北京地区气溶胶质量浓度及组分随高度的变化

2000年6-7月在北京北郊利用气象观测塔对近地层大气中的气溶胶及其化学组分进行了观测,获得了代表夏冬2个季节的TSP,PM₁₀,PM2.5等不同尺度的气溶胶粒子质量浓度以及气溶胶中Al,Ca,Fe,S,K,Zn,Pb等30种化学元素质量浓度随高度变化的资料.结果表明:①在近地大气层中,气溶胶质量浓度随高度增加而减小,冬季尤为明显,平均而言,夏季边界层中的气溶胶质量浓度为近地层相应值的90%左右,而在冬季,这个比率变化于70%～80%之间.②大气中的元素总质量浓度随高度增加而降低,在冬季这种降低尤为明显.③对于绝大多数元素而言,它们在TSP和PM₁₀中的富集因子夏季随高度变化不大,但冬季它们在细粒子,尤其是在PM2.5中的富集因子随高度升高明显减小,而且地壳元素的减小幅度明显大于污染元素的减小幅度.      

渔塘坝微地域高Se环境中土壤Se的分布规律及其影响因素

选取迄今世界上唯一发生过人群Ｓｅ中毒的湖北恩施双河乡渔塘坝为研究区,在渔塘坝０．０１ｋｍ＾２的微地域内,土壤Ｓｅ的分布存在着显著的不均一性,控制渔坝土壤Ｓｅ分布的３个主要因素是地形,土壤粒度和成土母质的含Ｓｅ量及出露情况,其中地形是最重要的控制因素。土壤Ｓｅ的分布规律表明,在表生的中强化学风化环境Ｓｅ是一种极为活泼的元素,易于积累Ｓｅ的负地形是最易于Ｓｅ中毒发性的地貌位置。     

发动机黏接界面损伤破坏过程细观数值仿真

目的 揭示拉伸加载下发动机黏接界面的损伤破坏规律,以及典型参数对该损伤破坏过程的影响规律。方法 以建立的含预制宏观裂纹的硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂装药的黏接界面结构的细观有限元模型为基础,开展发生推进剂内聚损伤破坏、推进剂/衬层黏接界面损伤破坏和混合型损伤破坏的数值仿真计算,讨论不同损伤破坏形式下的裂纹扩展规律,以及推进剂基体强度、颗粒/基体黏接界面模量和强度、推进剂/衬层黏接界面模量和强度对损伤位置和损伤程度等的影响规律。结果 颗粒/基体黏接界面的“脱湿”是发生推进剂内聚损伤破坏时的主要损伤形式,损伤临界应变阈值约为30%。推进剂/衬层黏接界面损伤破坏时,裂纹扩展路径与预制裂纹方向一致。混合型损伤破坏包括颗粒/基体黏接界面“脱湿”、推进剂/衬层黏接界面脱黏和推进剂基体撕裂,裂纹在推进剂/衬层黏接界面发生扩展的临界应变阈值约为20%,颗粒/基体黏接界面发生“脱湿”损伤及裂纹扩展的临界应变阈值约为60%。推进剂基体强度、颗粒/基体黏接界面强度和推进剂/衬层黏接界面强度对装药黏接界面结构损伤破坏的影响更为显著,前2个参数的增大均能导致发生“脱湿”损伤的位置向推进剂/衬层黏接界面移动,...     

单自由度自动翻转平台力学特性研究

目的 提出一种单自由度自动液压翻转平台,综合分析其力学特性,验证是否适用于固体火箭发动机振动试验换向过程。方法 根据液压设计理论,推导液压缸伸缩位移与翻转角度的数学关系,通过对翻转架进行静力学分析,确定翻转平台的极限受力位置,并解析受力与翻转角度之间的具体关系。针对极限受力位置的翻转架连同机架联合体,进行静应力分析,验证其稳定性。结果 翻转架处于初始水平位置时,液压缸承受最大压力,翻转角度为90°时,液压缸受拉轴向力出现最大值。翻转架的应力分布不均匀,应力最大值出现在其中部,最大应力值远小于许用应力,其强度满足应用要求。结论 翻转平台的力学性能满足设计和使用要求。另外,极限位置静力学受力分析和运动过程分析的结合评价方法,能够合理判定轴支撑翻转类机械装备的力学性能。     

基于熵权-物元的水土资源生态安全探析

加强水土资源的风险管理对频频 发生的土地污染、水质恶化等生态安全问题的改善具有重要意义。 以中国的商品粮基地黑龙江省为例, 通过改进物元可拓模型、熵权法以及构建DPSIR指标体系对区域水土资源生态安全进行研究。 结果表明:2003—2016年黑龙江省水土资源生态安全水平整体呈先上升后下降趋势,可划分为2003—2008年(Ⅱ级危险)、2009—2012年(Ⅲ级敏感)、2013—2016年(Ⅱ级危险)3个相对稳定阶段。 这一变化趋势主要是由于工、农业万元产值耗水量等指标状态逐年改善及农业用水比例过高与生态用水比例不稳定。状态系统与资源环境系统对水土资源生态安全影响最为显著,响应系统与社会经济系统安全值增长最显著。生态用水比例、农业用水比例、地下水开采强度等指标安全等级的降低阻碍地区水土资源生态安全建设, 工、农业万元产值耗水量与农林水支出比例等指标安全等级的提升促进地区水土资源生态安全建设。     

