Hysteresis and the nonlinear equivalent piezoelectric coefficient of MFCs for actuation

The hysteretic behavior and nonlinearity of the equivalent material coefficient of macro fiber composites（MFC） under staircase input conditions are investigated using the Preisach model.Based on a database of first order reversal curves, formulas are derived to predict the hysteresis of strain output and nonlinearity of the equivalent piezoelectric coefficient of MFCs. Formulae are verified by comparing the predicted strains with the measured strains of three MFC specimens,which are driven by a random sequence of staircase voltage inputs. The coefficients obtained by the formulae and experimentation coincide. Further results indicate that the equivalent piezoelectric strain coefficient depends greatly on the value of drive voltage across the entire input range, and the coefficient is asymmetric across the negative and positive input ranges. Deflection testing of an MFC composite cantilever demonstrates the importance of taking the nonlinearity of the equivalent piezoelectric coefficient into consideration in the application of actuation.

地浸砂岩型铀矿特高品位处理方法改进

特高品位处理是地质矿产行业储量估算中的重要环节,但是现行的方法并不统一。在地浸砂岩型铀矿储量估算中,特高品位处理一直使用的是传统的品位变化系数法,该方法能够满足特高品位处理及资源量估算的要求,但仍有值得改进的地方。本文从常用的特高品位识别及处理方法入手,分析各种特高品位识别及处理方法的合理性及不足之处,试图通过综合分析并运用实例对当前地浸砂岩型铀矿特高品位处理方法进行改进。笔者参考传统品位变化系数法平均值替代特高值方法及分布函数法中随机数替代的思路,在不影响待处理矿段的替代值平均品位的情况下,以矿段原始随机品位的大小为权重分配替代品位进行方法改进,通过运用蒙其古尔铀矿床4个品位分布特征各异的特高品位钻孔进行改进方法验证,结果表明该方法符合规范要求并能达到储量估算目的,也能使特高品位处理后矿段品位分布特征与原始地层中品位分布特征一致,达到改进效果。

潜油电泵生产系统优化与实践

海上油气田多应用电潜泵采油,随着油田不断开发,油藏地质条件发生较大变化,不合理的电潜泵生产系统,导致泵效率降低、无用功增加、机采成本增加、产量下降、故障率升高。为精准预判电泵是否处于健康运行状态,在保证产量不减的前提下,做到早发现、早干预、早处理、及时调整优化电泵井生产系统,提高泵效、降低电泵功率,降低机采成本、降低潜油电泵井故障率、降低修井检泵外委费用、减少躺井时间、降低桶油成本、提高电泵井综合时率,达到降本增效、提高油气田开发的经济效益。

含多腐蚀缺陷油气管道的相互作用准则及剩余强度

利用ABAQUS软件,采用控制变量法和无量纲分析法,求解只含轴向或环向多腐蚀缺陷管道的等效应力,并提出了管道多腐蚀缺陷间的相互作用准则、判定流程和影响因素;在考虑腐蚀缺陷间相互作用效应的情况下,结合控制变量法,对处于复杂腐蚀状态下含多腐蚀缺陷的管道的剩余强度进行了数值模拟,并提出了剩余强度变化系数;采用正交试验设计法,分析了影响腐蚀管道剩余强度的主、次要因素。结果表明:当只有轴向或环向腐蚀缺陷时,轴向间距系数是影响管道应力状态的主要因素;当腐蚀轴向间距大于■时,腐蚀缺陷间无相互作用;当轴向、环向均有腐蚀缺陷时,腐蚀长度系数和腐蚀宽度系数是影响管道剩余强度的主要因素,腐蚀深度系数和轴向间距系数次之。

