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新型空调蓄冷复合相变材料的制备及性能研究

化工新型材料 2024年

作者：王强强罗孝学李祥林曹士博竟浩通方嵛北部湾大学

以CaCl2·6H2O-25%MgCl2·6H2O为相变蓄冷基材，丙三醇作温度调节剂，制备一种新型空调蓄冷相变材料。CaCl2·6H2O-25%MgCl2·6H2O与丙三醇质量比为19∶1时复合相变材料的相变温度（11.24℃）适合空调蓄冷，且相变潜热值为119.15J/g。加... 详细信息

以CaCl2·6H2O-25%MgCl2·6H2O为相变蓄冷基材，丙三醇作温度调节剂，制备一种新型空调蓄冷相变材料。CaCl2·6H2O-25%MgCl2·6H2O与丙三醇质量比为19∶1时复合相变材料的相变温度（11.24℃）适合空调蓄冷，且相变潜热值为119.15J/g。加入SrCl2·6H2O作成核剂，添加1.2%的SrCl2·6H2O时复合材料的过冷度几乎为零。经过50次热循环测试未见材料出现相分离，热稳定性能良好。

关键词：复合相变材料六水氯化钙六水氯化镁丙三醇蓄冷

桂西南净生态系统生产力时空变化及其影响因素

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生态科学 2024年第2期43卷 67-77页

作者：彭倩蓉田义超李春燕梁楚林谷梅北部湾大学资源与环境学院钦州535011 北部湾大学北部湾海洋发展研究中心钦州535011 北部湾大学广西北部湾海洋灾害研究重点实验室广西钦州535011

净生态系统生产力(NEP)是估算生态系统碳源/汇的重要指标,分析NEP时空变化特征及其对气候因子之间的响应,对科学评估区域生态系统的固碳能力及应对气候变化具有重要意义。以桂西南作为研究对象,基于遥感数据、土地利用数据、气象数据、... 详细信息

净生态系统生产力(NEP)是估算生态系统碳源/汇的重要指标,分析NEP时空变化特征及其对气候因子之间的响应,对科学评估区域生态系统的固碳能力及应对气候变化具有重要意义。以桂西南作为研究对象,基于遥感数据、土地利用数据、气象数据、DEM数据等数据,运用趋势分析、相关分析和残差分析等方法研究了桂西南地区NEP时空分布特征,并探讨了不同气候因子对NEP的影响。结果表明:(1)2000-2018年研究区NEP的均值变化趋势均呈增长趋势,NEP年增长率为2.0384 g·m^(-2)·a^(-1),非喀斯特地区的NEP增长速率为2.7428 g·m^(-2)·a^(-1),而喀斯特地区NEP增长速率为0.6817 g·m^(-2)·a^(-1)。(2)19年来研究区NEP总体在空间呈现西北高,东南低的分布格局。NEP呈极显著增加的区域(15.39%)大于呈极显著减少区域(8.13%),说明研究区整体上生态系统的碳汇能力呈现出增强趋势。(3)研究区NEP与气温和降水均呈现出正相关关系,但NEP与降水的相关系数(0.0904)强于与气温的相关系数(0.0455)。(4)研究区内人类活动对NEP正负影响的贡献率分别是50.24%和49.76%。

关键词：净生态系统生产力变化趋势时空变化气候因子贡献率桂西南

多轴非规则载荷下船体结构低周疲劳裂纹萌生寿命研究

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多轴非规则载荷下船体结构低周疲劳裂纹萌生寿命研究

作者：张世强北部湾大学

学位级别：硕士

随着船舶大型化和高强度钢材的广泛应用,船舶结构所受的应力及变形也越来越大,船舶结构的低周疲劳损伤问题日益凸显,尤其是在恶劣海况下,船体结构承受多轴非规则载荷的影响,不仅会引发低周疲劳破坏,还会导致明显的累积塑性破坏。在累积... 详细信息

