摘要：设计了用于工程结构加固的预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)板(碳板)楔紧式锚具,该锚具由锚杯、夹片组成,通过自锚夹持碳板。基于ANSYS软件建立了锚具的精细化有限元模型,该模型同时考虑了夹片与碳板及夹片与锚杯之间的接触。基于有限元的计算结果,进行了预应力碳板楔紧式锚具的制作和试验,试验结果表明该锚具能够可靠地锚固碳板。通过将有限元结果和试验结果进行对比,发现有限元模型能够较好地预测楔紧式锚具的受力性能,能够为预应力碳板楔紧式锚具的设计提供参考。

摘要：[目的/意义]人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术已在学术和工程应用领域掀起了研究高潮,在地球物理参数和农业气象遥感参数反演方面也表现出了强大的应用潜力。目前大部分AI技术在地学和农学的应用还是“黑箱”,没有物理意义或缺乏可解释性及通用性。为了促进AI在地学和农学的应用和培养交叉学科的人才,本研究提出基于AI耦合物理和统计方法的地球物理参数反演范式理论。[方法]首先基于物理能量平衡方程进行物理逻辑推理,从理论上构造反演方程组,然后基于物理推导构建泛化的统计方法。通过物理模型模拟获得物理方法的代表性解以及利用多源数据获得统计方法代表性的解作为深度学习的训练和测试数据库,最后利用深度学习进行优化求解。[结果和讨论]判定形成具有通用性和物理可解释的范式条件包括:(1)输入与输出变量(参数)之间必须存在因果关系;(2)输入和输出变量(参数)之间理论上可以构建闭合的方程组(未知数个数少于或等于方程组个数),也就是说输出参数可以被输入参数唯一确定。如果输入参数(变量)和输出参数(变量)之间存在很强的因果关系,则可以直接使用深度学习进行反演。如果输入参数和输出参数之间存在弱相关性,则需要添加先验知识来提高输出参数的反演精度。此外,本研究以农业气象遥感中的关键参数地表温度、发射率、近地表空气温度和大气水汽含量联合反演作为案例对理论进行了证明,分析结果表明本理论是可行的,并且可以辅助优化设计卫星传感器波段组合。[结论]本理论和判定条件的提出在地球物理参数反演史上具有里程碑意义。

摘要：【目的】克隆Arthrobacter ureafaciens CZ31丙氨酸脱氢酶的编码基因(alanine dehydrogenase),转化至Escherichia coli Rosetta(DE3)中构建可溶性表达alanine dehydrogenase(ald)的工程菌CZR07并优化产酶条件。【方法】提取*** CZ31菌株的全基因组DNA,设计引物扩增出ald基因,与pET-28a连接后导入*** Rosetta中表达并纯化重组蛋白,以单因素实验结果为依据,响应面法优化发酵条件。【结果】ald全长为1119 bp,编码含372个氨基酸残基的蛋白质,分子量约为40 kDa,酶活为2.65 U/mg。响应面分析温度、诱导时间及诱导剂浓度的影响强度为IPTG浓度>温度>温度×IPTG浓度>温度×诱导时间>IPTG浓度×诱导时间>诱导时间。CZR07摇瓶发酵最佳条件为温度22°C、IPTG 0.7 mmol/L、诱导时间7 h,此条件下重组酶酶活达到15.23 U/mg,与响应面优化的预测值相似,较优化前提高5.75倍。【结论】克隆并实现了CZ31中ald基因的可溶性表达,采用BBD法优化产酶的诱导条件,获得显著的优化效果,为其他工程菌株产酶条件优化提供借鉴。

摘要：枪炮身管设计压力曲线是设计身管壁厚的依据,考虑到目前确定身管设计压力曲线的方法较为复杂,提出用直线代替曲线的简化方法,该方法计算工作量减少一半以上,仍然具有足够的精度。两种典型火炮的数值仿真结果证明了该简化方法的有效性。该研究为枪炮身管快速设计提供了参考。

