基于ANSYS的界面化核电站取水构筑物配筋程序开发

在实际工程应用中,对于结构复杂安全等级高的核电水工结构,相关的通用设计软件尚未形成。利用ANSYS二次开发工具APDL、UIDL以及Tcl/Tk可视化工具命令语言,针对核电站取水构筑物开发了一整套程序,包括了建模、计算以及后处理,后处理部分为内力计算和配筋可视化程序,简化了操作流程。算例表明,内力提取程序运算结果精度良好,可以用于配筋设计,利用配筋可视化程序对工程实例进行的配筋及裂缝验算,结果符合工程要求,针对配筋结果提出了墙体优化设计的建议。通过在ANSYS中实现内力计算和可视化配筋程序,可用于解决核电水工结构设计问题,有良好的工程适用性。     

岩体爆破破坏效应颗粒流数值模拟验证研究

采用颗粒流方法对岩体爆炸破岩过程进行数值模拟,将集中药包作用下的爆炸球面波等效为三角形波脉冲,根据颗粒离散元原理建立了点膨胀加载法和动边界处理法,结合动三轴试验标定的细观力学参数,建立了颗粒离散元爆炸应力波传播分析模型。利用数值模拟进行了爆破破岩机理分析,探讨了不同埋深、炸点膨胀比、炮孔压力对爆破效果的影响,给出了数值模拟时合适的炸点膨胀比与峰值压力取值范围,并根据爆破工程实践对爆破漏斗效应、微差爆破效应进行了验证。研究方法简单可靠,可反映岩体爆炸应力波传播规律,动态表征岩体的破坏过程,有助于进一步加深对工程爆破效应的认识。     

干湿和冻融循环对压实黄土路用性能影响的试验研究

为研究气候环境对黄土路用性能的影响作用,通过室内CBR试验测定土样在干湿循环和冻融循环条件下的CBR值,分析不同循环条件下的P-L曲线、循环次数与CBR值的关系以及含水率与CBR值的演变规律,试验结果表明:(1)在P-L关系曲线中,循环次数一定时,贯入量随着单位压力的增加而增加;相同单位压力下,循环次数越多,试件强度越低,贯入量越大。(2)在5次干湿循环过程中,CBR值均随着循环次数的增加而降低,干湿循环作用下的CBR值与循环次数呈负线性相关,第2次干湿循环为转折点,CBR值减小值逐步增加,反复干湿循环作用下,基质吸力和孔隙结构特征是相互影响的。(3)冻融循环过程中,冻融循环作用下的CBR值与循环次数成二次方负相关,且有趋于稳定值的趋势。(4)在反复循环过程中,分析得到的变化规律为模拟黄土路基在气候环境影响下的长期演变规律研究以及实际工况提供一定的参考依据。     

环境微生物耐药阻控研究进展

世界卫生组织将微生物耐药视为21世纪全球健康的主要挑战之一。根据One Health观念,微生物耐药可以跨越生态边界在环境、动物、人体中传播,给生态安全和人类健康带来威胁。耐药菌株的快速传播和演变使得传统抗生素治疗效果逐渐减弱。因此,需要研究环境中耐药现状,提出缓解环境微生物耐药的策略。在该综述中,我们重点介绍缓解微生物耐药的策略,具体包括化学阻控、生物阻控、CRISPR-Cas系统应用和群落调节等手段,并对这些策略的优缺点进行了评述。这些策略有望遏制全球耐药的恶化及蔓延。     

硒暴露对斑马鱼(Danio rerio)组织元素含量及氧化胁迫的影响研究

以斑马鱼为受试材料,研究了Se(Ⅳ)暴露对斑马鱼组织的元素含量及氧化胁迫的影响。试验分4组,分别为对照组,5 μg·L^-1、50 μg·L^-1和500 μg·L^-1暴露组,处理21 d后,对斑马鱼各组织(脑、鳃、肝、肠、肌肉)中的Se、Al、Cr、Cu、Mg和Zn的含量进行测定,同时测定各组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)含量和脂质过氧化产物(MDA)含量。结果显示,与对照组相比,硒处理组斑马鱼各组织呈现不同程度的硒累积,肝组织中硒累积量最高,且元素Cu和Zn显著增加。肝组织中SOD和GSH水平呈现先升高后降低的趋势,500 μg·L^-1处理组肝组织中GST活性显著降低56.5%,而肝和鳃组织中MDA分别显著升高3.1倍和1.6倍。研究结果表明硒暴露破坏斑马鱼组织Cu、Zn元素平衡,引起脂质过氧化,诱导斑马鱼肝鳃组织发生氧化胁迫,试验为进一步从元素平衡和氧化胁迫角度研究硒暴露对水生生物的毒性效应奠定了基础。     

车用锂离子电池组冷却系统传热仿真分析

目的 解决电动汽车锂离子电池组在高温下的安全性和热失控问题.方法 建立锂离子电池组冷却系统的三维分析模型,应用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法 ,结合热传导和热对流理论,对电池组进行仿真分析.结果 锂离子电池组的温度场分布基本相同,呈现出中间低、两侧高的分布特点,且...     

