基于AMSAA模型的成型产品可靠性综合评估方法研究

目的改进基于AMSAA模型成形产品的可靠性综合评估方法。方法采用工程界普遍使用的AMSAA模型,利用同类或相似产品研制阶段试验的故障数据,基于综合利用均值和方差信息这一思路,提出一种通过对拟合优度检验统计量的离散系数进行寻优而确定时间环境折合系数的方法。结果通过这一改进方法计算得到置信度为0.9时,产品成形时的MTBF(Mean Time Between Failure)单侧置信下限提高了17%,优于文献结果,且求得置信度分别为0.95和0.99时,产品成形时的MTBF单侧置信下限依然优于文献结果。结论在不同的置信度下,该方法合理可行,符合工程实际。     

基于周边站点优化选取的随机森林PM2.5小时浓度预测研究

空气中的PM_2.5是威胁人体健康的主要大气污染物,对其进行有效预测和及时预警具有重要意义.大量研究表明,纳入周边站点信息的随机森林模型在单站点PM_2.5预测中显示出良好的效果,但在周边站点选取问题上目前尚缺乏针对性研究,部分选取方法带有主观性.本文提出了一种基于时间滞后互相关分析的周边站点优化选取方法,并以上海十五厂空气质量监测站（国控站）为例,构建了预测该站未来1~24 h PM_2.5浓度的随机森林回归模型集,比较分析了预测模型中各输入因子的重要性.研究发现,预测站点当前PM_2.5浓度值对未来1~16 h的预测最为重要,而气象要素中的风向则对于未来17~24 h的预测重要性最高;周边站点PM_2.5信息随着预测时间的延长,其重要程度排名有明显提升,且不同站点对不同时间预测的影响具有显著差异,在建模时应区别对待,优化选取.比较结果表明,使用本文方法选取周边站点建立的预测模型不仅在RMSE等精度指标上具有一定优势（12 h和24 h预报RMSE分别降低11.8%和13.3%）,还在有实用价值的污染事件空报率上有明显降低（12 h和24 h预报空报率分别降低16.1%和25.6%）,具有业务应用潜力.     

疲劳损伤谱时域、频域计算方法及其等效性验证

目的 验证疲劳损伤谱时域计算方法与频域计算方法的等效性.方法 将疲劳损伤谱的时域方法与频域方法编写为MATLAB程序,以典型载荷加速度功率谱为例,反推其加速度时程,分别用加速度功率谱、加速度时程数据通过频域及时域方法计算疲劳损伤谱,对比疲劳损伤谱曲线,从而验证时域算法与频域算法的等效性.结果 疲劳损伤谱的低频部分,时域方法得到的疲劳损伤大于频域结果;高频部分,时域算法与频域算法得到的曲线结果基本一致.结论 疲劳损伤谱的时域算法与频域算法具有等效性.     

Effects of meteorological conditions and topography on the bioaccumulation of PAHs and metal elements by native lichen (Xanthoria parietina)

The bioaccumulation of PAHs and metal elements in the indigenous lichens Xanthoria parietina was monitored during two years at a quarterly frequency, in 3 sites of contrasted anthropic influence. The impact of the meteorological factors (temperature, relative humidity, rainfall, wind speed) was first estimated through principal component analysis, and then by stepwise multilinear regressions to include wind directions. The pollutants levels reflected the proximity of atmospheric emissions, in particular from a large industrial harbor. High humidity and mild temperatures, and in a lower extent low wind speed and rainfall, also favored higher concentration levels. The contributions of these meteorological aspects became minor when including wind direction, especially when approaching major emission sources. The bioaccumulation integration time towards meteorological variations was on a seasonal basis (1–2 months) but the wind direction and thus local emissions also relied on a longer time scale (12 months). This showed that the contribution of meteorological conditions may be prevalent in remote places, while secondary in polluted areas, and should be definitely taken into account regarding long-term lichen biomonitoring and inter-annual comparisons. In the same time, a quadruple sampling in each site revealed a high homogeneity among supporting tree species and topography. The resulting uncertainty, including sampling, preparation and analysis was below 30% when comfortable analytical conditions were achieved. Finally, the occurrence of unexpected events such as a major forest fire, permitted to evaluate that this type of short, although intense, events did not have a strong influence on PAH and metals bioaccumulation by lichen.     

