提供理论基础.

爆炸螺栓捕获器设计及捕获可靠性研究

针对大质量机动再入飞行器和高载荷条件,提出一种爆炸螺栓捕获器设计方案,并对爆炸螺栓的分离捕获过程进行了仿真计算;设计了可捕获可靠性试验,利用空气炮模拟爆炸螺栓分离冲击;通过高速、低速边界捕获试验,对捕获可靠性进行了评估。结果表明:捕获器设计方案及仿真计算正确,单个捕获器的捕获可靠度达到0.9999。

一种新型双稳态电磁式振动能量捕获器动力学特性研究

将质量-非线性弹簧-阻尼系统与双稳态振动能量捕获系统相结合,提出了附加非线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器,建立系统的力学模型及控制方程;利用谐波平衡法获得了该发电振子处于高能轨道的运动幅值及发电功率密度解析解表达式。数值仿真表明:附加非线性振子的双稳态振动发电系统的响应幅值及功率密度均明显高于单一双稳态振动发电系统。在简谐激励下,随着质量比和调频比的增大,附加非线性振子双稳态振动能量捕获器的大幅运动响应及发电性能均出现了先增大后减小的趋势;且随着激振频率的增加,发生了随激振频率移动的现象。通过综合比较获得了附加非线性振子双稳态振动能量捕获器的发电性能最佳的参数配置范围m∈[0.8,3]和f∈[π/10,π/3]。上述研究结果可为双稳态振动能量捕获系统的相关研究提供理论基础。

南海西北部沉积物捕获器中颗石藻通量和属种组成变化记录

本文利用沉积物捕获器回收的连续时间序列沉降颗粒物样品,研究了南海西北部海南岸外陆坡外缘海域颗石藻的通量和属种组成变化及其环境意义。研究发现,东亚夏季风引起的海南岸外上升流以及冬季风导致的混合层深度增加都会刺激该区域颗石藻的生长,其中夏季上升流的影响尤为显著。从颗石粒属种组成来看,Florisphaera profunda是南海西北部中深层(1 000m)水体中主要的颗石粒优势种,此外Emiliania huxleyi,Gephyrocapsa oceanica和Gephyrocaps ericsonii等属种含量也颇高。然而在将颗石粒折算成颗石球数量后,Emiliania huxleyi则成为主要优势种。沉积物捕获器中F.profunda的相对百分含量与颗石粒总通量呈显著的负相关,表明F.profunda的相对含量与总的颗石藻生产力有着密切联系。本结果对于利用沉积物中的颗石藻记录,尤其是F.profunda相对含量变化,恢复和重建古海洋环境尤其是古海洋生产力的研究提供了直接的理论证据。

南极普里兹湾北部深海沉降颗粒物的垂直通量研究I.沉积物捕获器的误差来源及相关建议

捕获器是目前研究沉降颗粒物的生物地球化学循环最直接的手段。捕获器不仅能够定量不同时间、空间以及不同深度的颗粒物通量 ,而且还能够收集到进行物理、化学分析的样品。但是尽管捕获器被广泛地认为是海洋中的“颗粒物测量器” ,然而关于捕获器的绝对精确度仍存在异议。本文综合了当前的众多研究 ,对有关捕获器偏差的误差来源及相关建议做了一定的总结。重点讨论了一些大家关注的诸如“swimmers”

旌式泥沙捕获器的研制和施测

介绍了旌式泥沙捕获器的研制 ,以及该仪器在破波带泥沙垂直分布、破波带泥沙搬运机制和海岸带泥沙输运速率和通量研究中的应用 ;

附加非线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器动力学特性研究

随着微机电科技的进步,利用环境振动进行系统自供电已经成为目前非线性动力学研究的热点.将质量-弹簧-阻尼系统与双稳态振动能量捕获系统相结合,提出了附加非线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器,建立系统的力学模型及控制方程.通过数值仿真研究了简谐激励下质量比和调频比发生变化时附加非线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器的动力学响应.通过与附加线性振子双稳态系统的对比,获得了上述参数对附加非线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器发生大幅运动的影响规律,显示出附加非线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器的优越性,并获得了附加非线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器发生连续大幅混沌运动的最优参数配合.上述研究结果为双稳态电磁式振动能量捕获系统的相关研究提供了理论基础.

