基于物理模拟的堰塞湖溢流溃决机理

受持续来流影响,在大江大河内形成的堰塞湖极易在数十天甚至数天内漫顶溢流溃决,引发非常态溃决洪水,严重威胁下游沿岸地区人民群众生命财产安全。堰塞湖溃口坍塌变形发展迅速、现场观测难度大,当前普遍难以实地观测堰塞湖溃口形态变化及水力学参数,至今未能获取溃口坍塌发展的真实数据。针对堰塞湖溃决洪水威胁及溃决机理不明等难题,基于堰塞湖溃决过程现场观察及历史堰塞湖溃决案例分析,阐明堰塞体体型、材料级配、库容及上游来水量是决定堰塞体危险性的关键。并以“11·3”白格堰塞湖为原型,分别开展了堰塞湖溃决1∶80室内和1∶20野外物理模型试验,揭示堰塞体溃口发展遵循“流速驱动、流量控制”,以获得较大流速为目标的自我演化机制;溃口坍塌发展的主要动力机制是携沙水流剪切冲刷、陡坎上游负压区涡流掏刷、陡坎下游高速水流冲刷、边坡重力坍塌;堰塞体溃决坍塌依次呈现尾部下切、陡坎溯源、全断面下切、上冲下淤4个发展阶段变化特征,溃口平面形态相应依次呈现线条型、倒喇叭型、双曲面型、近似等宽型4个变化特征。陡坎溯源是溃决前最高效的冲刷方式,也是判断堰塞体漫顶过流后是否溃决的重要标志。开展堰塞湖溢流溃决大型物理模拟试验有助于推动高危堰塞湖应急疏通排水设计和堰塞体坍塌控溃技术发展,为堰塞湖应急处置提供参考。     

基于物理模型试验的堰塞坝冲刷溃决过程研究

我国是堰塞湖灾害最严重的国家之一,堰塞湖对上游淹没区和下游溃决演进区的人民生命财产安全构成巨大危险,深入掌握堰塞坝冲刷溃决过程可为应急泄流道的设计和下游应急避险措施的制定等提供重要科技依据。本文以2018年金沙江白格滑坡堰塞湖事件为研究背景,采用室内物理模型试验的手段对堰塞坝冲刷溃决过程进行了系统研究。试验结果表明：堰塞坝冲刷溃决过程一般可分为四个阶段：过流孕育阶段、溯源侵蚀阶段、溃坝发展阶段以及河床再平衡阶段,当溯源冲刷的陡坎追溯到上游坡顶,泄流槽进口断面在侵蚀作用下突然拓宽,泄流槽将连通形成底坡i>0的斜坡道,进而导致水流流速和流量突然增大,堰塞坝进入溃决快速发展的阶段。试验进一步探究了泄流槽开挖位置、开挖深度和宽度对溃决过程的影响。研究发现：当泄流槽开挖宽度不变,深度增大时,洪峰流量降低、峰现时间延迟、溃决流量过程线更为平坦;当泄流槽开挖深度不变,随宽度增大峰现时间延迟。最后,对泄流槽的优化设计提出了建议：泄流槽位置宜布置在坝顶高程最低的垭口,以减小洪峰流量,缩短溃决历时;开挖泄流槽时应优先考虑加大泄流槽深度,最大限度地降低溃决时的堰塞湖水位。     

空位掺杂La（1-x）2／3Ca1／3MnO3的结构及磁电阻效应

利用标准的固相反应法在1200℃烧结了La(1-x)2/3Ca1/3MnO3(x=0,0.02,0.04,0.08,0.10)样品,冷却后,取出部分在1350℃进行再烧结。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面微观结构进行了研究。X射线衍射测量分析表明样品均为单相,单胞仍然具有正交对称性结构(空间群为Pnm a),随着掺杂浓度的增加,晶格常数和晶胞体积逐渐减小。通过扫描电镜研究表明,样品随着掺杂浓度增加,晶粒逐渐增大,均匀性变好;样品在1350℃再烧结条件下,平均粒度要大,空隙度变小。样品随着掺杂浓度的增加,电阻在逐渐增大,磁电阻在逐渐减小。     

Li-Ti共掺对Bi2（Zn1／3Nb2／3）2O7陶瓷

采用固相反应法制备（Bi1.975Li0.025）（Zn1/3Nb2/3-x/2Tix/2）2O7陶瓷,研究了当Li^＋的替代量一定时,不同量的Ti^4＋替代Nb^5＋对BLZNT系介质材料介电性能的影响。研究结果表明：在取代的范围内仍然保持单斜焦绿石相;1MHz介电常数的温度系数由225．35×10^-6／℃逐渐增加到416．48×10^-6／℃;在-30℃≤T≤130℃,观察到BLZNT样品出现介电损耗弛豫现象,随着掺杂含量的增加,介电损耗弛豫峰向高温移动。     

烧结制度对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷品质因子的影响

研究了烧结温度、保温时间、退火时间等工艺参数对Ba(Mg1／3Nb2／3)O3微波介质陶瓷品质因子的影响。结果表明，随着烧结温度的提高，Qf值逐渐增加，这是由于陶瓷的相对密度和有序参数S也随烧结温度增加的结果。在1550℃时，Qf达到最大值49500GHz。Qf值随保温时间的增加而增加，这和B位1：2有序度提高和晶粒尺寸增大有关。保温时间为16h时，Qf值达到58000GHz。退火时间对Qf值有很大影响。随退火时间的增加，Qf值增加很快，这主要是因为退火大大促进了B位离子的1：2有序。当退火时间为48h时，Qf值达到71500GHz。     

基于3～1变换的SVPWM原理及实现

在给出3～1变换定义的基础上,对SVPWM(空间矢量PWM)的原理进行了分析,并给出各扇区的矢量合成公式,在此基础上推导出直流侧电压利用率,最后以TMS320F2812为核心实现了SVPWM在异步机恒压频比调速中应用.     

