各向异性砂土剪切带角度的理论分析

针对平面应变条件下各向异性砂土剪切带角度的试验规律,采用传统的3种理论和分叉理论进行对比分析。将平面应变条件下剪切带角度的试验结果按照传统3种理论整理发现,尽管传统3种理论可以估算同种砂剪切带角度的极小、中间和极大值,但无法解释其各向异性规律。砂土在平面应变条件下破坏时会产生明显的剪切带,当剪切带方向和砂土沉积面方向接近时,会较早诱发剪切带的产生,使材料强度降低,造成了平面应变条件下各向异性强度规律明显不同于常规三轴条件下的试验规律,采用分叉理论结合各向异性模型则可以有效解释这个规律。随砂土沉积面角度的变化,模型可以从细观角度解释常规三轴条件下剪切带角度的单调变化的试验规律,结合分叉理论可以描述平面应变条件下其先减小然后增大的规律。通过几种理论对比分析表明,模型结合分叉理论不但能够描述多种应力状态下的平面应变和常规三轴应力条件下剪切带角度表现的不同规律,而且能够从细观角度解释其各向异性成因。     

湄潭黄砂土玉米配方施肥方案研究

为了研究玉米产量与N、P、K施肥量的关系,建立玉米产量与N、P、K施肥量的数学模型,指导大田生产提供理论依据。采用3414设计进行了试验,经多元回归分析,获得玉米产量与施肥量的数学模型,黄砂土上的最佳施肥量为N8.979kg/667m2、P2O56.502kg/667m2、K2O11.576kg/667m2,可获玉米产量586.953kg/667m2,减去肥料投入可收入656.60元/667m2。     

考虑渗流和地震时的砂土边坡稳定性计算

基于极限平衡理论,以砂土边坡为研究对象,推导了渗流和地震存在时拟静力法和拟动力法边坡安全系数的计算表达式。通过程序求解,与已有算例对比表明,计算结果基本一致,验证了2种方法解析式的合理性。参数分析表明,水位越高,边坡失稳越严重,水力梯度与安全系数基本为线性关系。渗流方向向下时,稳定性随水力梯度的增加而增大;渗流方向向上时,变化规律相反。水平地震加速度系数对稳定性的影响剧烈,竖向地震加速度系数对稳定性影响较小,简化计算可以忽略不计。最终得出拟静力法的解析式,简单、实用,而拟动力法则可以更为全面地考察砂土边坡稳定性随时间变化的特点。     

砂土地基上圆形浅基础三维破坏包络面的理论研究

对砂土地基上圆形浅基础在竖向荷载V、水平荷载H及力矩M复合加载条件下的承载力进行了系统的三维有限元分析。在分析中,砂土假定为纯摩擦材料,遵循基于Mohr-Coulomb破坏准则的理想弹塑性本构关系。首先,对圆形浅基础的竖向承载力进行了有限元计算, 并与滑移线解法进行了对比,两种方法所得结果比较吻合。进而探讨了砂土内摩擦角对于基础在V-H、V-M荷载平面与V-H-M三维荷载空间内的破坏包络轨迹的影响。计算结果表明,与不排水情况下软黏土地基上基础破坏包络面相比,砂土地基上圆形浅基础的破坏包络面形状有较大差异, 但V-H和V-M平面内的破坏包络面形状仍具有较好的归一化特性。基于有限元计算结果,建立了圆形浅基础在V-H-M三维荷载空间内的破坏包络面方程, 该方程可用来合理评价复合加载条件下砂土地基上圆形浅基础的整体稳定性。     

采用块体-界面体系的砌体结构简化细观模型

基于ABAQUS装配式建模构架,提出了一种砌体结构的简化细观模型。该建模方法将块体砂浆界面及砂浆层统一采用块体间的界面来代替。界面属性包括法向和切向的力学参数,用来模拟砌体的剪压及受拉行为。界面的法向受拉采用粘性力学参数赋值,并通过与轴心受拉本构模型的等效,推导得出控制界面损伤演化速率的无量纲指数α的计算方程。剪压复合受力模型基于剪摩理论建立,通过粘性属性和库伦摩擦赋值。当剪压复合受力构件处于高轴压比时,通过块体的非线性属性实现了主压应力为主控的损伤阀值。按照该方法进行剪压相关性和砖墙剪切失效的试验仿真模拟,模拟得出的失效形态及力-位移曲线与试验结果基本相符。     

平直节理黏结颗粒材料宏细观参数关系及细观参数的标定

为了分析平直节理黏结颗粒材料宏细观参数关系以及进行细观参数的标定,以单轴压缩、直接拉伸和双轴压缩数值试验作为宏观参数测试方法,对平直节理接触模型细观参数进行正交设计,采用多因素方差分析和回归分析研究宏细观参数之间的关系,在此基础上,建立了细观参数的标定方法。以灰岩的室内试验为基础,对其细观参数进行标定,模拟结果与试验结果相接近,验证了方法的有效性。     

