Catastrophic rupture of heterogeneous brittle materials under impact loading

The catastrophic failure of heterogeneous brittle materials under impact loading is not fully understood. To describe the catastrophic failure behavior of heterogeneous brittle materials under impact loading, an elasto-statistical-brittle (ESB) model is proposed in this paper. The ESB model characterizes the disordered inhomogeneity of material at mesoscopic scale with the statistical description of the shear strength of mesoscopic units. If the applied shear stress reaches the strength, the mesoscopic unit fails, which causes degradation in the shear modulus of the material. With a simplified ESB model, the failure wave in brittle material under uni-axial compression is analyzed. It is shown that the failure wave is a wave of strain or particle velocity resulted from the catastrophic fracture in an elastically stressed brittle media when the impact velocity reaches a critical value. In addition, the failure wave causes an increase in the rear surface velocity, which agrees well with experimental observations. The critical condition to generate failure wave and the speed of failure wave are also obtained.

CSRm变谐波加速

在研究兰州重离子冷却储存环(HIRFLCSR)纵向相振荡运动特性的基础上,对主环(CSRm)内重离子的加速过程进行了模拟研究。选取由扇聚焦回旋加速器(SFC)剥离注入的能量为7MeV/u,动量散度为±0.5%的12C6+典型离子,模拟了CSRm内束流的加速过程,加速的最终能量为1GeV/u。在加速过程中采用了变换谐波的方式,解决了较低能量下的加速问题。模拟结果给出了不同时刻粒子在纵向相空间的分布以及各主要高频参数随时间的变化曲线。

~(94)Mo高自旋态能级纲图(英文)

通过重离子融合蒸发反应16 O(82 Se +4n) 94 Mo布局了94 Mo核的高自旋态 .利用多探头探测器阵列GASP进行了在束γ测量 ,从而重新研究了94 Mo核的高自旋态能级结构 .基于新发现的一些重要的连接跃迁 ,对94 Mo核的高自旋态能级纲图做了重要修改 .将新的能级结构与壳模型计算进行了比较和讨论 .结果表明要正确的描述94 Mo核的高自旋态 (自旋值大于 14 )能级结构 ,应考虑价中子在d5/ 2 ,g7/ 2 和h11/ 2 轨道上的激发 .

贺兰山过去196年降水的树轮宽度重建及降水变率

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长期石油污水灌溉对东北旱田土壤微生物生物量及土壤酶活性的影响

以土壤微生物生物量和土壤酶活性等为土壤微生物变化指标,研究了含油污水长期灌溉对东北沈抚灌区农田土壤微生物的影响。结果表明:土壤微生物生物量碳和生物量氮随着污灌有机物污染程度的增加而增加,与土壤石油烃(TPH)含量极显著正相关,相关系数分别为0.955和0.962(P<0.01);与土壤多环芳烃(PAHs)含量也极显著正相关,相关系数为0.941和0.946(P<0.01)。土壤酶活性分析表明,土壤脱氢酶和多酚氧化酶与土壤TPH含量极显著正相关,相关系数分别为0.977和0.958(P<0.01);与PAHs含量也极显著正相关,相关系数分别为0.997和0.977(P<0.01)。土壤中的脲酶受污水灌溉中含N物质的影响与TPH含量显著相关,相关系数为0.713(P<0.05),与PAHs污染无明显相关性。而纤维素酶与土壤有机物污染无明显相关关系。土壤微生物生物量和土壤脱氢酶、多酚氧化酶可以作为污灌土壤TPH和PAHs污染敏感的生物学和生物化学指标。

