光伏:能源可持续到材料可持续

可持续发展理念已经成为人类社会发展的核心.在能源可持续方面,人们努力增加可再生能源的用量;然而,太阳能光伏产业经过20余年的蓬勃发展,初期建设的光伏电站组件即将迎来“退役潮”.巨量退役光伏组件给环境带来巨大压力,光伏资源可持续2.0概念可能是解题之钥.论述退役光伏组件结构以及含有的有价元素;指出运输成本高,乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)剥离难及含F背板回收污染严重等棘手问题;对退役光伏组件回收的阻碍作用.对光伏资源可持续2.0概念框架下的集装箱式源头拆解理念、超临界发泡组件背板技术、光伏硅废料提纯技术及其合金化工艺进行系统的评述.最后,基于材料2.0概念,对退役光伏组件资源化利用的发展趋势进行展望,可为研发更加绿色高效的退役光伏组件再利用技术,提供一定的参考.

甲壳质衍生物共混改性水性聚氨酯

采用聚酯218、聚醚310、IPDI、DMBA为主要原料合成水性聚氨酯(WPU),将一系列质量浓度梯度的壳聚糖(CS)或壳寡糖(COS)与WPU乳液共混。结果表明:由于CS相对分子质量过大,即使调整CS溶液、WPU乳液的质量浓度及pH,两者均无法稳定共混。但采用聚合度较低的COS与WPU共混可获得稳定乳液,经探究可知COS溶液的临界质量浓度为0.4 mg/mL,与WPU乳液共混的临界质量比为2∶8。测试结果表明共混改性后混合乳液的粒径、抗菌性、耐水性有所提升,对乳液稳定性及胶膜的热稳定性几乎无影响。

双组元150N发动机头部热控组件温度适应性研究

为获得双组元150N发动机头部热控组件在低温工况下的加热能力以及发动机长程点火期间头部热控组件各处的温度分布、性能变化,应用有限元分析软件I-DEAS/TMG在给定的温度边界条件下进行了仿真分析,分别获得了低温工况下头部稳态平衡温度以及发动机长程点火期间头部瞬态温度。搭建了试验装置,通过电热炉对头部烘烤,设定控温点为400℃,恒定时间45min,获得了头部热控组件各处的温度分布及加热器阻值的变化。通过仿真计算和地面试验,得出以下结论:(1)热控组件能保证发动机在最恶劣低温工况下温度高于0℃;(2)在地面试验工况包络发动机在轨最长工作时间2500s的情况下,包含加热器、热敏电阻、导线等在内的热控组件均处于有效工作状态,为热控组件的高温耐受能力提供了有力支撑。

圆明园九洲清晏棕亭桥“桥景”分析

圆明园是景致集锦式的万园之园,各类景致几乎应有尽有,也包括独特的桥景。圆明园有数百处桥景,九洲清晏的棕亭桥是其中的典型代表。文章通过文献考证和实地调研,梳理了棕亭桥的历史变迁和景致内容,发现棕亭桥不仅是园林景物的重要元素,也是重要的观景之所,同时还承担着其周围景致空间连接枢纽的作用。进一步研究后发现,棕亭具有提倡节约、铭记百姓艰难之意。研究提出桥是园林水陆景致空间的组织枢纽,起到牵一发而动全身的作用。文章促进了对古人整体观的营造智慧的认知,对于圆明园文化遗产保护和当代建筑文化自信建设都具有积极的价值。

凝胶油及其在食品工业中的应用研究进展

本文系统地综述凝胶油的定义、形成和结构以及凝胶油体系中凝胶因子种类、凝胶油研究技术、凝胶油对血浆中游离脂肪酸和甘油三酯影响的研究进展。简要阐述凝胶油的主要优势及其在食品行业的应用。在此基础上,提出未来凝胶油研究中应注意的有关问题。

超级集合预报的误差订正与集成研究

利用类似KALMAN滤波的自适应误差订正法对中国国家气象中心、日本气象厅、美国国家环境预报中心、加拿大气象中心和澳大利亚-法国气象局的区域集合预报模式2m温度预报做订正,并对订正后的结果采用算术平均和多元回归两种方法进行集成。结果表明:订正后温度预报的各项检验指标都显示出不同程度的改善。36h内平均绝对误差在1.8℃以内;均方根误差也有明显减小,且与离散度大小更接近;talagrand图的U型分布仍然存在,但个别成员异常的现象得到改善;集合成员预报分簇的现象得到了很好的矫正;此外预报误差存在日变化。两种集成方法的温度预报结果都优于单一模式预报,并且不存在明显的系统误差,预报达到了一定精度。其中多元回归方法的集成效果胜于算术平均集成。

