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数模—动模混合仿真系统的接口建模与稳定性分析

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现代电力 2024年第2期41卷 209-218页

作者：李振兴贾倩薇林龙剑冷凤三峡大学梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室湖北省宜昌市443002 三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074

为满足现代电力系统实时仿真的发展需求,数模-动模混合仿真系统结合实时数字仿真和物理动态模拟仿真的优点,成为现代电力系统研究的重要仿真方法。接口系统是混合仿真系统设计中的核心与难点。为了深入分析混合仿真系统的稳定性,对接口... 详细信息

为满足现代电力系统实时仿真的发展需求,数模-动模混合仿真系统结合实时数字仿真和物理动态模拟仿真的优点,成为现代电力系统研究的重要仿真方法。接口系统是混合仿真系统设计中的核心与难点。为了深入分析混合仿真系统的稳定性,对接口系统各个组成环节进行建模得到系统开环传递函数,分别根据劳斯判据和奈奎斯特判据研究开环传递函数中不同参数对系统稳定性的影响。理论推导表明接口系统中滤波器截止频率、接口延时和阻抗模拟比对系统的稳定性影响较大,并通过所搭建的混合仿真系统进行实验,实验结果表明不同参数对系统的稳定性影响与理论推导一致。

关键词：电力系统实时仿真开环传递函数接口建模稳定性分析

基于大肠杆菌表达系统高效生产外源蛋白的自诱导培养基的研发

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中国兽医科学 2024年

作者：侯茁邵军军刘伟高闪电彭德财宁小雨马云云温升辉常惠芸中国农业科学院兰州兽医研究所动物疫病防控国家重点实验室OIE/国家口蹄疫参考实验室甘肃省病原生物学基础学科研究中心

为提高大肠杆菌生产抗原的产量，实现企业降本增效，加快口蹄疫多表位疫苗的产业化进程，本研究拟研发适合大肠杆菌表达系统高效表达重组蛋白的自诱导培养基，并以实验室构建的口蹄疫多表位重组表达质粒为试验对象，通过正交试验、优化... 详细信息

为提高大肠杆菌生产抗原的产量，实现企业降本增效，加快口蹄疫多表位疫苗的产业化进程，本研究拟研发适合大肠杆菌表达系统高效表达重组蛋白的自诱导培养基，并以实验室构建的口蹄疫多表位重组表达质粒为试验对象，通过正交试验、优化诱导温度、筛选和确定最佳自诱导培养基配伍。结果显示，在16℃诱导培养，自诱导培养基表达可溶性蛋白的产量为普通LB培养基的6倍，而成本却降低了78%。这说明我们成功研发出了适合原核表达系统的自诱导培养基，其良好的成本效益性价比将有助于生物制品生产企业降低成本，提高产品的竞争力，具有广阔应用前景的产品。

关键词：大肠杆菌表达自诱导培养基乳糖

高原山区微型群桩基础承载特征及竖向-水平联合荷载研究

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长江科学院院报 2024年第7期41卷 139-147页

作者：李海涛任光明冯川唐杨王霆王亮成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059 国家电网四川省电力公司成都610041 国家电网阿坝供电公司四川阿坝624000

为探究高原山区微型群桩基础的承载特性以及水平、竖向荷载耦合作用(V-H联合荷载)的影响,揭示联合荷载相互作用规律,在高原山区微型群桩基础现场试验的基础上,采用FLAC 3D对三种单一荷载情况进行数值反演,并对不同荷载比例下微型群桩基... 详细信息

为探究高原山区微型群桩基础的承载特性以及水平、竖向荷载耦合作用(V-H联合荷载)的影响,揭示联合荷载相互作用规律,在高原山区微型群桩基础现场试验的基础上,采用FLAC 3D对三种单一荷载情况进行数值反演,并对不同荷载比例下微型群桩基础的V-H联合加载进行模拟。结果表明:①抗压和抗水平试验中,承台效应明显,荷载-位移曲线为“缓变型”;抗拔试验中,曲线为“陡变型”。②联合荷载下,施加水平荷载会削弱桩基竖向承载能力,水平荷载比例较大时,桩身抵抗力矩和桩侧极限摩阻力增大,荷载-上拔位移曲线突变点消失;在竖向荷载的影响下,存在临界荷载比n,下压-水平联合荷载中n 1=3.9,上拔-水平联合荷载中n 2=0.76,荷载比>n时,桩基水平承载力被削弱,

