摘要：为有效提高气象资料缺失时渭河流域参考作物蒸散量(ET_(0))计算精度,选取流域及附近20个气象站58 a(1960-2017年)逐日气象资料,基于不同气象要素组合,构建16种基于多元自适应回归样条(MARS)的ET_(0)计算模型,并将计算结果与Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allen模型进行对比,评价MARS模型在渭河流域的适应性及可移植性。结果表明:MARS模型能很好地甄别ET_(0)与各输入因子间的非线性关系,MARS2(T_(max)、T_(min)、R_(a))计算精度(平均MAE为0.225 mm/d,平均RMSE为0.327 mm/d,平均R2为0.897)能满足应用要求,模型精度随输入气象要素数量的增加而升高;输入因子中引入地球外辐射R_(a),可明显提高MARS模型精度;在输入因子相同时,MARS模型精度高于Hargreaves-Samani、Irmark-Allen和Makkink模型;MARS模型在渭河流域具有很强的泛化能力和可移植性。因此,气象资料缺失时基于MARS建立的ET_(0)计算模型可作为渭河流域ET_(0)计算的推荐模型。

摘要：选取1960−2017年汉江流域及附近24个气象站的逐日气象数据,构建16种基于粒子群算法优化随机森林(PSO-RF)的日尺度ET0计算模型,并与Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allen共3种模型进行比较,评价PSO-RF模型在汉江流域的适用性及可移植性。结果表明:(1)PSO-RF模型能很好地识别各输入参数与日尺度ET0的非线性关系;仅采用最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)和地球外辐射(Ra)建立的PSO-RF2模型具有足够精度,平均MAE为0.402mm·d^(−1),RMSE为0.575mm·d^(−1),R^(2)为0.863;随输入气象要素数量增加,模型计算精度不断升高,平均MAE减小了37.9%,RMSE减小了36.3%,R^(2)升高了6.78%。(2)PSO-RF模型的计算精度优于相同输入参数的Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allen模型,平均MAE减小了43.6%、RMSE减小了34.5%,R2升高了4.12%。(3)PSO-RF模型在汉江流域具有较强的泛化能力和可移植性,分区建立的PSO-RF模型相互移植时,平均MAE为0.159mm·d^(−1),RMSE为0.245mm·d^(−1),R^(2)为0.974。因此缺乏气象数据时,基于PSO-RF建立的日尺度ET0计算模型可作为汉江流域日尺度ET0计算的推荐模型。

摘要：针对农村生活灰水分布分散、不易集中处理的现状,设计了一种可有效去除灰水中碳、氮、磷的无动力户内生态渗井,以模拟生活灰水为处理对象,探究该系统对污染物的去除特性及其微生物种群结构。充氧效果试验结果表明,内均布管通气模式运行后期充氧效果变差,而外部双立管通气模式对各污染物的平均去除率均可稳定维持在较高水平,证明后者更利于硝化菌和反硝化菌分区生长;外部双立管生态渗井通气层位置与布水周期交互影响试验结果表明,通气层在第5层、布水周期为进3 min停9 min时,生态渗井对污染物的去除效果最好,COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP的平均出水浓度分别为14.85、0.14、4.67和0.47 mg/L,去除率分别为94.11%、97.91%、70.45%和73.92%;16S rRNA基因测序结果表明,运行稳定的生态渗井内部微生物群落分布从上到下有明显差异,反硝化菌群与硝化菌群分别集中在生态渗井的中上部与下部,聚磷菌的相对丰度在生态渗井中上部较高,呈现出高效脱氮除磷的分布状态。

