摘要：处于高烈度地震区的跨断层隧道在遭受断层蠕滑作用威胁的同时,强地震动对隧道的安全运营提出更为严苛的要求。鉴于此,为研究蠕滑-地震作用对跨断层隧道的影响,以汕头湾海底隧道穿越活动断裂带为背景,结合实际工程场地特征及地震动参数,确定了隧址区断层百年蠕滑错动量。考虑衬砌结构的非线性塑性损伤特性,建立蠕滑-强震叠加作用的三维数值计算模型,开展隧道在断层蠕滑导致的初始损伤下的结构动力响应分析研究,得出以下结论。(1)当仅受断层蠕滑作用时,隧道的显著相对变形发生在断层破碎带附近;隧道拱顶及拱底位置的拉压效应较为显著,且表现出明显的受剪切状态。(2)叠加地震作用后,断层带附近隧道的加速度放大现象较为显著,最大放大系数为3.0。(3)叠加地震动作用后,隧道的横向变形和拱腰应变较断层蠕滑单独作用时的隧道响应显著增大。最大水平相对位移增加至2.90 cm,等效塑性应变放大5倍。(4)断层蠕滑作用下隧道的损伤集中在断层面处,而地震动作用将加剧这种破坏,并导致隧道拱肩和拱脚的累积损伤。(5)蠕滑错动后的地震动作用放大了隧道的损伤响应,更大的初始蠕滑错动量导致更严重的损伤量级,更大的PGA则导致更广范围的损伤。相较于无蠕滑损伤的隧道,蠕滑-地震作用下隧道的拉伸损伤衬砌体积可增加224.8%。研究结果可为我国高烈度地震区跨断层隧道的抗震性能设计提供参考。

摘要：受东方蝼蛄刺状挖掘足能够高效挖掘土壤的启发,设计了大豆播种机破碎式覆土装置,以提高其碎土性能。对东方蝼蛄前足的趾爪趾长、趾尖角、趾间距、侧面的楔角进行测量,以此为依据设计了仿生碎土圆盘。破碎式仿生覆土装置由大小碎土圆盘、折弯法兰、固定机架、旋转副、减震弹簧和悬挂架组成。本覆土装置专为双行种子沟设计,可实现对大豆沟槽双侧进行覆土。对仿生碎土圆盘碎土齿进行了受力分析,并利用Ansys及Ls-Dyna软件对所设计部件进行仿真优化分析,得到碎土圆盘切削受力情况土壤的等效应力分布以及覆土过程中种子横向位移。田间试验结果表明破碎式仿生覆土装置完成了覆土功能要求,破碎率达到92.2%,平均覆土厚度为2.4 cm,平均种子行间距为10.1 cm。

摘要：储能技术是保证微电网稳定运行的关键技术手段,也是推动可再生能源微电网技术广泛应用的重要措施之一。该文从可再生能源微电网技术特点出发,对储能系统在微电网中的作用、分类、设计优化方法和应用情况进行综述。研究表明,通过储能系统的优化配置和需求响应相结合的控制策略可有效提高微电网的经济性、可靠性以及能源的综合利用率。综合评估能量密度、功率密度、响应时间以及额定功率,可获取不同储能技术在微电网中的适用性。储能技术在微电网的灵活调峰应用中具有重要的应用前景。

摘要：污水有机组分表征是高负荷活性污泥法(HRAS)模型建立的基础。针对经典活性污泥1号模型不适用于HRAS这一问题,提出了相应的双水解模型,即将污水有机组分中水解型有机物分为快速水解型与慢速水解型2种,发现两者水解动力学参数具有明显差异。对原水氧利用速率进行参数拟合,通过灵敏度和共线性分析,估计了快速生物降解型有机物、快速水解型有机物、慢速水解型有机物以及异养菌等4种污水有机组分,探讨了污水有机组分与增加HRAS碳源捕获率的关系。结果表明:以上4种有机组分均可被准确识别,共线性指数γK低于经验限值,各组分比例分别为13.9%、11.6%、12.6%和12.8%;从污水组分角度来说,提高HRAS碳源捕获率的3个方向分别为:反应器中的异养菌尽可能将快速生物降解型有机物和快速水解型有机物同化生成细胞物质;避免絮体污泥中的慢速水解型有机物过量水解;抑制异养菌衰减,减少内源呼吸产物的产生。双水解模型对污水有机组分成功表征有助于HRAS的设计、运行及优化。

摘要：针对缺乏适宜温室大棚作业的小功率电动拖拉机的问题,本文设计了一台10 kW增程式电动履带拖拉机,完成了工况分析、电驱系统设计和试验。针对行走、旋耕、开沟工况进行了性能测试,试验结果表明所设计的增程式电动拖拉机能够实现传统燃油履带式拖拉机所具备的功能。测试结果表明,速度4.8 km/h行走工况电动机消耗功率约为3.2 kW,速度2 km/h旋耕作业工况电机消耗功率约为3.75 kW,速度2 km/h开沟工况电机消耗功率约为3.3 kW。当前电池配置下,可以支持行走工作2.2 h,旋耕工作1.9 h和开沟工作2.1 h,纯电模式基本满足小规模温室大棚零排放作业需求。需要持续大负载工作时,增程式电动拖拉机可以启动增程器与电池协同供电以实现持续工作。

