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关键词： 捕食-食饵种群模型   稳定性   扩散   斑块  

摘要： 研究了一类食饵具有θ-Logistic增长和扩散的捕食-食饵斑块模型。利用线性稳定性分析法探讨了模型平衡点的存在性和稳定性的条件,讨论了食饵的密度依赖参数θ和食饵的扩散对正平衡点处种群密度的影响,并利用数值模拟进一步验证理论分析的正确性。

关键词： 流沙湾   蓝碳   红树林   海草床   有机碳稳定性   有机碳来源  

摘要： 蓝碳生态系统具有高效的固碳储碳功能,但其土壤有机碳组成与来源特征仍不明晰。为此,本研究以雷州半岛流沙湾为研究对象,沿光滩、海草床和红树林梯度,对比了不同区域土壤有机碳组成和稳定性,并结合碳稳定同位素与贝叶斯混合模型,量化了其有机碳来源。结果表明:沿光滩→海草床→红树林梯度,土壤碳密度与有机碳含量均逐步增加,而活性碳组分(包括易氧化有机碳、溶解有机碳及微生物生物量碳)占比呈下降趋势。贝叶斯混合模型结果进一步表明,光滩土壤有机碳以海洋来源有机碳为主,海草床的以海洋与海草来源有机碳为主,红树林的则以自身来源有机碳为主。另一方面,红树植物衍生有机碳主要富集于红树林区域:海草植物衍生有机碳主要沉积于海草床与红树林区域。本研究揭示了典型蓝碳生态系统(特别是红树林)在碳储存方面的优势,并强调了生态系统连通性对蓝碳积累的重要性,为蓝碳管理提供了科学依据。

关键词： 双金属复合顶板-U肋   疲劳性能   残余应力   热力耦合模拟  

摘要： 针对正交异性钢桥面板的普通顶板-U肋焊接接头疲劳抗力不足的问题,以Q500qE与316L不锈钢为基材的双金属复合顶板-U肋焊接接头为研究对象,开展疲劳试验与焊接残余应力试验,并结合顺序热力耦合有限元模拟,系统评估其疲劳性能及焊接残余应力分布特征。疲劳试验结果表明,双金属复合顶板-U肋的实验结果均分布在FAT140/5曲线以上,而普通顶板-U肋的试验结果均分布在FAT112/3曲线之上,疲劳性能得到了显著提升。残余应力试验与数值模拟结果表明,2种结构均呈现以纵向残余拉应力为主的单面焊接特征,且焊缝附近的残余应力降幅最为显著。双金属复合顶板在钢与不锈钢界面处形成更大的稳定压应力区,有效降低焊缝处的主拉应力。循环荷载分析表明,焊接残余应力在经历1 000次循环荷载后降低约20 MPa,至2 000次循环荷载后进一步降低约70MPa。该结果表明循环荷载促使局部塑性区发生应力重分布,从而使残余应力水平逐渐降低。

关键词： 电网山火潜在强度   对比学习   多源数据   分位数回归   不确定性  

摘要： 近年来我国山火等极端事件频发,严重威胁电力系统安全。该文针对现有研究多聚焦于电网山火发生预测而山火潜在强度建模考虑不足、准确度受限等问题,提出一种基于对比学习的电网山火潜在强度概率预测方法。首先,以气象预报与再分析、植被燃料、地形、人为等影响因子作为输入协变量,火势强度作为输出目标量,经编码网络映射至联合高维隐空间,同时考虑多源数据的结构异质性,设计分别处理动、静态变量的双分支架构实现时空特征融合;其次,基于对比学习缩小输入与输出的表征距离,实现二者的模式对齐;然后,采用分位数回归头的解码网络以量化电网山火潜在强度的不确定性并提升结果精度;最后,通过算例分析表明所提算法在电网山火潜在强度建模的有效性,其概率化结果可与电网山火发生预测互为补充,共同为电网部门的灾前防控工作等提供参考。

