天然气水合物开采的土力学问题：现状与挑战

有效确定含天然气水合物（以下简称水合物）沉积物的工程力学特性并厘清其随水合物分解过程的变化规律，是实现水合物安全、高效开采的前提和保证。为此，围绕水合物开采过程所涉及的关键土力学问题，从物理力学特性的关键测试技术、沉积物的力学特性、含水合物沉积物的物理力学模型、水合物开采过程土力学多场耦合数值模拟等方面，分析和评述了国内外最新相关研究现状、存在的缺陷与不足，进而探讨了上述研究方向未来的发展趋势。结论认为,尽管经过20多年来的发展，有关水合物开采的理论、方法和技术均取得了显著的进展，但从岩土力学的角度来看，目前仍然面临着以下挑战：①大尺度含水合物沉积物试样的人工制备；②含水合物沉积物微细观组构的精细探测与定量表征；③组构变化对含水合物沉积物力学特性的影响机理与规律；④开采扰动下，流沙发生的条件及对储层稳定性的影响机制；⑤开采扰动下，多相多组分含水合物储层的多过程耦合问题；⑥水合物分解/生成条件下，含水合物沉积物的本构响应；⑦有关水合物开采过程数学模型的适定性问题；⑧高效稳定的水合物开采过程数值模型的全耦合解法。     

多孔介质中两相流动过程的毛细滞回效应

 含水量大小以及干湿循环变化历史对多孔介质渗流过程有着重要影响。基于多孔介质理论和毛细滞回内变量模型,建立能够考虑含水量变化历史影响的多孔介质两相流动模型,并利用开发的U-DYSAC2有限元程序进行相应的数值模拟。通过模拟结果与试验数据的比较,验证所建数值模型在模拟复杂条件下非饱和多孔介质渗流问题的可靠性与有效性。对干湿循环变化条件下土质边坡渗流过程进行数值分析,结果表明：毛细滞回效应对非饱和土渗流过程具有显著影响,非饱和土水力状态不仅取决于当前含水量或基质吸力大小,而且还与土体所经历的水力历史有关;特别地,如果利用主脱湿线来描述土水特征关系,那么土体中基质吸力的预测结果会偏高,从而使得传统边坡稳定性分析方法高估土体抗剪强度以及坡体安全系数。因此,在模拟非饱和多孔介质复杂渗流问题时必须要考虑毛细滞回效应。     

珊瑚砂接触面剪切颗粒破碎特性研究

珊瑚砂与结构物的相互作用广泛存在于岛礁工程中,由于珊瑚砂强度低、易破碎,在受到荷载作用时,容易发生颗粒破碎致使接触面力学特性更复杂。通过珊瑚砂-钢板接触面环剪试验,并使用石英砂进行对比,揭示了珊瑚砂接触面剪切后颗粒破碎演化及颗粒形貌变化规律。结果表明：在相同的条件下,珊瑚砂产生小颗粒的含量明显高于石英砂,0.5～1 mm和1～2 mm粒径的珊瑚砂分别存在300 kPa和200 kPa的临界竖向压力,当竖向压力高于临界压力时,竖向压力对PSD曲线的影响明显降低。珊瑚砂与石英砂破碎率均随竖向压力增大而增加,且分别与竖向压力呈指数函数关系和线性关系。剪切后颗粒形貌由不规则向圆形发展,且竖向压力较大时,珊瑚砂与石英砂整体上颗粒形貌比较接近,都更趋于圆形。     

某型航空发动机加力参数异常故障原因分析

针对某型航空发动机出现的加力参数异常故障,根据发动机加力状态控制计划和调节规律,建立了以“加力参数异常”为顶事件的故障树,进行性能试验、分解检查,对故障原因进行分析,最终确定了故障源。根据控制原理分析与检查结果,判定该故障的具体原因为喷口加力调节器摆锤活门组件螺帽拧紧未到位,飞行过程中振动使螺帽松脱,螺帽与锁片通过低压腔进入喷口调节器使小轴支架组件卡滞,进而输出轴卡滞导致输出角度停留在部分加力状态,发动机无法正常退出加力进而导致加力参数异常。     

改进的粒子群算法在旅行商问题中的应用

针对基本粒子群优化算法(PSO)容易陷入局部最优的缺点,将模拟退火算法(SA)引入PSO,提出一种新的粒子群算法求解旅行商问题。该算法结合了PSO的快速寻优能力和SA的概率突跳特性,保证了群体的多样性,避免了种群的退化。通过与SA、基本遗传算法和基本蚁群算法进行对比实验,证明了该算法求解TSP的效果最好,且简单易实现、实用性较高。     

基于脉冲神经网络的语音识别方法的初步探究

本文提出了一种基于脉冲神经网络SNN的语音识剐方法。该方法以H-H脉冲神经网络模型为基础,采用圆映射的脉冲编码理论将脉冲序列转化为符号序列;同时,以符号序列的距离函数作为语音识别的相似度函数,结合SNN计算能力和实时性强等优势,对语音识别问题进行了初步探讨和研究。实验结果表明,本文提出的特别的研究方法是可行的,
具有深入研究的价值。     

功能化核酸适体检测氯霉素可行性研究

目的探讨荧光适体探针用于氯霉素快速检测的可行性。方法设计了一种荧光适体探针,主要包括一段与氯霉素特异性识别的DNA序列,其3’端标记FAM荧光,且有一小段核酸随机结构。当适体探针单独存在时,被氧化石墨烯(graphene oxide,Go)吸附到表面,由于能量共振转移作用使得FAM荧光淬灭;当加入靶标时,由于靶标与适配体探针具有高亲和力,配对形成双链复合物,从Go表面脱离,使FAM的荧光信号得到恢复。结果当25 nmol/L荧光标记适配体探针与1.2μL浓度为1 mg·mL~(-1) Go溶液共同孵育后,超过95%的荧光信号被Go淬灭。当再加入氯霉素溶液经孵育后,荧光信号得到显著恢复。结论该荧光适体探针能被用于氯霉素样品的快速检测,且对其他小分子检测也具有很大的应用潜力。     

冷却肉中微生物区系及其控制技术研究进展

在生产、运输和贮藏过程中微生物的生长繁殖,一直是困扰冷却肉发展的关键问题之一。本文综述了国内外对冷却肉中微生物区系的研究现状及其研究方法,最后总结了冷却肉中微生物的控制技术。     

革兰氏阳性食源性致病菌

本文针对肉制品中常常出现的肉毒梭菌(Clostridiumbotulinum)、产气荚膜杆菌(Clostridiumperfringens)、单增李斯特菌(Listeriamonocytongenes)、蜡样芽胞杆菌(Bacilluscereus)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)等五种重要的G+食源性致病菌的生物学特性、致病性、流行病学特征、检测方法和控制措施作一综述。