结构应力逆向推演模型及其不确定度定量分析

目的 针对现有结构安全在线监测与评估方法存在的短板,结合人工智能方法探索新的解决方案。提出一种基于有限测点应力逆向推演整体结构应力分布的方法,以数据驱动的模式,基于神经网络技术搭建算法模型。方法 以结构有限元仿真数据为基础,运用相关性分析方法,获取代表结构响应特征的有限个测点,利用神经网络方法构建基于有限测点应力推演结构全场应力分布的算法模型。结果 以科学试验平台的连接器结构为对象,开展该算法模型的应用研究,并且对该应用实例下的算法模型开展不确定度分析,推演结果的相对不确定度u95rel为8.6%。结论 该算法模型的推演结果正确反映了结构总体响应特征。从建模过程角度分析,该算法模型的不确定度来源主要包括相关性分析方法、神经网络建模以及模型收敛条件3个方面。     

雷达吸波涂层海洋大气环境适用性试验研究

目的 分析一种雷达吸波隐身涂层在海洋大气自然环境下性能的变化规律。方法 对12个月不同阶段涂层的常规物理性能和电性能进行检测,其中常规物理性能包括宏观形貌、金相形貌、微观性能、附着力、抗冲击强度和红外光谱。结果 从宏观形貌看,涂层明度和色差值呈上升趋势,12个月明度增加1.22,色差值增加2.91,颜色向绿色和蓝色发展,失光率先增大、后减小,最大失光率为9个月时的34%。涂层附着力和试验时间呈现非线性关系,6个月时,附着力降低了18%,12个月时增大了24%。涂层在2～18GHz的频率范围内,吸波曲线大体呈“U”形,最低反射率随时间向低频方向偏移。涂层金相形貌、微观性能、抗冲击强度和红外光谱特征总体变化不明显。结论 在1a内,自然海洋大气环境对雷达吸波隐身涂层常规物理性能和电性能产生了一定影响,但在试验时间相对较短情况下,海洋大气环境对涂层老化的影响作用尚未充分显示,需要结合更长周期的试验数据进一步分析。     

扩散渗析法回收盐酸酸洗废水中的盐酸

为了从盐酸酸洗废水中回收盐酸,在静态扩散条件下采用模拟废水分别测定了HCl、FeCl_2在不同阴离子交换膜中的渗析速率以考察膜的分离性能,进而采用实际废水考察动态扩散时流量、流量比对回收率及回收酸浓度的影响.结果表明,用3362膜与DF120膜时,HCl的平均渗析速率分别为2.44×10~(-3) m/h和5.46×10~(-3) m/h,FeCl_2的平均渗析速率分别为1.49×10~(-4) m/h和2.67×10~(-4) m/h,酸盐分离系数可分别达到16.4和23.7.水酸流量比维持在1左右,流量维持在0.35 L/h的条件下,回收酸中盐酸浓度分别为0.26 mol/L和0.43 mol/L,FeCl_2浓度均小于0.002 mol/L,酸回收率分别为40%和65%,FeCl_2透过率均小于8%.     

天津沿岸海水中创伤弧菌的PCR检测和定量

采用普通PCR方法和SYBR Green实时定量PCR方法,根据创伤弧菌16S rDNA和23S rDNA基因间隔序列(internal transcribed spacer,ITS)设计引物,对渤海湾天津沿岸海水中的创伤弧菌进行了定性和定量检测.8个样品采集自天津市汉沽区沿岸海水,采集时间分别为2008年7月、10月和2009年3月、5月.PCR检测结果表明,这些样品都能扩增出276 bp的ITS序列,这些序列和GenBank上的同源序列(DQ462478)的相似性为96%～98%.用SYBR Green实时定量PCR方法测定了8个海水样品,样品中创伤弧菌的浓度为7.12×10~3～8.40×10~5 个/L,表明天津沿岸海水存在严重的创伤弧菌污染.     

基于化工发展胁迫的连云港生态风险预警研究

以区域生态风险预警为目的的区域生态风险评价工作,可以为政府实现有效的生态风险管理提供良好的决策依据.构建了包括化工风险压力指数、区域环境状态指数、区域生态风险管理指数的区域化工生态风险的评价指标体系,提出了根据区域生态风险评价结果进行生态风险状态以及趋势预警的具体方法.并据此对连云港地区进行了区域生态风险综合评价及状态预警.结果表明,研究区域多数镇化工总体而言风险不大,处于无警和轻警状态,分别占总数的11.1%和71.4%;中警状态占15.9%,包括人口稠密的连云港市区,云台乡和花果山等自然保护区以及灌河入海口;堆沟港镇属于重警区域,占总数的0.02%;无巨警区域.     

