星载可展开有源相控阵天线结构的研究进展

星载可展开有源相控阵天线作为空间通信、电子侦察、导航、环境监测等卫星系统的'眼睛'和'耳朵',通过空间可展开结构实现较大的物理口径,利用有源相控阵体制实现独立控制多个点波束,克服了传统机械扫描天线的诸多缺点,已成为宇航领域的关键装备之一。总结星载有源相控阵天线发展历程,分析星载有源相控阵天线的结构形式、性能要求及应用情况,阐述国内外研究现状,并对其涉及的七项关键结构技术做了概要解析,探讨星载可展开有源相控阵天线结构领域的未来研究方向。

地面沉降分布式光纤监测土–缆耦合性分析

地层、钻孔回填材料和传感光缆之间的耦合性是决定地面沉降钻孔全剖面分布式光纤监测精度的关键因素。提出了地层-钻孔回填材料-传感光缆耦合性的明确定义和地层变形光纤监测数据有效性的评价方法。地层、回填材料和传感光缆达到完全耦合应满足两个条件:地层-回填材料界面与回填材料-传感光缆界面剪应力均不能超过其抗剪强度;地层应变能有效地传递至纤芯。提出了回填材料与传感光缆处于黏结状态的临界围压与临界深度;传感光缆弹性模量、半径或最大应变梯度越小,则临界围压或深度也越小;当回填材料、传感光缆及其界面参数确定时,临界围压或深度仅与最大应变梯度有关。基于经典应变传递模型与Goodman假设建立了地层-钻孔回填材料-传感光缆应变传递模型,并研究了传感光缆、回填材料以及地层性质对应变传递特性的影响,结果表明:传感光缆半径和弹性模量、钻孔半径、地层剪切模量越小,或回填材料剪切模量、地层-回填材料界面黏结系数越大,则应变传递性能越好;围压对应变传递特性的影响则取决于回填材料与地层参数之间的相对关系。最后,采用苏州盛泽地面沉降光纤监测数据验证了该评价方法的有效性。研究结果为钻孔地层剖面的全剖面、精细化分布式光纤监测提供了理论依据。

复杂地形条件下气候变量空间分布分析方案研究

为分析气候变量的空间分布,本文以高斯权重插值法为基础,设计了一个考虑地形因子的改进方案,结合Barnes订正法,给出了相应的误差订正方案和逐步订正方案,并得到地面温度场。分析表明,这是一种简明、精度较高且与地形吻合较好的复杂地形条件下温度空间分析方案。同时,本文提出将参与插值的要素统一到同一高度并考虑地形特点以消除地形影响的降水空间分析方案,也有较好的效果;本文还研究了不同空间分辨率时气候要素的空间分析结果,表明研究长江流域水文过程采用4km分辨率为宜。

分布式光纤探测地裂缝的理论基础探讨

地裂缝监测是科学认识其成灾机制并进行灾害防治必不可少的工作。高空间分辨率分布式光纤感测(DFOS)技术的发展及其在地质和岩土工程监测中的应用,为地裂缝的精细化探测提供了技术支撑。本文探讨了DFOS技术探测地裂缝的理论基础。以地裂缝形成过程中土体的张拉破坏模式为例,结合传感光缆应变的特点,提出了基于线应变的地裂缝形成判定准则:Rs=ε3/εt(其中,εt为土体的极限拉应变,ε3为最小主应变)。当Rs小于1时,最小主应变小于极限拉应变,土体未发生张拉破坏;当Rs大于1时,土体发生张拉破坏,地裂缝形成。在此基础上,对DFOS探测地裂缝过程中存在的空间分辨率效应、传感光缆-土体界面效应、应变局部化效应、温度效应和应变传递效应及其对策进行了分析和讨论。在实际应用中需针对不同的地质条件和监测需要,对这些效应进行分析和处理,以提高监测结果的准确性。