HBV病毒复制机制及慢性乙型肝炎药物靶点

乙型肝炎病毒(HBV)感染是一种严重影响公共卫生与人体健康的全球性流行性疾病,尽管乙肝防治已有很大提高,但仍缺乏高效的药物与手段。研究表明,肝损伤、肝衰竭程度与HBV及宿主免疫系统相互作用存在复杂关系。因而详细地探明HBV生命周期和感染过程,为研究HBV药物靶点和制定新的抗病毒策略提供前期坚实的基础,意义重大。该文详细介绍HBV病毒复制机制,并系统地阐述近年来新发现的和潜在的药物靶点,为制备新型的抗HBV药物提供参考。

产能和需求不确定情形下ATO系统最优库存和生产决策研究

通过将产成品的最终组装环节延迟到观察到实际需求以后进行,按订单组装(Assemble-to-Order,ATO)策略能够有效避免按库存生产(Make-to-Stock)策略下因为生产过剩而带来的损失和风险。然而,在未来产能有限的情形下,生产商必须提前组装部分产成品,以最大化自身收益。本文考虑一个未来需求和组装产能同时具有不确定性的单周期ATO系统:在观察到实际需求以前,生产商必须准备好所有的零部件库存,并组装适量的产成品;观察到实际需求和实际可用组装能力以后,则根据需要进一步追加产成品产量,以尽可能满足客户需求,从而最大化自身利益。通过构建一个两阶段规划模型,我们研究了生产商的最优零部件库存和最优生产决策;并进一步考察了生产商可以通过紧急外包来获取额外组装产能时的最优决策。研究结果为随机环境下生产商合理采购零部件库存和合理安排生产提供了有益的管理启示。

螺杆组合对用废旧轮胎胶粉制备再生胶工艺的影响

介绍了自行研制的螺杆组合结构,考察了不同螺杆组合对废旧轮胎胶粉制备再生胶工艺的影响。结果表明,螺杆组合对于用废旧轮胎胶粉脱硫制备的再生胶力学性能的影响很大。相对于主喂比(喂料螺杆与主螺杆转速之比)而言,螺杆的转速和温度对废旧轮胎胶粉的脱硫效果及再生胶力学性能的影响程度较高。在采用螺杆组合Ⅱ制备再生胶时,若将螺杆转速设为100 r/min、主喂比设为1.4、温度设为190℃(Ⅰ区)/180℃(Ⅱ区)/160℃(Ⅲ区),则废旧轮胎胶粉的凝胶质量分数由脱硫前的86.32%降至77.56%,交联密度由14.86×10-5 mol/cm3降至5.38×10-5 mol/cm3;此时获得的再生胶的力学性能最好,拉伸强度达到14.4 MPa,扯断伸长率约为446%。

论黄河水沙变化趋势预测研究的若干问题

1980年代中期以来黄河水沙情势发生了巨大变化,明晰其过程、特征及水沙变化研究的关键所在,有助于聚焦核心科学问题,重点攻关,为黄河流域生态文明建设提供科技支撑。本文系统分析了黄河流域1950—2016年水沙变化过程,梳理了不同阶段各家水沙变化趋势预测成果,辨析了趋势预测结果差异显著的原因。研究表明:黄河水沙锐减,时空减幅不同步,年内利于输沙的流量持续时间和水量、沙量都在减少,含沙量则与水利水保工程建设呈现协同的阶段变化,黄河水沙异源的空间分布格局仍然持续;黄河水沙变化趋势多借助于"水保法"、"水文法"和"物理过程模型法"等开展预测,不同时期的预测成果差异显著,其中机理和机制等的认识不足、评价技术等的缺失及预测条件变化的不确定性等是导致差异显著的主要原因。今后需加强黄河水沙变化机理、措施的群体效应、预测结果可信度评估和治黄策略等关键科学问题研究,为准确预测新情势下黄河水沙变化趋势提供理论基础。

中国冬季气温的集合典型相关分析和预报

以欧亚大陆地面温度、北半球500 hPa高度、热带印度洋SST(sea surface temperature)以及北太平洋SST为预报因子,通过典型相关分析(canonical correlation analysis,简称CCA)建立预报关系,然后用集合典型相关分析预报(ensemble canonical correlation prediction,简称ECC)方法预报中国冬季气温,并分析预报技巧及进行独立样本检验。结果表明,不同的预报因子对各个地区有不同的预报技巧,以欧亚大陆地面温度为预报因子预报技巧较高,而ECC模式对中国冬季气温有更好的预报能力,预报技巧高于任何一个单因子场的CCA预报;采用回归法的集合平均比简单的等权集合平均预报技巧更稳定。

基于构件和XML的信息系统集成平台的研究

该文提出了一种基于构件和XML技术的信息系统动态组装框架平台,该框架能实现基于构件的信息系统的插座式组装。通过XML对信息系统及其构件进行形式化描述,使该框架具有很好的可扩展的机制,可方便地实现软构件的复用、组装。在该框架平台下构建的企业信息系统,具有很强的灵活性和伸缩性,能根据现代企业需求多变的情况方便地进行快速重构。

