极端顶点法制备碳酸钙超疏水涂层

目前,超疏水涂层存在着制备成本高、工艺复杂和环境污染等问题,阻碍了其工程化应用进程。文章以 CaCO3晶须及其纳米粒子为填料,水性苯丙乳液为粘结剂,以及硬脂酸锌为疏水改性剂制备超疏水涂层。首先采用油酸对 CaCO3晶须及其纳米粒子进行表面改性,然后基于极端顶点设计将改性后的 CaCO3晶须、改性后的纳米 CaCO3、苯丙乳液和硬脂酸锌为混合分量进行混料实验,以涂层接触角为响应变量建立回归模型,分析混合分量对接触角的影响。结果表明:采用不同形貌的 CaCO3粉体复合苯丙乳液可制备出超疏水涂层,在纳米 CaCO3与硬脂酸锌混合分量较高, CaCO3晶须混合分量较低以及苯丙乳液适中的区域,接触角可达 153.5°。通过表面形貌分析,涂层的黏附性与其表面的孔洞有关,而较高的纳米 CaCO3混合分量可降低涂层表面粗糙度,促进其超疏水性能。     

某核电厂应急通道桥梁地震响应分析

某核电厂为满足建设、运营及特殊情况下的应急需求,拟建应急通道桥,其抗震安全十分重要。本文介绍了考虑桥-桩-地基的三维整体精细化模型的有限元动力时程分析方法,计算桥梁在SL-1(运行安全地震动)和SL-2(极限安全地震动)地震作用下地基典型断面、T梁以及墩柱的动力响应。结果表明该方法能直接处理土的非线性问题以及方便的考虑地基辐射阻尼作用,同时可以精细模拟T梁和盖梁间的支座接触。三维计算采用自主开发的GEODYNA高性能软件平台,计算效率较高。该方法可为核电厂桥梁抗震设计提供参考。     

钱家店及外围红杂色含铀目标层位重新划分及其地质意义

钱家店铀矿床及外围地区含矿目标层位划分不明已成为当前生产和科研迫切需要解决的关键问题.为准确厘定含矿层位,综合运用地层学、沉积学、砂岩型铀成矿理论,采取岩性、测井、古生物和其他多手段相结合的多重地层对比方法,系统分析了含矿目标层位的识别特征和划分依据.研究成果证明目前被统归划分为姚家组的含铀红杂色层可以识别并划分出泉头组、青山口组和姚家组,并在此基础上重新厘定了区域上不同矿体的层位归属和矿化特征.该研究可为松辽盆地南部铀矿勘查突破提供新的找矿思路和地质依据,在此新层位体系下进一步开展成矿规律研究,或许能真正有助于揭示长期以来悬而未决的板状铀矿体成因.     

5种排水条件下饱和重塑黄土三轴剪切特性

为了深化对工程实践中黄土排水状态和影响的认识,通过三轴剪切试验控制应变增量比研究了饱和重塑黄土在不排水、强制吸水、自由排水、强制排水、部分排水5种排水条件下的剪切特性。结果表明,饱和重塑黄土的剪切特性与排水条件密切相关：在不排水和强制吸水条件下,黄土试样表现为应变软化,从广义上讲,在强制吸水条件下试样的剪胀性被强制发挥;在自由排水和强制排水条件下,黄土试样表现出硬化趋势,其中,在强制排水条件下试样的剪胀性受到抑制;在部分排水条件下,黄土试样为应变软化或应变软化到硬化的过渡状态,此时,黄土的剪切特性不仅与应变增量比有关,也受到孔隙比的影响,应变增量比越接近0,试样的软化程度越明显,而试样的孔隙比越小,其在剪切初始阶段的剪胀趋势越明显,试样的峰值强度和残余强度越高。另外,基于渐近状态方程和剪胀方程,量化分析了饱和重塑黄土的渐近状态和剪胀性,发现试样的渐近状态应力比与剪胀程度呈负相关关系。     

