船艇

"潜龙一号"首次深海"实战"取得成功历时12天,由中国科学院沈阳自动化研究所、中国科学院声学研究所、哈尔滨工程大学共同研制的"潜龙一号"试验性应用任务圆满结束。"潜龙一号"是我国国际海域资源调查与开发"十二五"规划项目之一。该项目以太平洋底多金属结核调查为主要目的,兼顾大洋其它多种深海资源的勘探和开发需求,最大作业水深为6000m。任务过程中,"潜龙一号"各设备性能正常,意味着我国自主研     

基于虚拟样机技术的深海采矿主动式升沉补偿系统设计

在分析已有海洋钻井平台、钻探船的升沉补偿系统特性的基础上,依据中国大洋协会(COMRA)的大洋多金属结核中试采矿系统及1 km深范围海试状况,提出了双油缸主动控制升沉补偿系统设计方案,创建了该系统的虚拟样机.对该虚拟样机进行参数化设计、工作过程模拟和模糊控制仿真研究,结果表明,此虚拟系统设计方案可行;基于该虚拟样机的模糊控制策略,在仿真研究中能有效提高升沉补偿效果,达到系统设计要求.     

深海采矿测控实验系统的数据后处理系统设计与实现

中国大洋协会（COMRA）多金属结核中试采矿系统的测控实验系统为采矿系统的虚拟研究提供了一个高性能的模拟实验平台。本文利用pascal语言在Delphi平台上实现了数据后处理系统的设计,阐述了数据的奇异项检拾方法和平滑滤波算法,并绘制了数据曲线,直观真实地反映数据变化趋势,具有一定的参考和推广价值。     

AVR单片机在测控实验系统中的应用研究

中国大洋协会(COMRA)多金属结核中试采矿系统的测控实验系统为采矿系统的虚拟研究提供了一个高性能的模拟实验平台。本文以采用AT90S4434型AVR单片机设计开发的模拟集矿机精确测控系统为例,介绍了AVR单片机的特点和工作机理,详细阐述了基于AVR单片机的精确驱动控制系统的设计与开发方法,具有一定的参考和推广价值。     

数字

52天 历时52天,“蛟龙”号完成了2014～2015年试验性应用航次首航段科学考察任务,先后在西北太平洋采薇海山区和西太平洋马尔库斯一威克海山区开展了10次下潜作业,取样获取了大量生物样品、多金属结核样品、岩石样品等,并获得了大批高质量图像资料。     

深海采矿升沉补偿系统建模及其模糊控制仿真

根据中国大洋协会（COMPS）拟定的1000m大洋多金属结核中试采矿系统中升沉补偿子系统设计方案及1km海试的状况,应用牛顿第二运动定律和MATLAB软件,创建了该系统的数学模型,对该数学模型进行模糊控制仿真研究。仿真结果表明：1km海试总体设计中提出的双油缸主动控制升沉补偿系统可适应海试要求,在4级海况条件下,对系统实施模糊逻辑控制能得到满意的控制效果。但在复杂海况条件下,随着外扰频率逐渐增加,系统的升沉补偿效果会不断下降,当外扰频率大于0．7Hz时,主动式模糊控制几乎无减振效果。因此,建议在0-0．7Hz范围内采用主动式模糊控制,而在外扰频率大于0．7Hz范围内实施被动式升沉补偿。     

多金属结核采矿对海底沉积物扰动的数值分析

通过分析多金属结核采矿系统和结核海底赋存特征,发现多金属结核采矿对海洋环境造成的所有扰动中,采集头和集矿机产生的扰动最直接、影响最大。针对海底沉积物被扰动、沉积物颗粒迁移和扩散过程进行了数值分析。利用Fluent软件SIMPLE算法仿真沉积物颗粒受扰动后的运动,应用DPM模型追踪扰动导致的颗粒运动,计算了沉积物颗粒扩散浓度的变化。仿真结果表明:伴随着多金属结核采矿,沉积物被扰动到海洋底层水中,先在扰动源后方形成云团,之后在扰动源前方形成云团,随着云团的扩散、融合,云团个数减少,云团内的颗粒浓度降低,30min后浓度变化趋于稳定。由此可以了解沉积物被扰动后对海底环境的影响,为后续扰动监测提供监测参数选取和传感器时间、空间布设依据。     

微生物异化还原金属氧化物的机理及应用

为考查异化还原微生物在浸出金属氧化物中的行为,提高微生物浸出深海多金属结核的效率.从深海沉积物中分离能异化还原金属氧化矿的金属还原菌,应用于还原浸出深海多金属结核中锰、镍、钴等金属,锰的浸出率可达97%,其它金属达80%以上.蒽醌类的电子传递中间体复合物加速了异化还原浸出的速率,5 d可以提高2.0 mmol/L.利用Geobacter metallireducens构建了微生物燃料电池,研究了微生物异化还原金属氧化物的机理,结果表明,微生物以直接吸附接触方式还原金属氧化物,在氧化物颗粒表面形成的生物膜在异化还原过程中起关键作用.     

