Micro- and macroscopic characterizations of the viscoelastic fracture of resin-based fibre composites

Micro- and macroscopic characterizations of the viscoelastic fracture of a unidirectional carbon-fibre-reinforced epoxy composite are presented. First, the micro-cracking behavior of the material is studied by the use of scanning electron microscopy; the in situ creep cracking process is observed and the crack propagation is measured. In order to obtain insight into the mechanisms of the observed creep cracking, macroscopic investigations were also carried out. Finite-element method simulations were carried out to calculate the stress distribution and the variation of stresses with time. A theoretical analysis of the orthotropy of viscoelastic fracture behavior of the material is also conducted.

Experimental Investigation and Numerical Simulation on the Effect of Fissure Water Pressure in Vertical Sliding Surface

This paper studies the effect of fissure water pressure in different fractures on the critical angle of landslide by laboratory investigation and numerical simulation in order to understand the mechanisms of fissure water pressure on landslide stability. Laboratory observations show that the effect of fissure water pressure on the critical angle of landslide is little when the distance between water-holding fracture and slope toe is three times greater than the depth of fissure water. These experimental results are also simulated by a three-dimensional face-to-face contact discrete element method. This method has included the fissure water pressure and can accurately calculate the critical angle of jointed slope when fissure water pressure in vertical sliding surface exists. Numerical results are in good agreement with experimental observations. It is revealed that the location of water-holding structural surface is important to landslide stability. The ratio of the distance between water-holding fissure and slope toe to the depth of fissure water is a key parameter to justify the effect of fissure water pressure on the critical angle of landslide.

Routing scheme, permutation properties, and optical implementation of a four-shuffle-exchange-based Omega network

The routing scheme and some permutation properties of a four-shuffle-exchange-based Omega network are discussed. The corresponding optical setup, which is composed of 2-D phase spatial light modulators and calcite plates, is proposed and demonstrated through mapping the inputs to a 2-D array. Instead of one shuffle-exchange followed by one switching operation as in ordinary Omega networks, in our presented system, the shuffle interconnection embraced in the switches is accomplished simply by varying the switching structure of each stage. For the proposed polarization-optical modules, the system is compact in structure, efficient in performance, and insensitive to the environment. (C) 1997 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers.

Morphological ordered gray-scale erosion for optical image processing

An ordered gray-scale erosion is suggested according to the definition of hit-miss transform. Instead of using three operations, two images, and two structuring elements, the developed operation requires only one operation and one structuring element, but with three gray-scale levels. Therefore, a union of the ordered gray-scale erosions with different structuring elements can constitute a simple image algebra to program any combined image processing function. An optical parallel ordered gray-scale erosion processor is developed based on the incoherent correlation in a single channel. Experimental results are also given for an edge detection and a pattern recognition. (C) 1998 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. [S0091-3286(98)00306-7].