关键词：微型群桩基础 V-H联合荷载桩基承载性能原型试验数值模拟高原山区输变电工程

深部矿井岩层注水采热协同巷道通风降温数值模拟

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中国有色金属学报 2024年

作者：徐宇王运敏李孜军李刚刘华森中南大学资源与安全工程学院香港城市大学建筑与土木工程系金属矿山安全与健康国家重点实验室

矿井地热开采调控井下热环境是将热害治理转变为热能利用的主动降温方法。为研究矿井非饱和含水岩层注水采热下巷道降温特征及地热系统采热性能，建立了巷道通风—岩层气液两相渗流非等温传热多场耦合数值模型，并利用室内物理实验验证... 详细信息

矿井地热开采调控井下热环境是将热害治理转变为热能利用的主动降温方法。为研究矿井非饱和含水岩层注水采热下巷道降温特征及地热系统采热性能，建立了巷道通风—岩层气液两相渗流非等温传热多场耦合数值模型，并利用室内物理实验验证了模型准确性。研究结果表明，岩层注水对巷道围岩降温作用滞后于引起的围岩含水率变化，毛细作用下注入水在岩层内渗流迁移过程中形成明显的含水率梯度变化区域。岩层注水70 d后，巷道内风温下降幅度开始增大，在400 d时巷道风流平均温度比无注水措施时低0.47 ℃。生产井周围岩体含水率在300 d左右时开始逐渐增加，启动生产井负压抽采后生产井中的含水率逐渐增大，在第500 d左右时生产井中含水量达到饱和。生产井抽采270 d后产热功率达到最大值82.33 kW，地热系统运行1000 d后累计产热量达到6.28×1012J。矿井非饱和岩层注水采热周期包括“迁移蓄热”、“高温低产”、“高温高产”、“降温降产”四个过程。

关键词：热害治理通风传热矿井地热数值模拟深部开采

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高温弱静磁场下氧化铝耐火材料的渣蚀行为

高温弱静磁场下氧化铝耐火材料的渣蚀行为

硅基微环调制器耦合状态对高速PAM4通信系统的性能影响分析

第十二届中国金属学会青年学术年会暨首届〝碳中和〞冶金青年科学家沙龙

作者：李昇昊黄奥顾华志省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

耐火材料是钢铁冶金等高温过程工业窑炉用基础材料之一,低密度高强钢冶炼过程产生的高氧化铝含量熔渣会严重蚀损耐火材料,不仅会严重影响高温炉安全高效运行,还会导致钢中产生非金属夹杂,成为制约高品质钢冶炼开发的瓶颈之一。传统上,... 详细信息

