基于IPOA的巨型组合框架结构震损快速预测模型研究∗

为实现巨型组合框架结构的地震损伤程度快速评估,提出了一种基于改进鹈鹕优化算法（IPOA）的多参数震损预测方法。设计了5 个不同参数的巨型组合框架结构模型,利用振动台试验和有限元软件进行非线性时程分析获取结构动态响应数据,并采用结构损伤指数量化评估结构的损伤程度。同时,引入K 均值聚类优化策略和惯性权重自适应优化策略改进传统的鹈鹕优化算法。基于振动台试验和有限元分析结果数据,比较了不同输入参数组合预测结构损伤的准确性,构建了能反映结构参数与结构损伤之间非线性关系的智能算法快速预测模型。最后,将模型预测结果与一缩尺比为1/15 的振动台试验模型结构损伤程度进行对比验证。结果表明：（1）改进鹈鹕优化算法模型的准确性和泛化能力均优于其他算法模型;（2）最大层间位移角与结构损伤相关性最高,增加影响结构损伤的输入参数可提高预测模型的准确度和泛化能力;（3）模型预测的结构损伤指数与试验结果相比误差均小于10%,预测结构损伤等级与试验结果一致,所提出的快速预测模型能高效准确地预测结构的损伤指标,为巨型组合框架结构震后损伤快速评估提供了一种新方法。     

舱外设备箱体模拟海洋大气环境中的加速腐蚀试验与结果分析

目的 研究模拟海洋大气环境对舱外设备箱体腐蚀行为的影响,为快速评价舱外设备箱体原材料、原结构、原表面技术状态改进优劣提供技术和方法支撑。方法 根据XX舱外设备箱体实际服役环境剖面、腐蚀损伤状况,制定含海水模拟、湿热、维护保养及检查阶段等3个模块的实验室模拟海洋大气环境加速谱,运用外观、扫描电镜（SEM）、金相显微镜、X射线能谱（EDS）等表征技术,研究设备箱体在12个循环周期的宏微观形貌和腐蚀产物元素含量分布,并对标准金属铝和钢的同步实验室试验与XX近海户外自然环境下的腐蚀效应进行对比。结果 12个循环周期结束后,底座铝合金严重腐蚀,呈现明显的晶间腐蚀,并产生大量腐蚀产物,腐蚀产物主要含有O、Na、Al、Si、Cl、Ca、Mn、Fe等元素,其腐蚀形貌及程度与实际服役5 a的底座一致。标准金属铝和钢加速试验120 d的腐蚀效应分别等效XX近海大气试验4.65 a和10.57 a。结论 海水模拟、湿热、维护保养及检查阶段等3个模块的实验室模拟循环试验能较好地模拟XX舱外设备箱体经历的环境,其腐蚀与实际服役环境下的腐蚀程度相近,实现了基于短期内完成3～5 a的海洋运行验证。     

高速动能弹撞击装甲结构引起的螺栓连接失效及部件过载损伤研究

目的 验证和揭示高速动能弹对装甲结构的损伤机理。方法 聚焦高速动能弹打击装甲目标时,弹道冲击造成的靶标结构连接失效及部件过载损伤这2种损伤效应,以典型螺栓连接为研究对象,采用高速球形弹丸撞击螺栓连接结构的小尺寸试验对数值模拟方法和材料模型参数进行校验。在此基础上,采用数值模拟和冲击响应谱分析方法对高速动能弹打击全尺寸坦克进行模拟分析,获得撞击过程螺栓连接失效特征、主要影响因素及坦克典型位置部件的冲击加速度曲线和冲击响应谱曲线。结果 在小尺寸试验中,动能输入为0.042MJ时,螺栓连接未发生失效;但25.6MJ动能输入全尺寸坦克时,螺栓发生断裂而使连接失效。数值模拟结果揭示了螺栓发生断裂的主要原因。结论 输入动能大小、连接螺栓直径、模拟设备部件质量和撞击位置为螺栓是否断裂的主要影响因素。坦克某些位置的冲击响应谱曲线高于军用标准给出的临界曲线的下限甚至上限,表明这些位置的部件因高过载损伤导致失效的概率较高。     

爆炸载荷作用下矿井密闭墙损伤评估

为探究煤矿井下常见的典型砖墙密闭墙抗爆性能,采用ANSYS软件建立数值模型,研究爆炸冲击作用下密闭墙的损伤情况.首先,分析瓦斯爆炸的特点和其导致的冲击波压力在巷道内传播特性,预测冲击波的压力强度幅值;然后,建立密闭墙数值模型,设计并完成多种冲量及压力加载方式组合条件下对墙体的冲击模拟数值试验;最后,通过自定义的损伤变量...     

随机振动试验加速因子的计算方法

在已知随机振动加速度功率谱密度的条件下通过建立失效物理模型的方法推导了在随机振动试验中计算加速因子常用的逆幂率模型;同时总结了其他计算随机载荷疲劳寿命的方法,说明了使用其他模型计算加速因子是可行的。     

锌离子对活性污泥微生物DNA序列多样性的影响

研究了锌离子对活性污泥微生物群落结构的影响.不同浓度的锌离子对有机物的降解和氮的转化均有抑制.经过驯化后,处理系统对有机物的降解可以逐步得到恢复,而对于氨氮和亚硝酸氮的降解则并不随着驯化时间的延长而得到改善.随机扩增多态性RAPD分析表明,在不同的驯化阶段,DNA序列的分子多样性是不同的.结果显示,加入锌离子的微生物多样性明显小于对照组,驯化成熟的实验组尽管在COD的去除率上和对照组没有什么差别,但在生物多样性、丰富度、均匀度和相似性上与驯化初期有较大的差别.从RAPD条带上可清楚地看到某些细菌的消失,以及耐受锌离子的种类的持续存活.      

