一种适用于不同航天器电子产品的热循环试验的循环次数确定方法

目的给不同航天器电子设备提供合适的常压热循环试验条件,使其在不同的循环次数和温度范围下获得相等的应力筛选,提出一种定制化的热循环次数的确定方法。方法基于热疲劳理论,分析典型航天器热致故障机理,并综合考虑航天器设计、材料、工艺的特点以及历史故障数据分布的影响,引入综合疲劳加速指数和故障沉淀率,形成航天器综合疲劳寿命等效等式。最后以某航天器典型电子设备为例,给出该方法所确定的试验条件。结果该方法能降低航天器欠试验或过试验的风险。     

极端海况下AUV水环境模拟及定位控制研究

目的优化PID控制器,实现AUV在极端海况下的定位控制。方法本文基于Blendermann风载荷系数计算公式与ITTC双参数波浪谱及漂移力计算公式,在Matlab中建立极端海况风浪模型,对极端海况进行环境模拟;利用Simulink平台搭建基于PID控制器的AUV动力定位控制系统,优化PID控制器参数,对AUV进行定位控制研究。结果在该控制作用下,AUV仍由定位原点顺利抵达目标位置,在PID控制器作用下,系统约100s后达到目标位置状态附近进行微调,整体超调量约8%,在严峻的风浪环境中展现出理想的控制性能。结论本研究成功模拟了AUV的极端工作环境,并搭建了动力定位仿真台架,基于优化后的PID控制器实现了AUV在极端海况下的定位控制,为自主潜航器在恶劣环境中的作业能力保障及控制器设计研究提供了参考。     

气囊回收系统的着陆适应性仿真分析

目的提出一种气囊着陆缓冲等效分析方法,将有限元仿真和理论分析相结合,借助理论分析的优点实现对气囊回收系统着陆缓冲冲击性能快速评估的目的。方法首先建立气囊有限元模型,通过有限元分析获得载荷-压缩量曲线,根据曲线拟合出接触载荷与气囊压缩量的关系式。同时,利用高斯函数模拟斜坡,考虑一质量块和气囊以一定初速度竖直向下撞击到该坡面上,只考虑坡度大小和表面粗糙度对气囊冲击载荷的影响。最后,利用中心差分法计算出质量块的位移、速度以及加速度。结果在撞击点的坡度为0°,20.27°和31.24°时,得到理论的水平方向和竖直方向上的最大过载,与仿真输出的结果进行对照,在误差允许的范围内,理论与仿真结果一致。分析比较不同撞击点的坡度下水平和竖直方向最大过载以及气囊离开地面时的角速度。当撞击点坡度为0°时,水平方向最大过载为0,随着撞击点坡度增大,水平方向的最大过载逐渐增大;竖直方向最大过载的值最大,为224.5 m/s2,随着撞击点坡度增大,竖直方向的最大过载逐渐减小。当撞击点坡度为0°时,角速度为0,气囊离开地面时的角速度逐渐增大,其增幅在0°到20°之间较大。结论气囊着陆缓冲等效分析方法计算得到的结果与仿真得到的结果相一致,验证了该理论计算方法的有效性,因此可以利用该方法对缓冲气囊的冲击性能进行快速评估。     

天津市滨海新区湿地景观格局变化及驱动力分析

湿地是生态系统的重要组成部分,是人类最重要的生存环境之一。天津滨海新区拥有丰富的湿地资源,但近年来随着经济的发展,人类活动的增强及相关政策的执行,湿地资源受到严重威胁。为全面掌握滨海新区近年来的湿地景观格局动态变化历程,本文以1986年、1996年、2006年和2016年TM遥感影像为主要数据源,运用遥感等技术手段,对滨海新区近30年来湿地景观格局时空演化进行动态分析、质心分析及指数分析,并简要讨论了湿地景观变化的主要驱动因子。结果表明：近30年间滨海新区湿地退化情况严重,累计退化面积达524.762 km²,其中2006?—?2016年湿地面积减幅最大,高达407.947 km²,减少区域集中分布在环渤海地带的淤泥质沙滩和浅海水域,转化后类型以建设用地为主。景观动态分析及质心分析结果表明：景观整体变化特征为破碎度逐渐增强、景观形状日趋复杂、景观生态功能日益减弱、景观分布向均衡化发展,整体湿地质心不断向内陆推移。驱动力分析结果显示：经济发展、人口增长和政策调控等人为因素是该时期景观格局变化的主要驱动因素。     

城市生态环境演变趋势的集对分析预测研究——以武汉市为例

自然生态环境是城市社会经济健康发展的重要物质基础,生态足迹作为生态环境承载状态测度的指标,受到社会、经济、人口等多种因素的影响,表现出时空动态性和不确定性等特征,集对分析(SPA)为不确定性问题的建模提出一条新的思路。在对1988—2004年武汉市生态足迹及其社会经济影响因子时间序列分析的基础上,通过构建的集对分析动态模型,对武汉市2005—2020年总生态足迹发展趋势进行了预测。研究结果表明,2005—2020年总生态足迹将由1810.925万hm2增长到2873.857万hm2,呈现出低于GDP和生态效率增长速率的趋势,但生态环境将进一步恶化,对此就武汉市生态系统的发展提出了对策与建议。最后,指出SPA动态模型为城市生态系统预测研究提供了一种可行的解决方案。     

