基于破岩比能的刀盘滚刀优化布置设计

基于科罗拉多矿业学院(Colorado School of Mines)推导的CSM受力模型,采用刀盘破岩比能最低原则,以径向不平衡力和倾覆力矩最小为目标,使用标准遗传算法(GA),优化中心刀、正刀和边缘滚刀的刀间距,以及正刀和边缘滚刀的极角.以TB880E刀盘为实例计算,结果表明:优化中心刀和正刀区域的刀间距后,比能减少1.53%,优化边缘滚刀区域的刀间倾角后,比能减少了1.10%;优化正刀和边缘滚刀的极角后,径向不平衡力减少到0.1265N,倾覆力矩减少到0.7591N·m,从而减小了刀盘的变形量.该研究可用于刀盘的布刀优化设计和对破岩过程能耗的预测,可降低TBM破岩能耗,改善TBM掘进能力.     

改进的局部扩展拟合图像分割方法

局部扩展拟合(RSF)模型可以有效解决灰度不均匀的图像分割问题,但传统的局部拓展拟合模型只考虑了图像上一点在其局部拓展区域内与零水平集相交的情况,易导致过分割现象.为此, 提出了一种改进的局部拓展拟合方法,即在RSF模型的基础上考虑图像上每一点在其扩展邻域内与零水平集不相交的情况,并重新定义了此情况下灰度能量的取值,使该点的内部灰度能量与外部灰度能量严格相等.实验结果表明所提方法有效解决了由初始化问题导致的过分割现象.     

医用可降解Mg-3Zn-0.5Sr合金耐蚀性及细胞毒性

采用仿生法在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面制备涂层,通过SEM,EDS和XRD分析表征涂层形貌和结构;采用电化学实验和浸泡腐蚀实验来研究涂层对合金降解速率的影响;采用生物毒性实验验证有无涂层Mg-3Zn-0.5Sr合金的毒性等级.实验结果表明:在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面可以沉积致密的羟基磷灰石(HA)涂层,厚度约为30~40μm,HA涂层可以有效地降低Mg合金的降解速率;在体积分数为25%的有无涂层合金浸提液中培养细胞4d,细胞相对增值率均超过100%,有无涂层合金的细胞毒性均为0级.     

基因重组型枯草芽孢杆菌芽孢表面展示技术与应用

枯草芽孢杆菌是一种好氧型革兰氏阳性益生菌,在营养匮乏的环境下,可形成具有强抗逆性的芽孢。其芽孢独特的结构和生理功能使得芽孢表面展示技术相较于其他表面展示技术具有多种优势,构建的重组芽孢不但易纯化、回收率高,而且安全性好。近年来,枯草芽孢杆菌芽孢表面展示技术得到迅猛发展,已成功利用CotB、CotC、CotG、CotZ、CotA、OxdD、CotE、CotZ、CgeA等多种锚定蛋白将外源蛋白或多肽展示在芽孢表面,并应用于工业化酶、口服疫苗和药物、大分子量多聚体蛋白的生产以及环境污染的生物治理等领域。本文首先介绍了芽孢展示系统整合策略,并重点阐述了基因重组型枯草芽孢杆菌芽孢展示技术中涉及的锚定蛋白以及该技术在各领域的应用与展望。     

筒仓-贮料-地基相互作用系统地震响应研究

为揭示筒仓-贮料-地基系统在动力作用下的相互响应机理,开展小型振动台筒仓试验,研究了地震荷载作用下筒仓复合结构加速度、位移和土压力的响应规律,并通过数值模拟对筒仓-贮料-地基相互作用系统的地震响应规律进行了分析.结果表明:筒仓仓顶加速度峰值随贮料增加呈先增大后减小的趋势,贮料与筒仓的相对运动对筒仓系统具有减震作用.同一工况筒仓母线上的位移形态相近,位移峰值随着贮料量的增大而增大,沿高度方向上下相差较大.在地震波作用下,土压力上下浮动,但整体上呈现出逐渐上升的趋势,直至稳定在某一数值.研究成果可为地震作用下筒仓结构的安全运营提供一定的理论依据.     

基于专利分析的中国海洋生物肥料发展现状与发展建议

【目的】为了解国内海洋生物肥料的知识产权现状,明确海洋生物肥料的研究热点及其发展趋势。【方法】对国内有关海洋生物肥料的公开专利进行检索分析,主要从年度专利申请量、区域分布、技术领域、申请机构类型和词频分析进行数据整理。【结果】海洋生物肥料专利申请数量增长迅速,其中山东省在海洋生物资源农业应用领域领先全国,广西位于全国前列。企业在专利申请数量上远高于科研院所和高校。62%专利涉及的相关工艺为海洋原材料简单物化处理技术,其他的则为采用微生物发酵或酶解技术。专利词频分析表明,海藻是海洋生物肥料领域使用最普遍的原材料。【结论】海洋生物肥料市场潜力巨大,但其在应用上仍处于原材料收集利用的初级阶段,深入挖掘利用海洋微生物资源能够促进生物肥料产业的升级换代。广西拥有丰富的海洋生物资源,也有微生物工业应用的经验和基础,研发人员应在原有海洋生物利用的基础上,充分利用海洋微生物资源提升产品功效,促进广西农业绿色发展。     

