摘要：2021年云南漾濞6.4级地震造成了较大范围的建筑破坏,在漾濞县城记录到的地震加速峰值(PGA)高达720.2 gal。在强震作用下,大量土木结构的民居发生了破坏,而约束砌体和钢筋混凝土(RC)结构的震害则相对较轻。现场震害调查发现,部分框架结构的震害明显重于同一区域的其他同类型结构,呈现明显、多样的非结构部件破坏特征。因此,该文对某震害较重的框架进行详细调查,分类分析结构及其非结构部件地震破坏细节;依据图纸及现场考察信息建立精细有限元分析模型,对此次地震的地震动破坏力特征以及该框架结构及其非结构部件的地震破坏机理进行了量化分析。分析结果表明:带填充墙框架仿真模型的分析结果与实际震害现象更接近;框架结构局部大空间、框架底部的约束形式和填充墙的布置形式的综合作用导致结构产生局部过大变形与各类非结构部件的严重破坏。在考虑填充墙对框架结构的作用效应后,结构的不规则性大幅增加,导致结构薄弱层的最大层间位移角相较纯框架模型增加127%,并且明显加剧非结构部件的震害。该文对该建筑震害现象的详细调查与仿真分析,可为结构抗震设计与应急救援决策提供参考。

摘要：【目的】极端气候变化加剧了通江湖泊水文情势的波动性,亟需从流域视角探究流域干旱情势对通江湖泊水文环境的影响。【方法】以我国典型通江湖泊洞庭湖及洞庭湖流域为研究对象,选取2010—2020年及2022年极端干旱情景下洞庭湖流域5个代表性气象水文站的降水量、温度、水位等数据,结合水文趋势分析、标准化降水指数(SPI)和回归分析等方法,对洞庭湖流域和湖泊的气象水文演变特征、干旱情势以及湖泊水位与流域干旱情势的响应关系进行了全面分析。【结果】结果表明,研究期间洞庭湖流域降水量呈小幅上升趋势,流域温度变化趋势不显著,但澧水流域温度总体较低,变化范围16.07~17.41℃。洞庭湖水位总体呈波动上升趋势,变化在23.63~25.81 m。洞庭湖流域SPI指数变化在-0.86~0.31,正常和轻旱年份占比分别为91%和9%。流域年内干旱情势总体呈先升后降变化趋势,正常和湿润等级频率分别变化在0.18%~0.64%和0.18%~0.36%。洞庭湖水位与流域降水和径流量呈显著正相关,与温度呈显著负相关。2022年洞庭湖水位呈先升后降变化趋势,6月达到年内水位最高值(30.45 m)后骤降。2022年1—6月洞庭湖流域干旱情势总体处于湿润和正常等级,后降至中旱和重旱等级。【结论】洞庭湖流域年际干旱情况多为正常年份,其余为轻旱年份。与多年月均水位相比,2022年极端干旱情景下洞庭湖水位峰值由往年7月提前至6月,随后水位骤降。此外,4月、5月、7月洞庭湖水位与流域SPI指数显著相关,反映了当前月份湖泊水位对流域干旱情势的深度响应,刻画了流域降水异常引起的洞庭湖“夏旱”特征。以上结果可为水文及农业部门应对气象灾害、实施农业生产保护措施等提供科学参考。

摘要：实时准确预测钻进参数变化趋势对现场钻井作业具有重要参考价值。针对智能模型在现场作业应用中面临的钻进参数可获取性限制,提出了一种基于注意力时域卷积网络(AT-TCN)的钻进参数超前预测方法。该方法不仅考虑了录井曲线随深度变化的趋势和自相关性,同时嵌入高拓展性的注意力机制模块,使模型更好地捕捉钻进参数的动态变化。利用现场钻井数据集测试,评估了模型在预测4种关键钻进参数(扭矩、立管压力、钻井液当量密度和机械钻速)方面的有效性和准确性。研究结果表明:AT-TCN预测当量密度的准确率最高达到99%,且在模型精度和计算效率上,均优于其他4种深度学习模型,能够有效捕捉钻进参数的变化趋势。AT-TCN还提供模型的双重可解释性,可从时序和特征维度方面反映输入序列对预测结果的影响。研究结果有望为钻井作业的安全性、高效性作出重要贡献,具有较强的落地应用价值。

摘要：提出一种新型的具有抛物线外形的软钢阻尼器,该阻尼器具有全长截面同时屈服的特点,可充分发挥软钢的材料功效。根据力学相关理论,推导出了该阻尼器的外形设计公式。按公式设计了软钢阻尼器,对两组阻尼器进行了拟静力试验,试验结果表明:具有抛物线外形的软钢阻尼器能有效地避免应力集中,具有稳定的滞回性能和良好的塑性变形能力,是一种理想的耗能元件。最后,用有限元软件分析了加载过程中的应变分布及滞回性能,结果与理论和试验研究相一致,为进一步优化阻尼器参数提供了合理的有限元模型。

摘要：为解决实际工程中遇到的混凝土翼板完全断开的钢-混凝土组合梁受压翼缘局部稳定性问题,基于薄板理论,对组合梁混凝土翼板开洞处纯钢梁段受压翼缘的临界屈曲应力计算公式进行了推导,考虑了弯矩梯度的影响,并用通用有限元软件ANSYS验证了公式的准确性。根据临界屈曲应力计算公式得出了合理的受压翼缘宽厚比限值,与现行《钢结构设计规范》中的规定进行了对比。对比结果表明:将《钢结构设计规范》中的宽厚比限值直接用于组合梁开洞处的纯钢梁段,显得过于保守。最后通过算例分析,进一步验证了该文的结论。