摘要：针对多块结构重叠网格并行装配的问题,设计了支持初始网格系统细分的多块结构重叠网格框架,并在此框架基础上提出了基于局部洞映射的并行挖洞算法、格心网格下可跨块寻点的并行搜索算法,使之可适应大规模并行数值模拟时的分布式计算环境。此算法被模块化地集成到了自主研发的大规模多块结构网格数值求解器(CCFD-MGMB)中,可支持大规模并行非定常多体分离数值模拟。并行测试结果表明,算法具有良好的局部数据结构组织,数据可扩展性强。数值应用模拟结果表明了该算法的有效性及正确性,千核并行非定常数值计算效率(相对于64核)可达58%。

摘要：高低温压力曲线给出了火炮射击过程各截面承受的最大压力,是设计身管壁厚的依据。借助数值计算方法分析了某型火炮身管的高低温压力曲线,指出高低温压力曲线理论关于弹后空间压力线性分布的假设可以去除;高温下弹丸达到最大压力点的行程变短假设在某些情况下并不成立。去除上述两个假设后,得到更加接近实际情况的高低温压力曲线。该研究为深入理解高低温压力曲线理论提供了参考。

摘要：针对目前火炮单筒身管设计忽略轴向应力的问题,提出了身管轴向应力的计算方法,给出了单筒身管强度设计修正公式,并以某火炮身管为例,分析了考虑轴向应力后身管实际强度曲线和身管理论外形的变化。结果标明,考虑轴向应力后,身管各截面实际承压能力增大,从炮口到炮尾趋于更加安全,在炮尾端面,身管实际承压能力提高3.5%,压坑深度允许量增加6 mm。该研究为火炮身管的精细化设计和使用提供了参考。

摘要：单筒身管是目前火炮广泛采用的身管,我国单筒身管基于第二强度理论进行设计,要基于其他强度理论设计单筒身管,必须寻求与强度理论匹配的安全系数,确保不同强度理论设计出来的身管壁厚基本一致。文中通过研究给出了适合我国使用的基于第三和第四强度理论的单筒身管设计方法,数值仿真算例证明了方法的有效性。

摘要：为提高求解效率,设计一种求强规划解的简化分层算法。以传统分层算法为基础,引入贪心选择策略,对每个非目标状态的动作进行筛选,去除对求解强规划解无益的动作,加快状态向下搜索的速度,并在改进分层的基础上,优化求强规划解策略,由于在求解过程中会存在大量重复搜索,因此建立一个集合保存已访问状态的信息,避免对状态的重复搜索。分析结果表明,在初始状态到达目标状态路径都不重合的情况下,改进算法的时间复杂度为O(nm)(n为初始状态个数,m为层数),在都重合情况下为O(m),优于普通正向搜索算法与反向搜索算法。

摘要：【目的】探明不同钾肥用量对宁夏旱区马铃薯产量和品质的影响。【方法】以马铃薯栽培品种青薯9号为供试材料,采用单因素随机区组设计,设置8个施钾量处理,分别为T_(0)(0kg/hm^(2))﹑T_(1)(30kg/hm^(2))﹑T_(2)(60kg/hm^(2))﹑T_(3)(90kg/hm^(2))﹑T_(4)(120kg/hm^(2))﹑T_(5)(150kg/hm^(2))﹑T_(6)(180kg/hm^(2)),以及CK(不施肥处理)。【结果】T_(3)处理的中薯个数、商品薯率显著高于其他处理,产量最高达37831.05kg/hm^(2),比对照高16%;品质方面,随着施钾量的增加,马铃薯块茎维生素C含量、粗蛋白含量以及可溶性糖含量均呈先增加后减少的趋势,其中T_(3)处理品质最好,其维生素C含量、粗蛋白含量以及可溶性糖含量分别为22.51mg/100g、8.12%和3.42%。通过对产量和品质指标进行主成分分析,施钾量90kg/hm^(2)的T_(3)处理为最优处理。【结论】在宁夏旱区条件下,施钾量为90kg/hm^(2)时能够达到高产优质的目标。