海洋纤维增强热塑性立管极限承载拉力预测方法

海洋新型纤维增强热塑性立管因其可盘卷、耐腐蚀、耐疲劳和轻质化等优点,在深水油气开发中应用前景十分广阔。热塑性立管具有复合材料的各向异性、受力耦合效应及复杂的本构关系,且承受浮体运动和复杂海洋环境载荷,其失效模式尚未明确。针对轴对称载荷作用下纤维增强热塑性立管极限承载力问题,进行热塑性管稳态热传导和热应力的理论推导,求解了稳态温度和应力分布,首次给出了在任意温度载荷作用下管体径向位移的解析解,并直接求解其径向、轴向、环向和剪切应力。采用各向同性层Von Mises和各向异性层最大应力（Max Stress）准则或Tsai-Hill准则判定热塑性管的失效,基于应力分布、失效准则和二分法计算了热塑性管的极限载荷。温度载荷、纤维铺设角度和径厚比对管道的应力分布影响显著。不同温度载荷会改变失效指数沿径向的变化趋势,增大轴向拉力将增大热塑性管的失效指数,选用不同的失效准则在管体失效判定上存在一定的差异。热塑性管温度越低、纤维铺设角越小及径厚比越大,管道对轴向拉伸载荷的承载能力越强。     

基于实测波浪的单桩式海上风电基础波浪力计算研究

基于实测波面的波浪力获取作为结构动力响应分析以及数字孪生模型建立的必备环节,对海上风电数字化运维至关重要。为了满足更大的装机容量需求,单桩式海上风电基础趋于大型化,其尺度因子D/L也随之增大;并且实际海域均为非规则波,以尺度因子划分波浪力计算理论的方法对非规则波的适用性尚不明确。通过建立数值水槽,依据实际工况对不规则波与桩基的作用进行数值模拟,得到入射波浪场与桩基所受波浪力,在此基础上,基于入射波浪场分别采用Morison方程以及绕射理论求解波浪力并将之与数值模拟结果进行对比,分析了不同波浪力计算理论关于尺度因子的适用性,同时探究了波浪要素对计算精度的影响。结果表明：Morison方程在波高较大时精度下降;相对于Morison方程,绕射理论在该尺度下的精度更高。最后,通过分析实测数据进一步探讨了典型工况下的波浪力特征,以期通过实测波面计算波浪力的方法为实际服役风机波浪力计算提供技术支持。     

The Ulva prolifera genome reveals the mechanism of green tides

The genome of green microalgae has rarely been reported. Ulva prolifera is a green microalga that has received much attention. Despite research articles about U...     

基于循环孔洞扩张模型的X型圆管节点超低周疲劳寿命预测

海洋工程钢结构在服役过程中,受风、浪、流或地震等极端循环载荷的影响,易发生超低周疲劳断裂破坏,造成人员伤亡及财产损失,因此超低周疲劳断裂分析及寿命预测对于海工结构安全性评估至关重要。然而,现阶段基于累积损伤理论提出的多种超低周疲劳寿命预测模型无法对多尺度节点实现统一预测,造成了实际工程应用的不便。因此文中基于循环孔洞扩张模型开展X型圆管节点超低周疲劳寿命预测。首先,开发了基于循环孔洞扩张模型的VUSDFLD程序,实现ABAQUS与FORTRAN子程序联合应用,利用有限元分析验证循环孔洞扩张模型在X型圆管节点超低周疲劳断裂分析中的有效性;其次,根据多组X型圆管节点超低周疲劳断裂有限元分析结果,在宏观层面提出了一种基于Manson-Coffin公式的超低周疲劳寿命预测公式;最后,依据Miner理论,将适用于等幅加载的超低周疲劳寿命公式扩展至变幅加载情况,验证了多种节点尺寸下超低周疲劳公式的适用性,为工程应用提供了理论依据。     

长三角地区港口腹地范围演化及其影响机制

本文尝试将海港和内河港的腹地范围演化纳入统一的研究框架。运用场强模型划分2001年、2008年和2016年长三角主要海港和内河港口的直接腹地范围,分析其演化特征,总结演化最显著的两大龙头港口——上海港和宁波港的腹地演化影响机制。结果表明：① 港口场强分布特征是以三大海港为龙头形成三大高场强集聚区。② 港口直接腹地演化最明显的特征是宁波港扩张的腹地范围基本来自上海港收缩的腹地范围。③ 上海港的直接腹地范围不断被宁波港袭夺是因为上海港通过市场主导和行政协调的机制,扩展了沿着长江布局的内河港口群水水中转的间接腹地,而非直接陆地腹地;相反,宁波港主要依靠行政机制和逐渐强化的市场力量,使直接陆地腹地范围逐渐延展到浙江全省。     

中国湿地生态系统的外来入侵种研究

湿地是地球上各种生命形式高度聚集的生态体系之一,被称为“物种基因库”。湿地良好的环境条件不仅有利于本地种的生存,也利于外来物种的入侵。据现有资料统计,目前中国湿地生态系统中有外来入侵植物10种,隶属7个科;外来入侵动物53种,涉及哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、甲壳类、软体动物、鱼类和昆虫类。论述了这些入侵种的主要入侵途径,包括作为饲料、观赏、净化水质等目的人为有意引种,以及由非人为因素引起的入侵;同时还讨论了这些外来入侵种给湿地生态系统造成的不良影响,即导致物种多样性丧失、降低社会经济价值、破坏原有的生态系统和景观。     

