基于压力驱动节点配水量模型的供水管网震后水力分析

本文提出了一个基于压力驱动节点配水量模型的供水管网震后供水能力评价方法.采用Monte Carlo模拟分析得到管网震后供水满足率均值,作为管网震后供水能力评价结果;在单次模拟分析中采用随机抽样方法确定管道地震破坏状态,并形成管网震后水力模型,基于压力驱动节点配水量模型进行管网震后水力平差计算.在案例分析中,分别应用本文方法与美国Cornell大学开发的供水管网震后水力功能分析软件GIRAFFE评价某城市供水管网在不同地震烈度作用下的供水能力.结果表明,本文方法分析结果与GIRAFFE分析结果的变化规律一致,相同模拟收敛条件下本文方法所需Monte Carlo模拟运行次数少于GIRAFFE软件,本文方法进行单次Monte Carlo模拟的计算时间少于GIRAFFE软件;在基于压力驱动节点配水量模型的管网震后水力分析模型中,管道破坏造成的漏水量会同时降低该管道上游和下游节点供水满足率,与管网震害实际情况相符.     

深层油气藏水力压裂裂缝扩展数值模拟

深层油气藏水力压裂过程中的岩石变形,不仅要考虑弹性变形还要考虑塑性变形的问题,以往的裂缝扩展数值模拟都没有考虑塑性变形.文章基于Drucker-Prager屈服准则和相关联的流动法则建立了弹塑性水力裂缝扩展的数学模型.模型使用润滑理论描述裂缝内流体流动,耦合岩体变形,采用内聚力模型对裂缝扩展过程进行描述.基于有限元方法编制了数值求解器,通过与经典模型计算结果比较,验证了数学模型和算法的正确性.研究结果表明:相比于弹性水力裂缝,在流体注入量相同时,弹塑性水力裂缝长度短,裂缝宽度大,扩展时需要更高的流体压力.由于塑性应变的存在,缝内流体返排后,弹塑性水力裂缝不会完全闭合.随着岩石摩擦角的增大,弹塑性水力裂缝的宽度减小,所需流体压力增大.相对于理想弹塑性,硬化岩石介质中的水力裂缝宽度较小,所需流体压力较大.     

基于模型突变检测的管道泄漏检测定位方法

为了改进负压波法在管道微弱泄漏的检测和定位中的效果,提出了基于模型突变检测的特征提取和泄漏定位算法。首先运用广义似然比检测理论,建立压力信号变化的统计检验模型,计算广义似然比比率r和下降幅度d作为压力信号突变发生的敏感特征,并通过求得的压力变化时间点进行泄漏定位。针对缓慢泄漏时压力信号变化的特点,提出了相应的改进模型,更精确的求出缓慢泄漏压力信号的下降拐点。实验证明,参数r和d对不同变化类型的压力信号有较好的区分度,利用管道内压力和流量信号的特征值作为神经网络的特征向量可以实现管道的微弱泄漏识别,且基于改进模型的定位算法在缓慢泄漏定位中有较好的定位结果和稳定度。     

非饱和土水力和力学性状耦合的弹塑性模型研究进展

对非饱和土力学的研究现状进行回顾，在总结前人研究成果并结合当前研究趋势的基础上介绍了能耦合模拟非饱和土水力和力学性状的弹塑性模型。该模型综合考虑到了饱和度对应力应变关系和强度以及变形对水力性质的交叉影响。给出了将耦合弹塑性模型应用于非饱和土体固结问题中进行有限元数值计算的公式。     

利用Hydrus-1D反推土壤水力参数方法分析

预测分析非饱和土壤水分运动特征必须首先获得土壤水力参数,而且土壤水力参数的准确性决定着与这些参数有关的土壤水分运动的数值模型的准确性。本文依据一维积水入渗试验的累积入渗量资料利用Hydrus-1D软件反推土壤水力特性参数,利用反推的土壤水力特性参数和Hydrus-1D软件对一维积水入渗过程的累积入渗量、入渗率、湿润深度、含水量分布进行模拟并与实测值进行对比,结果显示,土壤累积入渗量、入渗率、湿润锋、含水量分布的实测数据与模拟数据之间的平均相对误差均在2％～15％之间,软件模拟数据与试验实测教据基本吻合,这说明利用Hydrus-1D软件在反推土壤水力特性参数及模拟土壤水分运动方面是可行的。     