纵波与横波反演能力对比

目前,油气地震勘探主要利用了纵波(PP波)的信息,在地层多参数反演、复杂和非常规油气储层预测、流体识别等方面存在着不确定性。近年来,横波(SV⁃SV波和SH⁃SH波)可控震源技术的发展大幅提高了资料的品质,为横波勘探技术的发展和广泛应用提供了必要条件。然而,与传统的PP波、PP与PS波联合反演相比,横波的反演能力尚不明确。为此,对比、分析不同弹性参数表示的纵波、转换横波(PSV波)和横波反射系数近似公式的精度,然后利用反射系数近似公式构建针对不同弹性参数的线性反演框架,结合反演协方差矩阵和反演条件数对比,分析纵、横波在反演不同弹性参数时的不确定性、不适定性。分析结果表明:利用PP波反演剪切模量和密度的不确定性最大,即使采用大角度数据PP波反演依然具有较高的不适定性;PSV波反演可有效降低反演的不适定性,但难以独立应用于实际资料;PP波和PSV波联合反演可有效降低反演的不确定性、不适定性,但反演效果依赖于纵、横波匹配精度;SH⁃SH波和SV⁃SV波在反演横波阻抗、横波速度、剪切模量和密度时具有明显的优势,可有效降低对输入数据角度的需求。该成果可为横波反演方法研究提供理论依据。

甲基苯醌对锯谷盗行为活动的影响

研究了28℃、75%RH条件下不同剂量的甲基苯醌处理对锯谷盗成虫和幼虫行为活动的影响。研究结果表明,不同剂量甲基苯醌处理的滤纸对锯谷盗成虫有较强的驱避作用,且其驱避作用随着甲基苯醌处理剂量的增加而显著增强。在用10 mg/mL甲基苯醌处理0.5 h后的滤纸上,锯谷盗成虫的选择系数达到-96.7%。低剂量甲基苯醌处理的面粉对锯谷盗成虫、幼虫的驱避作用不明显,但高剂量(10 mg/mL)甲基苯醌处理面粉对锯谷盗成虫、幼虫具有比较显著的驱避作用。

长周期地震动时域分布特性研究

为探讨两类长周期地震动能量时域分布特性的不同,根据长周期地震动的界定方法,选取30条Wenchuan远场长周期地震动和30条Chi-chi近场脉冲型地震动,基于希尔伯特-黄变换方法,定义并计算各条地震动的能量持时和瞬时能量峰值系数。结果表明远场长周期地震动的平均能量持时和平均瞬时能量峰值系数较大,其能量随时间相对均匀、平稳变化;而近场脉冲型地震动的平均能量持时和平均瞬时能量峰值系数较小,其能量随时间有明显突变,分布更为集中。研究可为定量描述两类长周期地震动能量时域分布特性的差异提供参考。

基于属性识别的高速公路交通安全设施系统评价

为合理评价高速公路交通安全设施系统，构建了高速公路交通安全设施系统评价指标体系，提出了基于属性识别理论的高速公路交通安全设施系统属性综合评价模型。评价指标体系构建采用指标海选、初步筛选、定量筛选的流程，并结合相关规范和指南划分了指标评价区间；评价模型根据单指标属性测度值与多指标综合属性测度值，利用置信度准则识别高速公路交通安全设施系统水平。以泰赣高速公路 K1＋242～K3＋259段为研究对象，运用该模型对其交通安全设施系统进行评价。结果表明，研究对象高速路段交通安全设施系统良好。利用属性识别评价模型，不仅可以得到综合评价结果，而且可以找出影响高速公路交通安全设施系统的限制因素，为高速公路交通设施改造提供科学理论依据。