耐火材料是钢铁冶金等高温过程工业窑炉用基础材料之一,低密度高强钢冶炼过程产生的高氧化铝含量熔渣会严重蚀损耐火材料,不仅会严重影响高温炉安全高效运行,还会导致钢中产生非金属夹杂,成为制约高品质钢冶炼开发的瓶颈之一。传统上,耐火材料抗渣性的提升仅依靠材料自身组成与结构进行改进与优化,而利用电磁场等外场效应研发耐火材料抗侵蚀的新技术逐步受到业界关注。不同于电场、高强度磁场或交变磁场的外场效应,外加数毫特斯拉磁感应强度的弱静磁场具有提高耐火材料抗渣性的重要潜力。然而,对于弱静磁场是如何影响氧化铝耐火材料与熔渣间的复杂界面行为及其作用机制,仍然缺乏深入的认识。本团队针对具有高侵蚀性的高氧化铝含量CaO-Al2O3-SiO2熔渣,发展并利用高温可视化技术,并结合数字图像相关方法,系统开展了其在高温弱静磁场下对刚玉质质耐火材料的侵蚀行为研究,先后探究了高温弱静磁场下耐火材料在熔渣中的溶解行为、熔渣对耐火材料的润湿行为,以及耐火材料的侵蚀行为,讨论了不同温度和熔渣碱度(CaO wt%/SiO2 wt%)条件下外加磁场磁感应强度对氧化铝耐火材料渣蚀行为的影响规律及抗渣机理,指导磁场复合耐火材料开发和应用。研究得到以下主要结论:(1)耐火材料在熔渣中的溶解行为具有显著的弱磁效应,溶解速率曲线随外加静磁场磁感应强度增加出现波谷,特定强度弱静磁场可显著降低溶解速率,符合磁场对自由基反应的影响规律;升高温度可提升溶解速率,但对溶解速率起到抑制作用的磁感应强度区间不会变化;通过分子动力学计算,结合电子顺磁共振波谱仪测试结果,发现熔渣中存在丰富的自由基;外加弱静磁场通过调控自由基对电子自旋态,影响熔渣与耐火材料之间的自由基反应,从而改变了耐火材料的溶解行为,外加5～30 Gs弱静磁场通过调控自由基对电子自旋态,影响熔渣与刚玉之间的自由基反应,从而改变耐火材料的溶解行为。(2)弱静磁场能够影响熔渣与耐火材料的表观润湿角,且不同温度下,磁感应强度对同一熔渣的表观润湿角变化的影响规律相近;润湿过程中,熔渣与刚玉材料表面形成铝酸钙反应层,造成接触界面粗糙化并向下凹陷,呈现出典型的反应润湿现象;弱静磁场通过抑制熔渣在刚玉材料表面的自由基反应程度,降低铝酸钙反应层厚度及界面下陷程度,以碱度为5的熔渣为例,外加10 Gs静磁场后,润湿界面铝酸钙反应层厚度降低36.7%,界面下陷深度降低35.6%,熔渣对刚玉材料界面润湿程度显著下降。(3)熔渣在刚玉耐火材料界面发生了自由基参与的化学反应,并出现强烈的界面侵蚀现象;其中,活化子和阻滞子O2·-与Ca·+浓度分布失衡导致了图灵斑图侵蚀图纹的出现;外加强度为10～15 Gs静磁场能够显著降低刚玉耐火材料与熔渣界面反应程度,降低所形成铝酸钙反应层厚度,并显著抑制图灵斑图的发展,使侵蚀峰高度下降了20%～30%,本质是磁场通过激发电子系间窜越,改变了含自由基化学反应物之间的成键概率,降低了成键数量,最终阻碍了自催化反应及产物持续不均匀分布。(4)熔渣对氧化铝耐火材料侵蚀过程主要包括熔渣渗透-渗透溶解-新相析出三个阶段,所形成的变质层-温度波动等作用会造成材料结构剥落或热剥落。由刚玉溶解造成的熔渣渗透,及CA6新相形成协同产生的应力最大,其作用于对刚玉耐火材料产生的应变量约为熔渣渗透压力所致应变的1.20倍。外加5～10 Gs的高斯级弱静磁场降低了刚玉在熔渣中的溶解速率,显著延缓由刚玉在熔渣中溶解所造成的应变急速增加的现象,改善了刚玉耐火材料受熔渣侵蚀所引起的形变程度,侵蚀应变降低幅度高达50%。工业试用发现,复杂冶炼环境下,外加5～10 Gs静磁场可显著提升刚玉耐火材料抗渣性,表明弱静磁场在冶金工业中具备规模化应用的潜力。

关键词：氧化铝耐火材料熔渣侵蚀高温可视技术高温自由基反应弱静磁场

来源： cnki会议评论

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光学学报 2024年第20期 137-150页

作者：秦军谭峻雄孙瑜吕俊德朱可佳李月琴孙剑缪旻北京信息科技大学信息产业部信息与通信系统重点实验室北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室

