基于半数值方法的限弯器剪弯刚度分析

柔性管缆限弯器存在接触非线性导致剪弯刚度分析困难。为此先基于悬臂梁方程建立剪弯刚度理论模型;然后构建考虑接触边界的锁合结构数值模型,得到其扭转刚度曲线;最后结合理论分析和数值计算求得考虑接触非线性的限弯器剪弯刚度曲线,并同传统的整体数值方法相比较,验证该半数值分析方法的有效性。对比发现基于半数值方法的限弯器剪弯计算效率远高于传统数值方法,其结果误差也满足工程需求;并且限弯器锁合结构处受接触边界影响有明显的非线性;限弯器子梁这一短梁结构基于Timoshenko梁理论计算的结果精度更高也更保守。相较于传统数值方法,该半数值方法用方程直接表达部分参数与剪弯刚度关系,并可以高效地分析限弯器剪弯刚度,使设计工作更加高效。     

半球形多向波聚合波道振荡水柱气室优化设计

为了解决振动水柱式波浪能转换装置收集多向波浪问题,本文设计了半球形多向聚合波道振荡水柱气室结构,以适合远海单点波浪能采集和发电。在规则波正向入射条件下,基于流体仿真分析软件(FLUENT)、流体动力学连续性假设和粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程(Navier-Stokes方程)建立半球形振荡气室和三维数值波浪水槽模型。仿真结果表明:增设气室后壁,合理设计波道开口角度实现多向迎波捕获波浪能,优化前壁形状可降低波浪触底反射带来的能量耗散,同时提高了气室内空气压强和出气口速度,有效提升波浪能俘获效率,为后续发电的二次能量转换提供高效的空气动力。     

万米级深海陶瓷耐压结构水下内爆流场数值模拟

耐压结构是深海潜器的重要组成部分,但在深海的高压环境中却存在内爆的风险。为研究陶瓷耐压结构水下内爆的流场特性,使用针对可压缩多相流问题开发的开源代码,采用直接数值模拟,应用自适应直角网格,对两种压力条件下的耐压结构水下内爆进行了数值模拟。通过低压模拟结果与理论解和试验值比较,验证了模拟方法的有效性,进而开展万米级深海陶瓷耐压结构水下内爆模拟。分析发现：陶瓷耐压结构发生内爆后,其内部气腔存在多次压缩—反弹现象,深海环境压力越大则反弹越不明显;气腔反弹阶段,在结构外部将产生数倍于深海环境压力的冲击波,且传播速度接近声速;冲击波压力峰值与到球心距离呈负指数幂函数关系;在相同深海环境压力下,耐压结构外部监测点的冲击波压力与球体半径呈正比例关系。     

海洋风暴沉积的微体生物研究进展

微体生物和它们的化石在研究现代风暴和古风暴沉积方面是一个很好和有效的指标。本文综述了国内外近几十年来有关海洋风暴沉积研究中微体生物的应用。目前主要的研究成果集中在对古风暴层有孔虫、硅藻的研究上,而孢粉方面的研究较少。应用微体化石揭示地质历史时期古风暴的发生频率已较为成熟。但未来需提高古风暴重建的可靠性、准确性和精确性,以及探讨微体化石记录与风暴强度之间的相关关系。有关现代风暴过程中微体生物的研究稍显逊色,研究程度较低。了解现代风暴过程中不同沉积环境下微体生物的沉积特征、面貌,它们的形成和保存机制等将成为未来的研究热点和方向。     

实时交通数据支持下的医疗服务时空可达性分析

针对现有城市医疗服务可达性分析方法未考虑就医偏好,导致测算结果与居民实际感受相差较大的问题,本文提出了一种顾及时间和距离成本偏好的医疗服务时空可达性分析方法,并以武汉市中心城区为例进行了分析。试验结果表明,研究方法充分利用交通路况,兼顾了交通距离和通行时间对就医选择的影响,距离偏好在新方法中作用显著。该方法一方面可以体现不同时刻可达性差异,另一方面又强调了居民就医的时间和距离成本偏好,相比单一的时间或距离成本更具优势,分析结果更符合现实。     

