钠盐量影响下DD6单晶高温合金的高温热腐蚀规律研究

目的 开展镍基单晶高温合金DD6在950 ℃下的热盐腐蚀试验(95%Na2SO4+5%NaCl),探明涂盐量和涂盐方式(周期涂盐和单次涂盐)对DD6高温热腐蚀的影响规律和机理。方法 结合扫描电子显微镜、X射线能量色散谱、X射线衍射等设备,对不同涂盐量及涂盐方式下DD6的表面及横截面形貌进行观察分析,分析不同涂盐量和涂盐方式下DD6的高温热腐蚀机理。结果 DD6在950 ℃下主要发生碱性熔融热腐蚀,同时伴随氧化、硫化和氯化等过程。高温热腐蚀使得DD6合金表面生成的保护性氧化膜被熔融态的腐蚀介质破坏,导致O、S、Cl等外部元素通过氧化膜的缺陷进入DD6基体中,在合金的亚表面发生内氧化、内硫化以及内氯化反应,横截面上出现明显的腐蚀层,其主要由氧化物以及硫化物组成。随着热腐蚀的进行,DD6表面物质发生了剥蚀,沉积盐量的增加导致剥蚀现象越加严重,合金内部致密的组织结构也被破坏,横截面上出现了大量孔洞、裂纹等缺陷。在相同涂盐量下,周期涂盐法使得DD6的腐蚀程度高于单次涂盐法。结论 DD6高温热腐蚀行为与涂盐量及涂盐方式密切相关,相同涂盐方式下,涂盐量越大,DD6热腐蚀更加严重。涂盐量一定时,周期涂盐法使得DD6的热腐蚀剧烈程度大于单次涂盐法,且DD6在上述热腐蚀条件下均发生剥蚀破坏。     

基于互相关时差法的核电安全壳泄漏定位方法研究

目的 基于声发射检测原理,探究一种适用于核电安全壳的泄漏定位方法。方法 首先,开展安全壳结构的声波传播特性研究;其次,基于时频分析,对安全壳泄漏产生的声信号进行滤波预处理,基于分布式传感网络,利用互相关系数曲线,估计不同传感器信号时延;最后,采用双曲线法,对泄漏源进行定位,得到定位观测点,对观测点进行离散系数加权,得到预测泄漏源位置。结果 安全壳上波速平均值为3 026.2 m/s,泄漏声信号的频带主要集中在15~80 kHz,没有明显的时域特征。采用该方法对模拟安全壳上的泄漏源进行定位,平均定位误差为4.31 cm。结论 安全壳上周向和轴向的波速差异不大,可近似认为是各项同性的。基于离散系数加权的互相关时差法定位效果良好,满足安全壳结构泄漏定位需求。     

温度对编织复合材料层合厚板冲击性能的影响研究

目的 研究室温和低温下编织复合材料层合厚板的冲击性能。方法 通过开展低速冲击试验和冲击后的压缩试验,对冲击响应曲线、冲击损伤容貌、压缩失效模式和剩余压缩强度进行分析,探讨冲击时的环境温度对编织复合材料层合厚板冲击性能的影响。结果 冲击后的编织复合材料层合厚板存在凹坑、分层、基体裂纹和纤维断裂等多种失效模式,压缩失效模式主要表现为横贯冲击损伤区域截断式破坏失效。结论 低温环境增强基体强度,降低了复合材料的冲击损伤程度,从而提高编织复合材料结构的剩余压缩强度。     

销轴滑动磨损条件下的极限承载力研究

目的 针对销轴在海洋环境下由于轴向滑动磨损造成的极限承载力变化进行数值模拟研究,得到销轴的极限承载力演变规律,为水下磨损结构的安全评估提供理论依据。方法 首先,运用ANSYS有限元分析软件,建立“柱-瓦”模型进行磨损计算,对滑动磨损方法进行验证。然后,建立实际销轴与锚链横档局部有限元模型,进行磨损分析,得到不同轴向滑动频率下的磨损数据。最后,计算销轴在失效准则下不同磨损深度等级(0、1、2、3 mm)的极限承载力,并根据磨损速度-磨损深度-破断力的映射关系得到其许用极限承载力和累计使用时间随磨损深度的变化曲线。结果 在典型工况(滑动频率为3 Hz)条件下,销轴连续工作约3 298 h,磨损深度可达3 mm,许用极限承载力下降14 180 N。结论 随着销轴轴向滑动频率的增加,销轴的最大磨损深度、总磨损体积、磨损速度均近似呈线性增长变化。在典型工况下,销轴许用极限承载力随着服役时间增长近似呈线性下降,且随着时间增加许用极限承载力下降趋势变缓。     

重点生物物种保护率试点监测研究

为探索重点生物物种保护率监测方法并实践应用,选取昆山和射阳作为试点县域开展重点生物物种保护率监测研究。结果显示,共监测到重点生物物种87种,其中动物79种,植物8种。受威胁物种39种,其中极危物种5种,濒危物种19种,易危物种15种。重点保护物种79种,其中一级保护野生动植物28种,二级保护野生动植物51种;昆山和射阳的重点生物物种保护率分别为97.73%和100%。提出,为实现重点生物物种保护率监测工作的业务化运行,支撑重点生物物种和生物多样性保护管理,需要不断加强生物多样性观测能力建设,建立生物多样性监测长效机制,完善生物多样性物种信息数据库;各相关部门应统筹协调,整合资源,形成合力,实现重点生物物种、生物多样性和生态系统的监测、管理和保护的协调统一。     

