基于横向受荷部分埋置单桩的动力学模型,利用有限差分法实现对土-结构相互作用系统的准确建模,从而获得受冲刷作用单桩更为准确的固有频率;运用Green函数法求解桩基受迫振动的解析解,揭示冲刷作用下单桩横向动力学特性的变化.通过数值计算和参数分析,研究了土体特性、桩身长细比等对受冲刷作用单桩横向动力学特性的影响.结果表明:随冲刷程度加剧,桩基的各阶频率均显著降低.桩基的第一阶频率随桩身长细比增大而减小,而高阶频率的变化规律则较复杂;桩基的各阶频率均随土体弹性模量的增大而增大;若土体弹性模量增大了 1倍(4倍),桩基的第一阶频率约增大了 20％(40％).
2022年诺贝尔生理学或医学奖颁发给瑞典进化遗传学家斯万特·帕博(Svante PÄÄBO),以此表彰他在古人类基因组学与人类进化方面取得的成绩.在介绍基因组学的诞生基础上,对帕博及其团队关于尼安德特人和丹尼索瓦人的研究和发现展开解读,并介绍了古基因组学在疾病的认知与治疗方面的作用,展望了基金组学技术未来的发展前景.
为解析金花茶CnMYB4转录因子在金花茶花瓣呈色以及类黄酮合成中的作用,以金花茶花瓣作为研究材料,克隆了金花茶CnMYB4转录因子的全长序列,随后对其进行生物信息学分析,并通过荧光定量PCR技术(qRT-PCR)分析了 CnMYB4转录因子在根、茎、叶、盛开的花等金花茶不同组织中的时空表达模式.结果表明,金花茶CnMYB4的开放阅读框长度为735 bp,共编码244个氨基酸,该蛋白具有Myb_DNA-binding、SANT 等保守结构域,以及 C1(RGIDPxTHRP[L/I]NE)、C2(PDLNL[D/E]LxI[G/S])、Zf(G[Y/F]DFLGL)、C4(FLGLX4-7[V/L]L[D/G][F/Y][R/S]X1LEMK)等保守基序.系统进化分析发现,金花茶CnMYB4蛋白与茶树CsMYB4a蛋白的亲缘关系最近,它们被聚类于同一个小分支中.qRT-PCR分析结果表明,CnMYB4在金花茶花中的表达量相对较高,在叶片中的表达量相对较低.在金花茶花开放过程中,CnMYB4转录因子的表达量在幼蕾期相对较高,在半开期、盛开期相对较低.
以压实度分别为100％、95％、90％、85％、80％的荆门黄褐色中膨胀土为研究对象,开展8次湿干循环试验,探索湿干循环过程中膨胀土的体积-裂隙-持水变化规律.结果表明:(1)历经3～7次湿干循环后,膨胀土的体积变化、含水率变化基本可逆.(2)随湿干循环次数增加,膨胀时程曲线、收缩曲线上移,表明湿干循环导致试样体积增大.膨胀稳定时间随湿干循环次数增加而减少,随制样压实度降低而减少.(3)试样脱湿完成后的裂隙面积随湿干循环次数增加而增大,5～6次湿干循环后,裂隙面积趋于稳定.历经足够多次湿干循环后压实中膨胀土裂隙率参考值为7％～10％.(4)每次脱湿完成后浸水,试样裂隙愈合;其中,前4次湿干循环,裂隙完全愈合.
区别于结构单一的ABO3型氧化物,A2B2O7型氧化物具有元素成分丰富、容忍度高、结构稳定性强等优势,该高熵结构陶瓷已先后在热障涂层、热电转换、能源催化、功能调控、储能电池等多领域被证实存在巨大应用潜力.重点概述A2B2O7型高熵氧化物结构及材料体系,评述近期实验和理论方面的研究进展,探讨未来的聚焦点和面临的挑战,以便使读者更清晰了解该领域发展趋向.
为研究钢纤维掺量对碱矿渣混凝土力学性能的影响规律,制作钢纤维碱矿渣混凝土抗压力学性能试验试件共计54个,进行立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量和泊松比试验研究,并对试件内部微裂缝进行定性和定量分析,揭示钢纤维对碱矿渣混凝土的增强增韧机理.结果显示:与钢纤维掺量有关的立方体抗压强度修正公式理论计算值与试验结果吻合良好;一定范围内的钢纤维掺量对该材料的强度、弹性模量和泊松比均有提高作用,过大的掺量会造成混凝土材料内部发生结团现象,界面过渡区增多,降低其力学性能;碱矿渣混凝土配合比下的最佳钢纤维掺量为1.4％.
利用1923-2020年北京市及天津市逐月 日照时数资料,采用数理统计方法,分析了近百年北京市日照时数变化特征及其未来趋势.结果表明:(1)1923-2020年北京市年日照时数以(-22.42±12.89)h/10a的速率呈显著减少趋势.季节上,夏、秋和冬季日照时数均呈显著减少趋势,而春季则呈不显著增加趋势;(2)1923-2020年北京市年日照时数存在56 a、36 a的准周期变化,并于2000年发生突变;(3)未来北京市年及四季日照时数变化均与过去保持一致,其中年、夏和秋季日照时数变化的持续性很强,而春季和冬季的持续性相对较弱.