随着船舶大型化和高强度钢材的广泛应用,船舶结构所受的应力及变形也越来越大,船舶结构的低周疲劳损伤问题日益凸显,尤其是在恶劣海况下,船体结构承受多轴非规则载荷的影响,不仅会引发低周疲劳破坏,还会导致明显的累积塑性破坏。在累积塑性破坏下,疲劳裂纹的萌生对船舶安全性构成了严重威胁。因此,采用基于累积塑性破坏的低周疲劳分析能够更加准确地评估船体结构的疲劳寿命。通过理论分析、有限元仿真和实验研究相结合的方法,主要研究了多轴非规则低周疲劳载荷作用下十字型船体裂纹板的累积塑性破坏规律及其裂纹萌生寿命。主要研究工作如下:(1)在本构模型的基础上,通过理论分析得到裂纹尖端弹塑性区域的应力分布函数,并结合HRR理论推导出多轴低周疲劳载荷下裂纹尖端应力应变场,使用Abaqus软件添加Chaboche随动硬化模型参数,对多轴非规则低周疲劳载荷下Q345钢十字型船体板进行模拟,建立裂纹尖端区域的应力应变场模型,探讨船体结构在多轴低周疲劳载荷下裂纹尖端的应力应变相互作用关系。(2)基于弹塑性断裂力学的理论框架,分析了不同应力比R、相位差φ、双轴应力比λ加载路径以及高低幅、低高幅载荷次序对裂纹尖端累积塑性变形的影响。并通过Newton-Raphson迭代法,得到船体板低周疲劳累积塑性破坏的理论解,应用有限元仿真,探究裂纹尖端低周疲劳与累积塑性破坏的耦合作用关系。(3)基于累积塑性破坏理论,提出十字型船体板在低周疲劳载荷下裂纹萌生寿命的理论解。从裂纹萌生扩展至临界长度过程,通过短裂纹理论对裂纹尖端的疲劳应力集中系数进行理论修正。在多轴非规则载荷加载下,应力比、相位差和双轴应力比影响因素的改变和短裂纹的形成对裂纹尖端累积塑性变形影响很大,从而对低周疲劳裂纹萌生寿命产生显著影响。(4)通过对Q345钢制的含预制倾斜裂纹十字型船体板试件进行不同加载路径下的裂纹萌生寿命实验,探究了多轴非规则低周疲劳载荷对船体板累积塑性变形和疲劳裂纹萌生寿命的影响,分析了断口形貌特征。通过将疲劳裂纹萌生的理论模型与实验数据进行对比,仿真与实验数据趋势一致,验证了模型的准确性。

关键词：多轴低周疲劳非规则加载累积塑性疲劳裂纹萌生寿命

中西太平洋大眼鲷资源时空分布特征与渔情预报研究

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中西太平洋大眼鲷资源时空分布特征与渔情预报研究

作者：高源北部湾大学

学位级别：硕士

大眼鲷(Priacanthus spp.)是一种暖水性近底层鱼类,广泛分布于世界各大暖水性海域,是亚洲渔业中重要的渔获物之一。大眼鲷鱼因其肉质鲜美、富含营养,深受国内外消费者的青睐,具有较高的经济价值。然而,中国南海北部等近海渔业资源在长... 详细信息

