城市给水管网优化设计研究

研究了几种典型的城市给水管网优化设计数学模型,并给出了求解方法,指出在给水管网系统的优化设计中进一步完善广义简约(GRG)算法的必要性.     

Ecological scenarios analyzed and evaluated by a shallow lake model

We applied the complex ecosystem model EMMO, which was adopted to the shallow lake Müggelsee (Germany), in order to evaluate a large set of ecological scenarios. By means of EMMO, 33 scenarios and 17 indicators were defined to characterize their effects on the lake ecosystem. The indicators were based on model outputs of EMMO and can be separated into biological indicators, such as chlorophyll-a and cyanobacteria, and hydro-chemical indicators, such as phosphorus. The question to be solved was, what is the ranking of the scenarios based on their characterization by these 17 indicators? And how can we handle high quantities of complex data within evaluation procedures? The scenario evaluation was performed by partial order theory which, however, did not provide a clear result. By subsequently applying the hierarchical cluster analysis (complete linkage) it was possible to reduce the data matrix to indicator and scenario representatives. Even though this step implies losses of information, it simplifies the application of partial order theory and the post processing by METEOR. METEOR is derived from partial order theory and allows the stepwise aggregation of indicators, which subsequently leads to a distinct and clear decision. In the final evaluation result the best scenario was the one which defines a minimum nutrient input and no phosphorus release from the sediment while the worst scenario is characterized by a maximum nutrient input and extensive phosphorus release from the sediment. The reasonable and comprehensive results show that the combination of partial order, cluster analysis and METEOR can handle big amounts of data in a very clear and transparent way, and therefore is ideal in the context of complex ecosystem models, like that we applied.     

电磁环境对采后芒果的生理影响

系统研究了采后芒果在静电场,磁场,放电生成气环境下的生理变化。测试了呼吸速率,果体与果皮电解质渗出率,商品果率与病情指数等生理指标。研究结果表明,采后芒果在呼吸速率达到高峰之前电磁环境对其均有明显的作用,而在呼吸高峰之后,无明显影响。在我们设置的电磁环境参数中有几项显示保鲜作用。表１参６     

基于数字流域的水文过程模拟研究

考虑流域下垫面空间变异性,基于数字高程模型构建了数字流域,并在此基础上对描述流域水文物理过程的数学方法进行了探讨,文章认为,数字水文模型是一种有物理基础的包含大容量信息的现代模拟灌河实例研究表明,数字水文模型可以十分方便地输出水文要素和状态变量的空间分布与时间序列,这对充分利用现有观测信息进行水文信息的深层挖掘创新了条件。     

Semi-parametric statistical approaches for space-time process prediction

The problem of estimation and prediction of a spatial-temporal stochastic process, observed at regular times and irregularly in space, is considered. A mixed formulation involving a non- parametric component, accounting for a deterministic trend and the effect of exogenous variables, and a parametric component representing the purely spatio-temporal random variation is proposed. Correspondingly, a two-step procedure, first addressing the estimation of the non- parametric component, and then the estimation of the parametric component is developed from the residual series obtained, with spatial-temporal prediction being performed in terms of suitable spatial interpolation of the temporal variation structure. The proposed model formula-tion, together with the estimation and prediction procedure, are applied using a Gaussian ARMA structure for temporal modelling to space-time forecasting from real data of air pollution concentration levels in the region surrounding a power station in northwest Spain.     

HAN基ECSP凝胶模型的构建与分子动力学模拟

目的 从微观分子的角度对硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂(Electrically Controlled Solid Propellants,ECSP)的性能参数进行模拟与计算。方法 利用分子表面静电势(ESP)对HAN分子2种可能的构型进行优化和稳定性分析。通过真空非周期性分子动力学模拟得到聚乙烯醇(PVA)分子稳定构型,并以HAN基ECSP的主要成分按一定比例构建凝胶模型。基于RESP(Restrained Electrostatic Potential)电荷生成更准确的凝胶模型拓扑文件,并进行凝胶模型的分子动力学模拟、模型稳定分析以及模型参数计算。结果 凝胶模型总能量相对平均值的周期性波动不超过7%。由于三维PVA链的包裹,H2O分子的扩散系数被大幅削弱。氢键分析和径向分布函数表明氢键键长主要分布在0.282 6 nm附近,PVA与H2O间的氢键较少,H2O与HAN、H2O与H2O之间的氢键较多。模型密度为1.405 g/cm³,与实验值吻合度高。在283、293、303 K下,HAN基ECSP凝胶模型的拉伸模量依次降低,剪切模量先增后减。在15 K/600 ps冷却速率下,HAN基ECSP凝胶模型的拉伸模量和剪切模量均增大。结论 ECSP制备结束后,冷却过程中的环境温度不宜过高,否则容易造成ECSP力学性能的快速下降,快速冷却可以提高ECSP的力学性能。     

