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基于参数化设计的浮冰区船舶冰阻力研究

船舶力学 2019年第7期23卷 755-762页

作者：童波涂勋程谷家扬陶延武张忠宇中国船舶工业集团公司第七〇八研究所上海200011 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 江苏科技大学海洋装备研究院江苏镇江212003

基于Voronoi图采用参数化设计工具对不规则几何形状的浮冰开展参数化建模,参照真实冰区测量信息,利用遗传算法对浮冰尺度概率分布开展了优化研究。考虑不同浮冰尺度范围,采用有限元方法对船舶在浮冰区航行的冰阻力进行了数值计算。研究... 详细信息

基于Voronoi图采用参数化设计工具对不规则几何形状的浮冰开展参数化建模,参照真实冰区测量信息,利用遗传算法对浮冰尺度概率分布开展了优化研究。考虑不同浮冰尺度范围,采用有限元方法对船舶在浮冰区航行的冰阻力进行了数值计算。研究发现:大尺度浮冰相对于小尺度浮冰而言,破碎更为剧烈;优化浮冰尺度概率分布的冰阻力峰值总体而言大于优化前,平均值则较小;数值计算结果在较大浮冰尺度范围内与经验值较为吻合,浮冰阻力平均值随浮冰平均尺度增大呈负指数幂函数减小趋势。文中提供了一种对浮冰尺度概率分布进行校正和优化的方法,对船舶在浮冰区的阻力预报具有一定参考价值。

关键词： Voronoi图遗传算法优化浮冰尺度概率分布浮冰阻力

基于流固耦合方法的船舶破冰阻力参数敏感性研究

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船舶力学 2019年第11期23卷 1284-1293页

作者：刘为民涂勋程谷家扬陶延武张忠宇江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 重庆前卫科技集团有限公司重庆401121 江苏科技大学海洋装备研究院江苏镇江212003

本文基于带有塑性应变失效准则的弹性断裂失效模型建立平整冰有限元模型,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶在平整冰条件下航行的冰载荷开展了数值模拟,选取航速和平整冰厚度作为敏感性参数,分析了参数变化对破冰阻力的影响。研究发现:各... 详细信息

本文基于带有塑性应变失效准则的弹性断裂失效模型建立平整冰有限元模型,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶在平整冰条件下航行的冰载荷开展了数值模拟,选取航速和平整冰厚度作为敏感性参数,分析了参数变化对破冰阻力的影响。研究发现:各方向上的冰载荷在时域上均存在一定的周期性,冰层在船艏撞击和浮力作用下,通常以多种破坏模式的混合方式同时出现;船舶在平整冰环境下的破冰阻力随航速和冰厚的提高基本呈线性增加的趋势,不同航速及冰厚条件下的破冰阻力数值计算结果与Lindqvist经验值的误差分别在-7.5%~13.1%和-10.8%~19.4%范围内,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶破冰阻力进行预报具有较高精度。

关键词：流固耦合破冰阻力参数敏感性分析

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基于浮冰区参数化设计的船舶冰阻力数值模拟

船舶力学 2020年第12期24卷 1517-1529页

作者：刘为民涂勋程谷家扬庄月昊陶延武张忠宇江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 重庆前卫科技集团有限公司重庆401121 江苏科技大学海洋装备研究院江苏镇江212003

本文参照真实冰区环境下浮冰尺度(MCD)概率分布规律,基于遗传算法运算器Glapagos,采用Grasshopper参数设计工具对Voronoi图进行全局优化,建立了符合自然环境的浮冰区模型,采用LS-DYNA流固耦合方法对船舶在浮冰区航行的参数影响情况进行... 详细信息

本文参照真实冰区环境下浮冰尺度(MCD)概率分布规律,基于遗传算法运算器Glapagos,采用Grasshopper参数设计工具对Voronoi图进行全局优化,建立了符合自然环境的浮冰区模型,采用LS-DYNA流固耦合方法对船舶在浮冰区航行的参数影响情况进行了研究。研究发现:船肩附近的浮冰滑移现象最为显著,船艏附近的浮冰破碎现象则更为明显;船体受浮冰的冲击频率随浮冰密集度的提高呈明显增大趋势,而受冰厚影响较小;浮冰载荷波动的剧烈程度与影响因素(浮冰密集度、浮冰厚度和航速)正相关;相比大尺度浮冰,小尺度浮冰具有较高频率的冲击载荷、较大的载荷脉冲宽度和成分占比更高的摩擦阻力,这对浮冰阻力起到了明显的加强作用;浮冰阻力具有一定的随机性,但一般随浮冰密集度、冰厚和航速的增加而增加。