珠江三角洲三水盆地早全新世以来 孢粉分析与古环境重建

为了深入探讨珠江三角洲的沉积古环境和古气候历史,在三水市区获取了2个高取芯率的钻孔岩芯,进行了12个AMS 14C测年,并结合孢粉、硅藻等分析结果探讨三水地区全新世的海平面与河流水动力变化,以及古植被演替过程。结果表明：钻孔所在区域全新世沉积总体从9 000 cal. a B.P.左右开始,呈现河流相―河湾相―河口湾相―潮坪相―河口湾相―河漫滩相的演变过程。三水区的早全新世沉积阶段年代最早为9 000 cal. a B.P.左右,表现为河口湾相的淤泥质粉砂沉积,硅藻以淡水种类为主,最高沉积速率为1.6 cm/a。海侵初始时间为8 700 cal. a B.P.左右,最高海平面时间为7 600 cal. a B.P.左右,此时海岸带发育红树林,丘陵山地发育较茂盛的亚常绿热带常绿阔叶林;中―晚全新世阶段（6 500―2 200 cal. a B.P.）,以泥炭粉砂沉积为主,沉积速率为0.2~0.5 cm/a,河口区高潮线附近及河流弯道低洼滩地在5 000 cal. a B.P.前后形成淡水沼泽、河口三角洲边缘区洼地水松林发育。在晚全新世（2 200 cal. a B.P.左右）以来,陆相黏土质沉积指示河口泥沙快速堆积,三角洲平原迅速扩大,沉积速率高达1.7 cm/a。孢粉结果显示次生的芒箕孢子剧增,陆地植被稀疏,人类活动显著增强。     

低碳盐湖提锂:高渗透选择性纳滤膜和正渗透膜材料

报道了联合基金项目“面向青海盐湖卤水锂提取过程强化的高性能中空纤维正渗透膜材料的设计研究”的最新进展。研究从吸附/解吸或稀释盐湖卤水出发,采用“纳滤－正渗透膜”耦合工艺纯化和浓缩Li+浓度至3 wt.%用于碳酸锂沉淀。研究重点是制备高渗透分离性能的层层自组装中空纤维纳滤膜和正渗透膜材料。通过基膜孔结构和物化性能与层层自组装纳滤膜性能和界面聚合正渗透膜性能之间的关系研究及系列技术攻关,已完成四寸中空纤维纳滤膜和正渗透膜的制备,技术指标达到项目指标。项目研究为青海盐湖锂提取提供了核心的分离和浓缩膜材料。     

利用Q型聚类分析研究鄂尔多斯盆地多种能源矿产间的关系

为揭示鄂尔多斯盆地多种能源矿产间的关系,根据盆地石油、油气伴生水以及煤、煤层夹矸、铀矿及围岩样品的氯仿沥青中57种元素的分析结果,进行了Q型聚类分析。结果表明:侏罗系下统延安组石油、侏罗系中统直罗组石油与三叠系延长组石油有相近的成因特征;三叠系延长组石油沥青、三叠系延长组含油砂岩沥青与侏罗系中统直罗组石油沥青具有类似的成因特征;神木侏罗系下统延安组煤沥青、东胜侏罗系中统直罗组煤沥青、铜川陈家山侏罗系下统延安组煤层石油以及铜川陈家山侏罗系下统延安组煤沥青成因特征相近;铜川陈家山侏罗系下统延安组煤层石油沥青可能与准格尔黑岱沟石炭二叠系煤沥青具有成因上的联系;侏罗系下统延安组石油沥青与放射性铀矿的形成具有密切关系;天然气的物质来源复杂,且与石油和煤的进一步演化有一定关系。鄂尔多斯盆地多种能源矿产成因较复杂、相互间关系密切,且具有多源性成藏(矿)特征。     

大气污染物排放量与颗粒物环境空气质量的空间非协同耦合研究——以武汉市为例

针对区域大气污染物排放量与空气质量在时空分布上存在不完全协同、匹配的现象,论文选择SO₂、NO_X、PM_2.5、CO和VOCs作为大气污染物指标,选择气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)表征颗粒物环境空气质量,以武汉市为例,综合应用耦合模型和空间错位指数模型研究2类指标之间的空间非协同耦合规律。主要结论如下：① 武汉市大气污染物排放量与颗粒物空气质量具有不同空间分布特征,大气污染物排放量呈现由城市中心城区向远城区递减的趋势,其中SO₂、PM_2.5和VOCs的排放具有明显的中心聚集现象,而NO_X和CO聚集现象不显著,且与道路分布明显相关;AOD分布具有明显的空间差异性,总体上呈由西北向东南依次递减的趋势。② 武汉市大气污染物排放与颗粒物空气质量的空间非协同耦合规律：越靠近城市中心城区,空间协同耦合现象越显著,空间错位现象越弱;越远离主城区,空间非协同耦合现象越显著,空间错位现象越显著;SO₂排放量与AOD在武汉市远城区的空间错位指数均大于0.7,且耦合度指数小于0.3,呈现较强的非协同耦合特征,NO_X、VOCs、PM_2.5的排放量与AOD在武汉中心城区的空间错位指数均小于0.5,且耦合度指数大于0.5,协同耦合现象较为显著。③ 基于时空非协同耦合分析城市大气环境污染治理建议：针对污染物与AOD空间错位不显著的城市中心城区,以本地减排治理为主;针对污染物与AOD空间错位显著的远城区,应在污染溯源分析的基础上进行区域协调综合治理。