摘要：目的 对钛网及3D打印金属椎体替代物力学性能进行研究,为临床中人工椎体选择与结构优化设计提供指导。方法 通过压缩力学测试,对钛网及3D打印多孔型、桁架型与拓扑型椎体替代物的等效力学属性与结构破坏形式进行系统研究。结果 钛网等效弹性模量[(2 908.73±287.39) MPa]仅次于拓扑型椎体替代物,但其结构强度与稳定性较差,等效屈服强度[(46.61±4.85) MPa]高于多孔型椎体替代物,且在压缩中率先屈服;多孔型椎体替代物结构强度[(18.14±0.17)~(25.79±0.40) MPa]不足,难以满足脊柱重建力学要求;桁架型椎体替代物等效弹性模量[(2 477.86±55.19)~(2 620.08±194.36)MPa]与等效屈服强度[(77.61±0.50)~(88.42±1.07) MPa]良好但稳定性不足,在压缩过程中容易出现失稳现象;拓扑型椎体替代物具有最高的等效弹性模量[(3 746.28±183.80) MPa]与等效屈服强度[(177.43±3.82) MPa],可为人工椎体在体服役安全稳定提供更强保障。结论 拓扑优化方法可实现椎体替代物高强度、高稳定性设计,提供更大的设计空间与安全余量,为人工椎体轻量化与新材料设计提供更多可能。

摘要：【目的】有效提高缺少气象资料条件下汾河流域参考作物蒸散量(ET0)计算精度。【方法】选取汾河流域及附近7个气象站点1960—2017年逐日气象资料,根据不同气象要素组合,构建16种基于自适应模糊推理系统(ANFIS)的ET0模拟模型,并与Hargreaves-Samani、Irmak-Allen、Makkink模型进行比较,评价ANFIS模型在汾河流域的适用性及可移植性。【结果】(1)ANFIS模型能很好地展现ET0与各输入因子之间的非线性关系;仅输入Tmax、Tmin、Ra建立的ANFIS2模型模拟精度(平均R^(2)为0.882,平均NSE为0.876,平均RMSE为0.341 mm/d)能满足使用要求,随着输入气象要素数量的增加,模型模拟精度不断提高;(2)在输入因子相同时,ANFIS模型精度高于Hargreaves-Samani、Irmak-Allen、Makkink模型;(3)ANFIS模型在汾河流域具有很强的泛化能力和可移植性,不同分区建立的ANFIS模型相互移植时具有较高精度(平均R^(2)为0.983,平均NSE为0.978,平均RMSE为0.134 mm/d)。【结论】因此,在缺少气象资料时,基于自适应模糊推理系统建立的ET0模拟计算模型可作为汾河流域ET0计算的推荐模型。

摘要：桩侧阻力的测试是桩基内力测试中的重要环节,但其在测试过程中的精度往往受到桩端阻力的影响,想要得到相对准确的桩侧阻力,桩端阻力则应该无限趋近于零值。依托陕北某黄土地区混凝土灌注桩试桩检测项目,引入特殊桩型悬空桩与常规试桩进行对比试验,探究悬空桩侧阻力并分析其发挥特征。研究结果显示,悬空桩作为一种特殊桩型,可视为典型的摩擦桩,桩端阻力可以忽略不计,桩顶所施加荷载完全由桩侧阻力承担,桩的侧阻力随桩顶荷载的增加表现为单调递增的特征,且桩侧阻力增速(斜率)明显大于常规桩,试验结果可为相关工程项目提供参考。

摘要：传统的可编程处理器虽然高度灵活,但其处理速度及性能不及专用集成电路(ASIC),而图像处理往往是多样、密集且重复的操作,因此处理器要兼顾速度、性能及灵活性。OpenVX是图像图形处理、图计算和深度学习等应用的预处理或者辅助处理开源标准,基于最新的OpenVX 1.3标准中的核心图像处理函数库,设计并实现了一种可编程、可扩展的专用指令集处理器(ASIP)——OpenVX并行处理器。首先分析对比了各种互联网络的拓扑特性,选择了性能比较突出的层次交叉互联网络(HCCM+)作为系统主干,在网络节点处设置处理单元(PE)构成支持动态配置的4×4 PE阵列,结合高效的路由通信方式设计了并行处理器,实现可编程的图像处理。其次所提出的架构适合数据并行计算和新兴的图计算,两种计算模式可单独或混合配置使用,分别将核心视觉函数及图计算模型映射到并行处理器上对两种模式进行验证,对比PE数目不同的情况下图像处理的速度。实验结果表明,并行处理器能够完成对基本核心函数和高复杂度的图计算模型的映射,在数据并行计算和流水线处理两种模式下,可以对图像处理线性加速,调用16个PE对各类函数的平均加速比可达15.0375。验证环境采用20 nmXCVU440平台芯片,综合实现后频率为125 MHz。

