智能时代机械自动化安全技术应用发展趋势探析——评《机械安全技术及应用》

在人类发展历程中,机械应用使人类极大提高了生产效率,也赋予了人类改造自然的强大力量。尤其是近现代科技革命以来,机械对社会迅速发展的促进作用巨大,在当今世界机械已经应用到生产的各个领域。自从机械技术大规模应用以来,机械安全技术也随之产生,毕竟机械具有强大的力量,一旦出现安全问题,就可能会带来难以预测的伤害。机械安全技术发展与机械应用推广是相互促进的,机械安全技术发展推动了机械应用推广,而机械应用推广又提高了机械安全技术要求。尤其是随着近现代人本主义管理理念兴起,工业生产中应用机械技术更注重人的安全与健康要求,进一步促进了机械安全技术的发展与进步。随着科学技术的迅猛发展,尤其是自动控制技术与智能化技术时代到来,机械自动化发展趋势不可阻挡。     

微污染河水旁路复氧修复效果及污染物去除动力学特征

为改善受污河流水质,保障小城镇饮用水安全,在野外条件下构建DW(跌水池)、SW(深水池)和QW(浅水池)3种装置对微污染河流进行旁路复氧修复,考察不同装置对污染物的去除效果及进水污染物负荷及水力负荷对污染物去除的影响.结果表明,3种旁路复氧修复装置在较高进水ρ(DO)情况下,能够进一步提升ρ(DO),复氧作用表现为QW>DW>SW.DW、SW和QW对NH₄+-N、TN、TP和COD_Mn的平均去除率分别为39.5%~41.8%、1.0%~25.8%、13.8%~16.4%和6.4%~8.8%.污染物出水浓度和进水负荷具有较强的线性关系(R2>0.8);随着水力负荷的降低,污染物去除效果均有所提升.一级动力学模型可以较好地模拟修复系统中水力负荷与污染物去除的关系(R2>0.9).      

近断层山体地形三维地震动放大效应谱元法模拟∗

采用勒让德(Legendre)谱元法,结合动力学有限断层破裂理论,对一邻近隐伏发震断层的山体进行三维地震动模拟分析,获得山体表面加速度、速度、位移响应时程和加速度反应谱。结果表明：(1)加速度方面,60°倾角倾滑逆断层作用下,山体背向断层一侧的 PGA 明显大于迎向断层一侧;对 90°直立型断层情况,山体背向断层一侧的水平向 PGA 同样明显大于迎向断层一侧,但对于竖向 PGA 分布,该现象不明显;倾滑断层作用下最大 PGA 一般均出现于山顶附近,60°倾角逆断层情况下山顶 PGA 可达山脚平坦位置的 5 倍左右,而垂直断层情况下则放大 2~3 倍, 同时山体表面多处产生竖向峰值大于水平向峰值的现象;加速度反应谱显示场地山顶处卓越周期明显长于其他位置。(2)速度方面,山体表面各观察点位在时程上表现出单向和双向长周期大脉冲特性,反映出明显的方向性效应。     

基于能值定理的生态足迹模型修正研究

能值生态足迹模型是定量分析区域可持续发展的重要方法,然而其计算未考虑到经济发展和科技进步对生态承载力的影响,得出的结论往往具有一定的误差.因此,本文引入社会经济虚拟承载力账户对该模型进行修正,并以长沙市为例进行验证.结果表明:通过相关性对比分析,修正模型可突破传统模型具有生态偏向的弱可持续性评价局限,其计算结果更加科学合理.基于修正模型,2000~2011年长沙市的生态承载力变化不大,年均值为2.31hm2/人,而生态足迹呈现快速增长趋势,年均值为2.44hm2/人.这导致该地区出现逐年加剧的生态超载现象,年人均生态赤字为0.13hm2/人.通过多元统计分析方法得出,农牧业生产和重工业能耗的压力大是造成其生态赤字的主要原因.     

不同氮素浓度与空间条件下青萍生长特征

以西部地区优势浮萍品种青萍为实验对象,研究了它在不同总氮(TN)初始浓度和空间条件下的生长特征。结果表明,在表面积为95 cm2,TN初始浓度为0、1、2、3 mg/L的条件下,青萍的生长能较好地服从经典生长模型,对数生长阶段的相对生长速率(RGR)随TN浓度的增长而线性增长,分别为0.10、0.11、0.13、0.13 d-1。在TN浓度为10 mg/L,表面积为95、130和230 cm2的条件下,青萍的生长能较好地服从Logistic生长模型,其环境最大承载量和对数生长阶段的RGR分别为1 899、2 101和1 962 g/m2以及0.21、0.21和0.20 d-1。     

