藻类在大连湾的水环境行为数值模拟研究

应用三维水质模型对大连湾水体中的藻类碳浓度的时空变化规律以及其影响因素进行了研究,选择主要的模型参数进行了灵敏度分析。由空间分布的模拟结果可知,在大连湾,藻类主要集中在排污口附近区域。由季节变化模拟结果可知,在湾顶部的排污口区藻类生产显示明显的季节变化趋势,在夏季,主要受到磷酸盐浓度的限制。灵敏度分析显示,在排污口区水体的扩散能力对藻类生产的影响较大,在湾中部和湾口区主要受到磷酸盐负荷的影响。模拟结果可以为大连湾的污染控制、水质规划和管理提供科学依据。     

N、P、Fe、Mn对亚历山大藻LC3生长的影响

利用正交试验研究了N、P、Fe、Mn四种物质对亚历山大藻LC3生长的影响,比较无机营养盐及微量金属元素对亚历山大藻LC3增殖影响的大小顺序,结果显示无机N对藻的生长有促进作用,882—2646μmol／L浓度时LC3生长较好,2646μmol／L下生长速率略快。无机P对亚历山大藻LC3生长的影响差异显著,一定浓度的P对LC3的生长有促进作用。Fe及Mn对藻生长均有促进作用,分别在3．5μg／L的Fe浓度下及18—36gg／L的Mn浓度下藻可获得较快的生长速率。四种元素对亚历山大藻LC3生长均有促进作用,各元素对生长影响的大小顺序依次为：P〉Mn〉N〉Fe。     

某水电站进水口边坡变形特征及稳定性评价

某水电站是澜沧江中、下游梯级开发的关键工程,其进水口高边坡地质条件复杂。通过对该电站进水口边坡的物质组成、结构特征、以及边坡开挖等因素的综合分析研究,阐述了其变形机理,说明此高边坡存在如下变形破坏形式:①楔形体滑动破坏;②扩展式的平面型塌滑和滑移型崩塌破坏;③卸荷松弛变形破坏。采用三维块体分析和有限元数值模拟,分析了这类边坡在开挖过程中的应力变形特征及其变化规律。     

通风机站风流间相互影响阻力特性研究*

为研究双风机并联机站进口、出口风流相互影响的机站局部阻力特性,构建机站通风局部阻力计算的数学模型,同时运用相似原理建立双风机并联通风机站实验模型,并佐以数值模拟对比验证,分析计算不同风机间距的无量纲数A、不同扩散器结构参数条件下的综合影响系数Kc。结果表明:A与Kc具有二次函数关系,且存在较优的A,使得Kc值最小;Kc值随着L/Df增加而线性减小。研究结果有利于Kc的选取,为高效率通风机站结构设计提供技术及数据支撑。     

基于谐波沉降的管道力学分析*

为避免地面沉降引发的油气管道事故,研究沉降管道的力学特性,提出基于谐波沉降的管道力学评估方法。以中国石化某沉降管道为研究对象,通过现场测量的方法获得沉降区管道高程,利用傅里叶级数展开对不均匀沉降数据进行处理分析,获得管道谐波沉降的拟合函数。建立ANSYS有限元模型,采用土弹簧模型模拟非沉降区管道与土体相互作用关系,将谐波沉降作为位移载荷施加到沉降区管道,对含内压管道的沉降进行数值模拟,分析其应力、应变分布规律。结果表明:沉降与非沉降交界处管道应变及应力最大,基于应变的评估准则,管道运行状态为安全,为应急响应提供支撑。     

畜禽环境中抗生素的去除及其风险评估

抗生素作为饲料添加剂广泛应用于畜禽养殖业,造成养殖环境抗生素大量蓄积,尤其是在畜禽粪便中,长期的积累不仅污染养殖场内土壤环境,残留的抗生素还会随畜禽粪便进入周边水体及农田环境,威胁农作物及人体健康。目前,国内相关研究主要集中在抗生素的降解工艺及降解规律方面,而对其去除效率的影响因素及风险评价研究相对较少。笔者综述了国内外抗生素的降解转化及去除方式等的研究进展,并概述了抗生素在畜禽环境中的生态风险评估的研究现状,为抗生素的高效去除、风险预估及畜禽粪便资源化安全利用提供理论基础和技术支撑。     