基于VPI Transmission Maker和Matlab搭建硅基微环调制器（Si-MRM）系统级模型，全面定量分析了Si-MRM在不同耦合状态以及耦合量下产生高速四电平脉冲幅度调制（PAM4）信号时的性能差异。仿真结果表明，当器件带宽足够支撑调制速率时，... 详细信息

基于VPI Transmission Maker和Matlab搭建硅基微环调制器（Si-MRM）系统级模型，全面定量分析了Si-MRM在不同耦合状态以及耦合量下产生高速四电平脉冲幅度调制（PAM4）信号时的性能差异。仿真结果表明，当器件带宽足够支撑调制速率时，相较于其他耦合状态，临界耦合状态可以获得更优的系统性能，此时在光场在腔内环绕一周的透过率a与自耦合系数t取值为0.71～0.83时可以获得最佳系统性能，并且当a(t)值从0.59逐渐变化到0.91时产生的信号的最大功率代价为4.2 dB。对于过耦合状态以及弱耦合状态，t值变化或者a值变化时均会导致系统性能劣化至接近临界耦合状态，只有t值相较于临界耦合取值有微小的变化（0.71～0.79）或者a值相较于临界耦合取值有微小的变化（0.71～0.79）时，才可以取得与临界耦合[a(t)值均为0.75]接近的系统性能；当器件带宽不足以支撑调制速率时，对于临界耦合状态，a(t)值增加到0.91时，器件带宽有效增大，系统性能得到显著提升。此时，对于过耦合状态，只有增大a值到0.83～0.91才可获得软判决门限阈值以下的误码率性能，并且此时系统性能优于临界耦合。但对于弱耦合状态，均不存在性能优于临界耦合的情况。本文工作对于定量评估Si-MRM因为加工、测试、网络部署等导致的耦合状态抖动进而产生的高速调制信号性能变化，以及基于MRM实现下一代800 Gbit/s和1.6 Tbit/s片级高速光互联具有指导意义。

关键词：硅基光电子硅基微环调制器耦合状态脉冲幅度调制

植物源和微生物源土壤有机碳转化与稳定研究进展

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应用生态学报 2024年第1期35卷 111-123页

作者：杨阳王宝荣窦艳星薛志婧孙慧王云强梁超安韶山西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061 陕西黄土高原地球关键带国家野外科学观测研究站西安710061 陕西师范大学地理科学与旅游学院西安710119 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

土壤有机碳库是陆地生态系统碳汇的重要组成部分,探明土壤有机碳的转化与稳定机制是深入理解陆地生态系统碳汇功能及应对气候变化的关键。近年提出的“土壤微生物碳泵”理论,即:植物残体是土壤有机碳的初始来源,微生物同化产物也是土壤... 详细信息

土壤有机碳库是陆地生态系统碳汇的重要组成部分,探明土壤有机碳的转化与稳定机制是深入理解陆地生态系统碳汇功能及应对气候变化的关键。近年提出的“土壤微生物碳泵”理论,即:植物残体是土壤有机碳的初始来源,微生物同化产物也是土壤稳定有机碳库的重要贡献者,对土壤有机碳的固存机制提出了新的见解。由于植物残体分解过程的复杂性、多变性以及参与分解过程的微生物种群的高异质性,植物残体和微生物残体向土壤有机碳的转化和稳定机理尚不十分明确。本文阐述了植物残体和微生物残体定量的表征方法以及它们在土壤中的稳定机制,探讨了植物和微生物源残体碳对土壤有机碳的贡献及其在土壤有机碳积累过程中的主要影响因素,最后对该研究领域未来的发展方向和研究重点进行展望,以期为陆地生态系统土壤固碳研究提供科学支撑。

关键词：土壤有机碳土壤微生物植物残体微生物残体微生物碳泵

清水江河谷南寨梯田“三生”空间时空演变及格局分析

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长江科学院院报 2024年第3期41卷 45-53页

作者：王华飞赵宇鸾杨小飘赵佳贵州师范大学地理与环境科学学院贵阳550025 贵州师范大学贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地贵阳550025

