不同矿井煤样变形破裂过程中的电荷感应实验研究

采用单轴压缩煤电荷感应信号测试系统,研究了不同矿井煤在不同加载速度下变形破裂过程中的电荷感应规律。研究结果表明,煤样在加载初期即有电荷感应信号,随着应力水平的增加,不断有电荷感应信号产生,且信号幅值不断增加,在应力峰值前后电荷感应信号最强,信号也最为丰富,煤样主破裂发生后仍有明显的电荷信号,但信号幅值较小;在煤样应力发生突变时有较强的电荷感应信号产生;抗压强度越高、冲击倾向性越强的煤样,电荷感应信号也越强,信号越丰富,持续时间越长;加载速度越大,所产生的电荷感应信号越强。电荷感应信号与煤的变形破裂和煤样类型有一定关系,可以用电荷感应信号反映煤的破坏程度。     

岩石变形破裂过程中电荷感应信号的检测

设计了采用非接触方式、高放大倍数、高效率的电荷传感器,并给出了电荷传感器的设计原理和技术指标。利用研制的电荷传感器对岩石变形破裂过程中产生的电荷感应信号进行了检测试验。结果表明,岩石在变形破裂过程中会产生电荷感应信号,并能够被研制的电荷传感器检测到;电荷感应信号是瞬时脉冲的;随着加载应力水平的增加,电荷感应信号强度增强,在峰值应力前,电荷感应信号强度达到最大值;在破裂面接收到的电荷感应信号较强,主破裂面接收到的信号最强,因而电荷的产生和岩石的破裂有很大的关系。作为正在探索的检测岩石破坏过程的手段之一,电荷感应方法应是一种很具潜力的方法,值得深入研究。     

美开发的新型设备可“凭空”发电

正近日,美国马萨诸塞大学阿默斯特分校研究人员在《自然》杂志发表研究报告称,他们开发出一种新型发电设备,能够通过一种蛋白纳米薄膜,利用空气中的水分产生电能。研究人员表示,这种"凭空发电"的技术可能对可再生能源、气候变化等产生重大影响。研究人员将这种新设备称为"空气发电机",其最主要的构件     

科学家发现超快电荷存储原理

正近日,复旦大学微电子学院教授周鹏团队针对主流电荷存储器技术,发现了硅基闪存技术的原理瓶颈,提供了可以应用于硅材料的器件模型,实现了超快速度,为统一存储器的发展提供了技术途径。相关成果在线发表于《自然—纳米技术》。     

论多元化、创新型科技期刊编辑出版人才的培养

针对当前科技期刊发展中面临的机遇和挑战,从网络信息化时代赋予科技期刊工作的新内涵的角度,分析了科技期刊编辑人员的现状及亟待解决的问题,提出了培养多元化、创新型编辑出版人才的方法和途径。分析结果表明:期刊市场的竞争,其核心是人才的竞争。科技期刊编辑出版人员素质的高低,不仅决定着科技期刊的质量,而且决定着科技期刊参与市场竞争的实力。因此,提高科技期刊编辑出版人员的素质和水平,培养和造就一大批多元化、创新型编辑出版人才是科技期刊走向市场的前提条件。     

驳船池火灾的危险性分析

从现代社会中广泛用于原油运输的船只入手,介绍了在原油转移的过程中发生意外泄漏而产生池火灾的几个重要参数模型。结合热辐射伤害的破坏准则,对死亡、重伤、轻伤的范围进行了量化研究,进一步分析了池火灾所造成的直接财产损失和间接的财产损失,并给出了相应的计算模型。以湘江边上一艘驳船发生柴油泄漏后产生的池火灾为例,计算分析结果表明:池火灾对周围一定半径内造成巨大的财产和人员损失。     

低纬高原大气电场特征及其在预警中的应用

通过对2006年7月- 2007年6月云南地闪定位网探测资料和玉溪大气电场仪资料分析,研究了高原晴天大气电场和雷暴天气过程的电场演变特征.结果表明:高原晴天大气电场具有明显的日变化和月变化特征.低纬高原地区雷暴云具有偶极性和三极性两种结构,但大多数雷暴具有偶极性电荷结构,不同电荷结构的雷暴云的放电特征不同,偶极性时主要为负地闪,地闪活动较活跃；三极性时主要是正地闪,地闪活动较少.根据雷暴云近地面电场变化特征,探讨了大气电场仪预警地闪的方法,首次提出极性变化预警法,其命中率和提前预警时间都明显优于阈值预警法.     