基于802．1X／EAP的无线网络安全认证研究与应用

本文通过分析无线网络应用中的安全特性和需求,在深入研究和比较IEEE802．1x／EAP认证协议及其工作原理的基础上,对EAP—TLS认证安全缺陷进行了分析及改进,并提出了一个基于IEEE802．1x／EAP＋RADIUS技术的无线网络安全认证问题的解决方案。     

空位掺杂La(1-χ)2/3Ca1/3MnO3的结构及磁电阻效应

利用标准的固相反应法在1 200 ℃烧结了La(1-χ)2/3Ca1/3MnO3(χ=0,0.02,0.04,0.08,0.10)样品,冷却后,取出部分在1 350 ℃进行再烧结.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面微观结构进行了研究.X射线衍射测量分析表明样品均为单相,单胞仍然具有正交对称性结构(空间群为Pnma),随着掺杂浓度的增加,晶格常数和晶胞体积逐渐减小.通过扫描电镜研究表明,样品随着掺杂浓度增加,晶粒逐渐增大,均匀性变好;样品在1 350 ℃再烧结条件下,平均粒度要大,空隙度变小.样品随着掺杂浓度的增加,电阻在逐渐增大,磁电阻在逐渐减小.     

1-3型压电复合材料的制备及性能研究

采用塑性聚合物方法制备了掺Nb的PZT（PZT-5A）陶瓷纤维，且通过排列陶瓷纤维，灌注环氧树脂的方法制备了1-3型压电复合材料研究了陶瓷纤维的结构，分析了1-3型压电复合材料密度和剩余极化随纤维体积分数Vc的变化关系。XRD表明PZT-5A陶瓷纤维为纯钙钛矿结构，SEM显示纤维结构致密，直径为250μm。1-3型压电复合材料的密度和剩余极化随纤维体积分数Vc的变化呈近似线性关系。Vc为85％时1-3压电复合材料的ε^＊、tan δ、kp、k1及Qm分别为638、1．74％、0．31、0．61及3．27，与PZT-5A陶瓷相比较，1-3型压电复合材料厚度方向振动增强，机械品质因素明显降低、     

基于3DSMAX的搅拌捏合机动态模拟研究

针对搅拌捏合机捏合元件工作表面受力状况及空间结构位置变化复杂的特点,利用 3DSMAX软件,研究其动态模拟过程,为进一步的设计和生产提供了三维实体数据。     

Na+掺杂对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性质的影响

采用高温固相法成功制备了不同Na+掺杂浓度的Li_1-xNa_xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂锂离子电池正极材料,探究了Na元素掺杂对层状氧化物正极材料结构以及电化学性能的影响。通过X射线粉末衍射仪和扫描电子显微镜表征了材料的结构和形貌,结果表明,当x≤0.3时,样品不会出现其它杂相;当x＞0.3时,样品中会出现NaNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的杂相。同时随着掺杂浓度的增加,样品的阳离子混排度逐渐增加。电化学性能结果表明,少量Na+的掺入可以提高LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂在0.2C,0.5C下的放电比容量并增强其循环稳定性,但会损坏材料的倍率性能。     

Theoretic Diffraction Research on the Order-Disorder Effect of Transition Metal in Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2

Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)O₂的(3b)位有序-无序效应研究

曹春晖^1,2, 张建¹, 杨传铮¹, 夏保佳¹

（1.上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;

2.中国科学院大学, 北京100049）

创新点说明：

提出了有序度的概念,通过理论模拟了过渡金属在3b位不同有序度下的衍射情况。

研究目的：

借助理论衍射研究镍钴锰在三元材料中的占位情况,为实际得到的衍射数据分析起指导作用。

研究方法和结果：

借助Powercell程序模拟不同结构下的衍射情况。结果表明：对于Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2,基体衍射线的强度不随有序度而变化,有序度增加时,超点阵衍射线强度增加,但是即使对于有序度最大时,超点阵线的相对强度只有0.225%和0.043%。

结论：

3b位的有序无序很难通过常规的衍射实验观测到,必须提高X射线源的强度才可能观测到。

关键词：Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2, 有序-无序,超结构,衍射

     

La2O3掺杂对(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiO3陶瓷性能与微结构的影响

采用传统陶瓷工艺方法制备了La2O3掺杂(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiOa(BNBT6)无铅压电陶瓷,系统地研究了La2O3掺杂对该体系陶瓷介电、压电性能与微观结构的影响.结果表明:该体系具有很高的压电常数,是单一的钙钛矿结构,La2O3的添加对晶粒生长具有一定的抑制作用,线收缩率和相对密度增大.室温介电常数随着La2O3掺杂量的增加而增大.与不添加La2O3的陶瓷样品相比,添加少量La2O3可以使体系的弛豫特征更为明显.当掺杂量为0.1 wt%时,该体系陶瓷具有较好的综合性能:d3a=160 pC/N,kp=0.322.当掺杂量达到0.5 wt%以后,陶瓷的压电性能严重降低.