离子选择电极阵列土壤中硝态氮测定

土壤硝态氮反映土壤短期氮素供应水平,实时了解土壤硝态氮的含量为精准农业和农业面源污染防控提供支撑,因此,在线实时检测土壤硝态氮方法突破就显得十分迫切。土壤硝态氮中的硝酸根离子在土壤中的高水溶性和流动性为全固态硝酸根离子选择电极高敏感检测土壤中硝态氮提供了条件,固态硝态氮离子选择电极的离子选择膜反应硝酸根离子在被测溶液中的浓度。采用全固态硝酸根离子选择电极,且与温度电极和pH电极融合组成电极阵列对土壤饱和溶液中的硝态根离子进行检测。设计了高输入阻抗运算放大电路对电极信号进行采集,并通过微处理控制蠕动泵完成土壤硝态氮待测溶液连续流动测量及实时传输结果。实验结果表明,电极响应时间≤15 s,斜率-51.63 mV/decade,线性范围10-5-10-2.2 mol/L,最低检测限10-5.23 mol/L。相对标准差在0.78%-4.47%范围内,加标回收率均在90%-110%以内。与国家标准紫外可见分光光度法测试结果相比,相关系数（R2）为0.9952,为土壤硝态氮在现场检测奠定技术基础。     

离子选择电极阵列测定土壤中硝态氮

土壤硝态氮反映土壤短期氮素供应水平,实时了解土壤硝态氮的含量为精准农业和农业面源污染防控提供支撑,因此,在线实时检测土壤硝态氮方法突破就显得十分迫切。土壤硝态氮中的硝酸根离子在土壤中的高水溶性和流动性为全固态硝酸根离子选择电极高敏感检测土壤中硝态氮提供了条件,固态硝态氮离子选择电极的离子选择膜反应硝酸根离子在被测溶液中的浓度。采用全固态硝酸根离子选择电极ELIT NO₃^-,且与温度电极和pH电极融合组成电极阵列对土壤饱和溶液中的硝酸根离子进行检测。设计了高输入阻抗运算放大电路对电极信号进行采集,并通过微处理控制蠕动泵完成土壤硝态氮待测溶液连续流动测定及实时传输结果。实验结果表明,电极响应时间≤15 s,斜率-51.63 mV/decade,线性范围10^-5~10^-2.2 mol/L,最低检测限10^-5.23 mol/L。相对标准差在0.78%~4.5%,加标回收率均在90.0%~110%。与紫外可见分光光度法测试结果相比,相关系数(R²)为0.9952,为土壤硝态氮在现场检测奠定技术基础。     

Influence of Multiple Micro Cracks on the Damage Behavior of a Macro-Crack Tip北大核心CSCD

The solution of an infinite plane containing a macro crack and a cluster of micro cracks under uniaxial tensile load was presented based on Muskhelishvili’s complex function method and the stepwise recursive method. The stress field and stress intensity factor K were obtained. Combined with the damage mechanics, damage parameter D of the macro-crack tip and the micro-crack tip under uniaxial tension was redefined, and the influence of different damage zone forms on the damage of the crack tip was analyzed. The results show that, both the chain-distribution and the reverse-chain-distribution micro cracks have an amplifying effect on the macro crack growth, and the damage parameter increases with the decrease of the inclination angle of the micro crack and the reduction of the distance between the macro crack and the micro cracks. For a relatively small inclination angle of the micro crack, the damage parameters of the macro crack and the micro crack heightens, and the damage parameter of the macro crack increases with the micro-crack length. For evenly distributed micro cracks in the continuous damage zone, the micro cracks have an amplifying effect on the macro-crack growth, and the damage parameter of the macro crack increases with the micro-crack number. © 2022 Editorial Office of Applied Mathematics and Mechanics. All rights reserved.     

环境激励下基于柔度矩阵分解的损伤诊断

为了解决环境激励作用下结构自由度不完备对损伤诊断的影响,提出了一种基于自由度缩聚的比例柔度矩阵分解损伤诊断法.利用附加质量法求解出环境激励作用下振型关于质量归一化因子.进而根据质量归一化因子和比例柔度矩阵系数之间的关系,构建出其比例柔度矩阵,再通过使用QR矩阵分解法对构建出的比例柔度矩阵进行分解.以分解后得到的三角矩阵(R矩阵)作为研究对象,将〖WTHX〗R〖WTBX〗矩阵经过相应的数学算法处理得到最终损伤定位指标.算例研究表明:在环境激励作用下考虑自由度缩聚的影响,无论对于单损伤还是多损伤,所提损伤定位指标均表现出较高的准确性,且具有一定的鲁棒性.该文基于矩阵分解法推导出的损伤定位指标可以应用在环境激励作用下的损伤诊断,同时也为自由度不完备结构的损伤诊断提供了新研究思路.     

微流池多光程土壤有效态氮磷测定方法研究

农业面源氮磷污染是当前地表水体污染主要来源,而土壤有效态氮磷测试大都依赖于流动分析仪在实验室完成,无法满足个性化土壤有效态氮磷现场测定需求。建立了一种微流池多光程的土壤有效态氮磷测定技术,通过柔性化参数设置,实现不同土壤有效态氮磷测试规范和现场测试。以广东省韶关市农业科学研究所和北京市农林科学院提供的26个样品为例进行有效态铵态氮、硝态氮和磷测定验证。实验结果表明,微流池多光程土壤有效态氮磷测定方法中有效态铵态氮、硝态氮和磷的检出限(LOD)分别为0.0086、0.0094和0.0078 mg/L,相对标准偏差(RSD)分别为0.80%、5.7%和0.90%,加标回收率在92.0%~103%,平均单样品测试时间6 min。测试过程自动化,极大地提升了土壤有效态氮磷测定效率和测试结果准确性,为农业面源污染防治提供技术支撑。