Damage evolution, localization and failure of solids subjected to impact loading

In order to reveal the underlying mesoscopic mechanism governing the experimentally observed failure in solids subjected to impact loading, this paper presents a model of statistical microdamage evolution to macroscopic failure, in particular to spallation. Based on statistical microdamage mechanics and experimental measurement of nucleation and growth of microcracks in an Al alloy subjected to plate impact loading, the evolution law of damage and the dynamical function of damage are obtained. Then, a lower bound to damage localization can be derived. It is found that the damage evolution beyond the threshold of damage localization is extremely fast. So, damage localization can serve as a precursor to failure. This is supported by experimental observations. On the other hand, the prediction of failure becomes more accurate, when the dynamic function of damage is fitted with longer experimental observations. We also looked at the failure in creep with the same idea. Still, damage localization is a nice precursor to failure in creep rupture.

Substrate Effects on the Micro/Nanomechanical Properties of TiN Coatings

Nanoindentation and nanoscratch tests were performed for titanium nitride (TiN) coatings on different tool steel substrates to investigate the indentation/scratch induced deformation behavior of the coatings and the adhesion of the coating–substrate interfaces and their tribological property. In this work, TiN coatings with a thickness of about 500 nm were grown on GT35, 9Cr18 and 40CrNiMo steels using vacuum magnetic-filtering arc plasma deposition. In the nanoindentation tests, the hardness and modulus curves for TiN/GT35 reduced the slowest around the film thickness 500 nm with the increase of indentation depth, followed by TiN/9Cr18 and TiN/40CrNiMo. Improving adhesion properties of coating and substrate can decrease the differences of internal stress field. The scratch tests showed that the scratch response was controlled by plastic deformation in the substrate. The substrate plays an important role in determining the mechanical properties and wear resistance of such coatings. TiN/GT35 exhibited the best load-carrying capacity and scratch/wear resistance. As a consequence, GT35 is the best substrate for TiN coatings of the substrate materials tested.