活性污泥胞外聚合物提取方法优化

试验对比了不同离子交换树脂(CER)含量和pH条件下胞外聚合物(EPS)的提取效果差异。结果表明,EPS各组分提取浓度均随离子交换树脂用量增加而增加,但各组分趋势不同。TOC的最佳树脂剂量为100 g CER/g VSS,而蛋白质、多糖和DNA的最佳树脂剂量约为70 g CER/g VSS。pH值对TOC、DNA和多糖的提取浓度影响较小,但对蛋白质影响比较大。各提取条件下,EPS各组分提取浓度随时间的变化过程可以分为平稳增长期、快速增长期及稳定期。

活性污泥胞外聚合物提取动力学模型

为研究活性污泥胞外聚合物(EPS)提取过程中各参数间的基本关系及优化EPS提取过程,建立了EPS提取过程中浓度随时间变化的动力学模型,并通过前人研究数据和本次试验数据对模型进行验证.结果表明,模型对一些经典文献中的数据拟合效果较好,拟合系数(R2)均大于0.94.对MLSS为(1064.47±298.70)mg/L,MLVSS为(822±147)mg/L的活性污泥进行EPS提取,TOC和蛋白质的拟合效果较好,但多糖和DNA的拟合效果不理想.该模型可以大致估算试验中EPS的最大提取量及任一时间的EPS产量.

粘聚律的分离功分析以及一种一致关联粘聚律

在粘聚元或者粘聚域模型中,能够预测混合失效模式(mixed mode)的粘聚律是通过关联界面的法向分离和切向分离来建立的.考虑完全剪切失效机制的Xu-Needleman粘聚律是目前文献中应用最多的关联粘聚律之一.该文提出粘聚律一致关联准则,采用界面分离功分析法,证明了考虑剪切失效机制的Xu-Needleman粘聚律在混合失效模式下,属于非一致关联粘聚律.理论分析证明,考虑剪切失效的Xu-Needleman粘聚律仅在界面的法向分离功与切向分离功相等的情况下能够正确刻画混合失效模式.基于粘聚律一致关联准则,在考虑剪切失效的Xu-Needleman粘聚律的基础上,进行修正提出一种一致关联粘聚律(CCC).分析证明,这种修正的一致关联粘聚律克服了原有Xu-Needleman粘聚律非一致关联的弊端,能够更好刻画混合失效模式下的破坏行为.

离散选择高阶段Logit模型的建模与预测——以上海城市外围大型居住社区为例

离散选择Logit系列模型的发展层次顺序是:二项、多项、巢式与交叉巢式、混合Logit(连续及离散潜在种类模型)、嵌入潜在变量的混合选择模型、动态Logit模型。建立高阶段Logit模型算法是当前研究快速城市化进程中居民交通方式选择与预测的最新技术手段。2000年,Daniel M教授,以"对分析离散选择的原理和方法所做出的发展和贡献"获诺贝尔经济学奖。2012—2014年,作者深入学习了离散选择Logit系列模型及标定预测,结合上海城市外围大型居住社区在中国"十二·五"期间,快速城市化进程中的演变,开展了基于高阶段Logit建模算法研究,取得了理想的成果。针对高阶段Logit模型(混合Logit模型、混合选择模型、动态Logit模型)进行了建模、算法、选择概率与消费者剩余预测的理论分析,建立了上海市外围大型居住社区居民交通方式高阶段选择模型。结果显示,6种政策方案中,附近设商业能最大改善出行质量并保证公交优先。高阶段Logit模型理论实际结合后,能很好地发挥其为政策方案决策定量支持之作用。

基于改进直接刚度法的加州某桥梁结构损伤评估研究

利用OpenSees有限元软件对美国加州地区的Truckee-I80/Truckee River Bridge(TRB)桥梁结构进行了数值模拟。然后应用改进的直接刚度法对该模型进行了有无测量误差下的单处、多处损伤评估;同时对该桥进行了相应的推覆分析以及地震动输入下的非线性损伤评估。评估结果表明:改进的直接刚度法对以弯曲变形为主的桥梁结构的损伤评估是有效和可行的。