基于冲击模型方法的自然保护区可靠性研究:以草海为例

自然保护区是受特殊保护和管理的一类特殊的可靠性系统。本文从可靠性视角出发,利用冲击模型方法和MATLAB随机模拟技术,以贵州草海为例分析自然保护区系统的寿命行为和失效规律。分析结果表明:(1)20世纪50年代以前,草海系统受到的人为干预相对较少,可靠性长期保持相对稳定。以人类活动为主的冲击影响始于20世纪50年代末,对保护区生态功能产生了强烈干预。(2)在1958—1980期间,政府出于防涝减灾考虑的引流排水行为扮演了系统的主要冲击,对其可靠性产生了毁灭性影响。(3)在1980年之后的30多年里,周边农民出于造田增地需求的排水毁林自发性活动则形成草海保护区的新一轮冲击,并持续影响着系统的生态功能。(4)目前草海在调节气候、缓解灾害、保持生物多样性方面的生态功能已严重弱化。如果最近几十年的人为冲击模式不能得到有效缓解,保护区系统极有可能在近期内再次发生功能性崩溃。     

高压输电线路抗冰灾的研究现状与发展趋势

从导地线和输电塔的覆冰模型、覆冰断线倒塔破坏机理、覆冰气象条件下塔-线体系可靠性等方面,全面分析了高压输电塔-线体系抗冰灾的研究现状和发展趋势,系统总结了国内外有关高压输电线路抗冰灾的研究成果。指出了目前高压输电塔-线体系抗冰灾研究中存在的问题和不足,具体从导地线和输电塔的覆冰模型、覆冰断线冲击的动力学分析理论、模型实验和数值模拟方法、塔-线体系覆冰可靠性等方面提出了当前迫切需要进行研究的内容与方向,以揭示高压输电线路覆冰断线以及倒塔破坏的机理,增强抵抗冰荷载灾害性破坏的能力及完善高压架空输电线路设计的标准。     

CABR处理分散式生活污水抗短期有机负荷潜能

为考察填料式厌氧折流板反应器（CABR）处理分散式生活污水抗短期有机负荷冲击的稳定性,从宏观运行性能、中间产物累积以及微观微生物活性3个层次来研究不同温度下短期有机负荷冲击对CABR运行性能影响。结果表明：宏观运行性能指标TCOD沿程变化曲线在28℃时受到有机负荷冲击仍呈现＂L＂型,容积负荷去除率也由基准条件下0.27kg/（m3.d）提高至0.73 kg/（m3.d）,但随温度的下降,沿程曲线逐渐接近＂／＂型,容积负荷去除率的增加幅度也逐渐变小。中间产物积累指标中VFA/碱度比值小于0.11～0.14时,TCOD去除率可达80%以上;SMP/SCOD比值沿水流方向呈上升趋势表明CABR抗负荷冲击性能较佳。而微观微生物酶活性受基质浓度提高的促进效应和温度下降的抑制效应相互作用表现各异。总体而言,在高温（28℃）条件下,分散式生活污水的有机负荷冲击不会对CABR出水造成显著影响,但在中温（18℃）和低温（10℃）条件下,CABR抗有机负荷冲击的稳定性随温度的下降而下降。     

填料-生物转盘处理有机模拟污水

针对传统生物转盘启动慢、挂膜性能差、水力停留时间长等缺点,采用英国某生物技术公司研制的新型填料复合式生物转盘处理有机模拟污水,考察水力停留时间、转盘转速、有机负荷等因素对工艺运行效果的影响。结果表明,新型生物转盘启动快,微生物相变化明显,微生物量大,挂膜效率高;抗负荷冲击能力强,有机负荷大幅度变化对其影响较小;二级转笼处有机负荷相对较低,溶解氧高,微生物的种类、数量均比一级转笼多;该转盘处理有机模拟污水的最优水力停留时间为1.5 h,最佳转速为12.4 r/min,较传统生物转盘污水处理量大,且污水COD去除率高达97%,大大降低运行能耗,出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级A标准。     

复合菌剂强化处理高盐废水脱氮效果

将耐盐脱氮复合菌剂投加到序批式生物反应器中,构建生物强化高盐废水处理系统(SBR1),以未投加复合菌剂系统(SBR2)作为对照,分析典型周期中氮素和溶解氧的变化趋势以及盐度冲击对脱氮效果的影响.实验表明,在曝气时间为6h时,生物强化系统脱氮率可稳定在96％以上,出水总氮浓度为3.8 mg/L左右.反应中始终无硝氮、亚硝氮积累,生物强化系统具有同步硝化好氧反硝化能力.当受到5％和7％较高盐度冲击时,生物强化系统表现出优于对照系统的抗盐度冲击能力,能够快速恢复原有活性,且出水总氮低于15 mg/L;当受到0％盐度的淡水冲击时,对照系统中耐盐污泥失活且无法恢复,而生物强化系统只需投加少量(3％)耐盐脱氮复合菌剂,即可快速恢复活性,出水总氮低于15 mg/L.本研究能够为生物强化高盐废水脱氮系统的构建和运行提供技术支持.     