双稳态电磁式振动能量捕获器超谐波响应研究

超谐波响应是非线性振动系统在较大激励下表现的特性,在某种条件下双稳态振动能量捕获系统的超谐波响应可使系统产生优越的输出功率。本文将质量-非线性弹簧-阻尼系统与双稳态振动能量捕获器相结合,提出了附加非线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器,建立系统的力学模型及控制方程。采用两项式谐波平衡法,获得了双稳态系统在简谐激励下产生大幅运动的基谐波和超谐波响应的解析解,借助数值仿真分析了质量比和调频比对双稳态振动能量捕获器产生大幅运动的影响规律,获得了双稳态系统的结构参数的最佳配置范围,且当外部激励频率处于低频段时,系统发电主要表现为超谐波发电,随着激励频率的增大,振动发电系统主要呈现基谐波发电。上述研究,为双稳态能量捕获装置的理论研究提供了参考。

有机质分解对青海湖湖水溶解无机碳同位素(δ^(13)C_(DIC))的影响及其指示意义——来自沉积物捕获器的研究

青海湖沉积物稳定碳同位素常常被用来指示古环境的变化,然而准确地解译其信号需要充分认识溶解无机碳同位素比值(δ^(13)C_(DIC))变化及其控制因素。本文利用沉积物捕获器连续一年收集的青海湖湖水及颗粒物,通过其中湖水的δ^(13)C_(CDIC)和细颗粒沉积物中碳酸盐稳定碳同位素(δ^(13)C_(carb))的同步分析,结合湖水δ^(13)C_(DIC)的垂直分布和表层沉积物δ^(13)C_(carb)及有机碳同位素(δ^(13)C_(org)),探讨了有机质分解在δ^(13)C_(DIC)和δ^(13)C_(carb)中的调节作用。结果表明,从沉积物捕获器中获得的湖水δ^(13)C_(DIC)的变化主要受控于与外界隔绝后(微)生物对有机质的分解作用,但这种(微)生物分解作用并不会影响到δ^(13)C_(carb)比值。这些现象反映了(1)还原环境下(微)生物对有机质的分解作用对水体δ^(13)C_(DIC)有重要影响和(2)青海湖自生碳酸盐主要从上层湖水沉淀,且形成后不再与周围水体发生交换作用。

时间序列沉积物捕获器(sediment trap)及其在青海湖的放置

沉积物捕获器在认识现代沉积过程方面具有独特的优势,已在海洋和国外一些大湖的研究中得到了成功的应用,但相关的工作在我国湖泊研究中尚未开展。Mark 8-13型时间序列沉积物捕获器是用来连续收集水体沉降颗粒物的仪器,可以获得沉积物输入通量和季节性变率。本文在介绍了该类型沉积物捕获器的设计、工作原理、投放和回收等基本知识的基础上,阐明了我们选择青海湖作为放置沉积物捕获器的理由和科学意义。在本专题的五篇论文中,我们展示了在青海湖放置的沉积物捕获器于2010年7月至2012年9月期间收集的沉积物和湖水样品的研究结果和同步的实时监测数据。通过在青海湖两年多的试验性地放置以及初步的结果,我们建议在我国典型内陆不同位置的湖泊等水体长期地放置这类沉积物捕获器,将为湖泊等水体系统的现代沉积和生物过程的深入理解提供全新的视角。

烟雾捕获器在排除胸腔镜手术中产生烟雾的应用

随着医疗技术的发展，电刀、超声刀、氩气刀等工具在胸腔镜手术中得到广泛应用，使医学工作更便捷有效，但同时仪器使用过程中急剧产生的手术烟雾从操作孔中溢出不但污染操作镜头，影响手术视野，并向空气中释放有害物质，给参加手术的医务人员健康产生长期潜在危害。

沉积物捕获器及其在海洋与湖泊沉降颗粒物研究中的应用

沉积物捕获器是用来收集水体中自然沉降颗粒物的一种现场监测仪器,在研究海洋与湖泊现代沉积过程与生物地球化学循环过程上具有重要价值。本文在综述了沉积物捕获器的产生背景与主要类型的基础上,详细论述了沉积物捕获器的采样偏差来源和校准方法,阐述了沉积物捕获器在海洋与国外湖泊沉降颗粒物研究中的应用,旨在为正确使用沉积物捕获器、深刻理解沉积物捕获器在海洋与湖泊现代沉积过程与生物地球化学循环过程研究中的重要作用提供较为详尽的参考。