全海深沉积物保压取样装置设计及试验研究

为了实现全海深沉积物保压取样,提出基于着陆器的自密封式全海深沉积物保压取样系统。针对着陆器承载能力有限的问题,设计了花瓣压缩环形取样、下端自封闭、两端自平衡的新型取样机构,避免了传统大口径球阀的设计。对取样器贯入过程进行分析,计算最大贯入力的值为786.5N,为验证计算结果,搭建了试验台架以模拟沉积物的取样过程,在不同性质的粘土中测试了取样性能和贯入力,试验结果与计算结果基本相符合。贯入-取样测试结果还表明,对于塑性和硬塑性粘土,所提出的取样机构具有较好的取样效果,而对于流塑性粘土,取样器的取样效果较差。基于所得的贯入力设计了传动和驱动机构,对驱动电机进行了选型和封装。为验证取样器在高压下的工作稳定性及保压性能,在60MPa和100MPa高压舱内进行了多次测试,试验结果表明,取样器能够保持测试压力的80%以上。最后,在中国2021大洋科考TS21航次中,搭载“奋斗者号”载人潜器在西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了三次原位测试,所提出的取样器均完成保压取样任务,共获取保压沉积物样品710ml。本研究所提出的全海深沉积物保压取样系统,包括新型超高压保压取样机构设计,充油电机的封装技术,全海深保压取样器压力补偿技术等,为类似系统的设计提供了理论和工程基础,可广泛应用于其他深海保压取样系统。     

船艇

<正>我国将建造第一艘大洋钻探船国内第一艘大洋钻探船,以及新一代极地海洋调查破冰船将在完成国家立项后进行建造。若干年后,这两种船将使我国"走向深海,通往地心"之路如虎添翼。长期以来,我国没有自己的专     

流速测量对远洋渔业拖网作业的改进

远洋捕鱼受到周围海域环境因素的制约。采用2031H流速计配合拖曳式电导率、温度、深度测量仪,以实时监测其中最为重要的海流、水温、水深、盐度等参数,并加入直视功能。可以对区域内渔业资源进行准确判断,及易于控制拖网绕开底层障碍物。着重分析了2031H流速计的工作原理以及在拖网中的应用及维护。由2031H流速计、摄像设备和拖曳式电导率、温度、深度测量仪组成系统能测量并实时显示分析渔业资源所需的各种参数,深海图像的实时采集为行船安全和拖网安全提供保障。     

实用新型组合环刀在土壤取样方面的研制与应用

环刀在外业工程土壤取样中有着重要的应用,传统的普通环刀在土壤取样方面有很多不足之处,为了解决环刀在土壤取样中剪切阻力大,土壤扰动大,环刀容易变形,取样慢,取样效率低等一系列问题,研制了实用新型组合环刀取样器,克服了以上缺点,并与传统的环刀法进行了对比测试与数据分析,得出了理想、显著的试验效果。从而在很大程度提升了取样速率,并保证了所取土壤的质量,保障了工程数据的准确性与可靠性。     

海洋锰结核酸性还原浸出的研究

对用ＳＯ２浸出海洋锰结核进行了研究。详细考查了ＳＯ２的用量。浸出时间、结核粒度和添加剂硫酸对浸出的影响。结果表明：ＳＯ２能很好地从锰结核中浸出镍和钴，但对铜的浸出效果差。硫酸能显著地改善各金属，特别是铜的浸出率。     

原棉短纤维含量测试中的纤维损失量分析

原棉短纤维含量是棉花品质的重要指标之一,在生产贸易中受到了普遍关注.对罗拉法取样和模拟HVI取样器取样过程中纤维的损失量进行分析可知,使用两种方法在制取试样时都有不同程度的较短纤维损失,得到的短纤维测试结果整体偏小.     