甘氨酸-β-环糊精对菲的增溶、解吸行为研究

为改善β-环糊精的水溶性,将β-环糊精和甘氨酸在碱性条件下用环氧氯丙烷连接起来,得到水溶性极好的甘氨酸-β-环糊精,研究了甘氨酸-β-环糊精对菲的增溶、解吸行为,考察了pH、甘氨酸-β-环糊精初始浓度、温度、不同环糊精类型对菲解吸的影响。结果表明,甘氨酸-β-环糊精对菲的增溶效果显著,其初始质量浓度为30 g/L时,对菲的增溶倍数可以达到近30倍;甘氨酸-β-环糊精对菲的解吸随pH的升高而降低;升高甘氨酸-β-环糊精初始浓度和温度有利于菲的解吸;甘氨酸-β-环糊精对菲的解吸好于α-环糊精和β-环糊精,甘氨酸-β-环糊精对菲污染土壤的解吸符合准二级动力学方程。该静态解吸研究可以为菲污染土壤的修复提供基础信息。     

潜流人工湿地对微污染河水的净化效果

为了探讨潜流人工湿地对微污染河水的净化效果,在野外条件下构建潜流人工湿地,分析了湿地中pH、氧化还原电位(ORP)和DO的进出水变化,考察了湿地中污染物的净化效果,探讨了温度对湿地净化效果的影响。各湿地进、出水DO浓度相差不大;除美人蕉湿地外,其余湿地出水pH较进水变化较小;植物湿地出水ORP较进水均有所增大。植物湿地对污染物的去除效果均优于空白湿地,且随着气温的升高,NH4+-N、TN和CODMn的去除率逐渐增加,去除率分别可达90%、50%和20%。TP去除率却未随温度发生明显变化,始终波动在30%～60%之间。相关性分析结果表明湿地中NH4+-N和TN的去除率与温度相关,较低的有机物浓度造成CODMn的去除率与温度相关性差,由于湿地对磷的去除主要以颗粒态磷(PP)为主,TP的去除与温度不相关。     

基于情绪评价的城市公共空间认知度与品质测度北大核心

通过“情绪评价法+问卷法”构建认知度与品质评价模型,以大连市为例,对公园、广场、街道3种类型公共空间进行实测。结果发现:①大连各类公共空间认知度差异明显,其中,广场认知度最高,街道、公园认知度较低;实体空间的交通可达性、开放度和视觉可识别性,空间功能的社交力和时代性,虚拟空间的宣传度和传播度等均会对城市公共空间认知度产生影响。②街道空间品质差异性明显,存在复杂特征,呈现出“非常积极”“中性”“一般消极”“非常消极”4种情绪类型;公园以“一般积极”情绪为主,广场空间品质差异性最小;街道类型公共空间应是品质提升的重点和难点。③大连市城市公共空间认知度和品质具有高度相关性,但各类型公共空间认知度与品质之间的相关性存在明显差异。认知度与品质通过空间意向相互关联相互影响,认知度具有“空间实体可达性”和“空间意向可达性”的双重属性,并受多种因素影响。     

近断层场地中衬砌隧道对平面SH波的散射∗

采用间接边界单元法，求解断层场地中衬砌隧道对平面SH波的散射。首先，通过IBEM求解半空间波动问题的思路，在单层位势理论下，将虚拟荷载施加于散射体表面构造散射波场。然后根据交界面处位移连续条件和应力连续条件建立方程，进而求解得出虚拟荷载密度。半空间自由波场与散射波场通过叠加得出总波场，将得出的结果与现有的精确解进行对比，从而使本方法的计算精度得到验证。最后，通过求得的详细数值结果，讨论了半空间中断层场地和衬砌隧道对平面SH波的散射规律。数值分析结果表明:近断层场地衬砌隧道附近SH波的散射同无断层情况相比差异显著，动力反应特征主要依赖于不同断层倾角、隧道与断层距离、SH波入射角度、入射频率等参数。总体上看，SH波入射下，当衬砌隧道位于断层上盘时，断层的存在对衬砌隧道的动应力集中因子会有一定的缩小效应；当衬砌隧道位于断层下盘时，断层的存在对衬砌隧道的动应力集中因子会有放大效应，应力增幅可以达到30%。实际隧道结构动力分析宜根据实际工况考虑断层存在的影响。     

复合填料曝气生物滤池在中水回用中的应用及效益分析

采用活性碳+椰壳复合填料曝气生物滤池对污水处理厂出水进行深度处理。运行结果表明,在水力停留时间4 h、气水体积比3∶1工况下处理效果最佳,COD、NH3-N及色度平均去除效率分别为46.71%、80.32%、89.29%。稳定运行一周检测出水部分指标,出水达到GB/T 18920—2002《城市污水再生利用-城市杂用水水质》与GB/T 18921—2002《城市污水再生利用-景观环境用水》水质标准。项目年减排污水36.5万吨,COD 18.25吨(进水COD按50 mg/L计),NH3-N2.19吨(进水NH3-N按6.0 mg/L计),TP 0.37吨(进水TP按1.0 mg/L计),环境效益良好。项目年收益70.08万元,投资偿还期为2.13年,内部收益率45.77%,经济效益良好。