考虑含水率对人工冻结红黏土力学特性的影响

在冻结法施工中,冻土的强度及变形特性对冻结壁的稳定性至关重要。为了研究不同含水率对冻结作用下土的强度和蠕变的影响,以江西红黏土为研究对象,通过冻结三轴试验,在-10℃下研究含水率对冻结红黏土强度及蠕变特征的影响。试验结果表明：16%～32%含水率范围内,冻结红黏土的抗压强度随含水率的增加先增大后减小;16%～28%含水率范围内,随着含水率增大,其黏聚力逐渐增大,内摩擦角逐渐减小;围压为0.2 MPa与0.5 MPa下的蠕变曲线都显示含水率较低时只会出现衰减蠕变阶段和稳定蠕变阶段,含水率较高时会出现加速蠕变阶段。含水率对红黏土的力学性质影响较大,研究成果可为江西地区红黏土地层地铁隧道建设人工冻结法施工提供参考。     

单轴压缩条件下不同含水率黑云母二长花岗岩破坏特征与机制

花岗岩在不同含水率条件下的变形破坏特征和机制对此类工程岩体稳定性评价具有重要的意义。开展不同含水率黑云母二长花岗岩单轴压缩试验,分析破坏特征和应力-应变曲线特征,开展断口扫描电镜试验,分析微观形貌特征,研究破坏机制。试验结果表明:黑云母二长花岗岩具有明显的应变软化特征;随含水率增大,曲线上微裂隙压密阶段长度逐渐增加,稳定破裂阶段及非稳定破裂阶段长度均逐渐缩短,但所占比例增大,曲线上峰前阶段涨落交替现象加剧;饱和时单轴抗压强度和弹性模量相比干燥时分别降低了40.68%,20.3%;变形破坏过程可大致分为以下5个阶段:平静期、裂纹萌生期、裂纹扩展伴随颗粒弹射期、片状碎片剥落伴随颗粒弹射期及崩落式破坏期;随含水率增大,花岗岩破坏时的剧烈程度、发出的声响及脆性程度均逐渐降低;花岗岩破坏机制为拉-剪复合破坏,低含水率时以压致拉张破坏为主,随含水率增大呈现拉张破坏减少而剪切破坏增多的趋势,饱和时以剪破坏为主。研究结果可为黑云二长花岗岩与水之间的耦合模型构建提供理论支撑,对水-岩耦合环境下工程岩体稳定性分析具有重要科学意义。      

冻融循环对GFRP锚杆锚固性能影响的试验研究

针对季冻区春融期岩锚失效的问题,研究了玻璃纤维(GFRP)锚杆在冻融循环作用下的锚固能力。通过设计物理模型对经历25,50,75冻融周期的试块进行了加载试验,根据试验数据和破坏现象分析了GFRP锚杆在冻融后锚杆应力和承载力的变化规律。研究结果表明：冻融循环会导致环氧树脂砂浆与混凝土的黏结性能下降,在25,50,75周期后承载力损失分别为38.24%,42.65%,52.94%。冻融循环加速黏结材料及围岩的材料性能劣化,荷载向内部传递加速,使得GFRP锚杆上各点之间的应力差值逐渐减小,锚杆应力分布比常温状态下更趋于均匀,但材料性能的劣化导致局部破坏提前,锚杆整体承载性能降低。研究结果可以为GFRP锚杆的工程应用提供建议。     

喻家山土壤含水率对次降雨事件的响应及影响因素

研究武汉市喻家山试验区次降雨事件下土壤含水率的响应特征和影响因素,为后续包气带和饱水带地下水储量变化研究提供科学依据。基于野外降雨、地下水位和土壤含水率的连续监测数据,分析4个典型剖面土壤含水率的动态变化及其对6次降雨事件的响应特征;以S4剖面为例采用灰色关联度法分析影响土壤含水率响应幅度的主导因子。结果表明：相对于喻家山山体较高位置,南坡和北坡坡脚的地形高程低,地下水位埋深小,土壤颗粒细,分选好,土壤剖面的含水率平均值较大,变异系数较小;4个剖面的土壤含水率大小和初始响应时间随埋深增加并不是系统地增加,反映研究区土壤剖面非均质性较强;平均降雨强度和最大降雨强度与含水率响应幅度间的关联度最大,是控制试验区含水率响应的主导因子。位于喻家山南坡坡脚实验大楼内的2个土壤剖面受人类建筑活动、周围绿化和浇水影响较大,后期应结合长期监测资料综合分析土壤含水率的响应特征和主控因素。     