基于可拓物元模型的安全经济开采评价指标体系的构建及应用

首先根据安全经济开采的内涵,建立以人员安全、设施设备安全、开采环境安全、安全投资和安全管理为主要制约因素的安全经济开采评价模型,并运用改进的层次分析法确定人员可靠度对安全经济开采水平影响最大,开采环境可靠度影响最小。其次,采用函数拟合法、专家打分法、标准化打分法量化安全经济开采水平指标,并将安全经济开采水平划分为3个等级。最后,运用可拓物元模型方法,得出某铁矿安全经济开采水平为二级,无重大经济损失,与实际吻合。     

Validation of a booted finite element model of the WIAMan ATD lower limb in component and whole-body vertical loading impacts with an assessment of the boot influence model on response

Objective: A novel anthropomorphic test device (ATD) representative of the 50th percentile male soldier is being developed to predict injuries to a vehicle occupant during an underbody blast (UBB). The main objective of this study was to develop and validate a finite element (FE) model of the ATD lower limb outfitted with a military combat boot and to insert the validated lower limb into a model of the full ATD and simulate vertical loading experiments.

Methods: A Belleville desert combat boot model was assigned contacts and material properties based on previous experiments. The boot model was fit to a previously developed model of the barefoot ATD. Validation was performed through 6 matched pair component tests conducted on the Vertically Accelerated Loads Transfer System (VALTS). The load transfer capabilities of the FE model were assessed along with the force-mitigating properties of the boot. The booted lower limb subassembly was then incorporated into a whole-body model of the ATD. Two whole-body VALTS experiments were simulated to evaluate lower limb performance in the whole body.

Results: The lower limb model accurately predicted axial loads measured at heel, tibia, and knee load cells during matched pair component tests. Forces in booted simulations were compared to unbooted simulations and an amount of mitigation similar to that of experiments was observed. In a whole-body loading environment, the model kinematics match those recorded in experiments. The shape and magnitude of experimental force–time curves were accurately predicted by the model. Correlation between the experiments and simulations was backed up by high objective rating scores for all experiments.

Conclusion: The booted lower limb model is accurate in its ability to articulate and transfer loads similar to the physical dummy in simulated underbody loading experiments. The performance of the model leads to the recommendation to use it appropriately as an alternative to costly ATD experiments.     

供水管网震后流量监测点的动态分级优化布局研究

为了提高管网地震监测点布局的准确性和合理性,基于管网微观水力计算模型和动态分级法,提出供水管网震后流量监测点的动态分级优化布局模型。首先,利用管网微观水力计算模型计算管段流量的影响系数,构建管段的影响系数矩阵,并利用信息熵确定管段权重;其次,标准化处理影响系数矩阵,通过聚类迭代提出供水管网地震流量监测点优化布局的动态分级方法,对供水管网震后流量监测点进行优化布置分级评定;最后,根据工程实例进行方法实践,结果表明:供水管网中的管线分类较为科学合理,地震监测点在供水管网上分布也比较均匀,而且该模型在一定程度上消除了人为因素的影响,保障了震时管网的监控效果和日常建设的合理性。     

走滑断层作用下X80管道设计应变规律和神经网络预测

走滑断层是埋地管道常见的地质灾害威胁,断层作用下管道会发生较大的拉压应变而失效。为得到X80管道的设计应变,基于有限元方法建立了走滑断层作用下管道的应变响应数值计算模型,模型使用壳单元模拟管道,非线性弹簧单元模拟土壤约束,采用西二线实际工程的管道应变影响参数范围,计算了管道的设计应变;为预测管道的设计应变值,基于以上参数化分析得到的4 817组设计应变结果,采用人工神经网络建立了管道设计应变预测模型。结果表明:该神经网络模型预测结果的最大相对误差小于10%,预测准确性良好,且该方法具有较高的计算效率,可以为断层作用下埋地管道的应变设计与评估提供参考。