神农架植被及其生物多样性与垂直分布格局-兼论中国中、北亚热带植被带的划分

本文主要通过样线法和样方法相结合，进行了大量的群落学调查和分析，分别从植物区系、物种多样性的垂直分布格局和森林群落类型三个方面分析了神农架植被的基本特征及其物种多样性，结果表明： 1．神农架地区具有很高的物种丰富度，有高等植物3，479种，隶属于1，010属，202科。 其中，蕨类植物305种，80属，32科;种子植物3，174种，930属，170科，其中裸子植物32种，19属，6科，被子植物3，142种，911属，164科;单子叶植物501种，175属，21科，双子叶植物2，641种，736属，143科。植物区系属的分布区类型中北温带分布型最多，其次为东亚分布、泛热带分布、东亚北美间断分布、旧世界温带分布以及热带亚洲分布。中国特有成分占5.65%，较全国的8.12%低。温热比(温带分布型(8-11)属数与热带分布型(2-7)属数的比值）为1.200，比全国(0.385)高。 调查样方中共出现高等植物784种，隶属于454属，144科，其中蕨类植物41种，32属，16科;种子植物743种，422属，128科，其中裸子植物20种，14属，5科，被子植物723种，408属，123科;单子叶植物86种，58属，11科，双子叶植物637种，350属，112科。属的分布区类型中北温带分布型最多，其次为东亚分布、泛热带分布、东亚北美间断分布、旧世界温带分布以及热带亚洲分布。温热比为1.52，草本层>乔木层>灌木层分别为2.18、1.76和1.14。 2．神农架植被类型多样，具有常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、针阔混交林、亚高山针叶林、硬叶常绿阔叶林和亚高山灌丛草甸等自然植被类型。本文，依据乔木物种的重要值将神农架地区的森林植被划分出了69个类型。用Twinspan将调查的森林群落划分为32组，能基本上反映群落间相似的关系。 3．神农架地区具有完整的植被垂直带谱：海拔900 (1300) m以下为常绿阔叶林带;海拔900 (1300) m～1500 (1800)ⅡI为常绿落叶阔叶混交林带;海拔1500 (1800) m-2000 (2200)m为落叶阔叶林带;海拔2000 (2200) m～2400 (2600)m为针阔混交林带：海拔2400 (2600)m以上为亚高山针叶林带。神农架地区植被的垂直带的分化从总体上比较显著，但由于小生境的异质性和人为干扰，垂直带谱又具有一定的模糊性和次生性。南北坡具有一定的差异，但不十分明显，也说明神农架植被的过渡性。 4．神农架物种多样性的垂直分布格局。神农架的物种多样性与海拔的关系，类似于“中间膨胀”规律(mid-altitude bulge)，在中低海拔处生物多样性最高。通过二次多项式回归拟合，得到如下拟合曲线： 1)海拔与总体物种数：y= _14.445x2+ 34.74lx+42.07，Xd=1.203km; 2)海拔与乔木层物种数：y=-6.9707x2+ 21.334x+0.2004，Xdrl.530km; 3)海拔与灌木层物种数：y=-6.1599x2+ 9.9747x+30.991，Xd=0.8 lOkm: 4)海拔与草本层物种数：y= _3.9907x2+ 10.455x+15.35，Xd-1.308km; 5）海拔与乔木层Shannon-Wiener指数：y=_0.3337x2+ 0.9877x+0.2537，Xd' 1.480km; 6)海拔与灌木层Shannon-Wiener指数：y=-0.1938xz+ 0.422lx+1.2103，Xd=1.089km： 7)海拔与草本层Shannon-Wiener指数：y=_0.1072x2+ 0.294lx+0.9954，Xd=1.372km; x为海拔( km)，y为各物种多样性指标，Xd为物种多样性的最大时的海拔。 从这些拟合曲线中可以看出：总体物种多样性在海拔1200m左右的常绿落叶阔叶混交林带最高：乔木层物种多样性在海拔1500m左右的常绿落叶阔叶混交林带与落叶阔叶林的过渡带最高;灌木层物种多样性在海拔800-llOOm左右的常绿阔叶林与常绿落叶阔叶混交林带的过渡带最高;草本层物种多样性在海拔1300-1400m左右的常绿落叶阔叶混交林带最高。 但物种多样性随海拔变化有许多的起伏和波动。这些波动有些反映了群落的垂直带谱随海拔梯度变化的特点，在垂直带谱的过渡区物种多样性往往较高;有些波动反映了一些特殊的生境，有些反映了人为活动的影响，造成了神农架植被的次生性。因此，影响神农架物种多样性垂直分布的因素有：植被本身的性质和特点、过渡带的特点、生境的异质性和人为活动。 5．神农架植被水平地带性的过渡性。海拔1300m以下的植物属的分布区类型的温热比南坡总是比北坡小，而且相差十分显著，反映了神农架作为植被分界线的价值。神农架南坡的基带植被是常绿阔叶林，因此南坡属于中亚热带。北坡的基带植被，虽然也有常绿树种的零星分布，甚至有小块的常绿阔叶林，完全由于小生境所至，分布的主要类型是常绿落叶阔叶混交林，应属于北亚热带。因此，神农架是中、北亚热带重要的过渡地带。神农架地区中北亚热带的具体分界线宜按照分长江干流和汉水的水岭来划界，即猴子石、大窝坑、神农架、神农顶、老君山一线，南坡属于中亚热带，北坡属于北亚热带。 总之，神农架处于我国中、北亚热带的过渡带，具有过渡带的性质，具有很高的物种多样性，拥有完整的植被垂直带谱，具有多种多样的植物群落及其组成的生态系统。而且，具有我国许多特有植物和珍稀濒危保护植物和许多资源植物。因此，神农架植被在我国植被体系中具有重要的地位，是我国生物多样性最丰富的地区之一，是生物多样性保护的关键地区，也应是生物多样性研究的热点地区。 另外，调查分析了黄山和万朝山植被及其物种多样性与垂直分布格局，结果表明： 6．黄山样方中共出现高等植物259种，隶属于263属，110科，其中蕨类植物14种，II属，8科，种子植物345种，152属，105科，其中裸子植物9种，8属，6科，被子植物336种，144属，99科，其中单子叶植物37种，27属，6科，双子叶植物299种，117属，90科。属的分布区类型中北温带分布最多，其次为东亚分布和泛热带分布，再次为东亚北美间断分布、热带亚洲分布以及旧世界温带分布，与神农架和万朝山也较相似，但热带分布的属更多一些。温热比为1.1875，灌木层>草本层>乔木层，分别为1.3818、1.2609和1.2143。 黄山的森林植被类型有针叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针阔混交林、落叶阔叶林和竹林。Twinspan将调查的森林群落划分为22组，反映群落间相似的关系，比较清楚和适用。依据乔木物种的重要值将森林植被划分出了34个类型。黄山物种多样性的与海拔的关系不十分明显。黄山植被的垂直带谱不是十分明显，将其垂直带谱划分为：海拔1300m(1500m)以下为常绿阔叶林带;海拔1300m(1500m)-1500m(1600m)常绿落叶阔叶混交林 带;1500m(1600m)以上为落叶阔叶林、黄山松林、山地灌木草丛带。垂直带谱在不同坡向上有差别，东、南、西坡的相似性较大，而北坡与其差别较大。 7．万朝山样方中共出现高等植物490种，隶属于339属，124科，其中蕨类植物21种，18属，11科，种子植物469种，321属，113科，其中裸子植物9种，7属，4科，被子植物460种，314属，109科，其中单子叶植物47种，37属，11科，双子叶植物413种，277属，98科。植物属的分布区类型中，北温带分布所占最多，其次为泛热带分布、东亚分布、东亚北美间断分布、旧世界温带分布以及热带亚洲分布，。温热比为1.3366，草本层>乔木层>灌木层，分别为1.5429、1.4063和1.0645。 万朝山的植被类型包括针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林和常绿落时阔叶混交林，但没有典型的常绿阔叶林。依据乔木物种的重要值将森林植被划分出了20个类型。万朝山物种多样性与海拔的关系则不十分明显。万朝山的人为干扰比较强，植被的次生性很大，南、北坡物种多样性随海拔升高的起伏较大。

