摘要：针对单层黑磷表面等离激元器件存在吸光效率低的难题,提出了一种基于石墨烯/黑磷异质结构的各向异性表面等离激元器件,系统研究了其共振光谱及红外传感特性。所设计的石墨烯/黑磷异质结构和非对称类法珀腔结构能够有效提高器件的吸光效率,通过优化器件中谐振腔的厚度将器件在x和y偏振方向上的吸光效率提高至95.54%和97.44%。此外,通过改变入射光的偏振方向动态调控器件的共振波长,实现了对8 nm厚聚环氧乙烷分子v(COC)s和r(CH2)a振动模式的选择性探测,其最高增强倍数分别为88和155。该各向异性表面等离激元器件具有工作波段可调谐、增强倍数高等优点,在痕量物质分析中具有广阔的应用前景。

摘要：介绍小型高速水洞的设计原则,在现有圆形水洞的基础上,建立2种实验段截面为方形的水洞模型;利用Fluent对3种模型的收缩段和实验段流场进行对比。结果表明,当实验段的截面由圆形改为其内接正方形时,满足流速不均匀度小于1%的区域缩小为原来的0.6倍;在实验段入口前添加过渡段,增加收缩段出口到实验段入口的距离,可以降低实验段的湍流度。

摘要：以直墙拱顶隧道为模型,取隧道顶部至地表路径为分析对象,通过路径上最大主应力曲线判定出卸荷拱内、外边界点,从而可以确定岩体中卸荷拱的范围;在此基础上,分析了隧道拱顶矢高对卸荷拱的影响情况,研究了岩体等级及隧道跨度对卸荷拱内、外边界点及临界成拱埋深的耦合影响规律。结果表明:对于直墙拱顶隧道,当隧道拱顶高跨比小于0.5时,拱顶矢高的变化对卸荷拱基本无影响;卸荷拱内边界点至隧道顶部距离随岩体等级的提高、隧道跨度的增大而增大;外边界点至隧道顶部距离随岩体等级的提高而减小,随隧道跨度的增大而增大;临界成拱埋深基本不受岩体等级的影响,但随隧道跨度的增大而增大;拟合得到了内、外边界点及临界成拱埋深的计算公式;通过该计算公式可以判断出隧道上部岩体中卸荷拱的范围,卸荷拱拱体厚度为卸荷拱区域岩体厚度的1/3,且随岩体等级的提高而减小,随隧道跨度的增大而增大。所得结论可为岩体地下工程的设计施工提供参考。

摘要：国内目前并无在粉煤灰堆积体中采用暗挖法修建大断面连拱隧道的先例,给隧道的设计和施工带来了巨大挑战。依托盐坪坝隧道工程,开展了室内相似模型试验,探讨了该地层下大断面连拱隧道塌落拱演化规律及开挖施工力学行为。研究结果表明:连拱隧道在粉煤灰堆积体中开挖极易发生失稳,将失稳过程划分为4个演化阶段,破坏模式具有突发性、剧烈性、对称性、同步性特征;塌落拱高度约为隧道开挖跨度的40%。采用单侧壁导坑法开挖时粉煤灰堆积体承载力严重不足,根据相似换算关系左、右洞拱顶沉降分别为16.86,14.91cm,需对地层实施注浆加固;地层沉降呈对称“双峰状”,先行洞相较于后行洞受开挖影响较大,中隔墙的承载作用能够有效降低地层位移,单洞压力拱向双洞压力拱转换过程中,中隔墙受到偏压作用容易向先行洞侧偏转,建议在先行洞开挖时中隔墙添加支撑物。

摘要：在水下爆炸冲击荷载作用下,结构动力响应较之静态荷载和地震荷载作用下要复杂得多。通过大量的数值模拟,探讨了混凝土重力坝在水下爆炸冲击荷载作用下,大坝高度、库前水位对大坝抗爆性能的影响,为大坝抗爆性能评估和防护设计提供基础。数值计算中,构建了重力坝水下爆炸全耦合数值模型,并考虑爆炸冲击作用下混凝土的高应变率效应。研究结果表明:对于混凝土重力坝,随着大坝高度的增加,大坝的抗爆性能增强;库前水位对大坝的抗爆性能影响较大,通过降低库前水位可有效提高大坝的抗爆性能。

摘要：为了在不增加系统装机功率的前提下提升驱动扭矩,设计了一种'电机+飞轮+液粘调速离合器'驱动系统。创建了驱动系统各能量传递环节的数学模型、油膜承载力模型和驱动系统的AMESim仿真模型,揭示了飞轮转动惯量、油膜厚度控制曲线等因素对液粘调速离合器动态接合特性的影响规律,得到了扭矩、转速及冲击度变化曲线,搭建了相应的实验台架。仿真和实验结果表明,通过合理控制液粘调速离合器的油膜厚度,实现了持续时间长达50 s的两倍额定扭矩的输出,可满足大中型机械设备对于启动扭矩大、冲击度小的工程需求。

摘要：本文分析了城市水生态系统的主要服务功能：景观娱乐、污染物自净、环境调节、水文调节、补充水源。明晰了适应性、节水节地、多样性、连通性和协同性是城市水生态建设应遵循的主要原则。最后结合城市水循环的特征提出了3种新的水生态建设模式：（1）与经济社会水循环排水系统衔接的建设模式；（2）与自然水循环衔接的建设模式；（3）与生态闭路水循环系统衔接的模式。为改善城市水生态系统的科学管理提供了新的思路。

摘要：近年来,由洋河水库富营养化引起的供水安全问题日益突出。为应对洋河水库富营养化问题,基于迁移扩散及对流扩散理论,利用MIKE 21二维水动力模型对其水质进行了模拟。考虑污染物随水流入库及出库过程,分析了在水动力作用下TN、TP、NH3-N随时间迁移扩散的质量浓度变化及分布情况。结果表明：模拟初期污染物以扩散为主,高浓度区域主要集中在入流处,在入流高峰期污染物向整个库区扩散,垂直水库中心线以西出现高质量浓度水域;入流与出流稳定期污染物以降解为主,水库中心水域污染物质量浓度较高。最终模拟得到库区TN质量浓度约为4.5 mg/L,TP质量浓度为0.06-0.075 mg/L,NH3-N质量浓度为0.20-0.25 mg/L;9月水库实测TN、TP、NH3-N质量浓度分别为5.0 mg/L、0.008 mg/L、0.20 mg/L,与模拟结果基本一致。研究表明,8月中旬到9月中旬,洋河水库污染物浓度较高水域极易暴发富营养化,此结论可为洋河水库水质评价、供水安全及污染物治理提供参考。

摘要：与圆柱形储液罐相比,预应力蛋形消化池中流体与固体交界面呈弧形面,且结构横截面为变厚度,这就带来了有限元分析的困难。结合厦门市蛋形消化池的结构设计,采用三维有限元技术对预应力蛋形消化池有限元模型进行了整体的静力、动力分析,分析了蛋形消化池中盛有水体时结构的自振频率及在地震载荷作用下的动应力,与国内首次模拟地震振动台试验结果进行了比较,两者符合良好,表明该有限元计算模型是合理的,可以应用于类似特种结构。

摘要：当前光纤激光功率提升受限于模式不稳定效应及非线性效应,为了克服上述功率提升限制因素,自主设计并研制了大模场部分掺杂光纤。最终,采用自研部分掺杂光纤及后向级联泵浦方案,成功实现了10.1 kW的光纤激光输出,对应的光束质量因子(M2)为2.16。