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A RECTANGULAR SHELL ELEMENT FORMULATION WITH A NEW MULTI-RESOLUTION ANALYSIS

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Acta Mechanica Solida Sinica 2014年第6期27卷 612-625页

作者： Yiming Xia yuanxue Liu Shaolin chen Gan Tang Chongqing Key Laboratory of Geomechanics and Geoenvironmental Protection Department of Civil Engineering Logistical Engineering University Civil Engineering Department Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

A multi-resolution rectangular shell element with membrane-bending based on the Kirchhoff-Love theory is proposed. The multi-resolution analysis （MRA） framework is formulated out of a mutually nesting displacement subspace sequence, whose basis functions are constructed of scaling and shifting on the element domain of basic node shape functions. The basic node shape functions are constructed from shifting to other three quadrants around a specific node of a basic element in one quadrant and joining the corresponding node shape functions of four elements at the specific node. The MRA endows the proposed element with the resolution level （RL） to adjust the element node number, thus modulating structural analysis accuracy accordingly. The node shape functions of Kronecker delta property make the treatment of element boundary condition quite convenient and enable the stiffness matrix and the loading column vectors of the proposed element to be automatically acquired through quadraturing around nodes in RL adjusting. As a result, the traditional 4-node rectangular shell element is a mono-resolution one and also a special case of the proposed element. The accuracy of a structural analysis is actually determined by the RL, not by the mesh. The simplicity and clarity of node shape function formulation with the Kronecker delta property, and the rational MRA enable the proposed element method to be implemented more rationally, easily and efficiently than the conventional mono-resolution rectangular shell element method or other corresponding MRA methods.

关键词： rectangular shell element multi-resolution analysis (MRA) resolution level (RL),basic node shape function mutually nesting displacement subspace sequence scaling and shifting

玉米地土壤微生物量碳、氮及微生物熵对不同物料还田的响应

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水土保持学报 2020年第2期34卷 173-180页

作者：周元陈远学蒋帆胡月秋龙玲裴丽珍李建兵徐开未四川农业大学资源学院成都611130 中江县农业农村局四川德阳618100

在四川丘陵区紫色土上进行田间试验,以无物料还田为对照,对比分析了蚕豆秸秆、油菜秸秆、猪粪3种物料还田对夏玉米吐丝期和收获期0—20,20—40cm土层土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量及微生物熵的影响,以期为农业废弃有机物料的综合... 详细信息

在四川丘陵区紫色土上进行田间试验,以无物料还田为对照,对比分析了蚕豆秸秆、油菜秸秆、猪粪3种物料还田对夏玉米吐丝期和收获期0—20,20—40cm土层土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量及微生物熵的影响,以期为农业废弃有机物料的综合利用及四川丘陵区土壤质量的提升提供理论参考。结果表明:(1)尽管有机物料还田于0—20cm土层中,0—20,20—40cm土层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)含量均受到有机物料的深刻影响。各处理0—20cm土层SOC、TN、SMBC、SMBN含量均显著高于20—40cm土层,且上下2层土壤SOC、TN、SMBC和SMBN含量在生育时期间均表现为吐丝期>收获期。(2)在2个生育时期,3种物料还田均能提高0—20,20—40cm土层SOC、TN、SMBC、SMBN含量。与对照相比,物料还田处理的SOC、TN、SMBC、SMBN含量分别提高2.6%~141.2%,1.9%~33.0%,5.1%~114.7%,41.5%~98.7%,其中收获期各处理0—20,20—40cm土层SOC、SMBC、SMBN均表现为油菜秸秆>蚕豆秸秆>猪粪>对照,TN表现为蚕豆秸秆>猪粪>油菜秸秆>对照。(3)各处理SMBC/SMBN、qMB、SMBN/TN分别为3.74~10.53,0.86%~2.19%,1.01%~3.41%,且物料还田降低SMBC/SMBN,提高土壤qMB和SMBN/TN值。相关分析表明,SMBC、SMBN与SOC、TN之间均存在极显著正相关关系。因此,农业生产中可通过物料还田提供给微生物足够的碳氮营养,提高土壤SMBC、SMBN、SOC、TN含量和qMB值,维持较高的农田生产力,提升土壤质量,但具体施用物料时还需寻求土壤肥力提升、玉米产量增加以及环境效益之间的平衡。