三种萝藦科植物中C21甾类成分的研究

　　本实验对三种萝藦科植物通光散(Marsdenia tenacissima)、黑水藤（Biondia insignis Tsiang）和徐长卿（Cynanchum Paniculatum）中的C21甾体化合物进行了研究。从通光散藤茎乙酸乙酯提取物的水解产物中，分离得到两类八个C21甾类甙元。经光谱鉴定，它们的结构分别为11α-O-(2-甲基)-丁酰基-12β-O-顺芷酰通光藤甙元乙（1），11α-O-乙酰基-12β-O-乙酰基通光藤甙元乙（2），11α-O-（2-甲基）-丁酰基-12β-O-乙酰基通光藤甙元乙(3), 11α-O-苯甲酰基-12β-O-乙酰基通光藤甙元乙(4)， 11α-O-顺芷酰基-12β-O-乙酰基通光藤甙元乙（5）11α-O-顺芷酰基-12β-O-顺芷酰基通光藤甙元乙（6），12β-O-乙酰基通光藤甙元甲（7）和12β-O-顺芷酰基通光藤甙元甲（8）。其中，化合物2和8为新化合物。从黑水藤乙醇提取物的水解产物中，分离得到了两个C21甾体化合物。经1D、2D NMR技术鉴定，分别为（3β，14β，15β，17β）-3, 14-二羟基-15，16-裂-孕甾-5-烯-15-醛-16-半缩醛-20-酮（1）和白前甙元C（2）。其中1为15，16-裂环的新骨架类型的C21甾体化合物，命名为黑水藤甙元甲。从采购于昆明、浙江、湖南三地药材市场的徐长卿的根及根茎中，分离得到了18个化合物（其中昆明徐长卿6个，浙江徐长卿9个，湖南徐长卿3个）。经光谱数据分析，这些化合物被鉴定为：cynapanoside-C (1), cynapanoside-A (2), 白前甙元B 3-O-β-D-磁嘛吡喃糖甙(3)，白前甙元C 3-O-β-D-葡萄吡喃糖基-(1 → 4)-α-L-2-脱氧洋地黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-洋地黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-夹竹吡喃糖甙（4），白前甙元C3-O-β-D-葡萄吡喃糖基-(1 → 4)-α-D-夹竹桃吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-洋地黄吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-夹竹桃吡喃糖甙（5），白前甙元C 3-O-β-D-葡萄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-葡萄吡喃糖基-（1 → 4）-α-D-夹竹桃吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-洋地黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-夹竹桃吡喃糖甙（6），cynatratoside-B (7)，cynatratoside-C (8);glaucoside A(9)，新白薇甙元B 3-O-β-L-磁嘛吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-洋黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-夹竹桃吡喃糖甙（10），白前甙元 A 3-O-α-L-磁嘛吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-洋地黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-磁嘛吡喃糖甙（11），白前甙元 B 3-O-α-L-磁糖基吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-磁嘛吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-磁嘛吡喃糖甙(12)，白前甙元D 3-O-α-L-磁嘛吡喃糖基（1 → 4）-β-D-洋地黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-磁嘛吡喃糖甙（13），白前甙元 C 3-O-β-D-葡萄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-葡萄吡喃糖基-（1 → 4）-α-L-2-脱氧洋地黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-磁嘛吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-夹竹桃吡喃糖甙（14），白前甙元 C 3-O-β-D-葡萄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-葡萄吡喃糖基-（1 → 4）-α-L-磁嘛吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-洋地黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-夹竹桃吡喃糖甙（15），白前甙元 B 3-O-α-D-夹竹桃吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-洋地黄吡喃糖基-（1 → 4）-β-D-磁嘛吡喃糖甙（16），白前甙元 D 3-O-α-D-夹竹桃吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-洋地黄吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-磁嘛吡喃糖甙(17)，白前甙元月B 3-O-α-L-磁嘛吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-洋地黄吡喃糖基-(1 → 4)-β-D-磁嘛吡喃糖甙（18）。其中，化合物3-6，10-18为新化合物，10的甙元为一个新甙元，命名为新白薇甙无B。