智能变电站光缆选型及敷设研究

针对目前智能变电站信息交互中光缆的大量使用导致对光缆的种类、连接及敷设方式提出了更高的要求,比较了多模光纤中50/125μm和62.5/125μm两种光纤芯的特点,同时考虑智能变电站数据传输的特点和要求,选择了合适的多模光纤;分析了目前光缆连接中出现的问题,提出了采用ODC光缆组件连接的方式,并给出了智能变电站光缆连接的优化方案;针对常规变电站内电缆沟存在的缺点,提出了在智能变电站光缆敷设中采用装配式钢制电缆槽盒的方案,提高了施工效率。

基于间隙连接件和多维矢量环的机构装配精度预测

为了准确有效地实现机构装配的精度预测,提出一种基于间隙连接件和多维矢量环的精度预测方法。根据机构装配的特点,将其偏差源分为零件几何位置偏差、几何形状偏差和装配位置偏差三类;建立了装配间隙连接件模型,用间隙连接件的定向角描述零件的配合位置;定义了零件的基准参考结构,并基于装配约束建立了零件的基准路径和偏差传递路径、装配体多维矢量环和矢量方程;利用一阶泰勒展开和矩阵变换方法求解偏差源敏感度矩阵,进而用极值法得到了机构装配精度预测值。以某飞机内襟翼机构装配精度预测为例,验证了所提方法的有效性。

基于多域集成设计的飞机装配资源模型

为了有效分类装配资源,为资源库的开发提供服务,提升装配仿真效果,提出以装配作业、仿真过程、资源属性等要素为分类依据的资源分类方法,基于图组方法建立了资源定义分类模型与信息集成模型,描述了资源的属性,并以BNF范式进行了表述。设计了多域集成模型,系统研究了飞机装配资源的种类和属性,同时给出映射过程。最终提出了某类小型飞机的装配资源模型,验证了该方法的有效性。

武汉天兴洲公铁两用长江大桥钢梁散拼节段与整节段匹配测量技术

武汉天兴洲公铁两用长江大桥墩顶散拼节段钢梁与整节段钢梁拼接前,通过精密测量工地现场已散拼的4节间钢梁和在工厂制作完成的整节段钢梁各主桁之间相对结构尺寸、轴线关系,为主塔墩顶4节间与首架整节段钢梁顺利拼装提供精确的测量数据。

一种基于微阵列数据的集成分类方法

针对现有的微阵列数据集成分类方法分类精度不高这一问题,提出了一种Bagging-PCA-SVM方法。该方法首先采用Bootstrap技术对训练样本集重复取样,构成大量训练样本子集,然后在每个子集上进行特征选择和主成分分析以消除噪声基因与冗余基因;最后利用支持向量机作为分类器,采用多数投票的方法预测样本的类属。通过三个数据集进行了测试,测试结果表明了该方法的有效性和可行性。

DNA微阵列数据判别的旋转森林方法

目的探讨旋转森林算法在DNA微阵列数据分类中的应用。方法通过对四个经典基因表达数据的分析考察旋转森林的分类效果,并与其他分类器进行比较,进一步调整算法参数并研究其对分类效果产生的影响。结果旋转森林对基因表达数据有较高且稳定的分类准确性,除了线性变换方式和集成规模对分类性能影响较大,分类效果不随算法其他几个主要参数变化。结论旋转森林在基因表达谱数据分类中有较好的判别结果。

面向用户装配的实木家具榫卯结构设计

面向用户的可装配性设计是当前产品设计的一个主流趋势,也是实木家具榫卯设计的一个重要内容。通过分析实木家具榫卯特色及用户装配需求,指出了榫卯结构的优势与局限,并在此基础上提出了可装配性榫卯设计的主要原则和要求,随后通过借鉴现代设计理念,阐述了装配性榫卯结构的减量化、通用化、标准化及模块化等设计方法。最后结合案例,从榫卯类别和接合方式的角度,系统论证了可装配性榫卯结构的具体条件和做法,并给出了相关改进建议。将可装配理念和实木家具榫卯结构相融合,不仅可以提高实木家具的整体效益,适应现代生产生活方式变革,还能有机传承我国传统家具文化,推动传统榫卯结构的现代更新,甚至对其他产品结构的未来设计也能提供方法指导和经验借鉴。

元器件再利用的废旧印制电路板拆解技术研究

将元器件从废旧PCB上无损拆卸,既可以实现元器件的回收再利用,易于处理含有有毒有害物质,又便于拆卸后的PCB实现贵重金属回收和非金属材料的再生利用。在总结国内外对废旧PCB处理方法的基础上,根据电子产品中元器件组装与焊接特点,提出了能实现元器件重用的低成本无损拆解方案,分析讨论了钎料加热熔焊技术、风力吹扫分离技术和拆除力施加技术。试验表明,本方案实现了废旧PCB资源化拆解。