高位远程崩滑碎屑流-泥石流灾害链的演变过程与影响范围预测——以“4·5”四川洪雅县铁匠湾地质灾害链为例

20世纪以来,地质灾害以灾害链形式出现的频率明显加大,目前对灾害链的演变过程以及影响范围的研究并不多。本文以2021年4月5日四川洪雅县铁匠湾高位远程崩滑碎屑流-泥石流灾害链为例,阐述了灾害链的演变过程。启动源为高位崩塌,崩落的大量岩块对下方斜坡岩土体造成冲击和加载形成滑坡,受降雨影响,崩滑碎屑流物质向双溪河发展演变为泥石流;采用RAMMS软件对泥石流的运动过程进行数值模拟分析,划定了其在不同降雨频率下的影响范围。结果表明：在20 a一遇降雨频率下,影响范围涵盖了双溪村上游部分分散农户;在50 a一遇降雨频率下,影响范围覆盖双溪村人口密集区;在100 a一遇降雨频率下,影响范围将继续向下游发展,延伸至老赵河聚居区。灾害链发生期间,附近最大降雨量接近10 a一遇,将10 a一遇模拟结果与现场实际形成的影响范围进行对比,发现两者基本一致,说明模拟结果可信。     

深度学习在测绘地理信息中的应用研究

近年来,深度学习技术逐渐兴起和发展并应用于各行各业,特别是在测绘地理信息行业中也存在许多应用的领域。本文讨论深度学习技术在测绘地理行业中的应用,并针对其中点云数据的语义分割进行了实验,通过对实验结果的简单分析,提出了加速深度学习技术投入生产的几条建议。     

类胡萝卜素细胞工厂——杜氏藻养殖研究进展

杜氏藻是目前生产天然β-胡萝卜素最好的商品化微藻,其β-胡萝卜素含量最高达细胞干重的14%(质量分数)。此外,通过紫外线或化学诱变剂处理,也能获得用来生产八氢番茄红素、番茄红素、叶黄素和玉米黄素等其他类胡萝卜素突变株。为使杜氏藻类胡萝卜素商业开发顺利进行,分析光、温度、pH值、营养、天敌等养殖条件对杜氏藻生长和类胡萝卜素积累的影响;比较大型开放池、循环池、回旋池、级联池、大罐、异养发酵罐及封闭式光合反应器等养殖方式的利弊;同时,总结培养液再循环、藻体采集、藻泥干燥、类胡萝卜素提取等藻体采收的有益经验。     

冲击作用下花岗岩的Ⅰ型裂纹形态及断面粗糙度研究

岩体工程中岩石常因动载作用产生断裂，研究岩石在冲击荷载下Ⅰ型裂纹的响应规律，采用分离式霍普金森压杆试验系统开展了侧开单裂纹三角形(single cleavage triangle，简称SCT)花岗岩试样的动态冲击断裂试验。采用Hough变换方法实现了表面裂纹形态长度及角度分布的定量描述，分析了表面裂纹形态与试样吸收能量的关系；并利用三维表面形貌仪获取了断面的三维点云数据，提出了基于拟合曲面阈值检测的断面重构方法，有效解决了断面三维点云数据误差点出现导致的误差问题；讨论了断面粗糙度与试件吸收能量间的关系。结果表明：随着吸收能量的增大，裂纹长度的指数分布λ值有增大的趋势；裂纹角度的分布较为平均，水平方向上的裂纹相对较少，试件能量耗散较低时，裂纹具有明显的方向性，能量耗散较高时，裂纹的弯曲程度更高且贯通性较好；断面重构方法在x、y方向点数的0.03～0.08，阈值为0.25时能够较好的完成断面处理，试件A、B断面的粗糙度统计参数随能量耗散的增大呈下降趋势。     

海量数据驱动下的高分辨率海洋数值模式发展与展望

海洋数值模式是定量描述海洋物理现象及其变化的数值模型,也是海洋与气候研究、预测的核心工具。随着海洋观测的不断投入与积累、对海洋认识的不断深入,特别是在高性能计算技术的支撑下,海洋数值模式已有了长足进步,正朝着高分辨率和多物理过程的方向发展。随着分辨率的提高、物理过程的细化,海洋数值模式的发展面临着多个方面的挑战。当前,海洋数据数量和种类不断增多,同时超级计算机、高性能计算和深度学习等技术的快速发展,为海洋数值模式的突破提供了机遇与挑战。本研究回顾了海洋数值模式的发展现状,梳理和分析了其发展中遇到的大规模高效并行计算和参数优化这两个关键问题,探讨和展望了当前海量数据驱动下海洋数值模式的发展趋势。提出计算负载均衡、计算与I/O重叠的并行流水线设计以及降低全局交换的算法改进是当前突破高分辨率海洋模式大规模高效并行效率的关键。从海洋科学、高性能计算以及深度学习深度交叉融合的角度,提出了实现海洋科学与深度学习相结合的6个途径,在此基础上,探讨了基于深度学习的参数化优化可能实现的途径。