关键词：参数化设计遗传算法优化 MCD概率分布流固耦合参数影响性分析

基于不同国家规范的半潜式钻井服务支持平台风载荷计算及对比研究

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江苏科技大学学报（自然科学版） 2017年第1期31卷 1-5页

作者：谷家扬杨玉鹏徐博均李天佑涂勋程江苏科技大学船舶与海洋工程学院镇江212003

风载荷是海洋平台设计载荷之一,对平台稳性起着至关重要的作用,同时也关系到平台结构的安全,确定平台在不同工况下的风力与风倾力矩值具有重要的工程意义.文中以半潜式钻井服务支持平台BT-3500 TSV为研究对象,采用中国船级社(CCS)、挪... 详细信息

风载荷是海洋平台设计载荷之一,对平台稳性起着至关重要的作用,同时也关系到平台结构的安全,确定平台在不同工况下的风力与风倾力矩值具有重要的工程意义.文中以半潜式钻井服务支持平台BT-3500 TSV为研究对象,采用中国船级社(CCS)、挪威船级社(DNV)和美国船级社(ABS)3种规范,对平台在4种典型工况下的风载荷进行了计算,对比了不同规范对风载荷计算结果的差异,分析和归纳了不同风向角下平台风倾力矩的变化趋势.

关键词：半潜式平台风载荷风向角

基于LS-Dyna流固耦合的船舶浮冰阻力参数敏感性研究

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基于LS-Dyna流固耦合的船舶浮冰阻力参数敏感性研究

基于人造沸石和椰壳活性炭强化城镇生活污水脱氮试验研究

2019年船舶结构力学学术会议

作者：谷家扬涂勋程陶延武张忠宇江苏科技大学海洋装备研究院江苏科技大学船舶与海洋工程学院

本文采用Grasshopper参数化设计工具,参照真实冰区环境下浮冰尺度(MCD)概率分布规律,基于遗传算法运算器Glapagos对Voronoi图进行全局优化,建立了符合自然环境的浮冰区模型,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶在浮冰区航行的参数敏感性开展... 详细信息

本文采用Grasshopper参数化设计工具,参照真实冰区环境下浮冰尺度(MCD)概率分布规律,基于遗传算法运算器Glapagos对Voronoi图进行全局优化,建立了符合自然环境的浮冰区模型,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶在浮冰区航行的参数敏感性开展了数值模拟研究,研究发现:船肩附近的浮冰滑移现象最为显著,船艏附近的浮冰破碎现象则更为明显;船体受浮冰的冲击频率随浮冰尺度的减小和浮冰密集度的提高呈明显增大趋势,而受冰厚影响较小;浮冰载荷波动的剧烈程度与浮冰MCD负相关,与其它敏感性参数(浮冰密集度、浮冰厚度和航速)正相关;相比大尺度浮冰,小尺度浮冰具有较高频率的冲击载荷、较大的载荷脉冲宽度和成分占比更高的摩擦阻力,这对浮冰阻力起到了明显的加强作用;浮冰阻力随浮冰密集度、冰厚和航速的提高基本呈线性增加的关系。

关键词：参数化设计遗传算法优化浮冰MCD概率分布流固耦合浮冰阻力参数敏感性分析

来源： cnki会议评论

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基于人造沸石和椰壳活性炭强化城镇生活污水脱氮试验研究

作者：涂勋南昌大学

学位级别：硕士

随着城市规模的不断扩大,使得城镇生活污水排放量逐年升高,而城市污水管网配套不全使得废水收集率偏低,并频繁出现污水处理厂进水COD偏低等现象,进而导致后续生化处理过程中“脱氮”效果因为碳源不足而处理效率降低,且随着国家对污水处... 详细信息

