Response of a porous seabed around breakwater heads

The evaluation of wave-induced pore pressures and effective stresses in a porous seabed near a breakwater head is important for coastal engineers involved in the design of marine structures. Most previous studies have been limited to two-dimensional (2D) or three-dimensional (3D) cases in front of a breakwater. In this study, we focus on the problem near breakwater heads that consists of incident, reflected and diffracted waves. Both wave-induced oscillatory and residual liquefactions will be considered in our new models. The mistake in the previous work [Jeng, D.-S., 1996. Wave-induced liquefaction potential at the tip of a breakwater. Applied Ocean Research 18(5), 229–241] for oscillatory mechanism is corrected, while a new 3D boundary value problem describing residual mechanism is established. A parametric study is conducted to investigate the influences of several wave and soil parameters on wave-induced oscillatory and residual liquefactions around breakwater heads.     

未饱和砂土含水量GPR反射波法检测研究

未饱和砂土含水量变化会引起介电性质改变,影响土体中电磁波传播速度。利用GPR反射波法测得土体电磁波速后,基于正确的土体介电常数模型可求得含水量,这一过程具有快速、连续、无损特点。为实现目标,以不同粒径组成的3组典型砂土为样品,利用探地雷达反射波法测定其介电常数,研究影响土样介电常数的关键因素和遵循的介电常数模型,讨论基于介电理论的土体含水量求取方法。研究表明粒径级配差异不会引起砂土介电常数较大变化;含水量是决定其介电常数的关键因素,两者关系可采用拟合的Topp或Alharathi型公式表示;砂土介电常数遵循Looyenga混合介电常数模型。研究成果在土方路基含水量连续检测中得到有效应用。     

星座美洲海鞘次级代谢产物的研究

从采自青岛近海的星座美洲海鞘(Amaroucium constellatum)70%乙醇提取物中分离得到9个次级代谢产物.经波谱(MS、NMR)分析和文献比对,确定了它们的化学结构分别为尿嘧啶(1)、胆甾醇(2)、十九碳甘油醚(3)、胸腺嘧啶(4)、反-4-对羟基苯基-3-丁烯-2-酮(5)、反-4-苯基-3-丁烯-2-酮(6)、对胺基苯乙酸(7)、胸腺嘧啶脱氧核苷(8)和N-甲基尿嘧啶核苷(9).其中,化合物2～3,5～7,9均为首次从该海鞘中分离得到.     

体重和温度对华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis)耗氧率和排氨率的影响

采用室内实验生态学方法对华贵栉孔扇贝的耗氧率和排氨率进行了研究。旨在为华贵栉孔扇贝养殖容量的调查及生态生理的研究提供参考,并可为海洋生态系统动力学和贝类能量学研究提供科学依据。实验结果表明,在实验温度(13—33℃)范围内,华贵栉孔扇贝的耗氧率(OR)和排氨率(NR)与体重(W)都呈负相关,可以用Y=aW-b表示。华贵栉孔扇贝的耗氧率和温度的关系可以表示为OR=-c+b1T-b2T2。在13—28℃温度范围内,华贵栉孔扇贝的耗氧率随温度的升高而增加,28℃时,耗氧率达到最大值,温度升高到33℃时,耗氧率反而下降。而排氨率与温度的关系可以表示为1NR=c1edT,在实验温度范围内,排氨率随温度的升高则呈持续升高趋势。华贵栉孔扇贝呼吸和排泄Q10值范围分别为0.466—2.471和1.129—2.437。在23—28℃温度范围内,不同规格华贵栉孔扇贝的耗氧率和排氨率的比值(原子数O:N)较高。方差分析表明,体重、温度及二者的交互作用对华贵栉孔扇贝的耗氧率和排氨率均有极显著的影响(P0.01)。华贵栉孔扇贝的日常代谢明显高于标准代谢,耗氧率和排氨率平均值分别提高29.9%和69.4%。     