西藏日太阳总辐射估算模型的优化与时间尺度效应

根据2012～2014年拉萨站点的日太阳辐射观测数据,对3种日太阳总辐射估算模型(左大康、Prescoff和王炳忠等提出的估算模型)的估算结果和实际观测结果进行误差检验分析,结果表明:3种模型都通过了显著性检验,其平均绝对误差(MAE)分别为6.17 MJ/(m~2·d)、6.42 MJ/(m~2·d)和12.31 MJ/(m~2·d),均方根误差(RMSE)分别为1.60 MJ/(m~2·d)、1.65 MJ/(m~2·d)和2.78 MJ/(m~2·d),表明利用地理位置信息和日照时数的左大康估算模型对拉萨日太阳总辐射的估算效果优于Prescoff和王炳忠估算模型。利用左大康估算模型分别估算得到2015年拉萨、那曲和葛尔地区的日太阳总辐射值,并进行模型验证。通过分析拉萨1971～2015年的太阳总辐射变化和周期性特征,研究日太阳总辐射估算模型的时间尺度效应。按照11年和四季两种不同的时间尺度,利用线性回归法对日太阳总辐射估算结果和实际观测结果进行误差和相关性分析,得到经验参数a和b的值与时间尺度有一定关系。11年和四季两种时间尺度除夏季以外,其他时间拟合模型的精度均得到了提高。通过线性回归法得出45年的西藏日太阳总辐射优化估算模型,该模型估算日太阳总辐射的误差小于左大康模型,估算精度较高。     

动态载荷作用下大型复杂结构的振动疲劳分析方法综述

首先从目前存在的疲劳损伤现象拓展到工程各行业中服役结构的疲劳损伤情况,分析了振动疲劳损伤作用机理,并论述了振动疲劳研究的意义,阐述了振动疲劳的定义,其次分析了振动疲劳分析方法的国内外发展情况及研究现状。此外,通过对振动疲劳研究相关文献的梳理,总结出一些振动疲劳时域与频域方面的研究方法,并分析了各方法的优缺点。最后,根据在振动疲劳研究目前存在的一些问题,归纳出未来的研究发展方向。     

高空长航时无人机工作环境特性

对世界上具有代表性的长航时无人机的升限和续航时间两个主要性能进行整理和归纳,并对其中两种典型飞机进行了简单介绍。建立在标准大气模型的基础上,忽略地区性、昼行性、季节性的波动和纬度的影响,以海拔高度作为变量,整理了气温、气压、太阳辐射三个环境参数的计算方法。在国内选出涵盖沿海、高原、沙漠、平原等多种地形地貌,以及不同海拔高度的五个地区。对这个五个地区的大气环境和太阳辐射进行调研,以获取具有代表性的典型地面-高空环境特点,并对这五个地区的温度、湿度、辐射在不同高度的数据进行了分析,各环境参数均表现出了明显的周期性和地区差异。     

酸化时间对磁性碳纳米管制备及吸附菲的影响

采用共沉淀法对混酸氧化的多壁碳纳米管（MWCNTs）进行磁化,形成了Fe₃O₄/MWCNTs磁性复合材料（MMWCNTs）.研究了酸化时间对MMWCNTs制备及其吸附水中菲性能的影响.结果表明：弱酸条件下吸附效果较好,MMWCNTs对水中菲的吸附在30min内快速上升,到60min时基本达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型.MMWCNTs对水中菲的饱和吸附量随酸化时间增加呈现先升高后降低的趋势.酸化7h后制备的MMWCNTs的饱和吸附量最大,达到17.56μg/mg.     

双滤料曝气生物滤池污水深度处理的研究

采用陶粒、沸石为滤料的曝气生物滤池对生物处理系统二级出水进行深度处理回用,研究了水力停留时间、气水体积比对污染物COD和NH3-N处理效果的影响。结果表明：水力停留时间为8 h,气水体积比为3∶1的工况下,处理效果较好。稳定运行后,出水COD、BOD5、SS、NH3-N、TP和色度平均值分别为15.6 mg/L、3.2 mg/L、8.5 mg/L、1.24 mg/L、0.40mg/L和8度,达到《城市污水再生利用—城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）标准,出水可用于道路清扫、绿化等。     

区域氮干沉降分布特征的数值模拟

氮沉降对全球尺度的粮食生产、碳氮循环及大气环境质量均具有重要影响.本研究采用WRF-Chem模式对区域氮沉降过程进行数值 模拟,着重分析氮干沉降的时空分布特征.结果表明：在空间场上,我国氮干沉降主要体现出东高西低的特点,华北平原和川渝地区为氮沉降高值区,这主要与排放高值区的空间分布有关,NH₃和HNO₃ 沉降量都是在东部最大,这与东部一直以来较高的经济增长速度和农业活动水平有直接联系.从氮的不同组分形式（气态/颗粒态氮或者氧化性/还原性氮）来看,气态氮较颗粒态氮对总氮沉降的贡献更大,贡献比达66%; 相较氧化性氮,还原性氮对总氮沉降的贡献较大,贡献比为57%.进一步分析不同下垫面类型的氮干沉降结果,气态氮的干沉降均是在城市和农田下垫面上更高.NH₃ 干沉降通量主要受排放源影响,HNO₃ 干沉降通量则受气象条件影响较大,而排放源和气象条件均有很强的季节性 变化.NH₄⁺和NO₃^-在森林下垫面上的干沉降通量远多于其它类型的下垫面,这主要是因为森林下垫面粗糙度比较大,相应的摩擦速度也较大,湍流比较活跃,有利于粒子污染物的沉积.