分析了新能源接入对配网结构与传统区段定位的影响,提出了 5G通信架构下适应新能源接入配网的区段定位方法.该方法以配网主辅断路器划分Ⅰ、Ⅱ类区域,并结合5G通信网络边缘计算部署与下放功能,构建适用于区段定位的多种5G通信架构,提出基于方向比较的区域故障定位判据和基于开关函数的区段故障定位判据.应用5G网络切片技术,对Ⅰ、Ⅱ类区域分别设计基于5G通信的故障定位实现方式.结合IEEE-119节点配网仿真验证了该方法的准确性、可靠性.
以淮河流域信阳段为研究区域,运用核密度分析法和标准差椭圆模型对A级景区的空间分布及其聚集趋势进行分析,结合最小累积阻力模型法和PEST分析法分别对生态旅游廊道与生态旅游区建设进行研究,提出生态旅游廊道及生态旅游区建设的结论与建议.结果表明:(1)区域内A级景区的核密度结果分布呈现出"一主一副"高度聚集的趋势,标准差椭圆结果呈"东—西"走向;(2)区域南部的大别山北麓与中东部平原丘陵区的生态阻力值偏低,生态旅游廊道呈现出"双核心"趋势;(3)后续研究应当拓宽至淮河流域中下游地区,进行水域生态旅游廊道要素以及多源数据有机整合等尝试.
基于美国国立生物技术信息中心(National Center of Biotechnology Information,NCBI)中下载的43种石斛的全叶绿体组序列,对43个物种间的亲缘关系进行研究.结果显示:(1)叶绿体基因的碱基组成显示T、C、A、G碱基平均含量分别是31.8％、19.0％、30.7％、18.5％;(2)通过遗传距离分析发现,铁皮石斛、黄石斛、始兴石斛和铁皮石斛中科院Ⅳ号的遗传距离最小,为0.说明这4种石斛在遗传上比较近,与其他种之间亲缘关系均较远.(3)系统发育关系显示石斛属植物是一个单系群,其中梳唇石斛是最先分化出来的,其次是竹枝石斛;细茎石斛、霍山石斛、广东石斛具有较近的亲缘关系.
噪声在冗余度机械臂多任务控制过程中是不可避免的,传统控制算法通常假设控制过程是在无噪声的理想环境下进行,部分鲁棒的控制算法在多任务执行方面存在不足.针对冗余度机械臂多任务控制问题,将其建模成多层混合时变问题,用不同层的时变问题描述不同的执行任务.在求解多层混合时变问题时,构造积分形式的误差函数,并多次使用零化神经动力学公式,保证最终算法具有强鲁棒性.理论分析并数值实验验证了在常量噪声、线性增长噪声、有界随机噪声3种环境下所提出算法的鲁棒性,并与经典控制算法对比展示了所提出算法性能的优越性.
以Fe(CO)5和含一个巯基的配体为原料,通过多步反应合成了两个新的[FeFe]氢化酶模拟物1和2;构建了以化合物1和2为光催化剂、藻红B钠盐(EBS2-)为光敏剂、三乙胺(TEA)为电子给体和质子源的三组分光催化产氢体系,该体系在pH值为12且体积比为1:1的CH3CN/H2O溶液中,经可见光(λ＞420 nm)照射4 h,最大产氢量为205.0 μmol,相对于化合物2的催化转化数(TON)为51.4;研究表明,配体中含有较多的质子捕获位点,有利于形成产氢活性中间体H2-2Fe2S(η2-H2-FeⅡFeⅠ)物种,从而提高催化剂的产氢活性,光生电子从1*EBS2-化合物1和2的第一个电子的转移均为热力学可行过程,到化合物1和2的第二个电子转移是热力学不可行过程.
针对无人机辅助无线传感器网络系统中数据收集的低效性问题,提出了一种能量高效的数据收集方案 DPKM-PN("Density Peak K-means"combined with"Pointer Networks").首先,基于密度峰值聚类方法和K-Means聚类方法建立了一种新的节点分簇算法;然后,联合优化了无人机对无线传感器网络各分簇的访问次序和悬停位置.实验结果显示,与最近提出的Ptr-A*方案相比,DPKM-PN方案能够降低传感器节点约7.9％的能耗,降低系统总能耗量约为6.3％,有效提高了系统的数据收集效率.
针对一类3×3块结构的大型稀疏线性系统,基于块对角预处理子的构造特点,并结合移位分裂的思想,提出一类参数化块移位分裂预处理子,该预处理子易于实现且计算效率高.给出了算法的实现过程,并讨论了相应预处理矩阵的非零特征值的分布范围及特征值1的代数重数.通过数值算例验证该预处理子的有效性.