数据挖掘取样方法的衡量与选用研究

取样是一种通用有效的近似技术。在数据挖掘研究中,取样方法可显著减小所处理数据集的规模,使得众多数据挖掘算法得以应用到大规模数据集以及数据流数据上。文章在研究了统计学上随机均匀取样方法误差统计和衡量方法的基础上,着重探讨和研究了适用于数据挖掘领域的取样方法衡量标准以及影响取样方法选择的因素等问题,提出了能更好地评估取样质量,尤其是偏倚取样方法取样质量的＂取样方法代表性＂和＂取样偏差＂等概念并进行了量化,最后对数据挖掘取样方法的衡量标准和选用研究的后续工作与研究方向进行了阐述。     

中国西部中新生代大地构造演化的基本轮廓

中国西部中新生代大型大陆扩张盆地相当发育,可分为内陆扩张盆地和弧后扩张盆地。这两种盆地的形成和演化与相邻大洋板块俯冲机制密切相关。晚二叠世以来,中国发生过三次与大洋板块俯冲相关的陆块碰撞和一次显著的板间陆壳俯冲。中国中新生代造山运动主要是由大陆扩张盆地和大洋扩张盆地的扩张作用引起的,因此存在两种造山运动的基本类型。中国中新生代大陆壳厚度颇不均匀,增厚是通过叠冲和传递挤压方式实现的;减薄是凭借拉伸和传递扩张方式进行的。     

豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组上段钙质结核成因及其对古气候的指示意义

钙质结核作为沉积地层中重要记录之一,蕴含着丰富的古气候信息。本文选取豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组上段的钙质结核为研究对象,运用岩石学与地球化学等方法对钙质结核的特征及成因进行研究并恢复该时期的古气候。结果表明:(1)孙家沟组上段的钙质结核根据不同的岩石学特征可分为Ⅰ类和Ⅱ类。Ⅰ类为分布在该段底部和顶部紫红色、灰黄色团块状和姜结状结核,其成因主要是成岩作用过程中CaCO_3饱和沉淀、溶蚀交代形成;Ⅱ类以位于该段中上部土黄色椭球状结核为主,与围岩层有明显的界线,具有同心纹理,为碳酸盐在饱和后不断析出受胶结作用影响凝结成核,并使结核由内向外不断生长。(2)Ⅱ类结核的碳、氧同位素、古盐度"Z值""S值"的变化特征表明上段地层为封闭型的半咸水-咸水湖泊沉积,其古气候特征主要以炎热干旱-半干旱为主。(3)宜阳地区孙家沟组上段钙质结核的大量出现,预示着晚二叠世的古气候由温湿型向干热型转变。本次研究结果对揭示二叠纪末期陆相古气候的变化具有重要的意义。     

东太平洋海盆泛水岩系统物理化学场分布规律

分析了泛水岩系统物理化学场的基本特征及其空间分布规律 .结果表明 :在垂向上 ,在水—沉积物界面附近形成了氧化垒、碱性垒和化学组分浓度垒 ,其中以成矿金属垒的规模最大 ;在平面上 ,东区形成的成矿金属浓度垒的规模要比西区大 .泛水岩系统整体上呈低温、弱碱性强氧化环境 ,该系统中的成矿物质和成矿环境均有利于多金属结核的生长 ,且东区比西区更为有利     

自动扶梯金属桁架的分析及其优化

自动扶梯是当前各个大型商场、地铁等建筑物中重要的载客工具,因此本文通过对自动扶梯中金属桁架在受力方面进行分析,通过对金属桁架在强度以及刚度上的主要影响分析,对自动扶梯金属桁架上的各个部分进行优化.     

大功率激电在内蒙古扎鲁特旗某多金属矿勘查中的应用

随着多金属矿产调查由浅部转向深部找矿的发展,大功率激电方法在多金属找矿中已被得到广泛重视。结合内蒙古扎鲁特旗某多金属成矿区普查找矿任务,配合地质和化探工作,开展了大功率激电找矿方法的应用研究,采取了大功率激电中梯扫面圈定隐伏蚀变矿化异常区,大功率激电测深剖面查明重点蚀变矿化的地下分布的物探工作模式。与此同时开展大功率激电测量参数和技术措施的试验研究,总结出一套适于本区成矿地质条件下行之有效的大功率激电深部找矿方法,并建立了相应的地质一地球物理模型。其成果对于本区及同类地区的深部找矿工作均具有十分重要的参考价值。