干旱胁迫对花生生育中后期根系生长特征的影响

花生是较耐旱的经济和油料作物，长期少雨或季节性干旱是限制花生产量提高的重要环境因子，也是花生收获前黄曲霉素感染的重要因素。根系是植物吸水的主要器官，不同土壤水分状况下植物的根系构型可能会表现出显著差异，进而影响植物根系吸收养分和水分的能力。研究不同土壤水分状况下花生根系形态的发育特征与抗旱性的关系对进一步理解花生的水分吸收、运输、利用和散失机制以及培育抗旱性花生具有非常重要的作用。为明确不同抗旱性花生品种的根系形态发育特征，探讨其根系形态发育特征对不同土壤水分状况的响应机制，在防雨棚旱池内进行土柱栽培试验，研究抗旱型花生品种“花育22号”和干旱敏感型花生品种“花育23号”生育中后期根系生长特征及其对干旱胁迫的响应。设置正常供水和中度干旱胁迫（分别控制土壤含水量为田间持水量的80％～85％和45％～50％）2个水分处理，分别在花针期、结荚期和饱果期进行取样，根长、根表面积和体积扫描后通过WinRhizoProVision5．0a程序进行分析；收获时测定产量和抗旱系数（干旱胁迫处理与正常供水处理下产量之比）。结果表明，“花育22号”具：行较高的产量和抗旱系数，“花育23号”对干旱胁迫的适应性小于“花育22号”。抗旱型品种“花育22号”具有较大的根系生物量、总根长和根系表面积，且深层土壤内根系表面积和体积大于“花育23号”。与正常供水处理相比，干旱胁迫显著降低2个品种花针期的根系总根长、根系总表面积和总体积，对结荚期和饱果期根系性状无显著影响；干旱胁迫增加2个品种生育中后期40cm以下土层内的根长密度分布比例、根系表面积和体积，怛“花育23号”各根系性状增加幅度小于“花育22号”。干旱胁迫处理下20～40cm和40cm以下土层内根系表面积和体积分别与总根长、总表面积和总体积呈显著或极显著正相关，而正常供水处理下0～20cm土层内根暴表面积和体积与整体根系性状表现极显著正相关。总体而言，具有较大根系和深层土壤内较多的根系分布是抗旱型花生的主要根系分布特征：土壤水分亏缺条件下，花生主要通过增加深层土壤内根长、根系表面积和体积等形态特性调节植株对水分的利用。

不同营养水平湖泊浮游植物吸收和比吸收系数变化特征

利用太湖和博斯腾湖8月份、天目湖6 8月份的采样数据,开展不同营养状态下浮游植物吸收和比吸收系数的变化规律研究,并探讨其影响因素.利用综合营养指数法,太湖8月42个采样点中20个点为重度富营养,标记为太湖TⅠ,22个点为中度富营养,标记为太湖TⅡ,天目湖夏季、博斯腾湖8月的富营养水平分别为轻度富营养和中营养.440 nm处浮游植物吸收系数aph(440)按照营养水平从高到低由重度富营养到中营养分别为1.02±0.51、0.69±0.40、0.78±0.24和0.20±0.04 m-1,相应地675 nm处浮游植物吸收系数aph(675)分别为0.59±0.32、0.38±0.23、0.41±0.13和0.08±0.02 m-1.统计检验显示,重、中度富营养的太湖以及轻度富营养的天目湖浮游植物吸收系数显著高于中营养的博斯腾湖.440 nm处浮游植物比吸收系数a*ph(440)分别为0.013±0.006、0.012±0.004、0.038±0.008和0.051±0.013 m2/mg Chl.a.统计检验显示,重度、中度富营养的太湖浮游植物比吸收系数显著小于轻度富营养的天目湖,而天目湖浮游植物比吸收系数又显著小于中营养的博斯腾湖.另由400～700 nm浮游植物的光谱曲线可以明显看出不同营养状态浮游植物吸收系数的变化情况,表现为:重度富营养太湖TⅠ>轻度富营养的天目湖>中度富营养的太湖TⅡ>中营养的博斯腾湖.太湖和天目湖属于富营养化湖泊,浮游植物吸收系数明显高于中营养的博斯腾湖,这充分反映了随营养程度增加,浮游植物吸收逐渐增加.天目湖浮游植物略高于太湖TⅡ是因为太湖非藻类悬浮颗粒物含量高,所以吸收系数偏小.比吸收系数的变化情况与吸收系数的变化情况恰好相反,随着营养程度的增加依次递减.随营养程度增加浮游植物吸收逐渐增加是由于水体营养盐增加促进浮游植物生长,浮游植物生物量逐渐增加所致,而比吸收系数逐渐降低则由于色素包裹效应所致.

