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准分布式声波传感系统瑞利散射串扰抑制技术

光学学报 2024年第1期44卷 442-450页

作者：路阳李俐凡黄秋阳王建飞胡晓阳陈默孟洲国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410073

提出一种瑞利散射信号诱导串扰抑制技术。理论分析表明,采用相位调制器对高相干连续光施加余弦相位调制,可通过设置相位调制频率抑制瑞利散射信号和由其诱导产生的通道串扰,余弦相位调制的幅度越大,串扰抑制效果越好。以基于弱反射率光... 详细信息

提出一种瑞利散射信号诱导串扰抑制技术。理论分析表明,采用相位调制器对高相干连续光施加余弦相位调制,可通过设置相位调制频率抑制瑞利散射信号和由其诱导产生的通道串扰,余弦相位调制的幅度越大,串扰抑制效果越好。以基于弱反射率光纤光栅的准分布式声波传感系统为例,开展了瑞利散射诱导通道串扰抑制技术实验研究,实验中串扰抑制了23.85 dB,实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：光纤光学光纤传感分布式光纤传感分布式声波传感光纤布拉格光栅

波-流联合作用下的方箱-墙面系统水波共振研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王赤忠杨书恒郑宇谦浙江大学海洋学院

本文采用开源软件OpenFOAM中的两相流求解器interFoam对波-流联合作用下方箱-墙面系统窄缝内的水波共振问题进行了数值模拟，分析流速、入射波波高以及窄缝间距对窄缝内水波共振的影响。通过改变流速、入射波波高和窄缝间距来研究窄缝... 详细信息

本文采用开源软件OpenFOAM中的两相流求解器interFoam对波-流联合作用下方箱-墙面系统窄缝内的水波共振问题进行了数值模拟，分析流速、入射波波高以及窄缝间距对窄缝内水波共振的影响。通过改变流速、入射波波高和窄缝间距来研究窄缝内波高和作用在方箱上的水动力峰值的变化，揭示了波高和水动力峰值随这些参数变化的规律。部分计算结果和相关文献进行的比较验证了本文的数值模型是可靠的。研究发现：随着流速增大，共振时对应的无因次波数kh变小，而窄缝内波高和作用在方箱上的水平水动力峰值明显增大；入射波波高对共振频率影响较小，而随着入射波波高变大，窄缝内波高最大值、水平力和垂向力最大值则总体变小；随着窄缝间距变大，共振时的无因次波数变小，波高最大值和水平力最大值则减小。

关键词：波-流-体相互作用狭缝水波共振粘性数值水槽 OpenFOAM

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基于权重的AHP判断矩阵一致性调整方法

国防科技大学学报 2024年第1期46卷 179-186页

作者：耿正霖吴佳妮程兴华包长春国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410073

传统的判断矩阵调整方法计算得到的权重不能最大限度地保留原始判断矩阵的信息。为此,提出一种基于权重的判断矩阵调整方法。该方法根据权重的性质,构造完全一致矩阵,利用AdaGrad最速下降法对矩阵进行拟合,使该矩阵相对于原始判断矩阵... 详细信息

传统的判断矩阵调整方法计算得到的权重不能最大限度地保留原始判断矩阵的信息。为此,提出一种基于权重的判断矩阵调整方法。该方法根据权重的性质,构造完全一致矩阵,利用AdaGrad最速下降法对矩阵进行拟合,使该矩阵相对于原始判断矩阵的总改变量最小,以其对应的权重作为矩阵的计算结果。数值计算结果表明,该方法相比于其他方法,权重对原始判断信息的保留度更高,且不需要反复进行矩阵一致性检验。

关键词：层次分析法判断矩阵一致性调整 AdaGrad

基于射线追踪技术与电磁等效原理的几何光学近似模型的设计与验证

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光学学报 2024年第12期44卷 18-30页

作者：赵嘉琦胡帅党蕊君刘磊刘西川肖瑶国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410000

对于大尺度参数粒子的光散射特性,目前国内研究大多采用传统几何光学近似模型(GOM)对其进行计算,但该方法在计算尺度参数小于300的粒子时效果变差。对此,将电磁等效原理与射线追踪技术相结合,并考虑衍射以及粒子吸收的影响,自主开发了一... 详细信息

对于大尺度参数粒子的光散射特性,目前国内研究大多采用传统几何光学近似模型(GOM)对其进行计算,但该方法在计算尺度参数小于300的粒子时效果变差。对此,将电磁等效原理与射线追踪技术相结合,并考虑衍射以及粒子吸收的影响,自主开发了一套GOM,实现了GOM计算范围的拓展。将本文计算结果与不变嵌入T矩阵模型、物理-几何光学近似模型进行对比。结果表明,本文计算结果同其他模型的结果具有较高的一致性,本文模型可为大尺度冰晶粒子光散射计算提供有效手段。