摘要：为增强微电网孤岛运行时对电压波动、环流、谐波和三相不平衡的抗扰动能力,提出基于鲁棒残差生成器的多逆变器并联分散动态扰动补偿控制策略。首先,考虑多逆变器并联的环流影响,建立准稳态条件下含线路参数的多逆变器并联状态空间模型,在下垂控制的基础上将并联状态空间模型转化为分散的单台逆变器模型,基于逆变器模型对电压波动、环流、谐波、三相不平衡和功率波动进行扰动分析。其次,针对逆变器双闭环控制结构,从扰动对消的角度设计动态补偿控制器Q(s),并将其控制信号作用于电流环的输入端,实现与原系统电流给定信号的叠加,从而达到对扰动信号联合补偿的效果。该方法简化了电流环二次动态补偿控制的结构,实现了Q(s)的低阶理论推导。然后,在每台并联的逆变器中加入鲁棒残差生成器和动态补偿控制器Qi(s),并根据本地信息推导Qi(s)的参数表达,实现多台逆变器间相互影响的进一步解耦。最后,在RTDS平台上设计了3台逆变器并联的硬件在环实验,验证了所提策略的有效性。

摘要：为应对疫情、食源性疾病爆发,实现疾病的早期诊断,人们期待具有快速、灵敏、特异性好的生物传感器技术能够在生物医学检测领域发挥更大的作用。磁分离技术是一种利用磁珠表面修饰物与分离目标发生亲和反应以完成目标分离的分子生物学分离技术,能够对待测标靶实现高效分离、富集。采用磁分离技术与不同检测手段结合的生物传感器设计方法,是提高复杂背景下生物传感器灵敏度的关键。从纳米磁珠、磁分离方法、基于磁分离技术的生物传感器设计方法以及磁分离在不同检测目标中的挑战几个方面,回顾该领域的研究进展。研究实例证明,基于磁分离技术的生物传感器在生物医学检测领域具有重要作用。最后分析不同磁分离技术的特点,以及基于磁分离技术的生物传感器面临的困难和挑战,并指出医学检测用生物传感器的研究趋势和方向。

摘要：天然高分子材料具有来源广泛、化学成分多样、生物相容性和生物降解性良好等优势,是一类绿色可持续再生资源.近年来,基于天然高分子的绿色柔性传感器件研究受到了国内外学者的广泛关注,并取得了长足的进展.本文以天然高分子导电材料为主线,总结了基于天然高分子制备导电材料的模板法和掺杂法.模板法直接以天然高分子材料的天然骨架结构作为基质,而掺杂法以天然高分子材料处理后的产物或衍生物作为基质.归纳了基于天然高分子的柔性导电材料在湿度、温度、应变、气流/气体、光、生物传感器件中应用的研究进展,最后展望了基于天然高分子的柔性导电材料在设计和组装柔性传感器方面的前景,为高效发展绿色柔性电子和天然高分子材料的高值化利用提供新思路.

摘要：针对化纤类工业园区反渗透浓水除硬难题,研发了硫酸钙诱导结晶除硬优化技术,设计了结晶器并开展中试研究,同时对优化技术进行评价,并进一步将中试成果应用于示范工程,实现了资源化回收硫酸钙产品。对结晶产物进行扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析和热重分析,明确了结晶产物主要为CaSO_(4)·2H_(2)O,当硫酸钙结晶器的水力停留时间为60 min、絮凝剂(含量为11%的聚合氯化铝)投加量为100 mg/L时,硬度去除率较高,同时也可控制运行成本。示范工程运行结果表明,反渗透浓水中的钙离子和硫酸根离子得到了充分回收,CaSO_(4)·2H_(2)O的生成量为51~81 t/d。该诱导结晶除硬技术不仅可以克服传统双碱法的不足(药剂使用量大、运行成本高),还可以减少污泥产量,实现硫酸钙的资源化回收。

摘要：为认识动剪切模量比和阻尼比非线性试验误差及其对地震动的影响,采用试验和数值模拟手段,研究了动剪切模量比和阻尼比试验误差并提出其概率分布特征,以及这一误差对土层地震动计算结果的影响和规律,给出了其对地震动影响的风险水平。设计了离散性最大和最小的两种代表性试验组,通过单台共振柱仪试验给出了试验误差的概率统计指标。同时设计不同类别场地和不同地震波输入,完成风险分析。结果表明:两种类别组的动剪切模量比和阻尼比试验数据均服从正态分布,二者试验均值接近,但变异系数相差5倍左右;动剪切模量比和阻尼比试验误差对地震动计算结果有重要影响,影响程度随试验误差增大、场地变软和地震强度增加而增大,其中试验误差和场地类别起主要作用;以对场地地震动产生不可忽视影响为阈值,初级技术人员动剪切模量和阻尼比的试验误差对中硬场地的风险水平为35%,对软场地则为50%;就一般情况,应强化共振柱试验技术规程,提高试验人员技术水平,否则会对工程结构的地震动输入估计造成很大风险。