大眼鲷(Priacanthus spp.)是一种暖水性近底层鱼类,广泛分布于世界各大暖水性海域,是亚洲渔业中重要的渔获物之一。大眼鲷鱼因其肉质鲜美、富含营养,深受国内外消费者的青睐,具有较高的经济价值。然而,中国南海北部等近海渔业资源在长期高强度的捕捞活动中日渐衰退,大眼鲷鱼的渔业资源正遭受巨大压力和破坏。随着近些年南海大眼鲷鱼渔业资源的衰退,针对中西太平洋海域大眼鲷鱼的完整渔场空间分布研究已经迫在眉睫。中西太平洋海域大眼鲷鱼资源量丰富,是各国捕捞作业的主要渔场。针对该海域开展相关的渔情预报工作,可对缓解南海海域大眼鲷渔业资源压力、提高大眼鲷鱼渔获量与减少盲目寻找渔场起到了积极作用。本研究根据西太平洋渔业委员会(Western and Central Pacific Fisheries Commission,WCPFC)提供的2005-2020年中西太平洋大眼鲷鱼的生产数据,研究了大眼鲷时空分布特征,分析了海洋环境与大眼鲷渔场分布之间的关系,在此基础上建立了中西太平洋大眼鲷渔情预报模型。主要结论如下:(1)通过中西太平洋大眼鲷鱼生产资料,分析其时空分布特征。研究结果表明,中西太平洋大眼鲷鱼的历年渔获量正在逐年减少,单位努力渔获量(CPUE)随渔获量进行相应波动,但并未有逐年下降的趋势;各月际的CPUE与渔获量有较为明显的差异,1-6月为渔获量高产期,在7-9月迎来3个月左右的低谷期后逐步恢复渔获量;历年来的渔获量重心分布呈从西到东移动,近几年主要分布在170°E-175°E;各月产量的重心分布呈东南与西北两海域间规律化循环移动。上述中西太平洋大眼鲷鱼的逐年时空分布变化主要由于渔场捕捞开发后不断开发新的渔场所导致;逐月时空分布变化主要因为不同月份海表温度等因素的变化而进行迁移。(2)通过广义加性模型(GAM)与决策树模型(CART)分析中西太平洋大眼鲷鱼渔场与环境因子之间的关系。研究表明,在GAM模型中,海表面高度(SSH)对大眼鲷鱼中心渔场影响最大,达到40.79%,其次分别为海表面温度(SST)、海表面盐度(SSS)、叶绿素a浓度(Chl-a)、纬度、月份、年份、经度。决策树模型中,SST对大眼鲷鱼中心渔场影响最大,达到30%,其次是SSS、纬度、Chl-a、年份、SSH、月份、经度。根据GAM模型与决策树模型结果进行对比,发现年份、月份、Chl-a、SST、SSS与经纬度对CPUE的影响趋势均较为相似,且SST与SSS均为各因素对CPUE影响排名前三位。(3)中西太平洋大眼鲷鱼渔情预报模型的建立。研究表明,在五种不同环境因子的模型中,包含(SSS、SST、SSH与Chl-a)的多因子预报模型效果最佳。在随机森林模型(Random Forest,RF)与XGBoost模型(Xtreme Gradient Boosting)的验证中,预测结果与实际值之间均存在显著的相关性,拟合结果较好。针对渔区未来CPUE的预测中,在整个渔区与CPUE前十海域的预测均有较好表现,预测误差较小,预测值波动趋势与实际值保持一致,但具有两个月左右的滞后性。在渔区未来渔获量的预测中,总渔区渔获量与渔获量前十海域的预测效果较好,预测误差较小,预测值波动趋势与实际值保持一致。在渔区未来CPUE预测差值的时空分布中,年初与年末期间渔区CPUE的预测值与实际值大小基本持平,而年中期间渔区多数的预测CPUE值大于实际CPUE值。模型对比中,随机森林模型各项数值均优于XGBoost模型,因此确定随机森林为最优预报模型。

关键词：大眼鲷中西太平洋中心渔场时空分布环境因子渔情预报

微藻及藻—菌体系对南美白对虾养殖尾水净化效果研究

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微藻及藻—菌体系对南美白对虾养殖尾水净化效果研究

作者：单丽雯北部湾大学

学位级别：硕士

南美白对虾（Litopenaeus vannamei）高密度养殖造成养殖水体有机物、氮磷等营养盐含量过高及养殖尾水未经处理直接排放加剧了近岸水域富营养化,严重阻碍了对虾养殖业绿色可持续发展。为有效降低养殖尾水中氮、磷等营养物质含量,使其达... 详细信息

