氮化硅陶瓷空心浮力球在内爆临界状态下的失效分析

氮化硅陶瓷具有密度小强度高的优点,在深潜浮力设备领域具有广阔发展前景。然而陶瓷材料固有的脆性以及万米深海严苛的工作环境,使得氮化硅陶瓷空心浮力球在深水环境下面临着内爆的风险。为探究氮化硅陶瓷空心浮力球在内爆临界状态下的失效问题,设计并进行了三点弯曲试验,确定了氮化硅陶瓷材料的力学性能参数,包括弹性模量和破坏应力;随后对氮化硅陶瓷空心浮力球内爆试验的过程及结果进行了回顾总结;基于标准球壳模型与浮力球实物的CT扫描几何模型,对浮力球在内爆临界状态的失效过程进行了有限元仿真分析。结果表明：氮化硅陶瓷空心浮力球的性能存在一定不稳定性;结构内表面局部过大的拉应力是造成失效的主要原因,对内表面进行预加压处理或能提高其抗内爆性能。     

核壳结构C/TiO2复合材料的制备与微波吸收性能研究

以葡萄糖为碳源,用水热法成功制备了碳微球,再以Ti （SO₄）₂为钛源,制备了核壳结构的C/TiO₂复合微球.为提高材料介电损耗,将样品在N₂氛围中不同温度条件下进行了碳化.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品的结构和形貌进行了表征,用矢量网络分析仪测试了样品在2~18 GHz范围的复介电常数,并计算其反射损耗.结果表明：碳微球具有较高的微波介电损耗;碳微球与TiO₂复合后,在相同层厚条件下,反射损耗峰向低频迁移;700℃和800℃碳化下的C和C/TiO₂复合材料具有优良的微波吸收性能,其中C-700复合材料最小反射损耗达到-41.2 dB,低于-10 dB的最大吸收带宽达到4.5 GHz,C/Ti-700复合材料的最小反射损耗为-30.0 dB,最大吸收带宽达4.2 GHz.     

侏罗-白垩纪地球圈层演化节律及相互关系

文章根据国内外近年多学科研究新成果，结合东亚燕山构造阶段经典地区陆相地层特征，重点评述了全球中侏罗至早白垩世地质年代表存在的问题，提出了与国际海相分阶、二级层序地层界面、磁性地层和较合理的同位素年龄值相协调的陆相地层划分对比方案。在此基础上探讨了地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈以及地外宇宙圈演化节律和耦合关系，指出本阶段中地球各圈层演化节律间的一些差异性和不确定性，显示了地球历史节律中规律性和随机性的辩证统一。     

球体任意堆积的统计几何分析

为了对球体任意堆积的密度作出理论的解析,作者提出,以核心球中心为中心,2R为半径,作一个包裹球的数学模型。在包裹球中被包裹的有核心球、与核心球相切的球和次近邻球。后两种球被包裹的部分是双凸透镜体。这两种球数之和是最大配位数。最大配位数可以从包裹球面积与相切球在包裹球面上投影面积的比值得到。在此基础上,通过统计几何分析方法,可以计算出等大球和非等大球各种任意堆积时的密度常数,计算值与实验值符合得很好。并且证明二元非等大球任意堆积在球径比上有一阈值0.70,大于此值可视为等大球,小于此值堆积密度会逐渐增加,计算的变化曲线与实验曲线完全重合。从而得出结论,包裹球的数学模型是非常合理的。     

Stability analysis of invariant points using Euler spheres, with an application to FMAS granulites

Alternative assignment of invariant point stabilities in a possible P – T  phase diagram is given by a family of grids that derives from a form of the Euler equation. Invariant points are represented by great circles that divide the surface of a sphere (the Euler sphere) into polygonal regions that correspond to the number of potential solutions or grids in n -component systems with n +3 non-degenerate phases. A particular invariant point is stable in all grids on one side of the great circle and metastable on the other. The advantage of this representation is the ease and efficiency by which all grids consistent with experimental and theoretical constraints can be identified. The method is well suited for systems of n +3 phases in which the thermochemical data necessary for direct calculation of the phase diagram is either uncertain or non-existent for one or more of the phases. The mass balance equations among the n +3 phases of interest define the Euler sphere for any particular system. There is a unique Euler sphere for unary systems, and another for binary systems. Ternary and quaternary systems have four and 11 different types of Euler spheres, respectively. In the ternary case with six phases, the 16 non-degenerate chemographies belong to four groups that are associated with the four Euler spheres. An analysis of those groups shows a close relationship between the topologies of the chemographies and the topologies of the grids represented on the Euler sphere. Euler spheres for degenerate chemographies are characterized by a smaller number of spherical polygons. A useful application of the Euler sphere concept is the systematic derivation of possible FMAS petrogenetic grids from subsystem constraints. Assumption of just one stable invariant point in each of MAS and FAS systems is consistent with seven FMAS grids involving cordierite, garnet, hypersthene, quartz, sapphirine, sillimanite and spinel.     