武鸣灵水岩溶泉的水环境变化及管理保护面临的新问题

【目的】以武鸣灵水岩溶泉为例,对调查研究灵水来源及环境地质问题所做的一系列工作进行总结,为其他地区的地下水开发利用和保护提供经验和参考。【方法】综合前期的地面调查、钻探、物探、水化学、水文监测以及示踪试验等多种技术手段,总结灵水岩溶泉的形成及水环境退化的原因和趋势。【结果】确定灵水的补给范围;灵水含水层以网状裂隙排泄为主,呈现集中径流带的特征;枯季灵水的水资源量明显减少;水文功能的弱化导致水生生态系统急剧退化。另外,灵水还面临有害微生物快速繁殖、地下水动力减弱引发河流倒灌更加频繁等亟待解决的问题。【结论】灵水研究的一系列工作既展示了成果,也成为岩溶水源地研究的典范。广西其他岩溶地下水的研究还停留在水质水量的调查评价阶段。建议以灵水为参考,从单纯的无机环境向有机生命环境过渡,以应对变化环境下岩溶地下水资源管理和保护所面临的挑战。     

利用形态性状以及SSR标记鉴定4个川西北老芒麦品种(系)

基于23个形态性状和SSR分子标记,对在川西北推广应用的老芒麦(Elymus sibiricus)3个国审品种(‘川草2号’、‘阿坝’和‘康巴’)及1个新品系(‘雅江’)进行了鉴定研究.各品种表型性状与遗传背景差异较明显.新品系‘雅江’表现出优良的农艺性状,在株高、叶长、叶宽、茎粗等形态性状均值显著高于3个对照品种(P<0.05).13对多态性好、特异性强、条带清晰的SSR引物在4个品种(系)共扩增出90条带,其中具有多态性的条带共68条,引物多态性条带比例(PPB)、多态性信息含量(PIC)及Shannon多样性指数(H)的平均值分别为76.32%、0.309及0.451,在供试品种(系)中均表现出较高的多态性.基于形态数据的欧氏距离和基于SSR数据的遗传距离矩阵之间具有较强的相关性(r=0.696,P=0.08),表明联合形态学标记和遗传标记能很好的用于品种鉴定,并且基于形态数据以及SSR分子标记的UPGMA聚类结果基本一致.筛选出4对引物可用于供试品种鉴定,并绘制了DNA指纹图谱.新品系‘雅江’具有明显区别于其它3个主推品种的形态特征和遗传背景,这为川西北高原老芒麦主要品种的遗传关系分析及品种的知识产权保护提供了支撑数据.     

盛荚期摘除叶荚对豇豆落花率、成荚率、产量的影响

针对豇豆花荚脱落率高的问题,通过摘叶摘荚等处理,探讨了源库关系改变对豇豆花荚脱落率、成荚率及产量的影响,并测定叶片的光谱参数、荧光参数和叶绿素含量,进行逐步回归分析。结果表明:盛荚期摘叶1/2的植株落花率最高,其他几种摘除叶荚处理的落花率都高于未做任何处理的对照组。盛荚期进行不同程度的摘叶处理,摘叶程度越大,成荚率越低,反之,成荚率越高,产量的大小依次为对照>摘叶1/3>摘叶1/4>摘叶1/2。在盛荚期进行摘叶摘荚处理,豇豆的成荚率大小依次为摘叶1/4摘荚1/4>摘叶1/4摘荚1/3>摘叶1/3摘荚1/4>对照>摘叶1/3摘荚1/3,产量的大小依次为摘叶1/4摘荚1/4>对照>摘叶1/3摘荚1/4>摘叶1/4摘荚1/3>摘叶1/3摘荚1/3。回归分析显示:F_v/F_m可以用于监测豇豆的落花率的高低,其模型为落花率y1=97.77-58.21x1;F_v/F_m和PRI可用于监测成荚率,其模型为成荚率y2=4.06+68.03x_1+197.74x_2;叶绿素含量对产量的直接作用系数是1.295 4,落花率、成荚率对产量的直接作用系数是2.395 1、0.253 7,其模型为产量y3=4 268.13+253.52x_3-48.10x_4-5.50x_5。     

Ru基化合物催化制氢的研究进展

氢的存储是车载燃料电池发展的关键环节。甲醇在室温下呈液态并且储氢量达12.6wt%,然而分解甲醇制氢需要较高的温度(超过200℃)和压强(25~50bar)。最近研究者报道了利用单核钌(Ru)基化合物作催化剂,在常温常压条件下可以将甲醇分解成CO_2和H_2;利用双核Ru基化合物作催化剂,可以将多聚甲醛或甲醛与水的混合溶液有选择性地脱氢生成H_2和CO_2,但是关于Ru基化合物微观层次的催化机制还需要进一步研究。本文综述了不同配体构型和不同种类配体对催化剂活性的影响及其脱氢路径,以及催化剂的催化活性和溶液的pH值之间的关系,阐明如何改进现有单核Ru基钳型化合物和双核Ru基化合物催化剂的性能,设计催化活性更优良的新型催化剂。