温度对平流层气溶胶光学常数及辐射特性的影响

本文阐述平流层气溶胶的光学常数在不同温度下取值时,用Mie散射理论对不同浓度的平流层气溶胶红外波段的辐射特性进行的计算和分析。分析结果表明:在卫星遥感中,由温度引起的平流层气溶胶光学常数的变化对某些红外波段的平流层气溶胶辐射特性的影响是不容忽视的。     

黄土-三趾马红土滑坡滑带土剪切力学特性影响因素

中国西北地区黄土广泛沉积于三趾马红土之上形成"双层异质"接触层面,控制和影响黄土滑坡的形成.为研究黄土-三趾马红土界面剪切力学特性,研制可视化界面直剪仪,开展界面试样剪切试验,探讨齿面角度、含水率、干密度对其剪切破坏模式、强度与变形特性影响规律.结果表明:试样均沿界面产生剪切破坏,试样剪切破坏模式可分为齿间滑动、齿间滑...     

反复入渗对重塑黄土渗透特性的影响

甘肃黑方台黄土经历长期的灌溉入渗破坏了其原生结构，改变了不同深度黄土的颗粒级配，影响了土体的力学性质。为研究反复灌溉入渗对坡体的影响，通过室内土柱渗透试验研究了反复入渗对甘肃黑方台黄土渗透特性的影响，并研究了渗透作用下黄土中细颗粒运移的规律与模式。研究表明:①水力梯度对渗透速率影响较小而干密度对渗透速率影响较大；随着入渗次数的增加，重塑黄土的渗透性能变弱；②黄土在渗流力的作用下，存在细颗粒沿渗流方向运移的现象，且细颗粒在土柱中上部聚集最多；③影响细颗粒运移的因素有:水力梯度、干密度和渗透次数；其中细颗粒的运移量与水力梯度、渗透次数呈正相关，与干密度呈负相关，且水力梯度是影响细颗粒运移的主要因素；④在渗透过程中，细颗粒运移堆积，最终填充土体内孔隙，导致黄土的渗透性下降。      

冷冻贮藏对罗非鱼肌肉质构特性的影响

采用质构仪的TPA模式对冷冻贮藏罗非鱼肌肉的硬度、黏附性、弹性、咀嚼性、胶黏性、凝聚性和恢复性等进行测试。结果表明:在-18℃和-50℃的贮藏条件下,随着贮藏时间的增加,罗非鱼肌肉质构的硬度、弹性、咀嚼性、胶黏性、凝聚性、恢复性等6个参数均呈不同程度的下降趋势,黏附性则呈上升趋势;-50℃贮藏的罗非鱼肌肉的质构参数变化速率低于-18℃贮藏条件。说明罗非鱼在冷冻贮藏过程中口感特征在不断下降,贮藏温度越低,越有利于保持罗非鱼肌肉的质构特征。     

气藏型储气库圈闭应力场扰动规律及影响因素分析

气藏型储气库的季节性周期注采过程引起储层局部压力变化,圈闭应力场受到扰动,应力路径发生改变。基于渗流—应力耦合理论,考虑储气层—盖层—底板—围岩复合地质体,建立储气库力学数值模型,分析天然气注采周期内储气库圈闭应力场及应力路径变化,探讨盖层物理力学参数对储气库圈闭应力场的影响。结果表明：注采作业后,储气库圈闭应力场不均匀分布,距离储层越近的应力场受扰动程度越大,储层与盖层交界面受扰动程度最大,其次是盖层与底板交界处,上覆层受扰动程度最小;采气阶段的应力场受扰动程度大于注气阶段的,且垂直总应力增量大于水平总应力增量,水平总应力增量大于剪切应力增量;应力路径在储层与盖层交界面发展速度最快,在储气库圈闭水平距离内,垂直应力路径因数总体发展趋势为先下降后上升,水平应力路径因数为先上升后下降;盖层物理力学参数对储层与盖层交界面的应力场扰动程度由大到小依次为：盖层弹性模量、盖层渗透率、盖层泊松比。该结果为气藏型储气库建库设计及安全运行分析提供依据。     