关键词：大气光学非球形粒子几何光学近似光散射

副炭疽芽孢杆菌的胞内外代谢物差异及关键代谢物分析

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热带海洋学报 2024年

作者：刘帅刘雪睿张睿郭祥瑞于蓁孙浩张燕英烟台大学海洋学院

受气候变化及人类活动的影响,海洋水母暴发已经成为近岸海域严重的生态灾害,威胁海洋生态系统及沿海经济的发展。灾害水母防治成为全球范围内的亟待解决的问题。微生物在海洋无脊椎动物的生长发育过程中发挥着重要作用,调节着水母等海... 详细信息

受气候变化及人类活动的影响,海洋水母暴发已经成为近岸海域严重的生态灾害,威胁海洋生态系统及沿海经济的发展。灾害水母防治成为全球范围内的亟待解决的问题。微生物在海洋无脊椎动物的生长发育过程中发挥着重要作用,调节着水母等海洋无脊椎动物生活史的进程。我们利用菌株与海月水母浮浪幼虫共培养实验,筛选获得一株能够抑制海月水母浮浪幼虫附着变态的副炭疽芽孢杆菌(Bacillus paranthracis) SG49,但其关键的代谢物尚不清楚,抑制机制有待进一步解析。本研究利用非靶向代谢组学技术对菌株SG49的胞内和胞外代谢产物进行检测,分析二者的差异,筛选抑制浮浪幼虫附着变态的潜在关键代谢产物。研究结果表明菌株SG49胞内外代谢产物有较大差异,筛选出了7个具有潜在抑制活性的物质,分别为3-羟基-2-氧吲哚、卡那霉素、安普霉素、链霉素、硫酸链霉素、没食子酸和松柏醇,这些代谢产物能够抑制细菌生物被膜的形成,并能抑制微生物的生长。研究结果为利用微生物资源进行灾害水母防治提供理论依据及菌株资源。

关键词：微生物海月水母浮浪幼虫附着变态代谢组学

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扭曲舵潜艇的水动力性能及尾流场特性研究

哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：叶金铭张迪郑子涵杨万里海军工程大学舰船与海洋学院

为了研究新型扭曲舵对潜艇水动力性能及尾流场特性的影响，本文采用SST k-ω湍流模型结合全域结构网格分别对带扭曲舵和常规舵的SUBOFF潜艇模型进行模拟计算，对比并分析常规舵潜艇和扭曲舵潜艇在自航状态下的推进性能、螺旋桨叶片压力... 详细信息

为了研究新型扭曲舵对潜艇水动力性能及尾流场特性的影响，本文采用SST k-ω湍流模型结合全域结构网格分别对带扭曲舵和常规舵的SUBOFF潜艇模型进行模拟计算，对比并分析常规舵潜艇和扭曲舵潜艇在自航状态下的推进性能、螺旋桨叶片压力分布和尾流场速度分布。结果显示：相对于常规舵潜艇，扭曲舵潜艇达到自航状态时螺旋桨所需的转速降低，桨叶吸力面压力最小值提高，尾流场中的周向速度显著降低，螺旋桨的推进效率提高了约7.67％，且扭曲舵并不会对潜艇阻力产生太大影响，为提高潜艇推进性能提供了新的途径。

关键词：潜艇扭曲舵 SUBOFF 自航水动力性能推进效率尾流场特性螺旋桨表面压力周向速度

基于改进生成函数的多元状态复杂系统可靠性重要度分析

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兵工学报 2024年

作者：史跃东钱超邵松世胡俊波海军工程大学舰船与海洋学院

研究多元状态复杂系统的可靠性重要度，有助于分析确定系统设计的潜在技术薄弱环节，对于实现系统状态性能的精细化管理意义重大。通过引入改进生成函数模型，并构建面向特定“状态可达门限”的系统层级生成函数，给出一类能够适应“多... 详细信息

研究多元状态复杂系统的可靠性重要度，有助于分析确定系统设计的潜在技术薄弱环节，对于实现系统状态性能的精细化管理意义重大。通过引入改进生成函数模型，并构建面向特定“状态可达门限”的系统层级生成函数，给出一类能够适应“多元”状态复杂任务功能系统的可靠性重要度通用化封闭解算体系与高精度分析算法。工程案例验证结果表明：新算法适用范围广、可靠性重要度分辨精度高，更便于实现复杂系统可靠状态的精细化管理；新算法程式化运算资源要求低，可规避大维度复杂系统状态微分解算的技术瓶颈，工程应用价值更突出。研究结果可拓展应用于多元状态复杂系统其他通用质量特性的重要度分析与精细化管理，并对于科学筹措配套保障资源、合理规划预防性维修工作具有重要技术指导作用。

关键词：复杂系统多元状态可靠性重要度分析改进生成函数精细化管理

天鹅湖沉积物中解磷菌的解磷能力及其对硬毛藻生长的影响

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生态环境学报 2024年第4期33卷 633-644页

作者：姜晓静谢嘉慧马凯高丽烟台大学海洋学院山东烟台264005

沉积物是维持有害藻华的重要营养来源,其中解磷菌对水体磷的循环起着关键的驱动作用,研究藻华暴发过程中解磷菌与沉积物磷释放的关系具有重要意义。为探讨解磷菌对瀉湖沉积物磷释放以及绿潮硬毛藻(Chaetomorpha sp.)生长的影响,以前期... 详细信息