内蒙古草原温度梯度上3个典型群落的能量平衡研究

通量测量点的能量收支总是表现出不平衡，即使在地势平坦、植被分布均一、稀疏植被下垫面的情况下也有约30%的能量失衡状况。能量平衡闭合 (EBC) 问题在验证涡度相关系统质量方面，得到了广泛的关注。实验在内蒙古草原3个地点，通过涡度相关系统附近移动能量平衡系统的测定手段，采用能量平衡余项法和最小二乘 (OLS) 线性回归法，研究了土壤热通量、净辐射及可供能量空间变异对能量平衡闭合的影响。 结果显示，EBC 在三个研究点的平均余项为8~19 W m-2，OLS 斜率为0.83~0.96。EBC 在土壤湿润情况的站点要高于干旱站点。 土壤热通量的空间变异三站点平均为白天48 W m-2 (占同时间 Rn 的13%)，夜间15 W m-2 (34%)，平均29 W m-2 (24%)。通过8个工作站的测量，这个变异会造成9% (从0.93到1.01) 的 OLS 斜率差别。夜间的能量平衡不闭合可以由土壤热通量的空间变异解释。如果在本研究的的三个草原站点上忽略了土壤热通量，则会造成较大的余项 (峰值时110 W m-2) 产生，从而使 OLS 斜率增大23%。特别是通量板埋置在地面以下30 mm处时，上层的土壤热储部分占到全部土壤热通量的50%，这不仅影响到 EBC 的大小，更起到调节土壤热通量与“真实的波形” 相一致的作用。如果该部分热储被忽略掉，EBC 余项会增加60 W m-2，OLS 斜率也会变化 (减少) 9%。用大尺度多点测量与涡度塔附近的小尺度测定相比较，后者表现出稍高的闭合率，即 OLS 斜率增加4%。 相对于土壤热通量，净辐射的空间变异较小，三站点平均为白天17 W m-2 (5%)，夜间7 W m-2 (13%)，平均 12 W m-2 (5%)。可以引起3% (从0.88到0.91) 的 OLS 斜率差异。研究结果还表明，风速校正应该在 Q7.1 净辐射仪中应用，校正后的结果与 CNR1 的结果在白天有吻合较好，但在其它时段仍有较大差异，特别是在夜间，风速校正基本不起作用，使得两种仪器间差异达20 W m-2。比较表明，风速校正可以提高白天 Rn 的6%，仅降低夜间0.3%。因此，无论是用余项法还是用 OLS 线性回归法，在比较使用不同仪器的站点间的闭合状况时 (本研究的结果适用于草地 Q7.1 与 CNR1 间的比较)，可以用9：00-15：00 h 时段的数据进行比较，这样可以避免因使用不同仪器的差异所造成的影响。用该时段的数据进行比较，仪器间的差异余项法小于6 W m-2，OLS 法小于3%。 受可供能量空间变异影响，三个站点平均 EBC 的不确定性为白天66 W m-2 (19%)，夜间23 W m-2 (50%)，平均42 W m-2 (36%);或者改变 OLS 斜率11%。用最大值和最小值来衡量，EBC 最大不确定性，正午时在站点 I、II 和 III 中分别为81，114和91 W m-2。故在探讨能量平衡和能量平衡闭合问题时，必须充分考虑到这种不确定性，否则会产生偏差，或者得出错误结论。 研究还表明，即使考虑到白天所有可供能量的最大不确定性，仍然不能使能量平衡闭合。中午 (12：00 h)，站点 I，II 和 III 仍然有14±15，48±12和47±14 W m-2 的失衡不能够归因于可供能量的空间不确定性。因此，其它影响因素也需进行细致的探讨。 在两站点不同测量深度土壤热通量结果的差异性比较实验中，无论在站点 I 还是 III，均表现出一致的结论，即随通量板布置深度加深，其测量结果会越高，与浅层布置的相比，差别可高达150 W m-2。深层土壤热通量的计算仍是个难题，需进一步研究。 在不同植被结构对净辐射测定影响的实验中发现，随刈割强度增加，一天中大部分时间净辐射均减少。正午依次为413，395和388 W m-2。无论正午还是全天合计，重度刈割地点的净辐射均比不刈割对照处理少6%，而且，在整个生长季也少6%，约合40,000 W m-2。测量高度不同，不同处理间对测定结果影响不同：刈割处理中，由于下垫面较均一，结果相差不显著;而对照则表现出较高的差异，用两配对样本T检验表明差异达到极显著 (P<0.000，9:30-15:00 h data)。当使用不同新旧程度的 domes 时，对净辐射结果会产生明显的影响。新 domes 的测量结果白天明显高，晚上明显低，使用了11个月的旧 domes，峰值时，白天低估25 W m-2，晚上高估10 W m-2。说明该差异在进行能量平衡闭合计算时，不能忽略。而全用新的和全用旧的进行比较，晚上仅有2-3 W m-2差异。 考虑生态系统中非生物因子对干扰条件下生物多样性动态和功能的影响，有助于更精确地阐明生物多样性-稳定性功能的关系。为此，设计了一个单因子刈割实验——内蒙古地区一种广泛存在的土地利用方式。主要目的是研究不同强度刈割影响下，微气候变量特别是能量平衡各分量和群落结构的变化及二者的关系。连续4年刈割，占第一位的优势种明显由低矮半灌木冷蒿 (Artemisia frigida) 取代了高大丛生禾草克氏针茅 (Stipa kylovii)。重度刈割下，针茅的盖度、生物量和丛重，群落叶面积、绿色生物量、凋落物量和群落高度一致低于轻度刈割/不刈割处理。微气候由于群落特征的这些变化也呈规律性变化。与对照相比，重度刈割降低了生长季土壤含水量的47.5%，但中午和日均土壤表面温度分别增加了7.4和1.2 °C，并且增加地表下2 cm土壤温度日较差 (日最高与最低温度之差) 4.2 °C。刈割处理由于凋落物少、反射强而表现出较低的净辐射，但土壤热通量显著提高，表现为土层加热和冷却快。因此，重度刈割处理较对照降低了可供能量8%，约合52,000 W m-2 。不同刈割强度间来看，NPP 或 LAI 与土壤热通量和净辐射的比值 (G/Rn) 以及波文比 (H/LE) 间呈负相关。重度刈割处理感热通量显著提高，但潜热通量在处理间差异不显著，表明未刈割处理虽然冠层伸展大，但是并没有导致更大的水分亏缺。未刈割处理增加了抵抗物种改变的能力，而刈割处理在连续一年一割的第四年显著增加了物种数，可能与因刈割影响而导致的群落结构与微气候的改变有关。本研究表明，未刈割处理可以减轻高温干旱季节的高温和干旱胁迫，表现出对环境变化的高抵抗性。未刈割处理的凋落物层和较高的垂直结构所形成的遮荫，可以形成一个阻挡蒸发的篱笆，这是维持其水分的保证。因此，为了恢复退化草原生态系统功能，需要修复能导致微气候变化的植物群落结构，否则难以成功。 本研究立足于原创性的实验研究，在中国特有的自然草原生态系统上开展，结合不同温度梯度的三地区涡度相关系统进行了能量平衡闭合的移动比较实验，以及结合常用土地利用方式的定点能量平衡实验。在翔实的数据基础上，为涡度相关方法的陆地表面能量平衡失衡问题提供了解释。增加了对两个主要能量流——土壤热通量和净辐射空间变异规律的认识，研究对于能量平衡和湍流通量相关研究是有价值的。在三个代表性地区首次利用多个净辐射仪和土壤热通量板的结果与三个标准的涡度相关系统进行了比较，这类量化失衡原因的相关研究应受到高度重视并进一步拓展，以提高对能量失衡的认识，进而推进水热和碳循环研究向更深层次发展。