基于FDS的天然气集气站分离器喷射火特性仿真研究

天然气集气站火灾事故对集气站安全生产构成严重威胁,研究集气站内关键设备泄漏引发的火灾特性具有重要意义.基于大涡模拟(Large Eddy Simulation)数值方法,针对分离器内介质成分、相态等参数特殊性,采用火灾动力学模拟软件FDS建立集气站卧式气液分离器喷射火模型,对分离器典型泄漏孔径下的喷射火进行数值仿真,研究其火焰几何特性、火场温度及热辐射特性.结果表明,随分离器泄漏孔径的增大,喷射火火焰长度及火焰最大宽度也相应增大.大、小两泄漏孔径的喷射火在充分燃烧区域火焰最高温度分别为1 525 ℃和1 065 ℃.大孔径泄漏的喷射火热辐射值明显高于小孔径,并由于湍流浓度脉动的作用导致热辐射值波动较大,喷射火火焰轴向对称面与相距1.5 m的侧平面上测点热辐射峰值之比与泄漏孔径成正比.根据模拟结果,定量分析了两泄漏孔径下喷射火的危险距离,并提出相应的事故控制措施.     

臭氧紫外家庭装置联用对杯量饮用水的快速饮前消毒

确定了家庭臭氧发生器和紫外辐射微波炉联合使用的5种快速饮前消毒方式对杯量饮用水进行消毒的效果.消毒效果的评价采用异养菌平板计数(倾注法和涂布法,R2A培养基37 ℃培养72 h).O3/UV顺序各5 s通常可减少菌落数90%以上,最高可达99.9%;单独UV辐射5 s的效果虽然明显不如O3/UV,但去除率也经常高于90%;O3&UV同时5 s略好于UV/O3顺序各5 s,二者的去除率通常在50%以上;5 s单独O3则时常会增加菌落数.5种方法的消毒效果比较表明,臭氧与紫外辐射在常温下的O3/UV和UV&O3两种联合消毒方式中显现出了协同效应.     

甲烷水合物恒压分解动力学研究进展

相比气体水合物生成过程的研究,对分解过程的研究起步较晚且不深入,而研究水合物分解特征有助于水合物的开发、利用。为此,对甲烷水合物恒压分解动力学研究现状进行了分析和评价,主要评述了甲烷水合物恒压分解实验方法、恒压分解动力学参数的测定、恒压分解动力学模型构建等方面的内容,以期能够加深对甲烷水合物恒压分解动力学的理解及引起科研工作者的重视。最后,展望了未来气体水合物分解动力学的研究方向。     

镉胁迫对水浮莲幼苗生理功能的影响

采用水培实验,研究镉胁迫对水浮莲(Pistia stratiotes L.)幼苗生理功能的影响,包括叶绿素含量、叶片和根系中可溶性蛋白质含量、POD和SOD酶活的变化情况。结果表明,镉胁迫明显抑制水浮莲幼苗叶绿素和蛋白质合成,且随着镉浓度增加和胁迫时间延长,其抑制作用增强;在抗氧化酶活性方面,根和地上部分对镉胁迫的反应存在显著差异,重金属镉对水浮莲幼苗根系的损伤较叶片强。根系POD酶活在重金属胁迫下显著下降,且根中酶活对高浓度镉胁迫比低浓度条件下反应敏感。叶片POD、SOD酶活能够被诱导而升高。综合分析水浮莲幼苗在镉胁迫下的生理特性,其适用于低浓度镉污染水体的生态修复。     

瓦斯爆炸过程中火焰瞬时传播规律研究

在改善后的瓦斯爆炸试验条件下,为了得到任意位置的火焰传播速度,对火焰通过各传感器所处的位置与其对应时间进行统计分析,发现可以用二次抛物线方程来表达火焰传播距离与其对应时间之间的关系,由此推导火焰瞬时传播速度随管道位置变化的关系式,得到管道任意位置及任意时刻的火焰速度计算公式。研究发现:瓦斯爆炸火焰传播运动过程近似于匀加速直线运动过程;当加螺旋环时火焰传播过程接近于匀速直线运动。随着管道长度的不断增大,火焰瞬时速度不断增加,但增加的幅度越来越小,当管道长度达到某值后,火焰速度将趋于某一定值。煤矿井下可根据各点计算得出的火焰速度大小,采用相应的预防措施,减少瓦斯爆炸造成的损失。