自适应的分数阶达尔文粒子群优化算法

针对分数阶达尔文粒子群算法收敛性能依赖于分数阶次α,易陷入局部最优的特点,提出了一种自适应的分数阶达尔文粒子群优化(AFO-DPSO)算法,利用粒子的位置和速度信息来动态调整分数阶次α,并引入自适应的加速系数控制策略和变异处理机制,以获取更优的收敛性能。对几种典型函数的测试结果表明,相比于现有的粒子群算法,所提的AFO-DPSO算法的搜索精度、收敛速度和稳定性都有了显著提高,全局寻优能力得到了进一步提高。

水平层状介质中深埋装置系统地电阻率影响系数特征研究

讨论了地电阻率观测装置系统深埋条件下的影响系数特征.采用这类装置的目的在于减小甚至消除来自表层产生的干扰,以提取深部可能的地震信息.采用水平层状介质模型,应用边界积分方程法计算了不同装置埋深、不同装置参数下的影响系数及其与结构参数间的关系.结果表明,不同地层影响系数的大小与电阻率结构、电极埋深、供电极距有密切且复杂的关系.这表明为了有效地压制表层干扰并观测到底层变化,首先需要精细地探查测区电性结构,然后在此基础上,通过理论分析确认装置埋深及选定装置参数.

苏北海堤林带树木根系固土功能研究

该文通过对海堤林带树木根系及土壤抗冲、抗蚀和渗透性的测定分析，发现同一地段土壤的抗冲、抗蚀指数表土层大于底土层，树木根系，尤其是根径≤２ｍｍ的细根有较强的固持土壤功能，抗冲指数与根长、根量间有明显的相关性，单相关系数分别为０．９３２６和０．８２５６。有机质含量高的土壤抗蚀性强，抗蚀指数大，与有机质含量间的相关系数为０．８９３１，与细根的根长和根量的相关性相对较低，单相关系数分别为０．８２１６和０．７４７９。土壤孔隙率对渗透性的影响较大，表土层的稳渗系数高于底土层，且达到稳渗所需时间也较短，稳渗系数与土壤总孔隙率间的相关系数为０．８６３７。现有造林树种中，刺槐、刚竹、淡竹和柳杉林地土壤的抗蚀能力最大，护堤、护坡功能最强，水杉林地次之，杉木林地最差。

五种食品添加剂对马铃薯粉丝品质特性的影响

试验采用单因素试验,研究了五种食品添加剂对马铃薯淀粉糊化温度、回生热焓值、马铃薯粉丝断条率、剪切应力和弹性系数的影响。试验结果表明:五种食品添加剂在不同程度上对马铃薯淀粉糊化温度和回生热焓值都有所影响,其中复合磷酸盐和聚丙烯酸钠同明矾一样可以提高马铃薯淀粉糊化温度,黄原胶和复合磷酸盐同明矾一样有助于淀粉的回生。五种食品添加剂的加入都可以降低马铃薯粉丝的断条率,提高粉丝的剪切应力和弹性系数;其中黄原胶对马铃薯粉丝断条率的影响最接近添加明矾,聚丙烯酸钠对马铃薯粉丝剪切应力的影响最接近明矾,CMC对马铃薯粉丝弹性系数的影响最接近明矾。

热气防冰腔结构参数对其热性能影响研究

采用数值模拟方法,开展了热气防冰系统结构参数对其热性能影响的研究。首先建立了不同管壁距、喷孔排数、喷口喷射角度的防冰腔结构,运用计算流体力学方法对其内部热气流动与换热进行了模拟,得到了防冰腔热效率以及热气喷射蒙皮内表面的对流传热系数的分布。结果表明:管壁距在4mm至36mm范围内增大,将降低防冰腔的热效率,并且弱化射流正对冲击表面传热性能;流量一致时,喷孔排数由3排减至2排,提高了防冰腔热效率;3排喷孔射流角度朝上表面方向旋转15°,将会提升防冰腔热效率,表明曲面曲率影响射流表面传热性能。