高效蓄冷材料筛选与保鲜应用试验研究

为了筛选相变温度适宜和保鲜效果好的蓄冷材料,从而挑选出适宜不同蔬菜保鲜的蓄冷材料,选用水、4.8%氯化钠、10%乙酸铵和15%甲酸钠作为蓄冷材料,了解它们的热力学特性和对黄瓜、甜椒、生菜和西兰花4 种蔬菜的保鲜效果。结果表明：水、4.8%氯化钠、10%乙酸铵、15%甲酸钠的相变温度分别为0、-6、-12、-16℃,在-28℃冷冻条件下从液态到固态的相变时间分别约为6、12、11、18 h,在常温密闭条件下从固态到液态的相变时间分别约为15、6.5、6、7.5 h。4.8%氯化钠作为蓄冷材料对黄瓜、甜椒有较好的蓄冷保鲜效果;15%甲酸钠作为蓄冷材料对甜椒、生菜、西兰花有较好的蓄冷保鲜效果。在生产实践中,对于黄瓜、甜椒等喜温性蔬菜可采用4.8%氯化钠进行蓄冷保鲜,对于生菜、西兰花等半耐寒性蔬菜可采用15%甲酸钠进行蓄冷保鲜。     

汾阳市农业结构调整的相关建议探讨

分析了农业结构调整的原则与依据,同时对汾阳市的土壤适宜性及主要限制因素进行了阐述,并提出了汾阳市农业结构调整的相关建议。     

2个小麦种质材料育种相关性状的初步分析

对引自德国的品种‘16亲10188’、大穗抗病种质‘YB’等2个小麦种质的育种特性进行初步鉴定。利用西南麦区主栽品种和地方品种分别与其杂交组配,并对其F1代及其亲本进行产量、抗病相关性状的调查。‘16亲10188’具有矮秆、多粒、抗条锈病、抗白粉病的特性,在F1组合中,其矮秆表现为部分显性,高穗粒数表现为隐形或部分显性,条锈病抗性表现为显性,白粉病抗性表现为隐性;‘YB’为大穗、寡分蘖、抗条锈病、抗白粉病材料,其长穗表现为部分显性,寡分蘖表现为隐性,穗粒数、粒重性状在F1中表现为杂种优势,抗白粉病表现为隐性。‘16亲10188’的降秆、条锈病抗性在育种中可以进行早代选择,高穗粒数、抗白粉病性状可以在高代系群体中进行选择;‘YB’的F1组合在产量上表现出显著的杂种优势,可作为杂交小麦育种的优良亲本。     

陆海BC4F3和BC4F4代主要农艺性状的相关和通径分析

为了更有效地对棉花农艺性状进行选择,缩短选择育种的年限,通过采用相关、偏相关、通径以及回归分析的方法,研究了陆海高代回交自交后代BC4F3和BC4F4群体的6个农艺性状间的关系。结果表明：铃重、衣分、铃数、果枝数、株高与单株皮棉产量呈极显著正相关,其中铃数是决定单株皮棉产量最主要的因素,在BC4F3和BC4F4代对单株皮棉产量的直接通径系数分别为0.6650、0.6689,其次是铃重和衣分,两者的贡献大小相当;果枝数和株高可以通过铃数对单株皮棉产量起较大的正向促进作用;最优回归方程显示,铃重、衣分、铃数和株高对单株皮棉产量有显著的正向影响。本研究明确了棉花产量育种的主攻方向,为提高棉花选择育种效率和实现高产提供理论指导。     

水泥稳定三峡库区风化砂回弹模量试验及模型评估

以水泥稳定三峡库区风化砂的回弹模量值为研究对象,在风化砂中分别掺入3%、5%、7%、9%的水泥制作试样,然后各自养护7、14、21、28、35、56、70 d,开展室内回弹模量试验。试验结果表明:掺水泥能显著提高风化砂的回弹模量值。在相同的养护龄期下,随着水泥掺量的增加,回弹模量值逐渐增大,增长的幅度先大后小,二者呈现良好的对数函数关系;在相同的水泥掺量下,随着养护龄期的增长,回弹模量值也逐渐呈线性增大,且在最初养护的28 d内,回弹模量值的增长占整个测试期内的95%左右。通过回归分析,分别建立了水泥掺量与回弹模量值之间、养护龄期与回弹模量值之间的数学模型,再通过补充试验,进一步验证了所建数学模型的正确性及精确度。     

