基于失效模式的船体典型加筋板极限承载能力预报

目的 探究失效模式对加筋板极限承载能力的影响,并提出加筋板极限承载能力预报方法。方法 利用非线性有限元法,对某典型船体加筋板模型进行分析。考虑加筋柔度与甲板柔度2种主要影响因素,分析加筋板的破坏机理,明确不同失效模式下甲板柔度与加筋柔度对加筋板极限承载能力的影响规律,并提出不同失效模式下加筋板极限承载能力的经验公式。结果 甲板柔度一定时,随着加筋柔度的增加,加筋板的破坏模式由板与加筋的局部屈曲,变为板格的局部屈曲,最后演变为加筋板的整体梁柱屈曲。板格宽度较低时,随着加筋高度的增加,加筋板的破坏模式会由梁柱屈曲变为板格屈曲;板格宽度较大时,不同加筋高度的加筋板破坏模式均为板格屈曲。不同失效模式下,加筋板的载荷位移曲线也呈现出不同的趋势。结论 加筋柔度与甲板柔度二者之间的数量关系会导致加筋板呈现出不同的失效模式,此时二者对加筋板极限承载能力的影响规律会有所不同。此外,在设计阶段,需保证加筋与甲板的刚度匹配,避免出现材料利用率过低的现象。     

城市化对河流着生硅藻物种和功能多样性的影响—以深圳市河流为例

着生藻类是河流生态系统的主要初级生产者, 了解城市化对着生藻类多样性的影响对于城市河流管理具有重要意义. 本研究以深圳市河流为例, 研究了河流着生硅藻性状及物种、功能多样性对城市干扰的响应. 研究发现城区和郊区的水质状况差异显著. 城区样点的NH₄⁺-N、NO₂-N、TN、TP和DOC浓度是郊区的3~20倍不等. 水环境的巨大变化也导致了河流着生藻类生物多样性的变化. 城区组物种丰富度、Pielou指数和Simpson指数均显著高于郊区组, 而功能均匀度则显著低于郊区组. 并且在21个硅藻性状中, 有15个性状在城区和郊区组间存在显著差异. 进一步用随机森林模型拟合着生藻类生物多样性与水质指标的关系, 结果发现硅藻性状对城市化反应较其他指标更为敏感. 特别是小型、可动、低共位群和运动群这4个性状指标, 构建的随机森林模型解释率能达到40%~60%, 而生物多样性指数构建的模型解释率只有15%~25%左右. 总体来说, TP和TN是影响城市河流着生硅藻多样性的主要水质指标. 在营养水平高的城市样点. 个体较大、能够移动的硅藻占有主导地位; 而在营养水平较低的郊区样点, 个体较小、有柄的低共位群硅藻更具优势. 我们的研究表明了硅藻性状在响应环境变化方面的敏感性, 硅藻性状是对河流生态状况进行评估的一项重要工具.     

基于转置EKMA曲线的湖南省臭氧生成敏感性分析

基于湖南省2015—2020年夏秋季的污染物及气象观测数据，分析了臭氧（O₃）污染的时空特征和生成敏感性。湖南省中部和北部的O₃污染较为严重，且主要发生在9月，午后O₃峰值常与早高峰的NO₂浓度有较高的相关性。采用转置EKMA曲线方法探究了O₃在NO₂维度和VOCs反应活性维度下的生成敏感性。在 NO₂维度下，NO₂控制区和NO₂-VOCs过渡区的NO₂质量浓度为7 ~ 13 μg/m³，NO₂-VOCs过渡区和VOCs控制区的NO₂质量浓度为15~17 μg/m³。在VOCs反应活性维度下，当NO₂质量浓度大于10 μg/m³时，VOCs反应活性越高，O₃浓度越高。在高VOCs反应活性（30 ℃或以上）时，NO₂浓度每降低1 μg/m³，各区域的O₃质量浓度能降低约8 ~ 9 μg/m³。结合NO₂ 和VOCs反应活性2个维度，得出湖南省午后O₃生成以 NO₂控制区和NO₂-VOCs 过渡区为主，在晴天干燥和高温条件下，减排NO₂可有效降低O₃浓度。转置EKMA曲线方法为缺少长期VOCs观测的区域提供了研究O₃生成敏感性的新思路。