受限空间内多孔介质材料对瓦斯爆炸特性的抑制作用

为研究多孔介质材料抑制瓦斯爆炸传播特性,基于瓦斯爆炸链式反应理论,采用47步反应机理,建立了填充有多孔介质材料的二维管道瓦斯爆炸数学模型。利用Fluent软件分别对充满体积浓度为9.5%甲烷-空气的空管道和铺设有多孔介质材料的管道模型进行数值模拟与对比分析,以研究瓦斯爆炸过程中火焰传播速度和爆炸压力波受到多孔介质材料的影响。结果表明:多孔介质材料的复杂孔隙增加了自由基与孔壁的碰撞几率,使能够参与反应的自由基减少,抑制火焰传播;一部分爆炸波被多孔介质材料吸收,且在微小孔洞中经过多次反射和散射,造成能量损失,使爆炸压力波降低。     

包含内部能量损失特性的水轮机力矩模型

分析水轮机能量损失的构成,定义了流道水力损失和撞击损失两种新的能量损失,并将水轮机内部能量损失分解为4种类型,定义相应的损失系数.给出了各项损失的表达式或特征描述以及损失系数的率定方法,进而建立了包含内部能量损失特性的水轮机力矩计算模型.利用所建立的模型可计算提取水力机组旋转的机械摩擦损失功率,解决了机械摩擦损失无法测量的困难;撞击损失的定义对空载损失过大的现象给出了合理的解释.采用额定工况下的特征参数来定义一组折算系数,将水轮机力矩模型中的参数转化为便于测量的参数,并进一步转化为关于主接力器位移的单变量函数,使得所导出的力矩模型应用方便.最后以电站实测效率试验数据对本文提出的方法进行了验证,结果表明,本文提出的方法能较好的反映水轮机内部损失特性,计算结果与实测数据吻合较好,精度高.     

顺煤层水力割缝抽采煤层瓦斯渗流规律数值模拟

为得到顺煤层水力割缝抽采瓦斯渗流规律以及预测水力割缝后瓦斯气体抽采量,结合渗流力学和弹塑性力学理论,建立了水力割缝抽采煤层瓦斯的固流耦合数学模型,同时给出了相应初始条件及边界条件。利用Madab计算得到顺煤层水力割缝后煤体应力场、瓦斯压力场以及瓦斯抽采量变化规律。数值模拟结果显示：水力割缝后,煤体有效体积应力得到释放;沿割缝方向储层卸压效果明显;煤层内裂隙、裂缝数量增加,长度和张开度增大;煤体渗透性能增强;煤层气抽采量较普通钻孔有较大幅度的提高。模拟结果显示了顺煤层水力割缝抽采煤层气的优势。此模拟方法对煤层气增产工业中确定水力割缝工艺参数以及预测瓦斯产量具有重要的指导意义。     

基于高阶面元法与模态法的静气动弹性分析方法

建立了一种基于高阶面元法与模态法的静气动弹性分析方法，并基于此方法对弹性机翼进行了静气动弹性分析．基于机翼几何实体模型建立了三维气动力模型，利用高阶面元法计算气动力，通过模态法实现气动与结构的耦合，以AGARD445．6机翼和一个小展弦比机翼为研究对象，分析了机翼结构弹性变形对气动力的影响．本文重点研究了机翼的气动力系数、翼根载荷、结构变形、不同展向位置的压力分布等参数的变化趋势，并将部分结果与风洞试验、基于风洞试验气动力所得弹性结果进行了对比．结果表明：高阶面元法计算所得气动力具有较高的精确性；基于高阶面元法与模态法的静气动弹性分析方法具有可行性、可靠性和高效性，可以提供较为全面的静气动弹性数据为飞机初步设计参考．     

基于计算机仿真的心肌动脉血管网流固耦合仿真分析

针对运动员运动时易出现动脉、毛细血管损伤等现象,基于流体动力学、固体力学、计算机仿真技术和超弹性材料模型,利用有限元分析方法,建立了心肌动脉血管网流固耦合模型,并分析了心肌动脉及其支血管网内血液流动的速度场、压力分布以及由血液流动引起的血管受力变形等力学特征。基于心肌动脉血管网流固耦合模型,利用PID控制算法控制心肌动脉入口压力成功实现了血管内待测点血液流速的自动控制,并且此PID控制系统对血液流速的变化有很好的响应灵敏度。     