关键词：有机物料还田微生物量碳微生物量氮微生物熵

种植密度对川中丘陵春玉米茎秆性状及力学特性的影响

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云南农业大学学报（自然科学版） 2020年第3期35卷 377-385页

作者：蒋帆徐开未胡月秋龙玲周元莫太相钟贤华陈远学四川农业大学资源学院四川成都611130 中江县农业农村局四川德阳618100

【目的】探究种植密度对春玉米茎秆性状及力学特征的影响,以期为川中丘陵春玉米密植抗倒机制解析提供理论依据。【方法】以2个玉米品种[耐密品种郑单958(ZD958)和当地主栽耐密品种仲玉3号(ZY3)]为材料,设置4.50、6.00、7.50和9.00万株/h... 详细信息

【目的】探究种植密度对春玉米茎秆性状及力学特征的影响,以期为川中丘陵春玉米密植抗倒机制解析提供理论依据。【方法】以2个玉米品种[耐密品种郑单958(ZD958)和当地主栽耐密品种仲玉3号(ZY3)]为材料,设置4.50、6.00、7.50和9.00万株/hm^24个密度处理,研究不同种植密度下玉米倒伏与茎秆性状及力学特性的变化。【结果】随群体密度增加,玉米株高、穗位高、穗位高系数、第3节间长和倒伏率都显著增大(P<0.05),节间粗、单位茎长干物质质量及茎秆压碎强度、抗折力、外皮穿刺强度都显著降低(P<0.05)。密度每增加0.75万株/hm^2,基部第3节间的茎秆压碎强度、抗折力和外皮穿刺强度ZD958分别降低5.48%、8.54%和4.74%,ZY3分别降低5.70%、6.55%和3.09%。品种间表现为ZY3的株高、穗位高、茎节粗长比、单位茎长干物质质量、茎秆力学特征和根倒率均显著高于ZD958(P<0.05),ZY3的穗位高系数和茎折率显著低于ZD958(P<0.05)。相关分析表明:倒伏率与茎秆压碎强度、外皮穿刺强度、抗折力呈显著负相关;逐步回归分析表明:玉米茎秆力学特性受单位茎长干物质质量的影响最大,茎折率受穗位高系数的影响最大,而根倒率受株高影响最大。【结论】种种植密度显著影响玉米的茎秆性状、力学特性和抗倒性能,相比而言,ZY3的抗倒性能比ZD958更优,更适合在川中丘陵区种植,密度以6.00万株/hm^2为宜。

关键词：川中丘陵区春玉米种植密度茎秆性状抗倒力学

川中丘陵区气象因子与玉米倒伏和产量的灰色关联度分析

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四川农业大学学报 2021年第5期39卷 666-673,680页

作者：张森徐开未裴丽珍陈晓辉张雯雯肖华彭丹丹陈远学四川农业大学资源学院成都611130 福建农林大学资源与环境学院福州350002

【目的】针对川中丘陵区春玉米生育期内早期干旱后期高温多雨的特殊气候生态条件,为进一步挖掘川中丘陵区玉米生产潜力,研究玉米的生态气候适应性以及推进玉米的机械化进程提供理论依据。【方法】2017—2019年在四川省德阳市中江县以郑... 详细信息

【目的】针对川中丘陵区春玉米生育期内早期干旱后期高温多雨的特殊气候生态条件,为进一步挖掘川中丘陵区玉米生产潜力,研究玉米的生态气候适应性以及推进玉米的机械化进程提供理论依据。【方法】2017—2019年在四川省德阳市中江县以郑单958和仲玉3号为材料进行田间试验,采用灰色关联度分析法,研究玉米倒伏和产量对气象因子的响应程度。【结果】郑单958品种2018年的倒伏率分别较2017和2019年增加19.7和10.1倍,产量分别降低19.4%和19.2%;仲玉3号品种2018年的倒伏率分别较2017和2019年增加5.1和2.7倍,产量分别降低37.9%和38.1%;有效积温和日照时数通过增加玉米穗长、穗粒数和单位面积穗数提高玉米产量;气象因子对产量的影响程度因品种特性表现出差异,郑单958表现为:有效积温>相对湿度>日均温>日照时数>平均风速>降水量,仲玉3号表现为:日照时数>有效积温>日均温>相对湿度>平均风速>降水量;气象因子对玉米倒伏的影响,郑单958表现为:降水量>日均温>相对湿度>平均风速>有效积温>日照时数,仲玉3号表现为:降水量>日均温>相对湿度>有效积温>平均风速>日照时数。【结论】在川中丘陵区,影响郑单958产量的关键气象因子为有效积温,影响仲玉3号产量的关键气象因子为日照时数,降水量为该区域玉米倒伏的主要影响因素。