快速城镇化背景下,山区传统梯田农业文化景观面临严重退化与可持续发展问题,厘清梯田片区“三生”空间时空格局特征及演变规律,对山区农业景观保护与开发具有现实意义。以清水江河谷南寨梯田片区为例,基于地理信息系统(GIS)空间数据,采... 详细信息

快速城镇化背景下,山区传统梯田农业文化景观面临严重退化与可持续发展问题,厘清梯田片区“三生”空间时空格局特征及演变规律,对山区农业景观保护与开发具有现实意义。以清水江河谷南寨梯田片区为例,基于地理信息系统(GIS)空间数据,采用参与式农村评估、地形位分析和土地利用转移矩阵等方法,分析2000—2020年“三生”空间演变规律与格局特征,研究结果如下:①从数量变化来看,生产空间面积萎缩,生活与生态空间面积均扩张。②从格局演变规律来看,生产空间呈大聚集、小分散的阶梯式分布格局,且在研究区南部与东部收缩态势明显;生活空间由聚集中心向外围分散扩张;生态空间自清水江向两岸蔓延,与生产、生活空间毗邻时,呈现被生产和生活空间割裂的细碎化分布特征。③从地形分布看,生产空间分布向中高地形梯度转移,在低地形梯度上呈收缩趋势;生活空间分布向中低地形梯度转移;生态空间分布则呈现向低地形梯度集中的趋势。④从面积转移行为来看,“三生”空间之间发生了复杂的转换行为,以生产空间流出、生活空间和生态空间流入行为为主要特征。

关键词： “三生”空间时空演变地理信息系统(GIS) 山区人口迁移南寨梯田片区

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青藏高原及其周边石炭纪综合地层、生物群与古地理演化

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中国科学：地球科学 2024年第4期54卷 1091-1124页

作者：胡科毅王向东王文琦宋英凡叶训焱李璐史宇坤杨孙容李莹南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室关键地球物质循环前沿科学中心南京210023

石炭纪时青藏高原及其周边分处不同的古地理位置,具有不同的沉积和生物类型.系统梳理和总结青藏高原的石炭系及生物群,建立综合地层对比框架,恢复古地理,对正确理解晚古生代冈瓦纳大陆的裂解、古特提斯洋的演变都具有重要意义.青藏高原... 详细信息

石炭纪时青藏高原及其周边分处不同的古地理位置,具有不同的沉积和生物类型.系统梳理和总结青藏高原的石炭系及生物群,建立综合地层对比框架,恢复古地理,对正确理解晚古生代冈瓦纳大陆的裂解、古特提斯洋的演变都具有重要意义.青藏高原及其周边的石炭系可划分为三种类型:冈瓦纳型、基默里型和特提斯型.本文讨论的冈瓦纳型包括藏南区的北喜马拉雅分区、康马-隆子分区和札达-仲巴分区,以及印度-巴基斯坦北部,仅发育密西西比亚系,生物类群为冈瓦纳型.基默里型包括保山分区、腾冲分区、措勤-申扎分区、拉萨-察隅分区、那曲-比如分区、南羌塘分区,以及掸泰和南阿富汗-帕米尔等地区,也仅发育密西西比亚系,但生物群具有欧洲、华南、澳大利亚和北美混生型特征.特提斯型包括唐古拉山分区、可可西里-巴彦喀拉分区、昌都-横断山分区、铁克里克分区、西昆仑分区、喀喇昆仑分区、东昆仑-中秦岭分区和祁连分区,石炭系发育完整,生物群为暖水的特提斯型.冈瓦纳型和基默里型石炭系生物地层对比以牙形类为主,辅以腕足类和四射珊瑚;特提斯型密西西比亚系的生物地层以四射珊瑚和腕足类为主,宾夕法尼亚亚系以有孔虫(?)和牙形类为主,辅以四射珊瑚和腕足类.在石炭纪国际标准年代地层框架下,系统建立了青藏高原及其周边的岩石地层和生物地层划分和对比框架.将来应加强石炭纪同位素地质年代学、地球化学及古气候和古环境的研究.

关键词：青藏高原石炭纪岩石地层生物群地层对比