新西兰政府科技投资现状概述

近年来新西兰政府大力调整其科技政策，在建设知识社会的蓝图下，建构了科技投资的基本框架，凸显了知识、经济、环境、社会四大目标，另外通过对投资决策、运行和监督的改革，使政府科技投资的机制更为科学有效，本文还给出了新西兰政府近年来科技投资的分配比例状况，阐明了其投资的重点领域。     

Outline of a dynamical inferential conception of the application of mathematics

We outline a framework for analyzing episodes from the history of science in which the application of mathematics plays a constitutive role in the conceptual development of empirical sciences. Our starting point is the inferential conception of the application of mathematics, recently advanced by Bueno and Colyvan (2011). We identify and discuss some systematic problems of this approach. We propose refinements of the inferential conception based on theoretical considerations and on the basis of a historical case study. We demonstrate the usefulness of the refined, dynamical inferential conception using the well-researched example of the genesis of general relativity. Specifically, we look at the collaboration of the physicist Einstein and the mathematician Grossmann in the years 1912–1913, which resulted in the jointly published “Outline of a Generalized Theory of Relativity and a Theory of Gravitation,” a precursor theory of the final theory of general relativity. In this episode, independently developed mathematical theories, the theory of differential invariants and the absolute differential calculus, were applied in the process of finding a relativistic theory of gravitation. The dynamical inferential conception not only provides a natural framework to describe and analyze this episode, but it also generates new questions and insights. We comment on the mathematical tradition on which Grossmann drew, and on his own contributions to mathematical theorizing. The dynamical inferential conception allows us to identify both the role of heuristics and of mathematical resources as well as the systematic role of problems and mistakes in the reconstruction of episodes of conceptual innovation and theory change.     

Hypotensive activity of histidine-containing analogues of C-terminal hexapeptide of Substance P

Summary Four new hexapeptide analogues of C-terminal Substance P fragment with increased solubility in aqueous solutions are described. The peptides contain histidine in positions 6, 8, 9 and 10, respectively. The effect of the structural changes on the hypotensive activity and antigenic properties of analogues was compared. It was found that substitution of amino acid residues in various positions in the C-terminal hexapeptide of Substance P resulted in different effects on the hypotensive and antigenic properties, respectively. Only the [His⁶] SP_6-11 analogue had an unchanged antigenic structure when compared with the C-terminal region of Substance P, but it showed an almost total loss of hypotensive activity. The [His⁹] SP_6-11 analogue retained 50% of the hypotensive activity of the C-terminal hexapeptide but showed a markedly reduced expression of the antigenic epitope localized in this region of Substance P.     

羟甲基化对合成木质素改性酚醛胶粘剂性能的影响

采用羟甲基化技术对碱木质素进行活化,对比了羟甲基化前后未质素改性酚醛树脂胶的粘结强度、残留甲醛、贮存稳定性和热稳定性等性能,为木质素的高值应用探讨新的途径.试验结果表明在木质素对笨酚的替代率低于30%务件下,以分离提纯后的木质素可直接应用于酚醛树脂胶粘剂的改性;而当替代率大于50%后,木质素的羟甲基化展示对木质素改性酚醛树脂的胶结强度、热稳定性具有良好的促进作用.但木质素的羟甲基化作用同时也导致木质素改性酚醛树脂中残留甲醛含量增加,进而导致制备的胶粘荆的贮存稳定性降低,可以通过改变合成过程中甲醛和碱的用量来达到降低酚醛树脂中残留甲醛含量.     

