分类： 力学 >> 力学其他学科 提交时间： 2023-12-15 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 高温气冷堆和熔盐堆作为第四代核电反应堆的主要候选堆型,均采用核石墨作为中子慢化剂和堆芯结构材料。在核反应堆运行过程中,核石墨作为主要的堆芯结构材料将承受常见的机械载荷、不同运行工况下的热应力、辐照变形以及地震作用等,使得石墨构件处于复杂的应力作用下,材料内部的微观损伤不断累积,在键、槽及不连续处的局部应力集中甚至会导致宏观裂纹的出现,从而影响整个堆芯结构的尺寸完整性,威胁反应堆的安全。因此,对核石墨材料损伤和断裂力学特性进行研究很有必要,可提高堆芯结构完整性评估的可信度。本研究首先从材料的失效准则、断裂准则、R阻力曲线、非线性断裂力学模型及多尺度分析方法几个方面介绍了核石墨断裂力学的研究进展; 接着归纳了确定核石墨断裂参数采用的标准试验方法,结合常用的试验方法回顾了目前的研究现状; 最后,从服役环境的影响、断裂过程区表征和尺寸效应3个方面对核石墨断裂力学研究的未来发展趋势进行了展望。本研究可为核石墨断裂力学模型的提出及完善提供参考,对获取核石墨断裂参数的试验方法选择提供依据,为核石墨断裂力学研究提供思路。
分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为研究核工程备选石墨(SNG742细粒石墨)的断裂性能，探明材料的三维断裂力学特性，对压缩双裂纹圆孔板(DCDC)试件进行压缩试验，使用X射线计算机断层扫描(XCT)技术对试件内部进行测量。采用数字图像体相关(DVC)方法对XCT扫描图像进行分析，获得了DCDC试件的三维位移场和应变场。通过对比DVC和有限元模型的x方向应变场，反演了试件的弹性模量。结果表明，当弹性模量取10.6 GPa时，有限元模拟结果与试验结果最接近，二者的最小应变误差约为0.0910~(-3)。此外，利用XCT图像中裂缝与周围区域灰度差异明显的特点，定量分析了尺度上与主裂缝宽度接近的内部缺陷，整体上受拉区域的缺陷密度高于受压区域的，其平均值大约是受压区域的2.7倍。从试件的位移场得到裂缝的三维特征，分析表明：局部裂缝长度沿试件厚度方向呈现内部高、表面低的分布规律，裂缝张开位移与局部裂缝长度成正比，裂尖张开角基本保持不变，约为1.5。最后，分析了裂缝前缘处应变，发现应变不随局部裂缝长度的变化而改变，其值始终保持在5.810~(-3)上下。本研究方法可为通过小尺寸试件获得材料的断裂参数提供思路，研究结果可为研究核级石墨的三维断裂特性提供直接的试验证据。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要： 研究了不同Cr含量的Fe-xCr-5Al合金(x=10%，15%，20%，原子分数)在KCl-ZnCl2盐膜下在600℃空气中的腐蚀行为。结果表明，与无盐膜条件下合金的氧化相比，3种材料在KCl-ZnCl2盐膜下均发生了加速腐蚀，其表面氧化铬膜在氯化物盐中发生溶解，且合金中较高Cr含量并没有有效提高合金抗氯化腐蚀的能力。在氯化盐中合金发生快速腐蚀主要是由于氧化铬溶解生成了铬酸盐，使得合金表面形成疏松的富Fe氧化产物。基于热力学相图讨论了合金在氯化物盐中的腐蚀机制，并揭示了Cr的作用机制。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-11-23 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 为保护主要饮用水源合溪水库水质，长兴县将合溪水库集雨区农业种植结构向苗木种植方式调整，但缺乏优化施肥管理模式。针对该问题，选取集雨区典型苗木种植地进行径流小区定位试验，设置了撒施（对照）、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外设置植草缓冲带、条施、穴施6个处理，研究不同施肥管理模式下苗木地径流磷素流失特征，筛选最优施肥管理模式，实现最大化的削减农田磷素流失。结果表明：不同施肥管理模式下，苗木地地表径流年总磷素径流流失通量大小顺序为：撒施（对照） > 地膜覆盖 > 条施 > 穴施 > 区外植草缓冲带 > 秸秆覆盖，撒施（对照）、地膜覆盖、条施、穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖六种施肥管理模式下的年总磷素径流流失通量分别为：9.60、9.14、5.49、4.44、2.48、1.37 kg hm-2 a-1，说明穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖是较佳的施肥管理模式，若将其优化组合将显著消减合溪水库集雨区苗木地径流磷素流失及其对合溪水库水质的潜在影响。此外，不同施肥管理模式下，苗木地径流水样磷素流失的首要形态均为颗粒态磷，其次为溶解态磷，其中，撒施（对照）、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外植草缓冲带、条施和穴施小区径流年均流失的颗粒态磷占流失总磷的比例分别是66.09%、70.69%、67.97%、71.63%、68.11%和67.87%。