青岛棘洪滩水库浮游藻类状况及水质评价

2003年5月至2004年5月对棘洪滩水库藻类的群落结构进行了研究。共发现藻类49属63种。水库进水口、水库中心、出水口藻类的种类组成没有明显差异,群落季节变化明显,冬春季以硅藻、隐藻为主,其优势种分别为小环藻和尖尾蓝隐藻。金藻有短时大规模出现,主要是分歧锥囊藻。夏秋季以蓝藻、绿藻为主。藻类周年变动模式为单峰型,藻类细胞密度最低值出现在1月份出水口,为0.05×106ind./L,主要是硅藻类的小环藻和隐藻,占总数的92.8%;最高值出现在10月份进水口,为196.7×106ind/L,主要是丝状蓝藻包括

公开可验证的零知识水印检测

对称水印方案的水印检测密钥可以被用来伪造和移去水印，因此要求它在检测过程中也是保密的．零知识的水印检测方案利用密码学中零知识和知识证明的思想和算法，实现在水印检测时使得验证者确信水印存在性的同时又不泄漏水印检测密钥．提出了公开可验证的零知识水印检测的安全需求，给出一个公开可验证的承诺方案和一个证明知道被承诺值的离散对数的零知识知识证明协议．在此基础上提出了一个公开可验证的零知识水印方案，并讨论了它的安全性．

面向嵌入式实时软件的需求规约语言及检测方法

针对嵌入式实时软件需求规约及其检测问题,提出了基于层次并发有穷状态机的可合成的图形化建模语言RTRSM*(real-time requirements specification model*),利用转换有效期和事件预定机制来描述时间限制,能够较好地支持系统交互性和实时性的建模.为弥补RTRSM*作为操作性规约语言不便于性质描述的问题,提出了命题时序逻辑RITL(real-time interval temporal logic).该语言以时间状态序列为语义模型,具有基于区间和时间点的量化时间属性描述功能,能自然、全面地描述RTRSM*模型性质.介绍并讨论了基于两种语言的规约检测方法和技术,主要包括系统状态空间有穷的RTRSM*模型状态可达图的相关问题和规约的模拟执行.