森林火灾对岩土体物理力学特性的影响

2020年3月30日四川省西昌市森林火灾发生后,该地区的地质灾害显著增多,火灾对表层土壤产生一定影响,但目前对火灾影响土壤的物理力学性质的机制及致灾特征研究尚浅。以未遭受火灾区域和遭受火灾区域的表层土样为研究对象,进行了总有机碳、颗粒级配和X射线衍射分析,并结合室内相关力学试验研究了火灾前后土样的黏土矿物含量及力学强度特性。试验结果表明：(1)火灾发生后土壤有机质含量降低,导致不稳定的无机土壤裸露;土壤团粒结构稳定性降低,土壤中细小颗粒含量增高,细小颗粒容易阻塞土壤表层孔隙,不利于雨水或地面径流的下渗;(2)火灾的高温过程使得土壤中黏土矿物含量变化,高岭石(Kao)相对含量减少了10%,伊利石/蛭石混层增加了1%,伊利石(It)减少了20%,蛭石(V)增加了29%,变化最为明显;(3)火灾发生后土壤黏聚力(c)、内摩擦角(Φ)明显衰减,应变软化现象更为明显,这是土壤黏土矿物含量的变化,即蛭石矿物含量增高导致的。森林火灾会从颗粒粒径,矿物含量和强度参数3个方面显著影响土壤的物理力学性质,从而导致火烧迹地遭受泥石流、滑坡等地质灾害的风险增加。     

温度对马尾藻及其油页岩混合物热解产气特性的影响

【目的】研究马尾藻及其油页岩混合物在不同温度下的热解产气特性。【方法】利用燃烧烟气污染物测试实验台,测量马尾藻及其油页岩混合物在温度区间400℃至800℃下CO和H_2的排放特性,包括峰值浓度、峰值时间和平均浓度。【结果】马尾藻以及其油页岩混合物的热解过程可分为慢速析出、快速析出和降速三个阶段。马尾藻单独热解实验中,排放的CO体积分数峰值达到10 367×10~(-6)。温度的升高有利于马尾藻在热解中CO和H_2的析出,反应的开始时间和完成时间均有所提前。在马尾藻与油页岩混合物的热解中,H2的析出在700℃时达到最高(体积分数峰值为1 254×10~(-6))。油页岩的加入迟滞了CO和H_2的排放时间。【结论】油页岩的加入有效减少马尾藻热解过程中CO的排放并缩短反应时间,提高效率节省能源,马尾藻与油页岩的混合热解具有良好的应用前景。     

海潮模型差异对GNSS坐标时间序列周期信号及噪声特性影响分析

选取FES2004、EOT11a、TPXO7.2和Chinasea2010等4种海潮模型分别对23个CMONOC沿海测站进行海潮负荷位移改正,分析不同海潮模型对中国沿海区域测站坐标时间序列的影响。定量比较高频潮波参数模型间差异对周期信号的影响,结果表明,周日、半日潮波参数差异对海潮负荷位移改正后序列长周期信号、周年信号和半周年信号功率的影响最大可达4.3%、2.6%、2.0%和9.1%、0.7%、9.6%。基于Chinasea2010和TPXO7.2海潮模型的OTL改正使WN+FN+RWN测站噪声组合所占比例增至43%,而基于FES2004模型的OTL改正对测站速度不确定度的改善最大,39%的测站得到60%~98%的改善。     

流变特性对青藏高原构造变形影响的数值模拟

建立三维黏弹性有限元模型,采用标准线性固体本构关系,分析流变特性对青藏高原现今构造变形的控制作用。模拟结果显示：1）在高原地壳介质流变机制的控制下,青藏高原内部从西向东,东向位移分量逐渐增大。最大值出现在甘孜 玉树 鲜水河断裂带区域内,反映了青藏高原的物质东移运动;2）在菱形块体中南部,其东侧区域向东南方向运动,而其西侧区域则转向西南方向运动;3）中地壳强流变模型与下地壳强流变模型给出的计算结果总体特征相似,二者均能较好模拟高原物质东流以及绕喜马拉雅东构造结的顺时针转动;4）流变特性对青藏高原构造变形特征的影响较大。     