东海陆扰海域铜、铅、锌、镉重金属排海通量及海洋环境容量估算

汇总并分析了20世纪80年代初以来东海陆扰海域重金属排海通量年变化规律及主要来源,应用多介质海洋环境中重金属迁移-转化模型,估算了东海陆扰海域重金属海洋环境容量。20世纪80年代初以来,东海陆扰海域铜、铅、锌、镉排海总量整体上呈不对称的倒"U"形变化趋势,基本符合"环境库兹涅茨曲线",20世纪90年代达到最大值,当前排海总量仍高于20世纪80年代初期的水平。东海陆扰海域铜、铅、锌、镉污染物主要来源于以河流为主的陆源排放,其中88.0%左右来源于河流排放,7.5%左右来源于排污口,只有4.5%左右来源于大气沉降。长江流域排海通量占东海陆扰海域排海总量的比例最大,平均为92.4%左右,钱塘江流域平均只有3.9%左右,闽江流域平均只有3.7%左右。东海陆扰海域铜、铅、锌、镉污染物海洋环境容量分别约为17.0,4.7,113.1,0.71 kt/a。当前铅、锌、镉污染物排海总量没有超过东海陆扰海域海洋环境容量,但铜的排海总量超过其海洋环境容量大约8%。     

Cu3 N弹性和热力学性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波方法,研究了立方反ReO₃结构Cu₃N在零温(0 K)零压下的平衡晶格常数、体弹模量及其对压强的一阶导数,计算结果与其他实验及理论结果基本相符. 同时得出Cu₃N的弹性常数,Poisson比等,并分析出Cu₃N在零温零压下是稳定的. 通过准谐Debye模型计算Cu₃N的热力学性质,得到了Cu₃N的晶格常数、等压比热容、等容比热     

Nd:YAG纳秒激光诱导硅表面微结构的演化

利用Nd:YAG纳秒激光(波长为532和355 nm)对单晶硅在真空中进行了累积脉冲辐照,研究了表面微结构的演化情况.在激光辐照的初始阶段,532和355 nm激光脉冲均在硅表面诱导出了波纹结构,后者辐照硅表面后形成了近似同心但稍显混乱的环形波纹结构.随着脉冲数的增加,波纹结构逐渐演化为一种类似珠形的凹凸结构,最后形成准规则排列的微米量级锥形结构,该微结构的生长依赖于表面张力波和结构自组织.分析发现,形成的交叉环形结构主要是在355 nm激光辐照硅的过程中,表面张力波导致波纹结构部分叠加的结果.     

同步辐射标定平面镜反射率不确定度分析方法研究

为了提高多通道软X射线能谱仪的测量精度,2009年在北京同步辐射(BSRF)软X束线源上对多种材料的掠入射平面镜的反射率进行了标定.在标定实验的基础上,对光源的单色性、高次谐波以及源强稳定性、探测器响应一致性和数据采集统计误差等多项不确定因素进行了评估,给出了反射率的修正方法和相应的不确定度分析结果.     

Control of high-order harmonic generation with two-colour laser field

We numerically investigate the high-order harmonic generation with two-colour optical field, taking into consideration the propagation effects. Some harmonics can be dramatically enhanced at a certain delay between the fundamental pulse and its second harmonics. Choice of the enhanced harmonics can be realised by changing the time delay between the two laser pulses.     

Improvement of the axial trapping effect using azimuthally polarised trapping beam

A dual optical tweezers system, which consists of a doughnut mode optical tweezer (DMOT) with the azimuthally polarised trapping beam and a solid mode optical tweezer (SMOT) with the Gauss trapping beam was constructed to compare the axial trapping effect of DMOT and SMOT. The long-distance axial trapping of ST68 microbubbles (MBs) achieved by DMOT was more stable than that of SMOT. Moreover the axial trapping force measured using the viscous drag method, was depended on the diameter of the particle, the laser power, and the numerical aperture (NA) of the objective lens. The measurement of the axial trapping force and the acquisition of CCD images of trapping effect confirmed that the DMOT showed excellent axial trapping ability than SMOT. A simple and effective method is developed to improve axial trapping effect using the azimuthally polarized beam as trapping beam. This is helpful for the long-distance manipulating of particles especially polarised biological objects in axial direction.