硅对铬胁迫下小麦幼苗超微结构和铬吸收积累的影响

为探讨水培条件下外源硅对小麦铬毒害的缓解效应,以小麦品种京冬8号为材料,设置2种不同的铬浓度(0.4和0.8mmol·L-1)和3种不同的硅浓度(0.5、1.0和1.5mmol·L-1)梯度,研究了铬胁迫下硅对小麦幼苗铬吸收积累和超微结构的影响。结果表明,0.4 mmol·L-1铬胁迫下,硅浓度达0.5mmol·L-1时可以有效抑制小麦根系对铬的吸收积累,显著降低根系铬浓度和富集系数;0.8mmol·L-1铬胁迫下,硅浓度达到1.0mmol·L-1时可以有效抑制小麦根系对铬的吸收积累,显著降低根系铬浓度和富集系数。硅处理有使小麦叶鞘和叶片的铬浓度、富集系数和转移系数整体升高的趋势。硅可以减轻铬胁迫对小麦细胞超微结构的伤害,维持细胞形状的规则和结构的完整性,维护膜系统结构的正常和完整,恢复叶绿体的形状和类囊体结构的整齐规则,使线粒体结构恢复完整及内嵴结构清晰,恢复细胞核的完整性,且在试验范围内随硅浓度增大,缓解程度逐渐增大。

连轧管机组限动芯棒使用寿命刍议

针对连轧管机组限动芯棒使用寿命这一普遍关心的问题,在简要介绍不同机型机组生产相同规格产品时变形量分配、芯棒工作段长度、芯棒使用寿命等参数的基础上,提出了芯棒单位长度延伸系数的概念,意在量化反映芯棒的负荷,并结合芯棒的轧制支数与吨管芯棒消耗,衡量不同机型机组限动芯棒的使用寿命;同时初步分析了芯棒的主要失效机理和应力、应变、位移情况,提出了一些可能影响芯棒寿命的问题供同行讨论。

城市地表通风潜力研究技术方法与应用——以北京和广州中心城为例

城市地表通风潜力是城市通风评估和通风廊道规划的前提条件,目前尚缺乏科学合理的指标来表征。文章面向城市区域尺度,基于城市形态学模型构建了通风潜力系数(VPC)指标,对城市通风潜力的强弱进行评估。随后,分别以北京和广州中心城为例,应用1∶2 000基础地理信息和Landsat8卫星资料,开展了2015年VPC估算及通风潜力评估分析。研究结果表明,VPC可有效反映城市地表通风潜力大小,其与天空开阔度呈负相关关系,线性回归模型R^2为0.459 1,与建筑高度、容积率、迎风截面积密度和粗糙度长度呈明显正相关关系,线性回归模型R^2分别为0.717 9、0.784 2、0.796 2和0.842 4;北京和广州中心城地表通风潜力最差的区域分别为三环—二环区域和越秀区,广州中心城的总体地表通风潜力明显好于北京中心城,这是由于广州具有更大面积的利于通风的林地、绿地和水体等冷源区域。

具有极化特征的植被相干散射模型及参数反演

重点研究了具有极化特征的植被相干散射模型及参数反演算法。基于目标分解理论,推导了植被及地表回波的极化干涉相干系数与植被高度、衰减系数、地形相位等参数之间的数学关系,以衰减系数作为极化分量的函数,建立了具有明显极化特征的植被及地表相干散射模型。在此基础上,以全极化干涉相干系数作为输入参量,考虑模型对极化的依赖性,采用三阶段法对植被的物理参量进行反演,获得了地形相位和植被高度。在环境可控的微波暗室内构建了极化干涉半实物合成孔径雷达系统对模型进行实验验证,获取了南洋杉和土壤所构成场景的极化干涉回波数据,实验结果表明:采用该模型在场景的地体幅度比小于-10dB的情况下,植被反演高度与实际高度的误差仅为0.03m,说明了模型的有效性。

复杂体型高层建筑表面风压分布及风荷载特性试验

以成都某复杂体型超高层建筑为研究对象,在大气边界层风洞中对其进行了单体建筑刚性模型测压试验,对模型表面风压的分布规律进行了讨论;利用随机振动理论在频域内计算了基础等效静力风荷载和结构顶部加速度响应,并将风荷载试验结果与中、日两国最新规范的计算结果进行对比分析。结果表明:复杂体型高层建筑表面风压的分布规律与常规截面高层建筑基本保持一致,但是受到建筑体型的影响,个别立面的风压分布会出现与中国规范规定值完全相反的结论;同时,在局部区域会出现比规范值偏大的结果,由风洞试验结果计算得到的顺风向基底剪力和弯矩均大于中、日两国规范的计算结果,且日本规范的计算结果要大于中国规范的计算结果。所得结论可为类似工程提供参考。