虾夷扇贝内脏团对镉的富集特性及生理响应

【目的】对虾夷扇贝(Mizuhopectenyessoensis)内脏团中镉的富集特性进行研究,并分析镉暴露后与镉胁迫相关的基因在内脏团中的表达。【方法】采用人为添加镉的方法使虾夷扇贝进行镉暴露,原子吸收分光光度计测定各组织中镉含量,实时荧光定量PCR技术检测过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和热休克蛋白70(HSP70)基因在虾夷扇贝内脏团中的表达。【结果】虾夷扇贝内脏团比其他组织富集了更多的镉(P=0.004),在含400μg/L Cd海水中暴露7 d和10 d后,扇贝内脏团中的Cd质量分数由62μg/g(干基)分别增加到180和217μg/g(干基);内脏团中抗氧化酶CAT、SOD和GPx以及热休克蛋白HSP70在200μg/L Cd暴露7 d后的基因表达量也显著增加(P 0.05)。【结论】内脏团是虾夷扇贝富集镉的重要组织,内脏团中CAT、SOD、GPx和HSP70对扇贝镉的防御有重要作用。     

芒果粉对真空油炸面包虾裹浆特性及其品质的影响

【目的】研究添加芒果粉对真空油炸面包虾裹浆特性及其品质的影响。【方法】以小麦粉和大豆分离蛋白的裹浆作为对照,研究芒果粉替代部分小麦粉和大豆分离蛋白的裹浆流变学特性;以裹涂率、油脂含量、水分含量、色泽及质构特性为考察指标,研究芒果粉替代部分小麦粉和大豆分离蛋白的裹浆对真空油炸面包虾品质的影响;以最佳芒果粉添加量的真空油炸面包虾为研究对象,测定外裹层黄酮物质含量,并采用羟自由基和DPPH自由基体系对产品外裹层黄酮物质的抗氧化性进行分析。【结果】所有配方的裹浆均表现为触变性,呈现剪切稀化特性,具有假塑性流体特征,并符合幂率流体,芒果粉可显著提升裹浆的黏度;芒果粉可显著增大面包虾裹涂率,改善产品质构和色泽特性,降低产品油脂含量并提升其水分含量(P <0.05)。当芒果粉添加量从10%增加到30%时,面包虾产品油脂质量分数从24.84%降低到20.58%,产品的脆性和色泽中的亮度值(L*)、黄度值(b*)均得到了显著提升(P <0.05)。当小麦粉质量分数66%、大豆分离蛋白质量分数4%、芒果粉质量分数30%时,真空油炸面包虾产品的各项品质最佳;真空油炸面包虾产品外裹层黄酮物质质量分数为(46.75±2.87)mg/100g,其对羟自由基和DPPH自由基的清除效果方面都均强于维生素C。【结论】芒果粉可提升裹浆黏度,改善真空油炸面包虾产品品质,其外裹层较强的抗氧化性对于真空油炸裹涂制品延长货架期具有一定积极作用。     

3种附属管排布方式对主管路水动力特性的影响

【目的】研究均匀流多管束干涉流动下圆柱受迫振动的水动力特性。【方法】基于SSTκ-ω模型,在亚临界雷诺数下(Re=1×10⁵)对多管束共振强迫的涡激振动问题进行二维数值模拟,比较与分析三种典型附属管排布方式对主管路流体动力学特征的影响。【结果与结论】采用模型3下的附属管排布方式可在较大范围的振幅比下(A_y/D=0.1~0.8)有效改善主管路水动力特性:1)有效降低主管路上平均升力系数的幅值;2)抑制在单管路系统中出现的脉动升力系数突变衰减。同时,由于多管束对流动产生干涉效应,主管路上表现的尾迹涡度随着振动幅度的增大而呈现出不同的模式。此外,功率谱密度分析发现,多管束系统相较于单圆柱系统,在频率比为1时,模型2与模型3的共振“锁定”状态得到改善。     