平贮ZL205A铝合金微观缺陷与宏观力学性能关系研究

目的 评估长期贮存ZL205A铝合金的微观缺陷对性能的影响。方法 利用X射线无损检测研究平贮合金的缺陷等级分布,并进一步研究合金室温拉伸、高温拉伸、室温疲劳和室温冲击性能。结果 经过平贮12 a后的ZL205A铝合金,其微观缺陷即针孔等级位于1～6级,仅发现少量的伴生带状偏析。室温拉伸时,1～3级针孔样品的抗拉强度为380MPa,而5级针孔样品的抗拉强度大幅下降到340.5 MPa,表明室温下4级及以上针孔对于拉伸强度有着重要影响。高温拉伸时,仅在100℃表现为样品缺陷等级越高,抗拉强度越高的趋势。常温疲劳试验表明,在10⁷周的寿命下,合金的疲劳极限为99.2 MPa。常温冲击试验发现,1级针孔样品的平均冲击吸收能量为3.19J,明显优于其他针孔等级样品。结论 室温拉伸和室温冲击时,材料的力学性能与缺陷等级密切相关。高温拉伸时,温度上升导致材料强度下降的作用超过了缺陷自身对性能的影响。     

入水角度对球体高速入水空泡特性影响研究

目的 针对球体高速入水过程中空泡的演化过程及运动特性展开研究,为弹体入水或空投鱼雷入水提供理论参考。方法 基于试验与数值模拟,主要讨论入水角度对球体高速入水过程中空泡生成、闭合、溃灭以及运动特性。结果 在球体入水过程中,根据入水空泡的形态特征,可以将入水过程分为入水冲击、空泡形成、空泡闭合和空泡溃灭4个阶段。在入水冲击阶段,球体头部承受的压力最大,且随着入水角度的减小,冲击阶段球体头部压力逐渐减小。在空泡闭合后,空泡的截面面积随着入水角度的增大而减小。在溃灭阶段,由于空泡溃灭夹断,会产生回射流,回射流的强度随着入水角度的减小而减小。在球体入水角度为30°时,溃灭夹断不会产生回射流。此外,球体以不同角度入水时,球体在水下的运动轨迹会发生不同程度的偏离,偏离程度随着入水角度的增大而减小,垂直入水时几乎未发生偏离。结论 入水角度对球体高速入水过程中空泡的演化过程及运动特性有较大影响,入水角度越小,球体入水后空泡截面积越大,总流动阻力系数Cd越大,且球体运动轨迹偏离越严重。     

华丰矿冲击地压危险性预测及区域防治技术研究

针对华丰矿巨厚砾岩断裂会对采场造成冲击地压灾害且冲击地压主要发生在1411工作面回风巷的现象展开研究,并采用区域动力规划方法对巨厚砺岩断裂进行划分。通过分析围岩应变与应力的关系,提出工作面采用错层位内错式巷道布置形式的方案。同时,由于巷道布置形式的优化造成覆岩离层分区发生变化,为进一步通过控制砾岩的断裂运动降低发生冲击地压的危险性,提出覆岩离层注浆的新技术。工程实践表明:采用新方案后1411工作面回风巷上方为上区段采空区垮落的矸石,吸收了绝大部分砾岩断裂产生的能量,改变了1411工作面回风巷发生冲击地压的现象。从注浆效果来看,有效控制了砾岩运动及其引起的地表下沉,大幅度节省了注浆钻孔工程量。     

矿用改性水泥基封孔材料的抗冲击性能试验

为了解决矿用水泥基封孔材料的抗冲击性问题,利用DTM-1000落锤冲击试验机研究不同掺量聚丙烯纤维对水泥基封孔材料抗冲击性能的影响,试验更接近于工程实际。在试验基础上初步探讨纤维素对水泥基材料的抗冲击性能提升的机理,为了进一步提高水泥基封孔材料的抗冲击性,利用试验研究不同玻璃纤维和聚丙烯纤维的混合比例对封孔材料抗冲击性的影响。最终得出当聚丙烯纤维和玻璃纤维混合比在1.5∶1为最佳提高水泥基材料的抗冲击性的比例。矿用改性水泥基封孔材料的抗冲击性能试验对提高水泥基封孔材料的抗冲击性能研究具有重要的参考意义。     

火灾后结构损伤冲击回波法检测数据小波分析的研究

针对火灾后混凝土结构受损综合评判的现状,指出常规检测方法的不足;系统地阐述冲击回波法检测混凝土结构内部缺陷的原理和优越性,提出运用冲击回波法检测火灾后有缺陷的混凝土结构,对采集到的信号进行小波分析,提取反映混凝土结构内部缺陷的特征信息,实现结构损伤检测。实测表明,使用冲击回波法可快速、准确检测火灾后混凝土内部缺陷,通过小波变换对回波信号的奇异性进行检测分析,能有效消除噪声干扰,并准确检测出缺陷位置,可以提高火灾后混凝土结构的检测速度和精度。