有机硅聚合物改性聚乙烯及其制备方法

本发明涉及一种有机硅聚合物改性聚乙烯，它是由下述原料制成：聚乙烯、有机硅聚合物、有机硅聚合接枝母料和抗氧剂；其制备方法是将有机硅聚合物与其良溶剂混合后加入聚乙烯，在辐照条件下使其产生接枝母料，然后将聚乙烯塑化并加入接枝母料和抗氧剂混炼均匀即可制成；本发明的聚乙烯具有－４０－１５０℃的温度范围，同时具有很好的机械性能，其方法可改善有机硅聚合物与聚乙烯的界面相溶性，从而可改变聚乙烯的性能，且工艺简单、可靠。

中国巨松鼠Ratufa bicolor(Sciuridae:Ratufinae)头骨形态的地理学变异

巨松鼠(Ratufa bicolor)是东洋界的特有类群.中国仅有一种,分布于海南、广西西南部、云南南部、西南部、西部和西北部,关于其亚种的分化结论过去主要依据其皮毛的颜色特征.本研究共测取75个巨松鼠头骨,每号头骨标本测取23个变量,运用统计分析软件SPSS 11.0对巨松鼠的可测量变量进行主成分分析、判别分析及聚类分析,以探讨巨松鼠各亚种地位的有效性及其头骨形态的地理学变异.研究结果显示阿萨姆亚种R.b.gigantea和海南亚种R.b.hainana均为有效亚种,前者分布自广西西南部向西经云南南部、西南部、西部达西北部,后者分布于海南.同时,本研究结果不支持滇南亚种R.b.stigmosa作为一个有效的亚种.

野生和近交稀有鮈鲫的遗传多样性

用RAPD技术对稀有鲫近交 10代及 3个野生群体的遗传多样性和群体间差异进行了研究。无论从多态位点的比例、个体间的共带率还是从多样性指数来看 ,近交 10代的遗传多样性极低。在 2 2 6个RAPD位点中 ,野生群体有近半数的位点是多态的 ,Shannon多样性指数在 0 .2 911～ 0 .32 35间 ,表明自然群体保持了较丰富的遗传多样性。近交 10代与野生群体间遗传差异十分明显。野生群体间在 11～ 19个位点上的表型频率存在显著差异 ,总遗传多样性的 91.33%来自群体内 ,8.6 7%

Prediction and elucidation of the population dynamics of Microcystis spp. in Lake Dianchi (China) by means of artificial neural networks

Lake Dianchi is a shallow and turbid lake, located in Southwest China. Since 1985, Lake Dianchi has experienced severe cyanabacterial blooms (dominated by Microcystis spp.). In extreme cases, the algal cell densities have exceeded three billion cells per liter. To predict and elucidate the population dynamics ofMicrocystis spp. in Lake Dianchi, a neural network based model was developed. The correlation coefficient (R 2) between the predicted algal concentrations by the model and the observed values was 0.911. Sensitivity analysis was performed to clarify the algal dynamics to the changes of environmental factors. The results of a sensitivity analysis of the neural network model suggested that small increases in pH could cause significantly reduced algal abundance. Further investigations on raw data showed that the response of Microcystis spp. concentration to pH increase was dependent on algal biomass and pH level. When Microcystis spp. population and pH were moderate or low, the response of Microcystis spp. population would be more likely to be positive in Lake Dianchi; contrarily, Microcystis spp. population in Lake Dianchi would be more likely to show negative response to pH increase when Microcystis spp. population and pH were high. The paper concluded that the extremely high concentration of algal population and high pH could explain the distinctive response of Microcystis spp. population to +1 SD (standard deviation) pH increase in Lake Dianchi. And the paper also elucidated the algal dynamics to changes of other environmental factors. One SD increase of water temperature (WT) had strongest positive relationship with Microcystis spp. biomass. Chemical oxygen demand (COD) and total phosphorus (TP) had strong positive effect on Microcystis spp. abundance while total nitrogen (TN), biological oxygen demand in five days (BOD5), and dissolved oxygen had only weak relationship with Microcystis spp. concentration. And transparency (Tr) had moderate positive relationship with Microcystis spp. concentration.