风沙运动中沙粒阻力的数值研究

 对雷诺数Re≤300下单个圆球的阻力和两个前后不同距离的圆球之间的相互干扰对阻力特性的影响采用数值模拟的方法进行了研究。其中,单球的计算主要是为了检验方法的可靠性,并为后面双球干扰的计算提供一个基础。单球计算结果表明：单球的阻力系数值和流动特性与文献中的研究结果很符合。双球计算的结果表明：后球对前球的阻力影响很小,而前球对后球的影响则非常大,计算中后球的阻力最小只有单球的30%。这种影响与圆球的雷诺数和两球之间的距离都有关系。     

光合作用的起源:一个引人入胜的重大科学命题

光合作用的起源是一个非常古老的事件,对这个事件的证据,包括基本生物学过程的开启和发展之类的问题,如地球早期光合作用生物的属性以及光合作用生物如何获取光合作用装置等,可能已经消失在时间的长河之中;因此,光合作用起源就成为一个引人入胜的重大科学命题。尽管如此,地质学、生物地球化学、比较生物化学和分子进化分析,为光合作用起源及其复杂的进化历史,提供一些新认识和新线索,主要涉及到以下3个方面:(1)光合作用生命的起源;(2)光合作用装置的起源;(3)光合作用催化剂的起源。追索科学家们对这一重大科学命题的持续研究与艰苦努力,以及所取得的一些重要而且富有智慧的认识,将为今后的深入研究提供一些重要的思考途径和研究线索。同时,追逐光合作用起源的研究进展,对于深入了解早期地球复杂的圈层耦合过程也具有重要意义。这些作用过程主要包括:(1)从不生氧光合作用到生氧光合作用的转变;(2)大气圈与生物圈之间复杂的相互作用和协同进化;(3)生氧光合作用起源与进化所造成的、从一个缺氧的大气圈到今天含氧大气圈的复杂演变过程;(4)大气圈和水圈的渐进氧化作用对地球表面环境以及生命的起源和发育所造成的一个长时间影响;(5)早期地球表层古地理面貌的成型等。更为重要的是,对光合作用起源的地质学尤其是沉积学思考所得出的一些重要认识,尽管不是结论,但是拓宽了沉积学的研究范畴,开阔了沉积学家的研究视眼,同时也成为一个多学科协同作战的范例。     

广东省能见度仪观测网优化设计

针对广东省的能见度观测展开研究,提出了适用于能见度观测布局适应性分布研究的新方案,旨在为器测替代目测的能见度监测网提供建议。研究表明:利用广东省86个地面气象观测站的2009—2011年能见度和相对湿度日平均值资料,计算得到了品质因数 (figure of merit,FOM指数) 和空间影响范围因数 (sphere of influence,SOI指数),并以此为依据对现有的能见度站点进行排名和分类。再根据确定的标准遴选所需站点,筛选时,如果排名低的站点影响的范围内超过50%的区域被排名高的站点影响范围所覆盖,则剔除此排名低的站点。筛选得到广东省能见度仪观测站网需要的最少站点数为43个。考虑到地形以及增加背景站等因素,最后综合考虑广东省能见度仪观测站网所需要的站点数为51个,该结果可为器测能见度观测站网建设提供参考。     

高铝粉煤灰中部分主微量元素的分布规律研究

本文旨在研究部分主微量元素在高铝粉煤灰中的分布规律,从而为其资源化利用提供科学依据。首先根据高铝粉煤灰的物相组成特点采用新的分离方法将之分离为三个相(或相组合):铁质微珠、莫来石-刚玉相以及玻璃相;然后分别用化学分析和ICP-MS测试主微量元素在高铝粉煤灰、铁质微珠以及莫来石-刚玉相中的含量,并结合相关数据计算出这些元素在玻璃相中的含量。结果表明,除Al、Mn外,其他元素均在玻璃相中有不同程度的富集;除Al外,其他元素则在莫来石-刚玉相中有不同程度的贫化;除Ti以外的铁族元素以及除Ga、Pb以外的金属成矿元素均在铁质微珠中富集,其他元素则在其中贫化。