“去皮”打开多晶材料热电应用大门

正热电发电机能将废热转化为电能,而且不产生温室气体排放。这些设备为火星探测器提供了动力,但高昂的成本阻碍了其广泛应用。现在,研究人员找到了一种制造便宜又高效的热电材料的方法。这可能为新一代更环保的汽车发动机、工业炉和其他能源产生设备的研制铺平道路。相关论文近日刊登于《自然—材料》。     

压电效应

压电效应是皮埃尔.居里(Pierre Curie,1859-1906)在21岁时同其兄长雅克·保罗·居里于1880年在研究红外线波长时发现的,石英晶体在外力作用下会产生电荷,其机械能转变为电能的是正效应,相反为逆效应。压电效应的发现为晶体物理学的分支——压电学奠定了基础。在现代科技领域具有极为重要的价值和广泛的应用。 皮埃尔·居里和玛丽·居里夫妇曾因发现钋和镭两种放射性元素获1903年诺贝尔物理学奖。我国物理学的开拓者和奠基人严济慈1923年赴法留学,即研究压电效应,居里夫人曾慷慨地把居里先生生前发现压电效应时用的晶体片提供给     

一次飑线过程的全闪活动特征分析

结合VLF/LF全闪定位系统、多普勒天气雷达、探空资料,对2013年7月5日江苏地区一次典型飑线过程的全闪活动特征进行了详细分析。结果表明:云地闪比的下降、上升预示着飑线过程中雷暴的加强、减弱;云闪主要分布在4~8 km高度,云闪频数最大值出现在5 km处;结合云闪变化情况和探空资料推测雷暴云内电荷为三极性电荷结构;对流区的闪电密度远大于层状云区。相比于正地闪,负地闪集中在雷达回波的强对流区。云闪发生位置更具随机性,易发生在弱回波区和层状云区;闪电的发生与云顶高度有很高的相关性,云闪发生位置与剖面反射率因子中强回波区的发展有很好的一致性。     

社会化救灾人员虚拟配置研究

救灾物资的配置对防灾减灾工作具有重要意义,并获得广泛关注,但救灾人员的配置研究还未引起足够的重视。在回顾相关文献的基础上,界定了角色和社会化救灾人员的内涵,以此为基础,构建了社会化救灾人员虚拟配置的概念模型,并采用复杂任务模型模拟运行社会化救灾人员虚拟配置的运行。以某城市某次暴雨灾害为例,仿真了社会化救灾人员虚拟配置模型的运行过程。研究表明:以角色理论为基础的救灾人员虚拟配置,扩大了救灾人才数量,提升了人才使用效能,降低了储备成本,实现了救灾人才的角色聚集效应。     

基于PVDF传感器的无线冲击加速度测量研究

为研究基于压电薄膜(PVDF)的冲击加速度测量,本文建立了PVDF冲击加速度的无线测试平台。首先,在分析PVDF的压电机理、工作模式基础上,给出了冲击加速度的测量电路模型;其次,针对柔性结构,与电阻应变片进行对比标定,给出了峰值电荷q与结构应变ε的关系;针对刚性结构,与冲击台自带的压电加速度传感器进行了对比和标定,给出了峰值电荷q与峰值加速度a的关系;最后,搭建了以Imote2和YE6241台式冲击台为核心的无线PVDF压电信号采集的平台,采样速率为420 Hz,和有线进行对比,验证了本文设计的无线冲击加速度测试平台的准确性和可信性。实验表明,这种无线冲击加速度测试平台具有采样速率高、灵敏度高、质量轻、无需布线、使用方便等特点,具有较好的研究和应用前景。     

基于系统动力学模型的影剧院人员疏散策略

随着社会的发展,人们对生命的重视程度日益增强,大型公共场所临灾情况下人员疏散问题的研究也越来越有实际意义.分析以往影剧院火灾事故可以发现,不正确的疏散逃生行为所引起的通道堵塞,是导致人员大量伤亡的一个主要原因.根据系统动力学原理,应用STELLA系统软件,建立了基于粗网络模型的人员疏散模型.以影剧院发生火灾为例,分析了采取不同疏散策略所产生的避难效果差异,找出了最佳的疏散策略.所提研究方法和建立的模型,对于合理设计疏散路线和优化建筑物的出口与通道结构具有一定的实用价值.     