南美白对虾（Litopenaeus vannamei）高密度养殖造成养殖水体有机物、氮磷等营养盐含量过高及养殖尾水未经处理直接排放加剧了近岸水域富营养化,严重阻碍了对虾养殖业绿色可持续发展。为有效降低养殖尾水中氮、磷等营养物质含量,使其达到排放标准,实现养殖尾水循环利用。本文以小球藻（Chlorella vulgaris）、钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）和球等鞭金藻（Isochrysis galbana）作为南美白对虾尾水处理用微藻,比较三种藻在常规条件下、优势微藻-钝顶螺旋藻在不同光质条件下（红光、蓝光、绿光）和钝顶螺旋藻-枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）体系下对养殖尾水中氮、磷等物质去除情况及藻自身生长状况,从而为对虾尾水绿色处理中微藻的选择及人工改造微藻手段提供科学参考。（1）在常规条件下,三种微藻在对虾养殖尾水中均可存活。其中,钝顶螺旋藻较其它两种微藻对尾水中氮、磷等营养物质去除效果和自身生物质积累方面具有明显优势。钝顶螺旋藻经过12天培养后,干重由0.11 g/L达到0.58 g/L,增量达5.27倍,且对虾养殖尾水中的总磷（TP）、总氮（TN）氨、氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）和化学需氧量（CODMn）含量分别从1.36 mg/L、14.82 mg/L、1.54 mg/L、4.03 mg/L和46.72 mg/L下降到0.19 mg/L、1.96 mg/L、0.13 mg/L、1.53 mg/L和4.08 mg/L,最大去除率分别为86.02%、86.77%、91.55%、62.03%和91.27%。而小球藻和球等鞭金藻在对虾养殖尾水中生长及对氮、磷等营养物质去除效果低于钝顶螺旋藻。（2）在不同光质条件下,钝顶螺旋藻干重积累从高到低分别为红光、白光、绿光和蓝光。其中,在红光条件下促进钝顶螺旋藻生长,干重由0.14g/L增长为0.65 g/L,而处于蓝光条件下的钝顶螺旋藻生长缓慢,其干重占红光条件下干重的54.67%。在红光条件下,养殖尾水中的TP、TN、NH4+-N和NO3--N的去除率分别为91.27%、89.17%、92.74%和80.71%,而蓝光条件下,养殖尾水中的TP、TN、NH4+-N和NO3--N的去除率分别为64.28%、62.54%、64.00%和60.66%。（3）在藻-菌体系下,藻-菌共生对尾水中的氮、磷等营养物质有明显的去除效果,对虾养殖尾水中TP、TN、NH4+-N和NO3--N的含量分别从1.42mg/L、14.15 mg/L、1.56 mg/L和4.01 mg/L下降至0.10 mg/L、1.93 mg/L、0.15 mg/L和0.53 mg/L,去除率分别为92.25%、86.36%、90.38%和86.78%,而单菌体系对尾水中氮、磷等营养物质去除效果显著低于藻-菌体系（P<0.05）,对虾养殖尾水中TP、TN、NH4+-N和NO3--N去除率分别为28.57%、19.72%、28.48%和34.78%。综上,本研究筛选出有效去除对虾养殖尾水中氮、磷等物质的优势藻种-钝顶螺旋藻,红光为钝顶螺旋藻生长提供优质光质,藻-菌体系促进藻类生长,提高体系促进养殖尾水脱氮除磷的效果,为藻类在净化养殖水体、资源化利用等方面提供了科学依据。

关键词：微藻对虾养殖尾水脱氮除磷光质藻-菌共生

畜禽粪便与豆渣发酵饵料对疣吻沙蚕生长、营养及肠道菌群的影响

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畜禽粪便与豆渣发酵饵料对疣吻沙蚕生长、营养及肠道菌群的影响

作者：周庆兰北部湾大学

学位级别：硕士

疣吻沙蚕(Tylorrhynchus heterochaetus)俗称禾虫,是一种海洋多毛类动物,其富含多种营养成分,蛋白质含量高,且氨基酸和脂肪酸的组成多样化,不仅含有多种必需氨基酸,而且富含不饱和脂肪酸,具有重要的营养价值和经济价值。随着疣吻沙蚕人... 详细信息

疣吻沙蚕(Tylorrhynchus heterochaetus)俗称禾虫,是一种海洋多毛类动物,其富含多种营养成分,蛋白质含量高,且氨基酸和脂肪酸的组成多样化,不仅含有多种必需氨基酸,而且富含不饱和脂肪酸,具有重要的营养价值和经济价值。随着疣吻沙蚕人工繁育技术的突破,疣吻沙蚕养殖业也随之兴起,但目前对疣吻沙蚕养殖的基础理论研究较少。本研究以疣吻沙蚕为对象,通过使用不同比例的鸽粪、牛粪和豆渣发酵作为饵料进行为期50天的养殖试验,探究了9组不同配比饵料对疣吻沙蚕的生长特性、营养成分和肠道菌群结构等方面的影响,为疣吻沙蚕的增养殖和饲料配方的开发提供一定的理论参考。主要研究结果如下:1.畜禽粪便与豆渣发酵的饵料可显著提高疣吻沙蚕的生长性能。以体重变化、体长变化、增长率和特定生长率为生长指标探究疣吻沙蚕生长发育水平。当鸽粪:牛粪:豆渣配比为4:8:8时,饵料粗蛋白含量为15.48±0.12%,疣吻沙蚕体重的增长率为237.81±25.48%,体长的增长率为77.87±2.10%,均显著高于其它投喂组。2.畜禽粪便与豆渣发酵的饵料可显著提高疣吻沙蚕的营养组成与含量。当鸽粪:牛粪:豆渣比例为4:8:8时,疣吻沙蚕的各营养组成与含量最为丰富;粗蛋白含量(9.66±0.12%)、氨基酸总量(70.27±1.00g/kg)与脂肪酸总量(8.24±0.19g/kg)处于最高水平,n-3与n-6系列等多不饱和脂肪酸含量在各试验组中占据主要优势。3.有机肥的投喂显著提高了疣吻沙蚕肠道菌群和土壤微生物的多样性以及丰富度。投喂组疣吻沙蚕肠道的变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度分别为52.57%和13.63%,均显著高于对照组(32.00%和10.39%)。