不同地质背景下土壤溶解有机碳含量的季节动态及其影响因子

为了解岩溶区和非岩溶区土壤溶解有机碳(DOC)含量及其季节动态是否存在差异,为今后相关研究提供研究依据,作者用0.5mol·L-1K2SO4浸提法分析测定了广西桂林市灵川县潮田乡毛村由泥盆系融县组灰岩(D3r)发育石灰土、砂页岩(D2l)发育红壤中溶解有机碳的含量及其季节动态变化,并分析了其与影响因子的相互关系。结果表明:石灰土中溶解有机碳的质量分数为:19.3675～143.2524mg·kg-1,红壤的为:221.1652～1016.602mg·kg-1,石灰土因其偏碱、高钙镁、高有机质含量的特性而使得DOC含量远低于非岩溶区红壤的含量;石灰土和酸性土DOC含量在秋季都达到最高值,在冬季或春季含量最低;在空间分布上都随土壤深度增加而降低。岩溶区及非岩溶区土壤DOC含量的季节动态变化可以划分为4个阶段:①9—10月高温少雨,植物凋落物增多,DOC含量在一年中最高;②11月-12月,气温迅速降低,微生物活性随之降低,DOC含量下降;③12月底—4月,前期(12月至次年2月)DOC浓度随土壤有机质含量的增加而增加;后期(3—4月)气温回升,降雨频繁,生物复苏,生物活动旺盛,土壤DOC含量迅速增加;④5—8月,高温多雨,DOC转化为CO2释放出来,部分DOC随雨水淋失,土壤中DOC总含量不高。     

Adaptive Decision Rules for the Acquisition of Nature Reserves

Abstract:  Although reserve-design algorithms have shown promise for increasing the efficiency of conservation planning, recent work casts doubt on the usefulness of some of these approaches in practice. Using three data sets that vary widely in size and complexity, we compared various decision rules for acquiring reserve networks over multiyear periods. We explored three factors that are often important in real-world conservation efforts: uncertain availability of sites for acquisition, degradation of sites, and overall budget constraints. We evaluated the relative strengths and weaknesses of existing optimal and heuristic decision rules and developed a new set of adaptive decision rules that combine the strengths of existing optimal and heuristic approaches. All three of the new adaptive rules performed better than the existing rules we tested under virtually all scenarios of site availability, site degradation, and budget constraints. Moreover, the adaptive rules required no additional data beyond what was readily available and were relatively easy to compute.     

Phytoplankton production modelling in three marine ecosystems—static versus dynamic approach

Phytoplankton productivity is usually determined from water samples incubated at a number of irradiance levels during several hours. The resultant productivity-irradiance (P–E) curves are then used to estimate local and/or global phytoplankton production. However, there is growing evidence that these curves, referred as static, underestimate phytoplankton photosynthesis to a great deal, by assuming a stable response to light over the incubation period. One of the drawbacks of static P–E curves is the overestimation of photoinhibition.In this work, three one-dimensional vertically resolved models were developed as simply as possible, to investigate differences between static and dynamic phytoplankton productivity in three marine ecosystems: a turbid estuary, a coastal area and an open ocean ecosystem. The results show that, when photoinhibition development time is considered (dynamic model), the primary production estimates are always higher than when calculated with the static model. The quantitative importance of these differences varies with the type of ecosystem and it appears to be more important in coastal areas and estuaries (from 21 to 72%) than in oceanic waters (10%). Thus, these results suggest that primary production estimates, obtained under the assumption of a static behaviour response to light, may underestimate the real values of global phytoplankton primary production. Calculations suggest that the quantitative importance of this underestimation may be larger than the global missing carbon sink.     

聚合铝絮凝动态过程研究

本文采用新型动脉动絮凝检测技术，测定了不同碱化度（Ｂ值）的聚合铝凝聚絮凝过程中絮集物颗粒的形成与增长过程的动态变化差异，结果表明，该技术对监测凝聚絮凝过程中絮集物的形成与增长是十分敏感的，絮凝指数（Ｒ）可在线地反映絮集物动态增长过程的变化，高碱化度聚合铝（Ｂ＝２．５），比低碱化度聚合铝及氯化铝具有更快的絮凝絮凝速度和形成更大的絮集物颗粒，通过絮凝指数的测定，并结合剩余浊度和ζ电位测定数据，为深入了     

甲霜灵在土壤－烟草系统中的残留与归宿

在田间生态箱中研究了（１４）Ｃ－甲霜灵在土壤—烟草系统中的迁移与归宿。实验结果表明，甲霜灵在实验土壤中的移动，主要受水分运动影响，在土体中甲霜灵甲醇提取残留的半衰期为２～３周，总残留的半衰则为５周，结合残留占总残留的百分比随时间的延长而递增，到第６周时可达到２３．１％。烟草可以通过根系吸收土壤中的甲霜灵，并表现出一定的富集作用，甲醇提取残留浓度从第２周开始下降，半衰期为１～２周，到第６周时为５．３５ｍｇ／ｋｇ。在甲醇提取物中发现一种降解产物。甲霜灵甲醇捉取残留在土壤—烟草中的行为可用两库示踪动力学模型描述。