随着城市规模的不断扩大,使得城镇生活污水排放量逐年升高,而城市污水管网配套不全使得废水收集率偏低,并频繁出现污水处理厂进水COD偏低等现象,进而导致后续生化处理过程中“脱氮”效果因为碳源不足而处理效率降低,且随着国家对污水处理厂出水排放标准的提升,也进一步提高了对“氮磷”提质增效的需求。另外,污水处理与碳排放紧密相关,水处理环节的碳排放治理协调性尤为重要。基于上述问题,本研究采用人造沸石前处理降氮后,与A/O工艺联合处理,再利用PFS深度除磷,椰壳活性炭吸附硝酸盐氮进一步降低总氮。基于人造沸石和椰壳活性炭,耦合A/O工艺强化处理城镇生活污水,同时对污水处理过程进行碳排放核算。主要研究结果如下:（1）人造沸石吸附生活污水中氨氮实验结果表明:静态吸附时投加量和吸附时间与去除率呈正相关,p H由3升高至5～11时去除率由50.23%提高至86.89%～88.68%;动态吸附时曝气和人造沸石单独作用去除率分别为7.53%和49.49%,两者共同作用可极大提升对NH3-N的去除能效（82.41～83.17%）,最佳参数组为投加量1/4 V（反应器体积）约100 g/L,曝气量0.25 L/min,HRT约5.5h,平均出水浓度达2.17 mg/L;正交实验结果显示不同影响因素主次顺序为投加量>吸附时间>p H值,吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,表现为离子交换为主的化学吸附,热力学研究显示吸附过程为吸热反应,混乱程度增加且自发进行;沸石材料表征结果显示人造沸石的比表面积为493.23m2/g,平均孔径为2.24 nm大于NH3-N的直径（约0.3 nm）,FTIR结果表明沸石与NH3-N之间存在氢键作用和静电引力,利于对NH3-N的吸附。（2）椰壳活性炭吸附硝酸盐氮实验结果表明:去除率与投加量和吸附时间均呈正相关,随p H值升高而降低,p H为3时去除率达74.85%,出水NO3--N浓度降低至2.93 mg/L;正交实验结果显示不同影响因素主次顺序为p H值>吸附时间>投加量,准二级动力学模型和符合Langmuir等温吸附模型能更准确的描述吸附过程,并结合吸附热力学研究表明吸附过程是以化学吸附为主的单分子层吸附过程,混乱程度减少,为放热反应且自发进行。（3）PFS对生活污水TP去除最佳实验参数组为:PFS浓度400 ppm,转速110 rpm,混凝10 min后沉降15 min,池深10%（约2 cm）处取样,出水TP浓度可达0.17 mg/L（明显低于排放标准0.5mg/L）,去除率达89.40%。（4）对照组和实验组分别为厌氧+好氧和人造沸石+好氧,均PFS混凝后进行椰壳活性炭吸附。研究结果表明:对照组对生活污水中NH3-N、TN、TP、COD和BOD5平均去除率分别达98.93%、67.07%、92.32%、79.69%和87.36%,平均出水分别为0.21、6.55、0.16、27.93和5.5 mg/L;实验组平均去除率分别达98.98%、63.44%、90.69%、77.63%和88.51%,平均出水分别为0.20、7.27、0.20、28.60和5.0 mg/L;对照组和实验组出水无较大区别,可见经“人造沸石+椰壳活性炭”为主体耦合A/O工艺强化城镇生活污水处理后出水可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准,同时发现实验组（人造沸石）组合工艺可为小型污水处理厂厌氧设施突发事故导致不能运转的紧急情况或出水有深度处理需求提供一定理论参考。进一步结合Illumina Mi Seq高通量测序,对组合工艺各单元中活性污泥的微生物多样性进行分析,结果表明:Ace和Chao指数均呈现较高水平;门水平上变形菌门（Proteobacteria）为第一优势菌群,厌氧和好氧单元优势菌属主要为硝化螺旋菌属（Nitrospira）;门水平上Proteobacteria和Actinobacteriota与NH3-N和TN均呈现正相关且具有显著性外,其余大部分菌门均表现为负相关。（5）基于人造沸石,核算实验组和对照组污水处理过程中各阶段碳排放量,结果表明:对照组和实验组实验周期内（10 d）碳排放总量分别为0.1263 kg CO2和0.1770 kg CO2,生物处理单元碳排放量占比均最小,前者电耗占比最大,达68.17%,后者药耗占比最大,达63.50%;实验组和对照组比碳排较高,分别为2.92和4.10 kg CO2/m3,实验组随着实验周期的增加（30 d）逐渐低于对照组（2.86kg CO2/m3）,可见由于人造沸石的持续使用,对碳减排有一定促进作用,同时精细化人造沸石等药剂的投加环节、精准控制DO等可减少间接产生的碳排放。

关键词：城镇生活污水人造沸石椰壳活性炭脱氮除磷碳核算

HB柚×华柑4号杂交后代柑橘果实相关性状遗传分析

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果树学报 2024年

作者：程瀚远郑杰荣徐宸宇伊华林吴巨勋华中农业大学园艺林学学院.果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室果树种质创新与利用湖北省重点实验室.湖北省农业科学院果树茶叶研究所

【目的】探讨以HB柚为母本、华柑4号为父本的杂交后代群体果实相关性状的遗传规律，为杂交育种亲本的选配提供理论基础。【方法】测定该组合53个杂交后代果实的单果质量、纵径、横径、果皮厚度、维生素C、可滴定酸、可溶性固形物含量等... 详细信息