郑州地区双线盾构隧道开挖对桩基础内力与位移的影响

为研究粉细砂层地区盾构隧道下穿建筑物对桩基础内力与位移的影响，以郑州粉细砂层地区盾构施工为例，采用有限元软件 MIDAS-GTS NX 建立地铁盾构隧道下穿建筑物的三维实体模型，分析盾构隧道下穿建筑物的不同阶段对桩体位移、内力的影响。结果表明:在郑州粉细砂层地区进行盾构施工时，盾构工程对桩基础底部位移的影响较大，位移最大值大多发生在桩底；盾构施工对桩身轴力的影响表现为桩身轴力最大值位于距隧道1倍洞径范围内。在进行双线盾构隧道施工时，应在临近、远离2个阶段注意工程的安全与防护问题，并采取相应的预防和保护措施。     

城区建筑施工的环境影响风险评估研究

旧城改造、城中村开发是城市建设发展的重要内容,造成了城区建筑施工场地增多,施工过程对周边环境可能造成一定的不利影响。文章结合城区建筑工程施工特点,利用层次分析法,对城区建筑工程施工的环境影响风险进行评价,提出相应评价指标和因子权重,同时建立物元可拓模型,计算出关联度,从而得到风险等级和主要风险因子。研究结果表明,城区建筑工程施工的环境影响风险等级为中等风险,风险来自噪声、扬尘、安全、排水污染和水土流失五大方面,共15个风险因子,针对风险因子及风险等级,提出相应措施,以达到降低风险的目的。     

高压管汇磁致伸缩导波缺陷检测模拟研究

针对高压管汇导波缺陷检测问题，基于磁致伸缩效应，借助COMSOL有限元仿真软件，建立高压管汇直管段的导波缺陷检测模型，探究导波的激励条件及缺陷检测效果，分析不同参数对缺陷附近磁感应强度分布的影响。研究结果表明:在频率为10 kHz的正弦电流信号激励下，可产生沿管道轴向传播的T（0，1）模态导波，并能辨别缺陷处的回波信号。改变缺陷的尺寸参数时，缺陷附近的磁感应强度随着缺陷深度增加呈增大趋势，随轴向宽度增加呈减小趋势，不同形状的缺陷对应的磁感应强度存在一定的差异；改变激励条件，磁感应强度均随激励电流、激励频率的增加呈不断增加趋势。     

Development of double-variable seismic fragility functions for oil refinery piping systems

Seismic risk assessment of piping systems, as a group of vulnerable facilities in oil refineries, is mostly based on the single-variable fragility curves. However, it is well-known that the fragility curves, developed based on a single intensity measure (IM), are not much reliable. For increasing the confidence level of seismic risk assessment of piping systems, it was tried, in this study, to develop double-variable fragility functions by using peak ground acceleration (PGA) and peak ground velocity (PGV) together as the IMs. For this purpose, the piping system of the ISOMAX Unit of Tehran oil refinery was considered, and modeled by a powerful finite element analysis program under various loadings, including gravity, pressure and seismic loads. For seismic analyses 157 set of three-component earthquake records were employed, with PGA and PGV values varying respectively from around 0.1 g–0.6 g and 10 cm/s to 60 cm/s. By using the nonlinear time histories analyses results, two single-IM fragility curves and one double-IM fragility surface were developed based on the probability of exceedance of the maximum created stress, considered as the ‘damage index’, from the allowable stress. The results indicate that using PGA and PGV jointly, as the IMs in the development of fragility functions, provides more reliable vulnerability estimations. For example, the single-IM fragility function gives, for PGA = 0.2 g, a probability of exceedance of 75%, while by using the double-IM fragility function this probability may change from 30% for PGV = 10 cm/s to 95% for PGV = 60 cm/s.     

滑坡灾害中埋地管道稳定性分析

滑坡灾害导致的管道局部失稳是油气管道面临的严重威胁之一。为了探讨滑坡灾害中工程管道位移、应力随参数的变化规律，研究管道结构稳定性，采用有限元方法，以管道外径、径厚比、滑坡宽度为研究变量，计算并分析了在滑坡灾害中管道位移、应力和稳定性。研究结果表明:增大管道外径可以有效抑制滑坡灾害中管道位移，同时随着管道外径的增加，管道最大位移呈现二次曲线降低，并且径厚比越小管道位移增量越小；滑坡灾害中管道的最大应力发生在滑坡中心和两端位置；以外径为0.965 m管道为例，屈曲特征值分析结果显示，随着管道径厚比的增大，屈曲特征值呈二次曲线减小；随着管道外径的增加，屈曲特征值呈线性增大，并且屈曲位置发生在滑坡段中间位置，管道所能承受的极限滑坡宽度约为70 m。