摘要：天文教育是全面提升学生科学素养不可或缺的内容。为准确厘清我国义务教育阶段的天文教育现状,针对性地设计了调查问卷并在全国范围内展开调查。调查发现:学生获取天文知识方式单一,天文基础设施缺乏,教育资源地区间发展不平衡,半数以上的学生天文知识储备尚未达到《中国公民科学素质基准》;多数学生拥有浓厚的天文兴趣和求知欲,重视天文学习。鉴于此,我们呼吁各级教育及相关部门对天文教育予以关注,要高度重视青少年天文知识匮乏等问题,加强宏观引导,适当增加义务教育阶段天文知识占比,提高教师自身天文科学素养,遵循青少年的认知发展能力,丰富天文教育手段,从而有效提高义务教育阶段天文教育发展水平。

摘要：铵(NH+4)的光谱检测有着重要的意义,随着微流控领域的发展,以快速性、便携性以及多组分检测为目标的微流控光谱分析成效卓著。但是分析中存在的指示剂浪费问题一直没有得到解决。锌卟啉作为一种天然的自发光分子,能够实现NH+4的可逆性检测,解决这一问题,但却存在选择性低的缺点。针对这些问题,实验设计了一种耦合微流控芯片,由反应芯片、气体扩散芯片和检测芯片组成。其中反应芯片用于将NH+4转化为NH 3,由聚二甲基硅氧烷制成;气体扩散芯片使NH 3扩散进入待测溶液,由上下两片玻璃芯片及夹在中间的一层PDMS材质的气体透过膜制成;而检测芯片则通过多层结构将指示剂固定在其中。指示剂是通过将锌卟啉永久染色在离子交换树脂上制作而成的,在遇到NH 3分子时会产生由绿到紫的变化,而当周围变成纯水环境时,又能够实现从紫到绿的逆向变化。以此耦合芯片为分析平台,搭建了一套小型化的光谱检测系统,以便携式光谱仪为分析器件,通过测量450 nm处的透射光谱强度变化,实现了NH+4的定量检测,同时研究了影响检测结果的三个参数:气体透过膜厚度,流速和指示剂用量。首先通过光谱强度随时间的变化,我们证明了指示过程的可逆性,因而解决了指示剂浪费的问题,时间响应也说明了指示过程的快速性;接着通过与对照实验的对比,说明检测过程具有很高的选择性,能够排除干扰物的影响,光谱变化仅仅是因为NH 3的存在;通过改变气体扩散芯片中气体透过膜的厚度,得到了膜厚和光谱强度变化之间的关系,膜的厚度增加使得检测效果变差,但当膜厚小于10μm时效果基本不变,考虑到机械强度,选择了10μm作为膜的最佳厚度;随即研究了耦合芯片中流速对于光谱强度变化的影响,发现流速的增加会使得光谱强度变化减小,但流速小于5μL·min^-1时效果基本不变;最后又研究了指示剂用量对于光谱强度变化的影响,证明指示剂过多和过少都会影响检测效果,以5 mg为最佳。这套以耦合芯片为平台的光谱分析系统具有体积小,经济性高,响应迅速的特点,能够实现NH+4高选择性、可逆性的定量测量。

摘要：针对实际工程优化问题,为了提高效率和减少近似模型带来的误差,提出一种基于模型管理的多目标优化方法。利用加强径向基插值函数在整个寻优区域内构造目标和约束的近似模型,结合微型多目标遗传算法寻找当前非支配解。通过模型管理方法更新近似模型,并控制由于近似模型带来的误差和更新次数,最后将误差控制在一定范围内的多个非支配解当作实际问题的解。在测试函数中验证了此方法的效率及非支配解的精度和分布的均匀性。最后成功应用于车身薄壁构件的耐撞性优化中,表明了可用于求解复杂的工程优化问题。

摘要：该文设计搭建一套基于热-重力驱动的新型无泵有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)系统,该系统基于对两个罐体以及配套阀门组的切换控制,可替代电驱动工质泵增压与输送工质的功能。针对该系统在热源入口温度为106.3~127.9℃,冷却水温度为20℃的条件下的性能进行实验研究。实验结果表明:系统的压力和温度等参数随时间出现周期性波动,系统净输出功率和效率随热源温度的增大而增加。当热源入口温度为127.9℃时,此时蒸发温度为52.0℃,最大平均输出功率为104.3W,最大热效率和最大?效率分别为2.6%和13.0%。该系统在输出功率的连续性与稳定性方面有明显改善,与现有无泵ORC系统相比,输出功率波动幅度相对下降了80.6%。

摘要：油纸绝缘复合电介质沿面放电是电力设备内绝缘的研究基础,其在雷电冲击电压下的绝缘特性是变压器绝缘设计的重要参数之一。为了获得油纸沿面流注传播与消散过程中电学、空间电荷分布演化规律及其关联关系,以交界面平行于施加电场方向的油纸系统为研究对象,通过构建适用于绝缘油油纸沿面流注动态变化特性的试验观测系统,可同步获得正极性雷电冲击电压下流注传播和消散过程中的电压、放电电流和放电通道流注阴影图像。利用该平台还测量了油纸沿面正极性雷电冲击击穿电压。试验结果表明,在正极性雷电冲击电压下天然酯绝缘油油纸绝缘相对介电常数差异并不会促进油纸沿面流注的传播过程,而粘度对于油纸沿面流注侧向分支影响显著。粘度越低,空间电荷在迁移过程中所受到的阻力越小,流注头部空间电荷在受到表面电荷的斥力后越容易往油中扩散,空间电荷在绝缘油中所形成的空间电场使得油纸沿面流注的主分支能够在绝缘油中传播,增加了油纸沿面流注传播距离,从而使低粘度天然酯绝缘油油纸沿面正极性雷电冲击击穿电压略高于其纯油击穿电压。