关键词：疣吻沙蚕畜禽粪便豆渣生长营养组成肠道菌群

典型亚热带养殖海湾入海河口区水体磷形态时空分布及环境意义

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典型亚热带养殖海湾入海河口区水体磷形态时空分布及环境意义

作者：黄莹北部湾大学

学位级别：硕士

磷作为海洋浮游植物生长必需的营养要素,其在近海生源要素的生物地球化学循环过程中发挥着重要作用,也是近年来河口海湾水体富营养化、有害赤潮频发及季节性低氧发生的重要诱因之一。入海河口区是淡水与海水相互交汇的关键地带,该区域... 详细信息

磷作为海洋浮游植物生长必需的营养要素,其在近海生源要素的生物地球化学循环过程中发挥着重要作用,也是近年来河口海湾水体富营养化、有害赤潮频发及季节性低氧发生的重要诱因之一。入海河口区是淡水与海水相互交汇的关键地带,该区域磷的迁移转化过程会受物理、化学和生物等因素的共同影响,其最终的归宿行为与赋存形态不仅影响水体和沉积物地球化学过程,也在很大程度上影响海洋生态系统的功能。因此,开展海湾入海河口区水体磷形态时空分布及环境意义研究可为近海水体富营养化污染防治与生态修复提供科学依据,对渔业资源可持续发展具有重要的现实和长远意义。本文以茅尾海入海河口区为研究区域,分别于2022年7月(夏季)和12月(冬季)对茅岭江入海河口区以及2023年7月(夏季)对钦江入海河口区进行现场采集表层水,分析水体溶解相、颗粒相和胶体相中不同形态磷的浓度,阐明其时空分布特征及其影响因素,明确水体不同相各形态磷的来源及其环境意义。主要研究结果如下:(1)夏季茅岭江入海河口区总溶解态磷(TDP)平均浓度为1.55±0.51μM,其中溶解无机磷(DIP)和溶解有机磷(DOP)分别占TDP的51±5%和49±5%;冬季TDP平均浓度为2.37±0.99μM,其中DIP和DOP分别占TDP的44±6%和56±6%。夏季TDP中DIP占比较高,冬季则以DOP为主。夏季总颗粒态磷(TPP)平均浓度为2.26±1.88μM,其中颗粒无机磷(PIP)和颗粒有机磷(POP)分别占TPP的43±7%和57±7%;冬季TPP平均浓度为1.35±0.47μM,其中PIP和POP分别占TPP的72±6%和28±6%。夏季TPP以POP为主,冬季则以PIP为主。夏、冬季茅岭江入海河口区胶体无机磷(CIP)平均浓度分别为0.23±0.18μM和0.39±0.32μM,胶体有机磷(COP)平均浓度分别为0.46±0.11μM和0.64±0.22μM。夏、冬季胶体磷中COP均占比较高。(2)夏季钦江入海河口区TDP平均浓度为1.65±0.25μM,其中DIP和DOP分别占TDP的48±4%和52±4%。TPP平均浓度为1.89±0.73μM,其中PIP和POP分别占TPP的65±12%和35±12%。与夏季茅岭江入海河口区相反,夏季钦江入海河口区TDP中DOP占比较高,TPP则以PIP为主。夏季钦江入海河口区CIP平均浓度为0.38±0.17μM,COP平均浓度为0.54±0.16μM,这与夏季茅岭江入海河口区胶体磷中COP占比较高相一致。(3)夏季茅岭江入海河口区DIP、DOP和TDP均呈现由河流至外海逐渐递减的分布趋势,冬季则均呈现由河流至外海先增后减的分布趋势。夏季钦江入海河口区DIP、DOP和TDP高值区均位于河流和河口区。夏季茅岭江和钦江入海河口区PIP、POP和TPP高值区均位于河口区,而冬季茅岭江入海河口区高值区则均位于河口区及外海。夏季茅岭江入海河口区CIP呈现由河流至外海先增后减的分布趋势,冬季则呈现先降后增再降的变化趋势。夏、冬季COP与冬季CIP分布特征相一致。相关性分析表明,茅岭江和钦江入海河口区溶解相、颗粒相和胶体相中不同形态磷时空分布主要受河流输入、沉积物再悬浮及生物过程等综合因素影响。颗粒磷的物理吸附解吸、生物摄取和胶体磷絮凝/光解转化可能是导致夏季茅岭江和钦江入海河口区TDP和TPP迁移转化的重要因素。冬季茅岭江外海区存在溶解磷和胶体磷向颗粒磷转化,夏季钦江外海区存在胶体磷向颗粒磷转化。(4)夏、冬季茅岭江入海河口区水体CIP占DIP分别为24±12%和31±18%,COP占DOP分别为62±5%和53±17%。夏季钦江入海河口区CIP占DIP为47±17%,COP占DOP为63±17%。夏季茅岭江入海河口区由河流至外海CIP呈现大分子胶体团(50 k Da～0.45μm)向小分子胶体团(30 k Da～50 k Da)转化,COP则相反。冬季茅岭江入海河口区由河流至外海CIP和COP均呈现小分子胶体团(30 k Da～50 k Da)向大分子胶体团(50k Da～0.45μm)转化。夏季钦江入海河口区由河流至外海CIP则呈现由大分子胶体团(50 k Da～0.45μm)向小分子胶体团(10 k Da～30 k Da)转化再向大分子胶体团(50 k Da～0.45μm)转化,而COP仅由小分子胶体团(10 k Da～30k Da)向大分子胶体团(50 k Da～0.45μm)转化。(5)夏、冬季茅岭江入海河口区水体溶解有机质(DOM)中溶解有机碳(DOC)与DOP的摩尔比值(C/P)范围(平均值)分别为303～496(407±66)和173～373(261±75),表明茅岭江入海河口区DOM中含磷有机化合物在输送和降解过程中优先被分解,导致C/

