网渔具计算机数值模拟的研究进展

对近年来网渔具的计算机数值模拟中使用的几何拓扑分解方法、数学建模思想和模型算法等进行了归纳和系统整理,并探讨了各种算法的稳定性和收敛性。分析认为:刚体有限元法数学建模的优点是模型简化,能基本反映网具粗糙形状,缺点是忽略网线张力,无法精确反映网具的受力和网具的运动状态;基于质量弹簧体系和牛顿力学的柔性有限元法是主流,数值模拟结果更符合网具的实际状况,网形更细腻逼真,计算结果与网具实测拟合较好;显式算法对时间步长较敏感,稳定性和精度不如隐式算法好。NEWTON-RAPHSON和NEWMARK-β算法具有无条件稳定性和收敛性,大部分研究采用了此算法。     

测定容积式泵容积效率的方法比较

本文通过对测量容积式泵容积效率的原理和方法的说明,对流量法、质量法和容积法三种方法的优缺点进行比较,对测定容积式泵容积效率的检测的方法进行了详尽的论述,为实际检测方法的选择提供依据。     

圆形网衣在水流作用下的运动变形特性

研究网衣在水流作用下的运动变形是深入了解网箱耐流特性的关键。本研究基于集中质量点法,建立了圆形网衣在水流作用下的数值计算模型,并利用前人的试验结果对数值模型进行了验证。验证结果表明,无论是网衣的变形还是受力情况,模拟结果都与试验结果吻合良好。在此基础上,针对实际应用中的圆形网衣,在不同配重(GW1=400kg、GW2=800kg)和流速(U=0.3～0.9m/s)条件下,对网衣变形、网衣底端前后点位移、网衣底端倾角进行了数值模拟,探讨了流速、配重大小对网衣运动变形特性的影响。结果表明,水流速度的增大会加剧网衣的变形,在配重GW1、流速U=0.75m/s时,网衣容积损失率达到50%以上。网衣底端前点的水平位移大于后点的水平位移,前点的垂直位移则小于后点的垂直位移,随着流速的增大,网衣底端前后点的位移差异将更为明显。当配重增加时,网衣底端位移、倾角以及网衣容积损失率可相应减小,网衣变形得到一定改善。数值模拟证明,本研究所建立的数值计算模式具有较好的稳定性和解的收敛性,可为下一步波浪、流联合作用下的整体网箱模拟奠定良好的理论基础。     

轮耕对双季稻田耕层土壤有机碳储量的影响

【目的】针对南方稻田连续免耕存在的有机碳表层富集现象,进行土壤轮耕效应的初步研究。【方法】试验选择双季稻区连续免耕7年稻田,研究了轮耕对耕层土壤有机碳含量及其对等质量法计算的耕层土壤有机碳储量影响。【结果】长期免耕后,翻耕、旋耕降低了表层0—5cm土壤有机碳含量,提高了下层5—20cm土壤有机碳含量,进而降低了耕层土壤有机碳层化率;而翻耕、旋耕后免耕土壤有机碳含量相对于翻耕、旋耕分别呈相反的趋势。2006—2009年表层600Mg·hm-2土壤有机碳储量均以长期免耕最高。长期免耕后,翻耕、旋耕秸秆还田会提高下层土壤有机碳储量,进而在一定程度上影响耕层2550Mg·hm-2土壤有机碳的累积;而翻耕、旋耕后免耕耕层土壤有机碳储量较翻耕、旋耕有所降低。【结论】长期免耕后,连续免耕秸秆还田会增加表层600Mg·hm-2土壤有机碳储量;而翻耕、旋耕秸秆还田会提高下层土壤有机碳储量。     