基于蒙特卡洛模拟的城市道路网络地震易损性分析∗

城市道路网络是重要的生命线工程系统,其抗震性能直接影响城市震时人员逃生和震后救灾是否能够迅速开展。现阶段,地震工程学界已发展了完善的单一路段地震易损性分析方法,但对道路网络整体性态水平划分、破坏指标选取和地震易损性评价等问题尚无明确结果。基于此,利用二维平面网络统计特征量作为破坏评价指标,提出了一类城市道路网络地震易损性的评价方法,并利用蒙特卡洛模拟方法计算了实际城市路网的地震易损性矩阵。首先,给出了城市道路网络地震破坏模拟步骤,包括路网建模、空间变化地震动模拟和基于路段易损性函数的路网地震破坏模拟;然后,利用分支数量和最大分支直径作为指标,对城市道路网络性态水平进行了划分,给出了基于蒙特卡洛方法的路网地震易损性分析框架;最后,以河北省秦皇岛市为例,计算了城市道路网络的地震易损性矩阵。本文发展的城市路网地震易损性分析方法可为城市道路系统整体抗震安全性评价及优化设计提供参考。     

菜子湖线有机磷酸酯污染及其与微生物群落特征相关性的初步分析

有机磷酸酯(organophosphate esters, OPEs)的广泛应用导致其在环境累积并凸显其日益严峻的生态毒性问题。研究有机磷酸酯对引江济淮工程菜子湖流域沉积物微生物群落及其功能基因的影响,有助于我们认识这类新型污染物的生态风险并制定有效防控措施。本研究通过实地采样分析了2021年11月至2022年11月间菜子湖线流域水体中OPEs的时空分布特征,并运用16S rRNA基因高通量测序技术对沉积物微生物进行分析,结合主坐标分析(PCoA)和冗余分析(RDA),探究了OPEs浓度变化与微生物群落结构的关系,同时借助PICRUSt预测了微生物功能基因。研究表明,菜子湖线水域ΣOPEs浓度均值从2021年11月的167.55 ng·L^-1上升至2022年11月的177.48 ng·L^-1。氯代类OPEs如磷酸三氯乙酯(TCEP)和磷酸三氯丙酯(TCPP)为主要污染成分,浓度分别达到数百ng·L^-1级别。在微生物群落方面,变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门在较高OPEs浓度下相对丰度显著增加,其中相对应的菌属与OPEs含量呈正相关。通过FAPROTAX预测功能分析,结果显示微生物群落具有化学异养、需氧化学异养、芳香化合物降解及硫化合物暗氧化等功能活性,暗示了该水域微生物可能具备对OPEs及其他有机污染物的降解能力。同时,结合PICRUSt预测数据,微生物组功能主要涉及氨基酸代谢、碳水化合物代谢等关键通路,进一步表明微生物可能通过这些途径参与OPEs的生物转化过程。本研究表明,菜子湖线水域沉积物微生物群落结构受到OPEs污染影响,特定菌门的丰度变化可能反映出其对OPEs的潜在降解能力,为进一步探讨OPEs的环境行为及微生物修复机制提供了科学依据。     

F-53B对人肝癌细胞HepG2和Hep3B的细胞毒性效应研究

研究氯化多氟烷基醚磺酸（6：2 chlorinated polyfluorinated ether sulfonate,商品名F-53B）对人肝癌细胞HepG2和Hep3B的毒性效应,并初步探讨其作用机制。选择常用的全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulfonate,PFOS）和全氟辛酸（perfluorooctanoic acid,PFOA）与F-53B同时进行毒性评估,检测细胞形态、细胞活力、凋亡、活性氧（reactive oxygen species,ROS）,过氧化氢酶（catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、凋亡相关因子（Bax、Caspase-3、PARP、Caspase-9等）表达水平。F-53B对细胞活性具有明显的抑制作用且毒力显著大于PFOS,并呈剂量依赖性;F-53B显著诱导ROS释放和细胞凋亡,并降低了抗氧化酶CAT活性;进一步证明促凋亡相关因子（Bax、Caspase-3、PARP、Caspase-9）表达增加,抑制凋亡因子Bcl-2表达水平降低。F-53B可诱导细胞凋亡和氧化应激,且线粒体内在途径可能参与细胞毒性作用。     

野生鸟类介导抗生素抗性基因传播的研究进展

细菌的抗生素耐药是重大的公共卫生问题,抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)可能会在人类、动物和环境微生物组之间水平转移,使其相互依存的生态系统与公共卫生之间存在潜在关联性。鸟类是地球上种类繁多的物种之一,它们的跨距离传播可能会加速耐药基因在全球范围内的扩展,带来一定的健康风险。本文综述了野生鸟类介导抗生素抗性基因在生态环境中的主动传播,提出其作为传播媒介的重要性,并分别阐述了城市留鸟和候鸟对抗生素抗性基因的传播作用,着重突出了候鸟跨地区传播的作用,总结出野生鸟类介导抗生素抗性基因的传播是尤为重要的研究方向。