放牧和封育条件下科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落土壤种子库特征

以科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落为研究对象,对比分析了放牧干扰和不同封育年限下土壤种子库特征。结果表明:①放牧和封育样地土壤种子库均以一年生植物为主,物种丰富度没有明显差异;②放牧样地土壤种子库密度为(3 475±519)粒/m2,封育6年和封育12年样地土壤种子库密度分别为(20 241±1 714)粒/m2和(28 777±3 946)粒/m2,显著高于放牧样地;③Shannon-W iener多样性指数、S impson多样性指数和P ielou均匀度指数在放牧样地分别为1.36,0.68和0.56,并随着封育年限的增加而降低;④放牧和封育样地土壤种子库主要分布于0~2 cm的土壤表层,封育样地各层的种子库密度均显著高于放牧样地;⑤放牧和封育样地土壤种子库均为聚集分布,但放牧样地种子库的空间异质性高于封育样地。

利用热量、水分和地形条件确定多年冻土的分布

为了研究近地表面多年冻土的空间分布规律,采用野外调查、取样方法对该问题进行研究。研究区选取在大兴安岭高纬度多年冻土地区呼中自然保护区,应用等效纬度、ASAR雷达图象和坡位分级分别代表影响多年冻土的热量、水分和地形条件,利用ERDAS软件对呼中自然保护区高纬度多年冻土分布信息进行提取,结果表明考虑热量、水分和地形条件确定的多年冻土分布土的精度为86.2%,高于单独利用等效纬度提取多年冻土的方法精度。同时,水分研究结果表明,在呼中自然保护区,土壤湿度是指示多年冻土存在的重要条件。

土壤系统中溶质运移研究

为了满足日益增长的人口对粮食的需求 ,农用化学物质被广泛使用 ,这些物质可通过各种渠道进入土壤 ,因此研究土壤中农用化学物质的迁移、转化 ,对于防止环境污染和促进农业持续发展有着重要的意义。本文在对土壤溶质运移理论分析的基础上 ,采用土柱实验、田间实验以及计算机模拟研究土壤系统中溶质的运移过程 ,得到以下主要结论 :1 .通过分析土壤溶质运移与化学色谱间的相似性 ,利用化学色谱理论分析了土壤溶质穿透曲线的形状 ,及塔板理论模拟溶质运移的穿透曲线。发现穿透曲线的形状主要由溶质在固体土粒与溶液中浓度的吸附等温线来决定 ,对凸型分配函数 ,表现为前缘陡峭、后缘“拖尾”的“拖尾”型穿透曲线 ;对凹型分配函数 ,表现为前缘“伸舌”、后缘陡峭的“伸舌”型穿透曲线。对于非反应型溶质理论上应当保持对称的高斯型穿透曲线 ,但在实际土壤中由于不动水体的存在 ,穿透曲线也表现出前缘陡峭、后缘拖尾的“拖尾”型穿透曲线。根据塔板理论认为土柱由理想形态的一系列小塔板所组成 ,忽略弥散作用 ,利用质量守恒定律可得到描述溶质运移的塔板模型C/ C0 =[erfc(M - 1 ) N + exp(2 N ) erfc(M + 1 ) N ]/...

水稻叶片光谱对亚铁胁迫的响应

在湖泊富营养化治理过程中,除了要注意控制氮、磷的输入,还应考虑铁(Fe)的调控作用.本文基于"Fe假说",探索性地将植物光谱效应应用于湖泊水体富营养化遥感预警机制研究.在水培条件下分析了亚铁(Fe2+)胁迫对水稻(Oryza sativaL.)体内Fe含量、叶绿素浓度及可见-近红外特征光谱的影响,并对其相关关系进行了深入探讨;同时,应用3个光谱定量化指标A1(Fe2+胁迫水稻叶片在460~670nm波段反射率变化积分值)、A2(Fe2+胁迫水稻叶片在760~1000nm波段反射率变化积分值)、S(Fe2+胁迫水稻叶片光谱曲线红边"蓝移"强度)分别建立了水稻叶片Fe含量与叶片光谱之间的定量相关关系模型.结果表明,随培养液中Fe2+浓度的升高,水稻体内Fe含量逐渐增加,叶绿素浓度降低,叶片光谱反射率在可见光波段升高,在近红外波段降低,同时红边发生"蓝移".水稻叶片的3个光谱指标A1,A2,S与叶片中Fe含量都具有显著相关性,相关系数分别为0.933(P<0.01),-0.965(P<0.01)和0.946(P<0.01),且A1,A2和S3个参数都能够较好地模拟(复相关系数R2>0.96)和估测水稻叶片Fe含量.