多浓度营养盐处理对微生物胶结砂土均匀性与强度的影响

采用二次注入菌液方式,制备不同浓度营养盐处理的MICP （微生物诱导碳酸钙沉淀）胶结砂样。选用巴氏芽孢杆菌作为固化细菌,采用单一浓度（0.5、1.0 mol/L）和多浓度相结合（前期采用0.5 mol/L,后期采用1.0 mol/L）的处理方式注射营养盐（尿素/氯化钙混合液）,研究多浓度营养盐结合处理方式对微生物固化砂土强度及均匀性的影响。基于试验测试分析了固化砂土试样不同区间段的强度、弹性模量以及碳酸钙含量。试验结果表明,多浓度营养盐处理方式对固化砂土试样的强度及碳酸钙含量有明显影响;多浓度营养盐结合处理方式能够保证试样有较好的均匀性条件下获得较高强度及弹性模量。基于多浓度营养盐处理方式,探讨分析了影响试样强度和均匀性的基本因素。     

重金属锌污染砂的交流电阻率特性试验

为研究交流电阻率法检测重金属锌污染的可行性,通过对不同的锌污染砂试样进行电阻率测试,分析了电流频率、含水量、孔隙比、锌污染含量等对砂电阻率的影响,建立了影响锌污染砂交流电阻率的经验公式。结果表明,电阻率随电流频率的增加先急速降低,当电流频率增加到50 kHz时,电阻率逐渐趋于稳定;以锌含量50 mg/kg为界,锌含量越低,电阻率对电流频率的变化越敏感;电阻率随含水量的增加而减小,含水量越低,电阻率变化越快;电阻率随孔隙比的增加而增大,增幅较缓;电阻率随锌含量的增大而急速减小,当锌含量高于250 mg/kg后,电阻率逐渐趋于稳定;砂电阻率与锌污染含量间呈现高度相关的幂函数关系,得出了包含饱和度、孔隙率、锌污染含量的砂交流电阻率关系公式。     

内蒙古地区甜菜临界氮浓度稀释模型的构建及应用

甜菜是我国两大主要糖料作物之一,然而氮素过量或者不足不仅会影响甜菜产量和含糖量,而且过量的氮素还会造成一定的环境风险,如何判别甜菜的氮素营养在一个合理的范围对于保障甜菜产量、品质和减少环境风险具有重要意义。临界氮浓度稀释曲线是作物氮素营养诊断的基础,本研究的主要目的是构建我国甜菜临界氮浓度稀释曲线模型,并利用相应的氮素营养指数进行甜菜氮素营养诊断。研究于2017—2018年在内蒙古呼和浩特市和赤峰市进行了2个甜菜品种、不同施氮量的田间试验。在甜菜的苗期、叶丛生长期、块根膨大期、糖分积累期和收获期5个关键时期进行地上部叶片和地下部块根取样测定生物量和氮浓度,并计算出甜菜全株生物量和全株氮浓度。根据全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型和相应的氮素营养指数。结果表明,甜菜地上部生物量和地上部氮浓度以及全株生物量和全株氮浓度都是随着生育时期的推进呈现出负幂函数关系,基于地上部生物量和地上部氮浓度建立的临界氮浓度稀释曲线决定系数平均在0.45,而以全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释曲线决定系数平均在0.94,较前者有显著提高。以全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型更为合理,...     

青龙湾沙区生态经济林的构建技术研究

青龙湾沙区是天津市的北门户,其防风固沙功能在天津市环境保护和改良中起着重要作用。本项研究从青龙湾沙区防护功能和生态旅游功能的角度出发,提出了青龙湾沙区植被恢复和构建的技术,并着重把经济林作为主要的植被类型,以便于充分发挥经济林的生态、经济产出和生态旅游功能。     

Analysis of diffusion equation with the second and third boundary conditions based on steady state approximation

One dimensional diffusion equation is widely used to describe mass transfer in particles or droplets in a reactor. The length of the definition domain of the one-dimension Fick equation is limited, because it is determined by the scale of the particles or the droplets. The diffusion equation with a certain length of definition domain has no analytic solution unless series solution. So, to obtain approximate solutions of diffusion equation is of theoretical significance and practical significance. Firstly, assumption of constant concentration variance ratio is used instead of assumption of constant concentration frequently used in kinetics of process metallurgy. Secondly, a detail process to deal with diffusion equation based on steady state approximation is given, and the approximate solutions of the diffusion equation at certain conditions are obtained at the same time. By comparing the approximate solutions with the numerical solutions, it is concluded that the diffusive process of non-steady state is considerably well predicted by the approximate solutions, and approximate solutions accord with the situations being close to the final steady state a little better than accord with the situations being close to the begin of the diffusion, and it fairly satisfies the total mass balance.