关键词： 方解石   文石   球霰石   深部盐水   离子强度   碳酸钙溶解度  

摘要： 自工业革命以来,全球气候变暖问题日益严峻,CO2地质封存技术(CCUS)成为缓解温室效应的关键手段之一。深部盐水层因分布广泛、储存潜力巨大,是无油气藏且不临海区域碳封存的重要选择。CO2注入盐水层后会溶解形成H2CO3、HCO3-和CO32-,并与地层中Ca2+、Mg2+等金属离子结合生成方解石、文石、球霰石等碳酸盐矿物,实现长期稳定封存。但高盐度(5~30 mol/L)环境下,离子强度对三种碳酸钙矿物溶解度的影响不明确,现有的研究多聚焦低盐度或常温条件,高盐环境下矿物稳定性及溶解动力学差异缺乏系统探究。本研究以离子类型(NaCl、KCl、MgCl2)、离子强度(0.5~7.5 mol/L)和温度(25~70℃)为核心控制变量,通过关键离子梯度设计的碳酸钙溶解度控制实验,系统揭示了三者的综合调控作用对三种矿物溶解度的影响机制。结果表明,文石溶解度显著高于方解石与球霰石(25℃、2.0 mol/L NaCl溶液中文石溶解度0.46 mmol/L),三种矿物溶解度均随温度升高单调递增,70℃较25℃最高提升89%。离子强度的影响具有显著的离子类型依赖性:在NaCl、KCl体系中,溶解度随离子强度增加呈现先升后降的非线性特征(峰值1.5~2.0 mol/L),体现了碱金属离子强度对溶解平衡的双向调控;而在MgCl2体系中溶解度则持续增大,25℃、2.5 mol/L浓度下其方解石溶解度为NaCl体系的5.6倍,表明Mg2+的高电荷密度可通过强络合作用打破常规盐效应规律,实现与离子强度、温度的协同增溶。相同浓度下MgCl2体系中矿物溶解度显著高于NaCl、KCl体系,后两者溶解行为高度相似。本研究填补了高盐环境下碳酸钙溶解度的实验数据空白,明确了离子类型、离子强度与温度三因素的综合控制效应,为深部盐水层CO2封存的长期稳定性评估提供了关键理论支撑,对优化封存选址与容量预测模型具有重要科学意义。

关键词： 共吸附行为   自组装结构   油基泡沫   剪切流场   分子动力学模拟  

摘要： 针对动态剪切条件下油基泡沫稳定机制与调控规律缺乏系统性认识的问题,构建了多元组分共吸附特征的油基泡沫分子动力学模拟体系,通过调控油相组分特性、剪切速度、温度及压力等参数,揭示了剪切流场中多元组分共吸附行为对气-液表面稳定性的作用机制,建立了油相组分特性、流场剪切速度、温度和压力对泡沫液膜稳定性的影响规律。结果表明:沥青质、胶质及聚合物等多元组分分子在液膜表面形成的自组装结构是影响泡沫稳定性的根本内因,自组装结构在液膜表面的堆砌分数减小,如剪切速度从0增大至0.0020 nm/ps时,吸附层分子堆砌分数由0.229减小至0.226,将削弱其束缚连续相液膜内分子扩散和阻碍气体分子渗透液膜的能力,引起液膜的排液速率加快,液膜内的气体分子渗透量增多,泡沫体系发生Ostwald熟化的概率增加,降低泡沫液膜的稳定性。研究结果明晰了化学驱采出液多元组分共吸附行为对气-液界面稳定性的影响及微观动力学机制,为油田多相分离工艺构建绿色高效的消泡技术提供理论支撑。

关键词： 硫酸多黏菌素B   高效液相色谱法   稳定性   吸附性  

摘要： 目的:系统评估硫酸多黏菌素B(Polymyxin B sulfate,PB)集中调配后在不同条件下的稳定性,并考察不同材质输液器对PB的吸附性,为临床安全有效使用PB提供依据。方法:模拟临床用药,将PB分别溶于0.9%氯化钠注射液(NS)和5%葡萄糖注射液(5% GS),配制为终浓度0.1 mg·mL-1和1 mg·mL-1的4种配伍液,分别在冷藏(2~8 ℃)和室温(25 ℃)条件下,于0、4、8、24、48、72 h考察配伍液的外观、pH值、渗透压、不溶性微粒及微生物污染情况,并采用高效液相色谱法(HPLC)测定主要成分PB1与PB2的含量。另在室温下模拟临床滴速,使4种配伍液流经聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)输液器,于0、15、30、60、90、160 min收集流出液,测定PB1与PB2含量。结果:72 h内,各组配伍液在2种储存条件下外观、pH值、渗透压及不溶性微粒均符合《中国药典》2020版规定,未见微生物污染,PB1与PB2含量保持稳定;室温下160 min内,两种材质输液器流出液中PB1与PB2含量分别为初始含量的93.33%~100.00%与93.74%~100.00%。结论:PB在NS与5% GS配制的0.1 mg·mL-1与1 mg·mL-1配伍液,于冷藏和室温条件下72 h内稳定性良好;PVC与PE输液器对PB均有一定程度的吸附,但药物损失比例在可接受范围内,临床可根据实际情况进行选择。