腾格里沙漠南部格状沙丘的形态演变及移动特征

沙丘的形态变化与移动蕴含区域风沙环境和地貌演化的关键信息,是风沙地貌研究的重要内容。以腾格里沙漠南缘的长格状和方格状沙丘为研究对象,利用风况资料和Google Earth卫星影像,监测2009—2020年两种格状沙丘的形态变化并分析其移动特征。结果表明：(1)腾格里沙漠西南缘和东南缘的主风向均为西北风,长格状沙丘分布区的次风向为东南风,方格状沙丘分布区次风向为东风和东南风,都属于低风能环境、中变率风况。西南部风能环境大于东南部,研究区近10年风动力呈衰减趋势。(2)格状沙丘的主副梁长度和间距在增加,其中,长格状沙丘高度增加,方格状沙丘高度在降低。沙丘主梁向东偏移,副梁向南偏移,形态整体保持稳定。(3)长格状沙丘平均移动速率为1.57～1.71 m·a^-1,方格状沙丘平均移动速率为1.63～2.01 m·a^-1,沙丘平均移动方向与合成输沙方向基本一致,沙丘的体积是造成移动速率差异的主因。     

Dynamics of the eco-environmental quality in response to land use changes in rapidly urbanizing areas: A case study of Wuhan,China from 2000 to 2018

Journal of Geographical Sciences - The dramatic land use changes that occur in rapidly urbanized areas are important inducement to changes in the eco-environmental quality. Investigating urban land...     

用于盐湖提锂的聚酰胺复合纳滤膜制备及其性能研究

纳滤膜技术以其环境友好、装置集成度高和智能化控制等优势,在卤水锂资源绿色开发领域具有良好的应用前景。实验通过添加聚乙烯醇对纳滤膜功能层进行改性,考察了聚乙烯醇相对含量对纳滤膜性能的影响。结果表明,聚乙烯醇参与界面聚合反应,纳滤膜功能层O/N比增加,聚乙烯醇分子链间氢键作用降低纳滤膜表面粗糙度。羟基官能团的引入有效改善纳滤膜材料亲水效果,膜面羧基密度随聚乙烯醇相对添加量的增加逐渐增加。聚乙烯醇改性纳滤膜截留效果优异,纳滤膜对镁离子的截留率高于95%,锂离子截留率低于-44%,不可逆通量衰减指数低于15%。聚乙烯醇改性纳滤膜材料具有较好的镁锂分离选择效果及抗污染能力,为用于盐湖卤水镁锂分离国产化纳滤膜材料的开发提供新思路。     

Harmful algal bloom-forming dinoflagellate Prorocentrum donghaiense inhibits the growth and photosynthesis of seaweed Sargassum fusiformis embryos

Journal of Oceanology and Limnology - Harmful algal bloom (HAB) is an ecological disaster to local mariculture. At present, its impact on macrophytes has not been well studied. In this study, we...     

Mapping daily temperature and precipitation in the Qilian Mountains of northwest China

Daily meteorological data are the critical inputs for distributed hydrological and ecological models. This study modified mountain microclimate simulation model （MTCLIM） with the data from 19 weather stations, and compared and validated two methods （the MTCLIM and the modified MTCLIM） in the Qilian Mountains of Northwest China to estimate daily temperature （i.e., maximum temperature, minimum temperature） and precipitation at six weather stations from i January 2000 to 31December 2009. The algorithm of temperature in modified MTCLIM was improved by constructing the daily linear regression relationship between temperature and elevation, aspect and location information. There are two steps to modify the MTCLIM to predict daily precipitation： firstly, the linear regression relationship was built between annual average precipitation and elevation, location, and vegetation index; secondly, the distance weight for measuring the contribution of each weather station on target point was improved by average wind direction during the rainy season. Several regression analysis and goodness-of-fit indices （i.e., Pearson＇s correlation coefficient, coefficient of determination, mean absolute error, root-mean-square error and modelingefficiency） were used to validate these estimated values. The result showed that the modified MTCLIM had a better performance than the MTCLIM. Therefore, the modified MTCLIM was used to map daily meteorological data in the study area from 2000 to 2009. These results were validated using weather stations with short time data and the predicted accuracy was acceptable. The meteorological data mapped could become inputs for distributed hydrological and ecological models applied in the Qilian Mountains.