沉积物是维持有害藻华的重要营养来源,其中解磷菌对水体磷的循环起着关键的驱动作用,研究藻华暴发过程中解磷菌与沉积物磷释放的关系具有重要意义。为探讨解磷菌对瀉湖沉积物磷释放以及绿潮硬毛藻(Chaetomorpha sp.)生长的影响,以前期从天鹅湖分离的2株解有机磷细菌(OPB)(Geobacillus stearothermophilus,Bacillus pumilus)和藻华区沉积物为试材进行室内模拟试验,分析了不同OPB接种条件下上覆水总磷(TP)、可溶性磷(SRP)、硬毛藻生物量以及藻体磷含量等参数的差异,比较了试验前后沉积物碱性磷酸酶活性(APA)及磷赋存形态的变化。结果表明:试验期间不同处理水体TP和SRP含量的变幅分别为0.018-0.621 mg·L^(−1)和0.004-0.376 mg·L^(−1),解磷菌接种明显促进了沉积物磷的释放。无藻条件下,菌液量对水体TP和SRP含量具有极显著影响;各接种组TP含量均表现为高菌量大于低菌量处理,SRP含量在***接种处理的高低菌量间差异较大。试验结束时,接种组沉积物中APA均高于未接种组(差值为0.01-0.81μmol·g^(−1)·h^(−1)),表明OPB可通过分泌碱性磷酸酶等来促进沉积物磷的释放。在大多数处理中,沉积物NH4Cl-P和NaOH-P含量均较初始值有所降低。在***低菌量接种处理中,硬毛藻生长较好,藻体磷含量和磷富集量显著高于其余处理。研究表明,OPB接种能明显促进天鹅湖沉积物磷的释放以及硬毛藻生长,其中***具有较强的碱性磷酸酶分泌能力,且对藻华区沉积物具有较强的解磷能力。从沉积物、解磷菌和大型藻华之间的相互作用关系来看,解磷菌对于近海水体绿潮硬毛藻暴发的影响不容忽视。

关键词：有机解磷菌沉积物磷释放碱性磷酸酶硬毛藻天鹅湖

芽孢杆菌属解磷菌对天鹅湖瀉湖不同类型沉积物的解磷能力

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海洋环境科学 2024年第3期43卷 348-358,367页

作者：谢嘉慧姜晓静马凯高丽烟台大学海洋学院山东烟台264005

磷是海洋浮游植物生长所必需的营养元素,而过量的磷负荷会导致水体富营养化。解磷菌是影响磷再生的一个重要因素,在水体磷的生物地球化学循环中发挥着关键作用。为了研究无机解磷菌(IPB)对天鹅湖瀉湖不同湖区沉积物的解磷能力,本研究以... 详细信息

磷是海洋浮游植物生长所必需的营养元素,而过量的磷负荷会导致水体富营养化。解磷菌是影响磷再生的一个重要因素,在水体磷的生物地球化学循环中发挥着关键作用。为了研究无机解磷菌(IPB)对天鹅湖瀉湖不同湖区沉积物的解磷能力,本研究以前期从湖中心沉积物中筛选的两株芽孢杆菌属(Bacillus sp.)解磷菌及4个湖区的表层沉积物为试验材料,通过室内模拟试验分析了不同解磷菌接种条件下水体pH、DO、总磷(TP)、可溶性磷(SRP)等参数的动态变化,探究了解磷菌对沉积物各形态无机磷转化的影响。结果表明,试验期间,上覆水体DO浓度及pH均呈不同程度的下降趋势,沉积物-水界面很快达到厌氧状态。解磷菌接种促进了天鹅湖沉积物中磷的释放,菌株及湖区的不同均对上覆水体TP浓度有显著影响。试验期间,接种处理的上覆水体SRP浓度变幅为0.009~0.666 mg/L;两种菌株对不同湖区沉积物的解磷能力存在明显差异,其中弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)对西北部湖区沉积物的解磷能力最强,水体中SRP浓度增幅为0.510mg/L;而巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)对南部湖区砂质沉积物的解磷能力最强,增幅为0.583 mg/L。试验结束时,弯曲芽孢杆菌接种组沉积物中NaOH-P含量均有所下降,降幅为2.49~30.36 mg/kg,其中西北部湖区降幅最大;南部湖区的BD-P含量在不同接种条件下均有所下降,且巨大芽孢杆菌组降幅大于弯曲芽孢杆菌组;其余磷形态的含量变化不明显。研究表明,天鹅湖不同湖区沉积物中无机磷含量差异较大,颗粒较细的湖中心和西北部含量较高。在IPB接种条件下,瀉湖不同湖区沉积物磷的释放能力存在差异,其中西北部湖区沉积物受微生物活性影响最大,解磷菌对该湖区沉积物内源磷释放的贡献不容忽视。

关键词：无机解磷菌磷释放磷形态瀉湖沉积物荣成天鹅湖