关键词： 碳纤维增强复合材料   扭转疲劳   剩余刚度   刚度退化   Hashin准则  

摘要： 传动轴在服役过程中受到循环疲劳载荷的作用,将导致其力学性能逐渐退化,其中刚度退化作为疲劳损伤的重要表征,直接影响着传动系统的动态响应特性、振动性能和使用寿命。本文开展碳纤维复合材料(CFRP)传动轴在疲劳载荷作用下的刚度退化行为与机理研究,解决其在实际工程应用中面临的寿命预测与可靠性评估难题。基于Hashin准则建立了预测CFRP传动轴在寿命周期内刚度退化行为的有限元模型,通过模型进行了疲劳仿真,预测了在2 000N·m扭矩、2.5 Hz载荷下,CFRP传动轴疲劳载荷下的刚度退化行为。试验件在2 000N·m静扭测试未破坏,扭转刚度与仿真结果误差小于15%,在施加40 000次疲劳载荷下,剩余扭转刚度与仿真结果误差小于15%,结果表明所建模型能有效预测CFRP疲劳载荷下的刚度退化行为。

关键词： 河道稳定性   游荡性河道   尖点突变理论   黄河下游  

摘要： 黄河下游游荡段河势演变具有突发性和随机性的特点,研究其稳定性变化及主控因素对于解决河势游荡和防洪等问题具有重要意义。基于尖点突变理论,选取深泓摆动强度与水流冲刷强度为控制变量,对小浪底水库运行前后典型游荡河段河势稳定性进行了量化分析。结果表明:1992—2020年河势稳定性呈增强趋势,2006年之前河势长期处于不稳定状态,2006年以后在调水调沙作用下明显转为稳定状态,体现了小浪底运行后水沙条件变化对提升河道稳定性的显著作用;稳定性系数与平均冲刷强度呈显著正相关,与深泓摆动强度呈负相关,其中来水来沙条件是主控因素;水库运行后平均冲刷强度持续增大,深泓摆动宽度与强度显著减小,河道游荡程度显著降低;汛期含沙量为河势稳定性的关键影响因子,含沙量越高,冲刷强度越小,深泓摆动强度越大,河势稳定性越低。本研究揭示了水沙条件变化驱动下游荡性河道演变的稳定性变化机制,可为黄河下游水沙调控与系统治理提供理论支撑。

关键词： 行动者网络理论   无居民海岛   海岛开发   网络稳定性  

摘要： 基于行动者网络理论,构建了一个揭示多元互动机制与网络稳定性的理论框架。选取广东放鸡岛、三角岛和牛头岛3个典型案例,比较分析不同主导逻辑下无居民海岛开发行动者网络的构建方式及其稳定性差异。研究发现,无居民海岛开发并非单一主体主导的线性过程,而是由人类与非人类行动者共同参与的动态网络。市场驱动型开发中,制度环境、基础设施与自然条件等非人类行动者频繁表现出制约性,导致行动者网络脆弱易解;政府主导的开发中,产权制度与物质条件对转译路径形成约束,使网络长期处于结构不稳定状态;国家战略需求驱动的功能性开发则通过工程逻辑与制度工具对行动路径进行高度规训,形成稳定但阶段性的项目制网络。此外,行动者网络的稳定性高度依赖情境,其形成取决于非人类行动者在转译过程中的介入方式。研究深化了行动者网络理论在无居民海岛开发与空间治理研究中的解释力,并为无居民海岛分类分级开发与协同治理提供了实践启示。