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 针对柚子果形和尺寸分级依赖人工经验判断的现状，本研究提出一种采用轮廓坐标系转换拟合、 果形特征提取结合方向角补偿算法检测柚子纵、横径尺寸并基于果形指数对柚子形状缺陷进行判断的方法。 以CMOS相机、点阵式LED光源、平面镜、计算机、箱体和支架搭建图像采集装置，获取168个不同尺寸与 形状等级的沙田柚样本全表面图像数据。选择G-B分量灰度图像进行去噪与分割，利用Laplacian算子边缘 检测算法提取果实的边缘像素，采用多项式拟合方式完成直角坐标向极坐标的转换从而简化果形描述，利 用特征点极角值补偿样本纵横径的随机方向，继而区别类球形和类梨形两种类型计算柚子的纵径和横径。 以广东梅州沙田柚为对象进行试验，结果表明，利用轮廓坐标系转换拟合、果形特征提取结合方向角补偿 算法的方法检测柚子纵径的平均绝对误差、最大绝对误差和平均相对误差分别为2.23 mm、7.39 mm和1.6%， 横径的平均绝对误差、最大绝对误差和平均相对误差分别为2.21 mm、7.66 mm和1.4%。从柚子轮廓极坐标 的拟合函数中提取3个峰值高度、3个波峰宽度和1个波谷值差值7个特征值，利用BP神经网络算法建立柚 子果形判别模型并用独立验证集进行验证，形状判别的总识别率为83.7%。本方法能为柚子尺寸和形状的自 动化检测与分级提供快速无损方法。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-11-10 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 为保护主要饮用水源合溪水库水质，长兴县将合溪水库集雨区农业种植结构向苗木种植方式调整，但缺乏优化施肥管理模式。针对该问题，选取集雨区典型苗木种植地进行径流小区定位试验，设置了撒施（对照）、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外设置植草缓冲带、条施、穴施6个处理，研究不同施肥管理模式下苗木地径流磷素流失特征，筛选最优施肥管理模式，实现最大化的削减农田磷素流失。结果表明：不同施肥管理模式下，苗木地地表径流年总磷素径流流失通量大小顺序为：撒施（对照） > 地膜覆盖 > 条施 > 穴施 > 区外植草缓冲带 > 秸秆覆盖，撒施（对照）、地膜覆盖、条施、穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖六种施肥管理模式下的年总磷素径流流失通量分别为：9.60、9.14、5.49、4.44、2.48、1.37 kg hm-2 a-1，说明穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖是较佳的施肥管理模式，若将其优化组合将显著消减合溪水库集雨区苗木地径流磷素流失及其对合溪水库水质的潜在影响。此外，不同施肥管理模式下，苗木地径流水样磷素流失的首要形态均为颗粒态磷，其次为溶解态磷，其中，撒施（对照）、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外植草缓冲带、条施和穴施小区径流年均流失的颗粒态磷占流失总磷的比例分别是66.09%、70.69%、67.97%、71.63%、68.11%和67.87%。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 采用水培试验, 以低镉(Cd)积累水稻品种‘D83A/R527’和高Cd 积累水稻品种‘辐优838’为供试材料,设置3 个Cd 浓度(5 μmol·L1、10 μmol·L1、25 μmol·L1)处理, 从Cd 亚细胞及化学形态分布角度研究了不同 基因型水稻品种的Cd 积累特性, 为探讨水稻对Cd 的吸收积累生理机制提供科学依据。结果表明: (1)水稻 ‘D83A/R527’的根系和茎叶Cd 含量及根系-茎叶转移系数均显著低于‘辐优838’(P细胞壁(F1)>细胞器(F2), 茎叶表现为细胞壁(F1)>可溶部分(F3)>细胞器(F2); ‘D83A/R527’根系和茎叶细胞壁Cd 的质量分数(36.76%~51.75%)高于‘辐优838 (31.29%~49.07%)。(3)两水稻品种Cd 化学形态含量均表现为氯化钠提取态(FNaCl-Cd)>醋酸提取态(FHAc-Cd)>去离子水提取态(FW-Cd)>乙醇提取态(FE-Cd)>盐酸提取态(FHCl-Cd); 随Cd 处理浓度的增加,‘D83A/R527’根系FE-Cd 和FW-Cd(活性态Cd)质量分数逐渐下降(24.75%~18.34%), ‘辐优838’活性态Cd 逐渐上升(27.18%~28.68%), 茎叶FHAc-Cd 和FHCl-Cd( 惰性态Cd) 质量分数(32.41%~38.98%) 逐渐上升且高于‘ 辐优838’(28.44%~31.22%),‘D83A/R527’ 根系和茎叶FNaCl-Cd 质量分数(32.71%~51.17%) 均高于‘辐优838’(32.14%~47.63%)。综上,‘D83A/R527’水稻幼苗Cd 积累量低; 与‘辐优838’相比, ‘D83A/R527’水稻幼苗根系和茎叶细胞壁质量分数较高,“活性态”Cd 质量分数较低, “惰性态”Cd 则更高, 表明‘D83A/R527’水稻对Cd 有更强的固持能力。
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