压电智能传感器力学模型的建立及数值模拟

以单片压电陶瓷（如锆钛酸铅,简称PZT）晶体、粘贴式和埋入式压电传感器为研究对象,从压电本构方程和结构动力学的振动原理出发,采用集总质量法推导出PZT传感器正压电效应的电荷表达式及等效刚度表达式,建立粘贴式和埋入式PZT传感器的简化力学模型,得到考虑多参数影响的电荷表达式。考虑黏结胶层阻尼吸收能量的作用,建立了胶层阻尼效应影响的传感模型,并求得压电传感器的电压表达式。数值模拟结果表明：在PZT传感模型中,利用压电方程和振动方程联合求解可以快速得到PZT的传感信号,而且PZT片的电压输出特性与作用力的大小及黏结胶层有关。通过测量和分析PZT传感器输出电信号峰值与频率的变化,并与数值分析结果进行对比,证明了运用所建立的传感模型能够有效地模拟检测PZT的正压电规律。     

水流作用网衣过程的数值模拟

网衣是深水网箱的主要组成部分,也是整个网箱系统中受力最为复杂的部件之一。文章介绍了水动力作用下一种基于集中质量法的网衣数学模型,并引用前人的试验结果对数学模型进行了验证。在此基础上,利用此数学模型在不同配重（CW1=400kg和CW2=800kg）和流速（U=0．3—0．6m·s^-1）条件下分别对网衣所受的水流力、网衣形状和网衣运动位移三者随时间的变化过程进行了数值模拟,给出了网衣达到稳定状态前、后网衣受力变形的计算结果,揭示了网衣在水流作用过程中的动态变化规律,并进一步分析了配重及流速大小对网衣受力、变形及运动特性的影响。     

近十年土壤污染物源解析研究综述

加强土壤污染物源解析技术研究是防治土壤污染,改善土壤环境质量的重要前提。归纳了近十年国内外在土壤污染物源解析方面的研究概况、主要研究对象、源解析的常用方法。重点总结了特征比值法、主成分/因子分析-多元线性回归法、正定矩阵因子分解法、绝对因子得分-多元线性回归法、非负约束因子分析法、UNMIX法、化学质量平衡法、同位素法等的基本原理、各自特点及其在土壤污染物来源解析上的应用情况,总结了各种源解析方法在应用上的优势和局限。最后指出土壤污染物源解析研究中面临的挑战和未来发展方向。     

水流量标准装置的高精度换向器设计

为了在水力机械模型测试中对流量进行原位标定,并在水利行业建立水大流量的溯源基准,中国水利水电科学研究院研制了静态质量法水大流量标准装置.文中对标准装置中的关键装置换向器进行了设计.首先设计了新型换向器装置,并依据计量检定规程JJG164—2000对换向器进行了检定,结果表明在流量Q为0.8m^3/s条件下换向器相对不确定度UDrel为0.015%（k=2）;在此基础上应用数值模拟的方法对换向器过程进行了分析,采用VOF两相流模型和K-ε湍流模型求解换向器内的气液分界面,计算不同位置的注入流量;最后利用高速摄像确定了换向器运动过程,得到了换向器的动态曲线并确定计时触发位置.研究结果已应用于水大流量原位标定以及大口径流量计的检定和校准.     

政策

稳扎稳打推进“万村千乡市场工程”；两会代表呼吁制定《耕地质量法》；农业部药检所召开会议部署今年高毒农药替代工作；让放心农资进村；农业部公布20起农资打假典型案例；[编者按]     

基于二维相干性自锚悬索桥非一致激励地震响应分析

一般在非一致地震激励的模拟中采用一维相干模型,即模型中只含有沿地震波传播方向的变量,当垂直于地震波传播方向两点距离较远（如横桥向）,则支点间的相干性对地震响应有一定影响．基于二维相干模型,应用三角级数法,考虑频率对视波速的影响、地震波传播滞后对非平稳调制函数的影响,生成某自锚式悬索桥各支点的人工地震波．利用该地震波,应用大质量法对自锚式悬索桥非线性地震响应进行时程分析,分别考虑几何非线性、材料非线性的影响,研究不同激励作用下结构的响应,并与基于一维相干的地震响应结果进行了对比,从中得到一些有意义的结论．