妊娠期染毒全氟辛酸对子代雌鼠肝脏损伤及PPAR-α通路的影响

为了探讨妊娠期染毒全氟辛酸(Perfluorooctanoicacid,PFOA)对子代雌鼠肝脏的损伤作用,以及对过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)及其调控的下游脂肪酸氧化基因表达量的影响.本研究将50只孕0 d的小鼠随机分为5组,每组10只.孕1～17 d,对照组小鼠每天灌服0.2 mL去离子水,其余4组每天小鼠分别灌服0.2 mL不同剂量(1.0、2.5、5.0、10.0 mg·kg~(-1))的PFOA,仔鼠生长到21日龄剖杀,分离血清并采集肝脏.同时,计算母鼠的流产率、子代存活率、肝脏指数,采用HE染色观察肝脏病理变化.最后,检测血清中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)的活性,用ELISA方法检测肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的含量,用qPCR法检测PPARα及其调控的下游脂肪酸氧化基因的表达量.结果显示,与对照组相比,10 mg·kg~(-1) PFOA处理可显著升高母鼠的流产率(p0.05),降低仔鼠成活率(p0.01),极显著增加子代肝脏指数(p0.01),导致肝细胞肿大,发生空泡变性.PFOA处理组中AST和ALT的活性及SOD和CAT的含量极显著上调(p0.01),PPAR-α基因的表达量极显著下降(p0.01),其调控的有关脂肪酸氧化基因极显著上升(p0.01).研究表明,妊娠期染毒PFOA可增加母鼠流产率和仔鼠死亡率,增加仔鼠肝脏指数,造成肝细胞肿大和坏死.并且通过激活子代雌鼠PPAR-α通路,加剧脂肪酸氧化,使活性氧沉积,造成氧化应激,导致肝脏损伤.     

2A12铝合金微动疲劳全寿命预测方法研究

目的对于2A12铝合金,提出基于成核寿命和扩展寿命的微动疲劳全寿命预测方法。方法基于损伤力学法计算裂纹成核寿命,利用扩展有限元计算裂纹尖端应力强度因子,应用断裂力学计算裂纹扩展寿命,并对预测者和试验值进行比较。结果损伤力学法能考虑接触面应力三维度的作用来反映多轴状态作用,能有效模拟微动疲劳多轴行为。基于损伤力学法的微动疲劳全寿命预测模型能有效预测微动疲劳全寿命。由于微动作用,裂纹成核非常早,扩展寿命从试件的近表面开始,占全寿命的主要部分。结论考虑成核寿命和扩展寿命的微动疲劳全寿命分析是完善的,预测值与试验值比较吻合。     

低剂量多次暴露焦性没食子酸的抑藻效果初步研究

目前实验室对化感物质抑藻效应的研究多在EC50水平上进行,而水生植物释放化感物质具有微量、持续性的特征。本研究试图探索在化感物质暴露总量相同的前提下,全剂量一次性暴露与低剂量多次暴露在抑藻效果上是否存在差异,以便为今后开展进一步研究提供依据。实验以能够诱导藻细胞产生活性氧进而引发氧化损伤的化感物质焦性没食子酸作为研究对象,以细胞密度、细胞内O2·ˉ、H2O2及OH·的产生水平和细胞膜损伤情况作为指标,比较了低剂量多次暴露(0.25 mg/L×4次×5 d,间隔4 h)与单次暴露(5 mg/L)对铜绿微囊藻的致毒效应。实验结果显示,就生长速度而言:单次暴露组<低剂量多次暴露组<对照组;而低剂量多次暴露下样品藻细胞内的O2·ˉ、H2O2及OH·水平则呈逐步升高趋势(P<0.01),且当累计暴露量仅为设计暴露总量的一半时就超过了单次暴露下的相应水平,到实验的第5天分别达到相应单次暴露组的1.10(O2·ˉ)和1.06(H2O2及OH·)倍;而膜损伤的情况,单次暴露与低剂量多次暴露均能造成藻细胞膜的损伤,且相对膜损伤水平(%)实验后期还维持在160%上下。从上述实验结果看出,低剂量多次暴露的方式很可能具有比单次暴露更强的持续抑藻能力,因而开展对低剂量多次暴露条件下化感抑藻效应的研究十分重要,其结果将更接近水生植物释放化感物质的低剂量、持续性特征。     

酸沉降对材料破坏的损伤函数的研究

估算酸沉降破坏材料造成的经济损失，必须首先建立材料损伤函数式．为此本研究在自行设计和建造的室内模拟环境材料暴露试验装置上进行了变动两种主要因素的材料暴露试验；结合室内和现场材料暴露试验的结果建立了５种有代表性材料的二元损伤函数式．