社会化救灾人员储备的PSR机理研究

自然灾害多发条件下,救灾人力资源的储备引起了人们的注意,但关于社会化救灾人员储备机制的研究还很少受到研究人员的重视。综合应用人力资源管理、经济学、灾害学等多学科理论与方法,界定了社会化救灾人员储备的概念和特点,通过采用PSR模型,从自然灾害损失、人才供给不足的视角分析了社会化救灾人员储备的现实驱动力,从公共物品、人力资本和非盈利组织等理论视角探讨了社会化救灾人员储备的理论驱动力。在此基础上,研究了社会化救灾人员储备的现状及其存在的问题。最后,针对存在的问题,从储备模式和管理对策方面,提出了保障社会化救灾人员储备有效运行的响应机制,为促进社会化救灾人员储备体系的建设提供参考。     

复旦大学新研究:可植入静脉的纳米发电机

<正>人们建造水坝和大型的涡轮机,将瀑布和潮汐的能量转化为电力。而为了实现更小规模的水流发电,中国复旦大学的科学家们开发了一种基于碳纳米管纤维的轻型发电机,可以植入在静脉内部并从流动血液中产生电力。2011年,瑞士研究人员开发了微型涡轮机,理论上可以植入人类动脉当中,并通过血液流动进行发电。复旦大学的研究人员研制的这种新型发电装置,其基于缠绕在聚合物核心上有序排列的碳纳米管,发电核心是由纤维状流体纳米器(FFNG)负责,电力来源于FFNG     

烟气连续排放监测系统频发性缺陷的处理及预防

针对华能宁夏大坝发电有限责任公司4×300 MW机组脱硫岛烟气连续排放监测系统(Continuous Emission Monitoring System, CEMS)在运行中频发故障问题,对故障产生的原因进行分析,提出改进措施。结果表明:采取加强管理、缺陷预防和提高人员技能等措施,可减少缺陷发生率,提高设备运行可靠性,从而保证脱硫环保设备稳定有效运行。     

读者信箱

正(上期答案)最近这些年,各地因为供电公司修建高压线和变电站引发的抗议冲突事件屡见不鲜,高压线一类的电力设施如此不受欢迎的原因之一是人们担心高压电产生的电磁辐射,那么科学界真的有研究结果证明这种电磁场会对人体健康产生危害,让儿童患白血病的可能性增加吗?首先,确实可以找到一些研究结果认为高压线产生的磁场可能增加儿童患白血病的风险。例如,英国研究人员曾发表论文认为高压电线附近居住的儿童患白血病的可能性会明显增加,统计结果发现,居住在有高压电线的电磁辐射下的儿童其白血病发病率为1/700,比居住在无电磁辐射的儿童发     

浅谈城市隧道工程设计与施工中的防火、防灾保护

由于隧道建筑结构复杂、环境密闭,加上人员密集,通风条件差,一旦发生火灾,可燃物产生的浓烟将从起火部位以一定的速度沿隧道迅速扩散,并呈现聚集不散的状态,难以排放,造成隧道内的烟雾及有毒气体浓度增高,对人员生命造成威胁,同时也大大增加了施救工作的难度,尤其是在隧道的中部发生火灾,问题更为突出。隧道内发生火灾后将会有较多的车辆和随车人员堵在其中,极易造成车辆连续燃烧或爆炸的连锁反应。短时间内使隧道的结构及通风和照明等设施遭到致命破坏,产生大的跨塌。在隧道施工过程中,因其建筑结构复杂,消防设施不到位,一旦施工人员的误操作引起施工现场火灾或其它安全事故,将比其它施工现场火灾更难扑救,对现场人员的疏散及施救也十分困难。     

地铁临近既有基础情形施工研究综述

对地铁临近基础情形施工的主要研究途径有3种:原位测试、模型试验和理论分析.按上述分类,系统地总结了过去几十年来的主要研究成果,其中着重介绍了近年来国内外的数值模拟研究成果,并展望了该领域中值得进一步研究的方向.     

城市突发公共安全事件人员相对脆弱性研究

设计了基于人员相对脆弱性判断和经验正交函数分解的城市突发事件人员相对脆弱性研究方法,以河南省焦作市为例,将城市划分为8个风险区,选择20项脆弱性影响因子,首先对每个脆弱性因子在8个风险区的人员脆弱性构造判断矩阵,然后以判断矩阵为基础进一步构造人员相对脆弱性矩阵,最后用经验正交函数方法研究突发事件人员相对脆弱性,分析突发事件人员脆弱性影响因子的区域差异,探讨了脆弱性因子和风险区之间的组合特征及变化规律,为城市人员脆弱性的研究提供一种新的思路,并为突发事件人员脆弱性的治理提供科学依据。