摘要：针对高温高压气井完井油管柱密封完整性问题,开展了基于88.90 mm×6.45 mm 110SS材料油管一种气密封特殊螺纹密封完整性分析的管柱三轴设计系数研究,研究中采用了API RP 5C52017国际标准螺纹性能试验评价方法,进行了高温和室温环境下A系全包络线载荷密封实验评价。基于气密封能判据,采用有限元模拟分析了不同VME(冯米塞斯等效应力)全包络线载荷2次循环工况的密封能和密封能倍数的变化规律并确定了危险载荷点。结果表明,通过API标准密封完整性实验评价的气密封特殊螺纹连接,需采用有限元进一步分析包络线载荷循环密封能及密封能倍数的变化规律,确定这种螺纹连接安全适用范围;同时开展了3种VME全包络线载荷2次循环后密封适用性分析,确定了高温和室温两种环境下螺纹安全适用包络线载荷范围及合理的三轴安全系数,并完成了1口高温高压气井完井油管柱安全分析和现场应用。提出的研究方法为管柱三轴设计安全系数的确定提供了有益指导。

摘要：针对数字图像处理计算量大、串行结构计算速度慢等特点,完成了最新的开源OpenVX计算机视觉加速规范1.3中底层特征抽取核函数的并行实现,使用自主设计的OpenVX可编程并行处理器进行了验证。在对图像的底层特征提取中,前期滤波及平滑处理选择OpenVX规范1.3中基本像素点处理函数ColorConvert(颜色转换)和局部图像处理函数GaussianFilter(高斯滤波)、MedianFilter(中值滤波)等,核心的特征抽取操作选择HarrisCorners(哈里斯角点检测)和CannyEdgeDetector(坎尼边缘检测)核函数,通过将计算量大的复杂结点拆分为多个简单结点,构建不同的基于图的执行模型,并映射在OpenVX并行处理器上,分别实现图像的边缘检测和特征点抽取。使用Verilog语言设计整体硬件电路,经Xilinx公司的FPGA芯片xcvu440-flga-2892-2-e综合验证,与串行映射结构相比,所选核函数在OpenVX可编程并行处理器上的并行加速比最高可达14.269。实验结果表明,OpenVX规范1.3中的核函数尤其是复杂核函数能够在本并行处理结构上达到预期的加速效果,且并行与串行结构加速比呈线性增长。

摘要：以石灰、熟桐油和青麻纤维为主要原材料,设计并制备一种适用于古建筑修复的性能增强灰浆材料。采用宏观试验与微观试验相结合的方法探究了熟桐油和青麻纤维复掺情况下石灰灰浆强度、吸水率和耐水耐盐性等各项物理力学性能增强机理及在氯盐侵蚀-冻融循环环境下的耐久性能变化规律。结果表明:桐油的掺入可有效抵御水分与氯盐对灰浆浆体的侵蚀,并调控灰浆中碳酸钙的结晶类型,使其向性能更好的球霰石和文石转变,形成更为致密的微观结构。青麻纤维可以在灰浆中起到较好的加筋与桥联阻裂作用,提升灰浆抗压强度与抗折强度,同时抑制冻融环境下灰浆裂缝的扩展,提升灰浆抗冻性。其中掺加5%桐油与1.5%麻纤维的LO5H组灰浆性能最优,其90 d抗压强度与抗折强度较石灰灰浆分别提高了45.3%与182%,在水/氯盐环境下的耐冻融循环次数较石灰灰浆均提升了约五倍,提升效果较为明显。