关键词：春玉米气象因子产量倒伏灰色关联度分析

基于Sentinel-5P的华北地区大气CH_(4)时空分布特征

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环境污染与防治 2024年第5期46卷 709-713,727页

作者：刘进军高原雪姚琴风陈胜华山西工程技术学院矿区生态修复与固废资源化厅市共建山西省重点实验室培育基地山西阳泉045000 山西工程技术学院地球科学与工程系山西阳泉045000

基于Sentinel-5P遥感卫星反演的CH_(4)柱浓度数据,探究了2019—2022年华北地区CH_(4)柱浓度的时空分布特征,并分析了其影响因素。结果表明:华北地区CH_(4)柱浓度空间分布呈现西北低、东南高的特点,且京津冀与山西中东部地区具有明显的... 详细信息

基于Sentinel-5P遥感卫星反演的CH_(4)柱浓度数据,探究了2019—2022年华北地区CH_(4)柱浓度的时空分布特征,并分析了其影响因素。结果表明:华北地区CH_(4)柱浓度空间分布呈现西北低、东南高的特点,且京津冀与山西中东部地区具有明显的高浓度连片特征,时间上CH_(4)柱浓度逐年上升,并呈现出明显的秋高春低、夏冬过渡的季节性特征;回归分析表明,华北地区CH_(4)柱浓度受到气温、降雨量、植被指数、路网密度、风速、地形的影响,且气温、降雨量、植被指数影响最甚。

关键词： CH_(4) Sentinel-5P 时空分布

钢-FRP混合配筋转换梁结构抗震性能有限元分析

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地震工程学报 2024年第5期46卷 1097-1108页

作者：龚宏伟刘元雪陈进姚未来王云潇陆军勤务学院军事设施系重庆401331 高原山地环境下设施破坏机制与防护重庆市重点实验室重庆401331

开展4榀不同配筋方式的转换梁结构拟静力试验,并分析各榀试件的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等抗震性能。采用OpenSees中基于刚度法的宏观梁柱纤维单元,选取适宜的本构材料并考虑筋材的黏结滑移,建立合理的转换梁结构数值分析模型... 详细信息

开展4榀不同配筋方式的转换梁结构拟静力试验,并分析各榀试件的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等抗震性能。采用OpenSees中基于刚度法的宏观梁柱纤维单元,选取适宜的本构材料并考虑筋材的黏结滑移,建立合理的转换梁结构数值分析模型,将数值模拟和试验结果进行比较,最后进行抗震性能参数分析。结果表明:混合配筋试件具有良好的抗震性能,数值分析模型能较好地模拟出滞回曲线的捏缩效应,对特征状态下的荷载值模拟精度较高;增大混凝土强度或者柱纵筋配筋率对试件ZHL-4抗震性能有利,而墙肢轴压比的提高将不利于试件ZHL-4抗震性能。

关键词：转换梁混合配筋抗震性能有限元分析数值模拟

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不同施氮量对玉米产量及各器官养分积累的影响

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2018年第5期44卷 573-579页

作者：刘志恒徐开未王科解晋王佳锐赵亚妮陈远学四川农业大学资源学院成都611130 四川省乐山市五通桥区农业局四川乐山614800

通过田间定位试验,研究不同施氮量(0、90、180、270、390 kg/hm^2,分别记为N_0、N_1、N_2、N_3、N_4)对玉米千粒质量、籽粒产量、氮肥利用率及植株各器官养分积累的影响。结果表明:1)随着施氮量的增加,玉米植株生物量、籽粒产量均呈先... 详细信息