有限元法在电机温度场仿真中的运用

运行的超声电机会产生温升,过高的温升对超声电机的机械特性及使用寿命都有较大影响。本文首先通过实验证明压电陶瓷元件发热和摩擦层摩擦发热是超声电机温升的主要热源;然后,分别以压电陶瓷元件发热和摩擦层摩擦发热为热源,建立其相应的温度场热分布模型。并用有限元软件分别对压电陶瓷元件发热场和接触摩擦发热场进行仿真计算。计算结果表明,压电陶瓷片发热源部分,热量最大处为压电陶瓷片粘贴面的内圈;接触摩擦发热中,摩擦产生的热量集中在接触表面。     

日本学术振兴会(JSPS)科学基金资助机制与战略分析

简要概述了日本的科学基金情况，重点分析了日本学术振兴会（JSPS）及其管理的科学基金。日本学术振兴会（JSPS）相当于日本的国家科学基金会，其负责管理的科学研究费补助金是日本政府出资的科学研究基金中资助金额最大、资助范围最广、资助项目数量最多的竞争性科学基金。其对基础研究的资助政策、方向遴选、评审程序、经费分配、管理机制等对其它国家的基础研究政府资助机构具有借鉴和示范意义。介绍了科学研究费补助金资助的研究类型和申请程序，分析了近10年科学研究费补助金的预算及年增长率、近12年科学研究费补助金的项目资助率情况、近5年科学研究费补助金的领域分配与资助情况、2005年科学研究费补助金资助情况等。对科学研究费补助金的基金项目资助战略予以全面分析，对我国相关部门的管理工作有重要参考价值和借鉴意义。     

The use of liposomes in the investigation of mechanisms of asbestos damage

Asbestos-induced cell damage is initiated by a reaction at the plasma membrane. The effect of chrysotile (which is more hemolytic and releases more silicic acid than other types of asbestos) on permeability changes of liposomes has been investigated. The destabilizing effect rises when the amount of chrysotile is increased. Silicon dioxide is one major constituent which could be a hemolytic agent, and a cause of damage. It also caused an increase of permeability of liposomes.     

巷道布置对围岩稳定性影响的数值模拟

采用理论分析不同应力场下巷道轴线与最大水平主应力方向夹角的最佳角度,利用数值模拟不同夹角情况下,巷道围岩应力分布、正前方应力分布及变形特征。得出：1）最大水平主应力σH〉最小水平主应力σh〉垂直主应力σr时,最佳角度为0°;σt〉σH〉σh时,最佳角度为90°;σH〉σa〉σA时,最佳夹角为α0.2）巷道开挖后,水平应力在两帮出现应力降低区,在顸、底板出现应力集中区;垂直应力在两帮出现应力集中区,在顶、底板出现应力降低区;随角度变化,应力变化区均有明显变化,正前方断面的最大主应力变化明显。3）巷道达到最佳角度时,围岩变形相对较小,最大主应力围绕在巷道周边,呈环状或类环状分布;其它角度时,围岩变形相对较大,最大主应力逐渐向顶、底板的四角或两帮发展。     

Evaluation of the anti-angiogenic effect of aloe-emodin

The present study identified aloe-emodin (AE, a hydroxyanthraquinone from Aloe vera and other plants) as a new anti-angiogenic compound with inhibitory effects in an in vivo angiogenesis assay and evaluates its effects on specific key steps of the angiogenic process. AE inhibits endothelial cell proliferation, but this effect is not cell specific, since AE also inhibits tumor cell proliferation. Cell migration and invasion are not remarkably affected by AE. On the other hand, AE has different effects on endothelial and tumor cell gelatinases. Two main targets of the pharmacological action of AE as an anti-angiogenic compound seem to be urokinase secretion and tubule formation of endothelial cells. Finally, AE produces a remarkable photocytotoxic effect on tumor cells. Taken together, our data indicate that AE can behave both as an anti-tumor and an anti-angiogenic compound and suggest that AE could be a candidate drug for photodynamic therapy. Received 7 September 2006; received after revision 17 October 2006; accepted 31 October 2006     

超高频RFID物联网前端感知系统的设计

介绍了一种基于超高频RFID的物联网前端感知系统的设计和实现,以及主要模块的功能,然后分别从硬件结构,工作流程和软件设计三个方面进行了详细阐述.本系统的工作频率在860～960 MHz可调节,能支持EPC Gen2和ISO/IEC 18000-6B/6C标准.它的射频前端是以射频芯片AS3992为核心,使用内部集成的功放,外加一系列外围电路实现.其优点是体积小、重量轻、集成度高和功耗低.实验结果表明,该系统的读写距离能达到2.5m,能够满足实际应用的需要.