关键词：磷形态时空分布影响因素迁移转化入海河口区

常/变幅低周疲劳载荷下船体板表面裂纹破坏与断裂研究

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常/变幅低周疲劳载荷下船体板表面裂纹破坏与断裂研究

作者：邓川奥北部湾大学

学位级别：硕士

船舶在实际航行中会遇到各种复杂的载荷,这些载荷会随着时间、海况、航行状态等因素变化,导致船体板不断受到各种载荷的作用,尤其是低周疲劳载荷,这些载荷会导致船体结构的累积损伤,最终可能引发裂纹的形成和扩展。传统的船舶结构设计... 详细信息

船舶在实际航行中会遇到各种复杂的载荷,这些载荷会随着时间、海况、航行状态等因素变化,导致船体板不断受到各种载荷的作用,尤其是低周疲劳载荷,这些载荷会导致船体结构的累积损伤,最终可能引发裂纹的形成和扩展。传统的船舶结构设计和评估往往侧重于常幅(constant amplitude)载荷下的疲劳寿命预测,这种载荷模式假设载荷大小和频率在船舶的整个使用寿命内保持不变。然而,实际海洋环境中的载荷是动态变化的,即变幅(variable amplitude)载荷,这种载荷模式更符合实际情况,对船体板的影响也更为复杂。单峰过载为最常见的变幅载荷是指在常幅加载中引入一个高于常幅的载荷,然后恢复到正常载荷水平。这种载荷模式在实际船舶航行中通常由突发的恶劣天气、紧急操作或意外事件而发生。单峰过载的研究对于提高船舶结构的安全性、可靠性和经济性具有重要作用。它不仅有助于改进船舶设计,还能为船舶的操作、维护和风险管理提供科学依据。主要工作如下:(1)通过理论分析、数值计算以及实验对船体板在常幅及变幅低周疲劳载荷作用下表面裂纹尖端的应力应变分布进行了数值仿真分析。研究了不同应力比、椭圆形状因子和过载比对裂纹尖端应力应变场的影响。通过控制变量分析,揭示了这些因素如何影响裂纹尖端的累积塑性变形、残余应力分布以及裂纹扩展速率。(2)裂纹闭合效应对于理解和预测疲劳裂纹扩展速率至关重要。本研究结合理论分析,通过有限元模拟和实验研究,探讨了裂纹闭合参数的定义和计算方法,及其对疲劳裂纹扩展速率的具体影响。(3)在过载效应对裂纹扩展行为的影响部分,本研究深入研究了过载效应对裂纹扩展行为的影响。通过实验和数值模拟,分析了单峰过载和双峰过载条件下裂纹尖端应力应变场的变化,以及不同过载比和应力比对裂纹扩展速率的变化。