通过田间定位试验,研究不同施氮量(0、90、180、270、390 kg/hm^2,分别记为N_0、N_1、N_2、N_3、N_4)对玉米千粒质量、籽粒产量、氮肥利用率及植株各器官养分积累的影响。结果表明:1)随着施氮量的增加,玉米植株生物量、籽粒产量均呈先增加后降低的趋势,都在N_2时达到最高,N_1、N_2、N_3、N_4处理玉米产量与N_0处理相比分别增加了83.8%、116.1%、109.7%、69.4%;植株生物量N_2处理分别比N_0、N_1、N_3、N_4处理高出197.5%、23.0%、9.4%、9.6%。2)玉米氮肥偏生产力、农学利用效率均随施氮量的增加而不断降低,氮收获指数为N_3(66.7%)>N_2(63.8%)>N_1(61.1%)>N_0(57.7%)>N_4(51.9%)。氮肥当季利用率随施氮量的增加逐渐降低,N_1、N_2处理相对较高,N_4处理最低,分别为85.9%、74.2%、29.9%。3)玉米同一器官对氮磷钾的吸收量差异明显,籽粒、叶片和芯对氮(N)的吸收大于磷(P)和钾(K),茎和叶鞘对K的吸收大于N和P,根对K的吸收大于P和N。4)玉米收获期土壤铵态氮、硝态氮含量都随施氮量增加而增加,土壤铵态氮含量处于较低水平,且在不同处理下均低于硝态氮含量。综上表明,长期最佳施用氮肥量为180 kg/hm^2,能获得较高产量和氮肥利用效率,保持土壤肥力,减少污染。

关键词：长期施肥玉米氮利用效率养分积累

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甘肃省土地荒漠化时空演变及驱动力分析

水土保持通报 2024年第2期44卷 354-363页

[目的]对甘肃省的荒漠化状况及驱动因素进行分析,为该地区荒漠化综合防治及“三北”防护林等生态工程的推进提供科学依据。[方法]基于植被指数及地表反照率构建了荒漠化差值指数,使用趋势分析、空间自相关分析等方法分析了甘肃省2000—2... 详细信息

[目的]对甘肃省的荒漠化状况及驱动因素进行分析,为该地区荒漠化综合防治及“三北”防护林等生态工程的推进提供科学依据。[方法]基于植被指数及地表反照率构建了荒漠化差值指数,使用趋势分析、空间自相关分析等方法分析了甘肃省2000—2022年23 a间的荒漠化时空分布特征,并利用地理时空加权回归法对其影响因素进行了分析。[结果]①甘肃省荒漠化整体呈现出“西北荒东南绿”的特点,西北区域同时受风蚀荒漠化和盐渍化影响,荒漠化最严重,向东南方向荒漠化程度逐渐减轻,中部地区受水土流失影响荒漠化程度较严重,南部区域荒漠化程度较轻;时间上,23 a间,甘肃省荒漠化程度逐渐改善,且南部区域改善程度强于北部区域;②从空间自相关看,甘肃省荒漠化主要表现出聚集特性,即荒漠化程度表现出明显的空间正相关性;③降雨对缓解荒漠化最有益处,且对西北的影响大于东南,风速和人口会加剧荒漠化的发生,西南部气温升高荒漠化程度会加重,其余区域则相反。[结论]2000—2022年甘肃省荒漠化整体呈改善趋势,西北部荒漠化仍较严重,甘肃省荒漠化的驱动因素存在较明显的时空异质性,最主要的因素为降雨。

关键词：荒漠化荒漠化差值指数时空特征地理时空加权回归甘肃省

不同根系分隔方式对间作蚕豆养分吸收和斑潜蝇发生的影响

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中国农学通报 2006年第10期22卷 288-292页

作者：李勇杰陈远学汤利李少明郑毅云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 中国农业大学植物营养系北京100094

通过根系分隔的盆栽试验,研究了地下部分隔对小麦//蚕豆间作系统中蚕豆的养分吸收和斑潜蝇发生的影响。结果表明:根系完全分隔处理蚕豆的生物量和N、P、K吸收量均高于其余2种分隔方式,在各个生育期,根系完全分隔处理与不分隔处理间差异... 详细信息

通过根系分隔的盆栽试验,研究了地下部分隔对小麦//蚕豆间作系统中蚕豆的养分吸收和斑潜蝇发生的影响。结果表明:根系完全分隔处理蚕豆的生物量和N、P、K吸收量均高于其余2种分隔方式,在各个生育期,根系完全分隔处理与不分隔处理间差异均显著。根系分隔方式还影响了蚕豆斑潜蝇的发生,蚕豆斑潜蝇的发生均表现为根系不分隔(I)<尼龙网分隔(M)<完全分隔(P)。说明根系的相互作用,对蚕豆斑潜蝇的发生有一定的减轻作用。

关键词：根系分隔间作养分促进蚕豆斑潜蝇