江苏省宿迁市某监测井地下水砷超标原因研究

江苏宿迁市中部某远离工业企业的监测井地下水砷（As）指标连续多期次超《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）Ⅳ类标准限值。为探究该监测井地下水As长期超标原因,通过在监测井附近新钻取岩芯沉积物中不同形态As的提取实验,结合新井和监测井中地下水的同步取样与水质参数的测试,系统分析了监测井点位地下水As超标的原因。研究结果发现,离监测井5 m处的新井地下水As质量浓度不超标,而监测井中As仍超标。对比新井和监测井的水质参数与沉积物中As的赋存形态发现,在还原性和弱碱性的环境条件下,地下水类型及地层沉积物中碳酸盐结合态的变化可能对地下水As质量分数有明显的影响,而铁-锰氧化物结合态与有机物-硫化物结合态的变化对As质量分数超标影响则有限。此外,不排除可能受到成井工艺不规范与监测井受到串层污染的影响。     

基于在线监测的南京市PM2.5中金属元素污染特征及健康风险评估

为了探究南京市细颗粒物（PM_2.5）中金属元素的污染特征及健康风险,利用在线多金属分析仪采集并分析了2022年南京市PM_2.5中10种金属元素的质量浓度,利用正定矩阵因子分解（PMF）模型进行金属元素的来源解析,并采用健康风险评价方法对其中5种重金属元素进行健康危害评估。结果表明,10种金属元素总的年均质量浓度为941.3 ng/m³,占PM_2.5年均质量浓度的3.4%;其中,铁（Fe）、钾（K）、锌（Zn）3种金属年均质量浓度占比为91.2%。来源解析结果表明,污染物主要来源于土壤尘、燃煤、秸秆焚烧及烟花爆竹燃放、机动车尾气排放及机械磨损。健康风险评价结果表明,锰（Mn）、钒（V）、镍（Ni）、砷（As）4种重金属元素的危害商（HQ）均＜1,均不存在非致癌风险;Ni、铅（Pb）的致癌风险（ECR）均＜10^-6,风险可控;As的致癌风险介于10^-6 ~ 10^-4之间,存在一定致癌风险。     

基于Sentinel-2与随机森林算法的太湖水生植被分布监测

基于2018—2021年太湖地区哨兵2号（Sentinel-2）卫星遥感影像和随机森林算法,结合植被敏感指数,开展太湖水生植被分布监测,综合分析了水生植被的时空变化特征,初步揭示了太湖水生植被的动态变化。结果表明,太湖水生植被分布面积有逐年上升的趋势,且年间变化具有明显的单峰型特征,表现为春季沉寂,夏季快速增长,秋季达到暴发期,冬季面积开始减退;太湖水生植被主要分布于东太湖、东部沿岸和贡湖,类型以沉水植被为主,其中浮叶植被主要分布于东太湖,挺水植被主要分布于东太湖沿岸的浅水区域;沉水植被主要分布于东部沿岸和贡湖;水生植被主要分布的东太湖水域,其水质总体优于太湖其他水域。     

跨海桥梁大尺度基础波浪荷载计算方法对比研究∗

波浪荷载是跨海桥梁基础的主要环境荷载之一。为了探究大尺度桥梁基础上各类波浪荷载计算方法的差异,分别采用了当前研究中较常用的Morison方程、规范、基于边界元法的三维绕射理论和基于Navier‐Stokes方程的CFD方法计算了某跨海桥梁大尺度圆端型沉井基础在规则波作用下的波浪荷载,研究了不同结构相对尺度对各方法计算结果的影响,并重点比较分析了后两种数值方法的三维流场分布,三维压力场分布,以及非线性二阶力效应的影响。结果表明,在结构相对尺度为0.2左右时,上述方法的计算结果接近,随着结构相对尺度的增加,边界元与CFD方法依然吻合较好,规范方法给出了较为保守的波浪荷载,Morison方程可能高估了波浪拖曳力的贡献。边界元与CFD方法计算得到的速度场与压力场结果整体趋势一致,但在沉井前端自由液面与物面,沉井侧面的波谷等局部区域会产生明显差异,这可能是由于二者考虑绕射效应与黏性效应的理论不同。在边界元方法中考虑非线性二阶力效应会使其波浪荷载结果小幅度增大,并在频谱中增加差频二阶力及和频二阶力成分,考虑非线性二阶力效应后,边界元与CFD方法的频谱曲线更加吻合,边界元方法能更精确地计算波浪荷载。边界元与CFD方法均能合理地给出大尺度结构物波浪荷载结果,研究结论可为跨海桥梁工程波浪荷载的准确计算提供了依据。     

地震作用下地裂缝场地土体的损伤量化分析∗

为研究地震作用下地裂缝场地的破坏特征和损伤变化规律,以西安f4地裂缝场地为背景,进行振动台模型试验。基于希尔伯特边际谱理论,通过土体内部实测数据对地裂缝场地损伤过程进行分析。结果表明:(1)地震作用下,地裂缝场地上、下盘土体变形不一致导致主裂缝两侧产生张拉应力,使得主裂缝不断开裂、扩展,破裂面为锯齿状,且上盘区域产生的次生裂缝更多;(2)损伤指数的发展规律与试验现象较为吻合,说明此损伤量化方法适用于评价地裂缝场地在地震作用下的损伤特征;(3)地表各测点的损伤指数和峰值加速度分布规律表现出较高的一致性,均在靠近地裂缝处达到最大,随着与地裂缝距离的增大而递减,表现出“上、下盘效应”,土体的损伤状况与输入峰值加速度、土层类别等因素有关。