【目的】探讨以HB柚为母本、华柑4号为父本的杂交后代群体果实相关性状的遗传规律，为杂交育种亲本的选配提供理论基础。【方法】测定该组合53个杂交后代果实的单果质量、纵径、横径、果皮厚度、维生素C、可滴定酸、可溶性固形物含量等性状指标，分析杂交后代的遗传规律。【结果】HB柚×华柑4号组合后代果实形状出现了四种类型，以高扁圆形、圆形或近圆形、椭圆形为主，比例分别为41.51%、39.62%和13.21%；果皮颜色在杂交群体后代中出现3种性状类型，分别为橙红色、橙色和黄色，比例为7.50%、62.26%和30.19%；果肉颜色只出现橙色和黄色2种性状类型，比例分别为60.37%和39.62%。子代果实成熟期除1株中熟品系外，其余52株在12月下旬之后成熟，均比父母本更晚成熟。杂交后代单果质量、纵径和横径呈现趋中偏小变异；果形指数、果皮厚度、种子数和可食率呈现趋中变异；出汁率、可溶性固形物含量和固酸比表现为趋低遗传趋势；可滴定酸和维生素C含量呈现出超亲趋势。【结论】推测HB柚×华柑4号杂交后代的成熟期趋向父本遗传，单果质量、纵径、横径、果皮厚度、维生素C、可滴定酸、可溶性固形物含量等性状可能是受多个基因控制的数量性状。

关键词：柑橘杂交育种杂交后代果实性状遗传规律

建构整体驱动生长指向思维——以中考章节复习课“图形的相似”为例

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初中数学教与学 2024年第7期 4-7页

作者：程勋琪江苏省苏州市吴中区胥口中学 215156

《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出:在课程内容组织上,重点是对课程内容进行结构化整合,探索发展学生核心素养的路径.在中考章节复习中,教师应引导学生建构系统化的知识体系,驱动学生形成生长式的解题思维模式,以提升学生分析问... 详细信息

《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出:在课程内容组织上,重点是对课程内容进行结构化整合,探索发展学生核心素养的路径.在中考章节复习中,教师应引导学生建构系统化的知识体系,驱动学生形成生长式的解题思维模式,以提升学生分析问题和解决问题的能力.

关键词：图形相似整体建构数学“生长”

F-53B胁迫下污水厌氧处理系统及微生物群落的响应

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中国环境科学 2024年第2期44卷 721-729页

作者：郭雨婷刘亚军邓觅涂勋吴虎彬李昆李荣富吴永明南昌大学资源与环境学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031 江西省科学院微生物研究所江西南昌330096

通过构建厌氧反应体系,评估低浓度(1mg/L)和高浓度(10mg/L)氯化多氟醚磺酸盐(F-53B)胁迫下,厌氧处理系统出水水质、污泥性状和细菌群落的响应特征.结果表明,在F-53B的胁迫下,COD、氮(TN、NH_(4)^(+)-N)和磷(TP、PO_(4)^(3-)-P)在出水中... 详细信息

通过构建厌氧反应体系,评估低浓度(1mg/L)和高浓度(10mg/L)氯化多氟醚磺酸盐(F-53B)胁迫下,厌氧处理系统出水水质、污泥性状和细菌群落的响应特征.结果表明,在F-53B的胁迫下,COD、氮(TN、NH_(4)^(+)-N)和磷(TP、PO_(4)^(3-)-P)在出水中的含量会升高,而污泥相对生物量(MLVSS/MLSS)则出现下降,且F-53B的浓度越高影响越大.高通量测序分析发现,相较于对照组(0mg/L F-53B),仅高浓度F-53B胁迫下细菌群落的多样性(ACE、Chao1和PD指数)出现了显著下降.同时,研究还发现,随着高浓度F-53B暴露时间的延长,厚壁菌门的相对丰度逐渐增大,而变形菌门、拟杆菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度逐渐降低.此外,基于FAPROTAX功能预测分析发现,F-53B胁迫下微生物表现出更低的氮(N)代谢潜力和更高的化能异养和发酵能力.冗余分析(RDA)表明,厚壁菌门主要受F-53B的正向影响,并与TN和NH_(4)^(+)-N呈正相关;而变形菌门受F-53B的负向影响,并与COD、TP和PO_(4)^(3-)-P呈正相关.揭示了新型氟化物—F-53B对污水厌氧处理系统的胁迫机制.

关键词：氯化多氟醚磺酸盐(F-53B) 污水厌氧处理微生物群落功能预测