热处理温度对卵形鲳鲹品质和肌肉蛋白质理化特性的影响

【目的】揭示不同加热温度对卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）蛋白特性的影响,探究卵形鲳鲹最佳热处理温度,提升热加工处理后卵形鲳鲹的品质。【方法】应用差式扫描量热仪、电泳、显微镜及理化功能特性检测分析在0、40、50、60、70、80、90、100℃加热温度下卵形鲳鲹肌肉的品质（色泽、质构）,蛋白质失重率、总巯基含量、浊度、Ca2+-ATP酶活性、表面疏水性、蛋白降解变性等理化特性指标及微观结构的变化。【结果】热处理温度对肌肉品质和肌肉蛋白理化特性有显著影响（P <0.05）,卵形鲳鲹肌肉的热变性温度为75.1℃。随加热温度升高,肌肉色泽由半透明转为乳白色,咀嚼性、弹性、内聚性先升后降,黏性先降后升,硬度先降后升再下降,在70℃时最大。随着加热温度的升高,肌肉蛋白质逐渐变性,失重率和pH均上升,水分含量呈波动性变化,在0～60℃时随加热温度的升高而下降,在60～80℃随加热温度的升高而增加,在80℃后则随加热温度升高而略有下降;表面疏水性在0～50℃逐渐升高,50～60℃间维持稳定,60～70℃呈下降趋势,70～80℃呈快速上升趋势,80℃后则随加热温度升高呈下降趋势...     

不同氮源供体对湛江等鞭金藻生长和生理特性的影响

【目的】探寻适合湛江等鞭金藻规模化低成本培养的氮源。【方法】以宁波3#微藻培养液为基础培养基,分别以不同质量浓度的无机氮[尿素(35.33 mg·L^-1)、化肥尿素(复合肥)(76.14 mg·L^-1)、氯化铵(62.94 mg·L^-1)、乙酸铵(90.95 mg·L^-1)]和有机氮[胰蛋白胨(63.54 mg·L^-1)]为氮源供体,研究不同氮源供体对湛江等鞭金藻培养效果的影响,实验将接种藻密度控制为10.0×104mL^-1,培养周期为21 d。【结果】以化肥尿素为氮源供体培养下湛江等鞭金藻生产力、比生长速率、藻密度、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素质量浓度显著优于硝酸钠、尿素、氯化铵、乙酸铵和胰蛋白胨(P <0.05);培养水体中化肥尿素总氮和总磷的吸收率分别为94.2%和99.0%。【结论】化肥尿素氮源供体是培养湛江等鞭金藻最优质的培养基配方氮源,显著优于硝酸钠和其他氮源供体(P <0.05)。     

微酸性电解水结合复合保鲜剂对凡纳滨对虾冷藏期间蛋白特性影响

【目的】研究微酸性电解水(SAEW)结合迷迭香提取物(RE)-柠檬酸(CA)复合保鲜剂处理对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)冷藏期间蛋白特性变化影响,探讨此法用于虾类贮藏保鲜的效果。【方法】将样品分别经SAEW、质量分数4%RE+质量分数1%CA(RC)、SAEW结合RC(SAEW+RC)和无菌水(CK)处理10 min后,自然沥干15 min,装入PE保鲜袋于(4±1)℃冰箱中保藏,每2 d测定样品的pH值、总挥发性盐基氮(TVB-N)、总巯基含量、Ca²⁺-ATPase活性、化学键、肌原纤维小片化指数(MFI)与内源荧光强度(IFI)等指标,并结合聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)进行综合分析。【结果】复合处理能延缓凡纳滨对虾贮藏期间pH与TVB-N值的升高,抑制总巯基含量下降,CK、RC、SAEW与SAEW+RC组样品的Ca²⁺-ATPase活力分别由初始0.16、0.17、0.17与0.17μmol/(mg·min)降至0.12、0.13、0.12与0.14μmol/(mg·min),MFI值较初始值上升1.88、1.73、1.76和1.54倍,可见SAEW+RC对延缓Ca²⁺-ATPase活性下降与MFI值的上升有较好作用。同时,SAEW+RC处理还能减缓蛋白质分解、氧化和变性,保持蛋白质化学键与IFI值的相对稳定。【结论】微酸性电解水结合复合保鲜剂处理能较好抑制凡纳滨对虾冷藏期间的蛋白质氧化分解,延缓其品质劣变。