中山站前沿固定冰破冰方案及船舶操纵方法

为了向“雪龙号”提供一条可行的卸货用航行水道，中国第一艘自主建造的破冰船“雪龙2号”急需在南极大陆的中山站前沿复杂的固定冰中制订一条破冰路线。在“雪龙号”过去多年积累数据和经验基础之上，通过详细分析破冰水域的航行环境、固定冰区当年冰情、最新气象辅助资料以及可用的先进设备，制订一条破冰计划路线。采用首尾破冰、进退速度控制、预留距离控制以及操纵船舶辅助破冰等方法，顺利完成破冰开路任务。实际破冰结果证明，计划路线既绕开了危险的冰裂缝和冰山，也为“雪龙号”节省大量的卸货时间。总结“雪龙2号“在固定冰中的破冰能力，指出相应的困难和急需解决的问题；为我国破冰船在极区常态化航行、冰区航行的船舶驾驶员、按极地规则要求进行的冰区航行培训以及相应的业务模拟提供参考。     

CFRP激光切割过程中HAZ扩展研究

激光切割CFRP由于具有无磨损、无接触的特点,显示出了很大的应用潜力.然而,由于组成材料(即聚合物基体和碳纤维)的物理和热性能存在显著差异,激光加工过程中产生的热损伤一直阻碍着CFRP在工业规模上的应用.介绍了激光加工CFRP的优势,并以激光切割CFRP时热影响区(heat-affected zone,HAZ)产生和扩展的机理为基础,对影响HAZ扩展的因素和研究进展进行了综述.最后提出,在实际的激光光源中,工艺参数是相互依赖的,对于加工工艺的参数优化和仿真值得深入研究.并对未来提高激光加工效率,进而广泛应用于工业领域做出了展望.     

毛细管X光平行束透镜坪区特性的研究

玻璃对X射线的折射率接近1，无法使用传统的光学透镜对其进行会聚或平行调控．将大量毛细管按照一定方式排列组合，在符合全反射原理的情况下，对点X光源发射的X射线进行调控；着重于研究整体毛细管X光平行束透镜，利用光线追迹法进行数值模拟，设计仿真模拟程序，模拟出X射线在整体毛细管X光平行束透镜中的传播路径；通过改变毛细管的子管参数和排列方式，使毛细管X光平行束透镜的出射光束出现光束坪区，并设计出出光均匀性80%以上的毛细管X光平行束透镜；通过试验分别使用等径和变径毛细管X光平行束透镜对X点光源进行成像，验证了变径优化对出射光束均匀性的改善作用，其中变径X光平行束透镜的出射光束的发散角低至11.7 mrad．      

无定形区特征增强全景分割算法

针对UPSNet全景分割算法在目标分割过程中存在对无定形区目标分割精度不高的现象,提出一种无定形区特征增强的UPSNet全景分割算法APS。该算法引入空洞卷积,采用自下而上的方式构建特征融合结构,使无定形区特征得以增强,解决无定形目标特征不显著问题,提高语义分割效果,进一步提高全景分割精度。经仿真测试,该算法对道路、草地等无定形目标分割效果均有提高,在COCO数据集上的检测结果与UPSNet相比,SQ值提高4.75%,适合应用于无人车和移动机器人等场景。     

带裂纹功能梯度材料薄板SIFs分析的广义参数Williams单元

根据Williams级数位移场，仅考虑弹性模量E为坐标的函数，通过改变裂尖奇异区微单元刚度集成方式，推导建立了功能梯度材料薄板平面断裂分析的广义参数Williams单元新格式.结合含中心斜裂纹和边界裂纹的功能梯度材料薄板，分析了弹性模量E的分布形式、裂纹倾角及裂纹长度对裂尖应力强度因子的影响.算例结果表明:该方法能够直接且高效求解带裂纹功能梯度材料薄板的裂尖应力强度因子；当弹性模量E呈单调变化且其梯度与荷载方向平行或垂直时，分别会使中心斜裂纹两个裂尖的I型或II型应力强度因子值产生差异，而应力强度因子随裂纹倾斜角度的分布规律并不受弹性模量E的分布形式影响.     

6亿年前,深海可能发生了剧变

在现代海洋中,从浅水区至深水区都有足够的氧气供动植物生存。那么,海洋中什么时候出现氧气的呢?科学家一般认为,显生宙(大约5.4亿年前至今)植物完全出现后,现代氧化海洋的雏形才完全形成,之前的海洋环境总是在氧化与缺氧之间反复变化。     

基于散射区模型与参数聚类的室外NLOS单站定位算法

室外非视距(non line of sight， NLOS)环境中障碍物会阻碍终端电磁波信号直接传播到基站，而且该条件下单基站收集的定位信息不足，导致定位精度不高。针对上述问题，提出一种基于空间布局的散射区模型和基于参数聚类的定位算法。根据固定基站附近的空间布局确定散射区并构建散射区模型，该算法基于该模型收集多径信号的测量参数，将k-means聚类(k-means clustering)和均值漂移聚类(means shift clustering)算法有效结合对参数聚类处理，再根据聚类结果和单站定位系统的几何结构建立方程组，将方程组的求解问题转化为非线性优化问题并利用列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt， LM)算法求解优化问题估计目标位置。仿真结果表明，在室外NLOS环境中，且仅提供单个基站的条件下，该算法可以有效提高定位结果的精度。     

浅析城市边缘区土地利用的规划设计要点

当前我国的城市化进程逐年加快,有限的土地资源出现了供不应求的状况,面对新的历史环境,城市边缘区如何进行合理有效的利用成为了相关专家和学者需要探讨的问题。本文从现阶段城市边缘区土地利用过程中存在的问题出发,对城市边缘区的土地利用规划进行相关分析,以供参考。     

赣南基岩缺水区安全供水示范工程建设的7个科学问题

 中国是世界上13个贫水国之一，缺水问题不但在人口集中的华北平原存在，西北荒漠区、西南岩溶区，甚至水资源丰沛的东南地区，也存在饮水困难，特别是在贫水地层分布的基岩山区。基岩缺水区解困方式有集中和分散及其组合多种形式，集中供水的解困效益最为显著，解困难度也最大。以中国地质调查局2017年在赣南扶贫找水实施的兴国县西霞农村集中安全供水示范工程为例，采用实例分析和工程验证的方法，剖析在饮水不安全的基岩山区如何找水、取水、净水、储水、配水、用水、护水等科学问题，并对其概念进行了界定。把科学问题的思考和应用科普化，使工程技术创新、科学问题探索和饮水安全知识科普宣传融合互促，起到了典型示范引领作用。