土地利用变化对沙地土壤全氮空间分布格局的影响

利用经典统计学和地统计学相结合的方法 ,分析了科尔沁沙地东南缘草地和 8年前开垦的耕地土壤全氮含量和空间分布格局 .结果表明 ,草地与耕地表层 (0～ 1 0cm)土壤全氮含量差异不显著 ,亚表层(1 0～ 2 0cm)含量差异显著 (P <0 0 5 ) ;耕地土壤全氮贮量比草地高 2 6 2 36kg·hm-2 .草地与耕地比较 ,表层和亚表层土壤全氮的空间分布格局均有明显差异 ,草地土壤全氮的基台值、空间相关度比耕地小 ,而其变程和分数维比耕地大 ;草地土壤全氮水平空间异质性低 ,水平空间分布格局比较均匀 ,而耕地土壤全氮水平空间异质性高 ,水平空间分布格局明显 .草地表层与亚表层土壤全氮含量差异显著 (P <0 0 5 ) ,空间结构特征和空间分布格局差异明显 ,但空间分布格局有较强的相关性 (r =0 395 ,P <0 0 5 ) ;耕地表层与亚表层土壤全氮含量差异不显著 (P <0 0 5 ) ,但空间结构特征有一定的差异 ,而空间分布格局相类似 ,空间相关性极高 (r =0 6 83,P <0 0 1 ) .可见 ,农业活动不仅影响土壤中全氮的含量 ,还影响着其空间结构特征及其水平和垂直空间分布格局 .这对深入理解土地利用变化对生态系统氮素格局及其循环的影响具有重要意义

植物氨基酸液肥对爆裂玉米产量及生理指标的影响

以矿物肥为底肥,对植物氨基酸液肥拌种和拌种同时加喷施处理的效果进行研究。结果表明,植物氨基酸液肥可明显改善爆裂玉米的农艺性状和穗部性状;增强生理活性,增加叶绿素含量,提高光合速率,增强过氧化物酶活性,降低丙二醛含量;最终达到提高爆裂玉米产量的效果。

土地利用和气候变化对农牧过渡区生态系统生产力和碳循环的影响

气候和土地利用变化对陆地生态系统碳循环的影响是当前全球变化研究中的中心问题之一.近20a来中国的气候和土地利用发生了很大的变化,对陆地生态系统生产力和碳循环产生重要影响,尤其是在生态敏感的农牧过渡区.应用以遥感观测为基础的土地利用数据和高时空分辨率的气候数据驱动生态系统过程模型,估计土地利用和气候变化对农牧过渡区NPP(净初级生产力)、植被碳贮量、土壤呼吸和碳贮量以及NEP(净生态系统生产力)的影响.结果显示,20世纪80-90年代,农牧交错带由于气候变暖和降水减少导致NPP减少3.4％,土壤呼吸增加4.3％,每年NEP总量减少33.7×109kg.尽管植被和土壤碳贮量由于NPP仍然高于HR(土壤异氧呼吸)而有所增加,但NEP的下降表明气候变化削弱了生态系统的碳吸收能力,降低了碳贮量的增长速率.土地利用变化使所发生区域NPP增加3.8％,植被碳增加2.4％,每年NEP总量增加0.59×109kg.土地利用变化使生态系统碳吸收能力有所加强,但尚不足扭转由气候变化导致的下降趋势.土地利用变化对整个区域生产力和碳循环的影响比较小,但在它所发生地区的影响大于气候变化的影响.