关键词：变幅加载表面裂纹应力应变场闭合效应疲劳裂纹扩展

合浦绒螯蟹对高温胁迫的响应及四种热休克蛋白基因克隆及表达

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合浦绒螯蟹对高温胁迫的响应及四种热休克蛋白基因克隆及表达

作者：付倩妮北部湾大学

学位级别：硕士

随着全球变暖的出现,高温成为制约水产养殖业发展的主要因素之一,影响着蟹类抗氧化能力及免疫能力导致病害发生,对未来合浦绒螯蟹规模化人工养殖存在潜在威胁。热休克蛋白能够在高温胁迫下帮助生物机体的细胞维持活力,增强细胞耐受性。... 详细信息

随着全球变暖的出现,高温成为制约水产养殖业发展的主要因素之一,影响着蟹类抗氧化能力及免疫能力导致病害发生,对未来合浦绒螯蟹规模化人工养殖存在潜在威胁。热休克蛋白能够在高温胁迫下帮助生物机体的细胞维持活力,增强细胞耐受性。本论文通过对热应激下合浦绒螯蟹的病理情况、氧化指标变化、HSP基因克隆及表达规律的研究以探索其对高温胁迫的响应。主要研究结果如下:(1)合浦绒螯蟹的HE染色切片结果显示:高温胁迫能导致个体死亡。热应激下合浦绒螯蟹肝胰腺细胞发生空泡化,腺管中央出现空腔;鳃组织中的鳃叶排列不规则,鳃丝逐渐萎缩;心脏组织出现炎细胞浸润,空泡化等现象。(2)氧化指标结果显示:高温胁迫下合浦绒螯蟹的肝胰腺、鳃、心脏组织的SOD活性均在3-6h显著升高。MDA含量在肝胰腺中均在3h达到峰值,分别为对照组的1.27倍和3.26倍,而在鳃中至12h时显著性升高,分别为对照组的1.22倍和1.63倍;在心脏中,MDA含量与对照组有显著性差异。T-AOC活性在肝胰腺中均呈现随着时间逐渐上升的趋势,在鳃中均在3h显著性增高后下降,在心脏中的活性均有显著升高的趋势。(3)使用RT-PCR技术克隆得到了合浦绒螯蟹HSP10、HSP40、HSP60和HSP70基因。四个基因的CDS分别为309、1191、1734、1956 bp,分别编码102、396、577、651个氨基酸。四种蛋白均显示与中华绒螯蟹的亲缘关系较近。合浦绒螯蟹HSP10含有一个Cpn10和一个GroES结构域,HSP40包含DnaJ和DnaJ＿C结构域,HSP60含有GroEL与Cpn60＿TCP1结构域,HSP70含有HSP70和DnaK结构域。(4)通过qRT-PCR技术检测结果显示,合浦绒螯蟹HSP10、HSP40、HSP60和HSP70基因均在心脏高表达,在鳃和肝胰腺中表达次之。高温胁迫下合浦绒螯蟹四种基因相对表达量均有显著性变化。35℃实验组中,肝胰腺和鳃的表达量均在3-6h内显著升高;在心脏中,31℃实验组上升趋势快于35℃实验组,两个实验组与对照组有显著性差异(P<0.05)。综上,本研究结果可推测高温胁迫会造成合浦绒螯蟹组织受到氧化应激损伤,引起组织病理学变化。合浦绒螯蟹机体内部能够通过抗氧化调控能力抵抗高温刺激,HSP能够通过诱导表达在协助合浦绒螯蟹抵抗高温胁迫过程中发挥重要作用。

关键词：合浦绒螯蟹高温胁迫氧化指标组织病理热休克蛋白基因克隆