通过使用美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库检索出斑马鱼Smyd1a蛋白的氨基酸序列信息,对其进行生理生化分析,并通过NBCI寻找同源性高的不同种属的序列构建系统发育树.结果显示:Smyd1a蛋白的氨基酸数量是489个,分子量是56 376.54 Da,理论等电点是6.27;该蛋白中,谷氨酸(Glu)含量最高,为8.4％;其次是亮氨酸(Leu)和丙氨酸(Ala),分别为8.0％和7.0％.Smyd1a是一个亲水蛋白质,但不是一个分泌蛋白,不存在跨膜螺旋区域,存在蛋白质的无规则卷曲等构象,Smyd1a属于SET家族.
利用河南省19个气象站点的逐日气温数据,并辅以海表温度距平指数(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)和南方涛动指数,运用多项式拟合、相关性分析等方法,分析了 1970-2019年河南省气温变化特征及其与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的关系.结果表明:(1)1970-2019年河南省年、季节气温均呈明显的波动上升趋势,其中年均温以0.24 ℃/10a的速率递增,且春季气温增温速率最大,冬季气温增温速率最小.(2)过去50年,河南省的气温变化与ENSO事件的强度存在一定的相关关系,20世纪90年代以来,随着厄尔尼诺(El Niño)事件的增多和强度的加大,对应的河南省气温也显著增加.(3)在ENSO事件发生年份,河南省气温变化与SSTA值呈现比较明显的相关关系,且存在一定的滞后性.因此,河南省在强ENSO事件发生的当年或次年易发生极端灾害事件,需要提高警惕,加强防范.
从空间等级、可达性、文物保护等级和知名度4个维度构建了多维度节点识别模型,并运用核密度估算和空间网络拓扑等方法,对案例区红色旅游资源的空间结构展开研究.结果表明:①大别山革命老区红色旅游资源整体呈现"大集聚,小分散",中部集聚、东西部分散的空间格局特征.②交通网络连接度处于较低水平;旅游资源核心节点间联系不强,市域间可进入性尚存在障碍.③大别山革命老区已存在结构较为完整的次区域亚类型旅游圈,单一类型属性红色旅游资源具有资源优势互补的区域错位发展条件,不同类型属性红色旅游资源之间具有区域叠加特征.
为提高灵芝(Ganoderma resinaceum)固态发酵产漆酶能力,实现中药渣资源再利用,以中药渣和麦麸为发酵的主要基质,在单因素试验的基础上,以漆酶酶活为考察指标,采用Plackett-Burman(PB)试验和正交试验设计优化固态发酵产漆酶条件,且探究所产漆酶对偶氮染料的脱色能力.结果表明:以质量分数12％的接种量将灵芝种子液接种到中药渣(粒径0.4 mm)与麦麸比例为6:4、初始含水量质量分数60％、蔗糖质量分数2％、酵母粉质量分数0.6％、Mg2+浓度3 mmol/L、初始pH5.5的固态发酵培养基中,发酵14 d后,漆酶酶活达到(56.13 士 1.20)U/g.以2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(2,2'-Azinobis(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic Acid)Ammonium Salt,ABTS)为介体,漆酶粗酶液与亚甲基蓝、酸性橙7、氨基黑10B进行脱色处理10 h后,其脱色率分别可达46.7％、84.6％和61.1％.
植物和植食性昆虫在长期的协同进化中形成复杂的防御和反防御机制.为应对植食性昆虫的取食,植物进化出组成型和诱导型等防御策略.相对于植物的防御,植食性昆虫在利用和适应寄主植物过程中,也进化出复杂的反防御机制.植食性昆虫可以利用唾液中的效应子干扰或者抑制寄主植物的防御反应,依靠解毒酶体系分解代谢源自植物的有毒物质,通过携带共生微生物间接抑制植物的抗虫防御反应,借助水平基因转移从细菌和植物等供体中获得相关功能基因以提高自身适合度,利用或者操控寄主植物挥发物等多种方式实现对寄主植物的反防御.此外,一些植食性昆虫还可以通过逃避、选贮和产卵等方式来抑制植物防御反应.解析植食性昆虫对植物的反防御机制,有助于深入理解植物-植食性昆虫协同进化关系,并为制定害虫防治措施提供新的思路.
研究开源计算流体力学软件OpenFOAM中典型不可压求解器icoFoam在异构平台上的并行算法,针对OpenFOAM设计了多异构平台兼容的数据存储结构,并结合可移植异构计算接口(HIP),提出了在两种主流异构平台上移植icoFoam的方案;同时,提出了 一种在icoFoam中使用Krylov子空间线性求解器时高效的矩阵格式转换算法,并耦合hipSPARSE和hipBLAS库实现了压力和速度方程的高效求解.实验表明,该统一的移植方案在AMD和NVIDIA异构计算平台上,均使得icoFoam求解器的计算效率得到较大幅度的提升,相比于CPU,可分别获得20.5倍和38.4倍的加速效果.