伪装遮障材料耐老化性能与机理分析

目的 研究伪装遮障材料在实用期的老化机理,获悉伪装遮障材料失效的主要环境因素。方法 通过分析伪装遮障材料在自然环境和实验室单因素环境中的性能变化,得出影响伪装遮障材料老化失效的主要因素。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线光电子能谱仪表征材料的微观形貌、化学结构和化学成分变化,解释伪装遮障材料的老化机理。结果 获得了在不同自然环境、实验室单因素环境下,伪装遮障材料颜色外观和力学性能的变化规律,得到了伪装遮障材料在老化过程中发生的微观形貌、化学结构和化学成分变化。结论 伪装遮障材料在西双版纳自然环境下的老化程度最大,在济南自然环境下的老化程度最小。光照是导致伪装遮障材料颜色外观及力学性能降低的主要因素。老化过程中,主要是材料表面的聚氨酯发生老化、脱落,导致材料的力学性能下降。伪装遮障材料破坏时,纤维有2种失效形式,一种是纤维脱黏、直接断裂;另一种是纤维脱黏,拔出,或者拔出过程中断裂。     

工程塑料环境因素与载荷应力耦合作用试验装置研究

目的 设计一种能够模拟工程塑料实际服役工作环境的试验装置,在多型自然环境中,构建兼具环境因素侵蚀与载荷应力耦合作用的试验条件。方法 研制工程塑料环境因素与载荷应力协同作用试验装置,采用包括拉伸加载、弯曲加载、控制系统等组件的模块化设计,实现0.01~16 Hz加载频率的拉伸及弯曲载荷,最大1 550 kg的拉伸载荷,最大375 kg的弯曲载荷。结果 将研制完成的试验装置置于多型自然环境下对试验施加恒定和交变载荷,以真实模拟工程塑料实际服役中的环境因素与载荷应力协同作用。结论 试验装置制造加工难度小,结构稳定可靠,可用于评价和研究工程塑料等系列类型材料的环境损伤性能演变。     

基于Arrhenius模型和Peck模型的分段非线性加速模型

目的 解决Arrhenius模型无法估计湿度应力敏感产品和Peck模型试验时间较长的问题。方法 考虑温度应力和湿度应力对产品贮存寿命的综合影响,在产品激活能不变的假设下,将Arrhenius模型对产品激活能的估计和Peck模型对湿度应力参数的估计相结合,建立Arrhenius&Peck分段非线性加速寿命估计模型。基于此模型,在双应力恒加试验条件下,得到产品的寿命估计方程。结果 以弹上电子产品的恒定应力加速贮存试验为例,进行仿真分析,得到产品寿命的估计,并对比产品实际寿命。Arrhenius&Peck模型的寿命误差和失效率误差均控制在5%以内,准确度高于Arrhenius模型和Peck模型。结论 构建的Arrhenius&Peck分段非线性加速寿命模型可以充分利用温度和湿度条件下的试验数据,对温湿敏感产品的寿命估计有较好的应用效果,为导弹产品的寿命估计提供一种可选方法。     

舰船环境适应性设计方法探索与实践

探索舰船环境适应性的设计方法,以提高舰船在各种复杂环境下的适应能力。分析了舰船环境适应性设计中面临的若干问题和改进提高方向,参考借鉴国内外航空航天、电子等行业成功经验,提出了指导舰船环境适应性设计的主要设计原则和工作内容。围绕改善环境条件、加强耐环境能力设计这2个方面,提出了3种环境适应性设计方法,包括基于规范的设计方法、基于环境仿真的设计方法、基于预使用验证的设计方法。根据舰船风浪环境适应性设计的特点和要求,选择采用环境仿真和模型试验技术开展了应用研究。基于分析结果,提出了增加水线面系数、调整浮心、优化线型等多项改进措施建议。采用环境仿真和模型试验相结合的方式,可有效支撑舰船风浪环境适应性设计和评估,这一方法具有较高的工程推广应用价值。另外,未来应加大环境仿真技术的研究和应用力度,尝试开展多因素综合环境仿真,以进一步提高舰船的环境适应性。