中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的"普遍风浪谱"和"涌浪谱",发展了第三代海浪数值模式;提出了"准调和分析方法"和"潮汐潮流永久预报"等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了"棉兰老潜流",揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了"南海内波潜标观测网",实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流"边缘不稳定"的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军

测角精度动态测量装置

本发明涉及一种测角精度动态测量装置，包括联轴节、速率陀螺仪、载物台、驱动装置、数据采集电路、时统以及数据处理计算机；载物台套装在联轴节上；速率陀螺仪设置在载物台上；待测测角仪器设置在联轴节的顶部；驱动装置带动联轴节转动；联轴节带动待测测角仪器以及速率陀螺仪同步转动；数据采集电路分别与速率陀螺仪、待测测角仪器以及码时统相连；数据采集电路电性接入数据处理计算机。本发明提供了一种可对光电编码器的测角误差进行动态检测、自动化程度高、测量效率高以及测量重复性好的测角精度动态测量装置

齿面磨损及轴承间隙对齿轮动力学的影响研究

齿面磨损及轴承间隙是影响齿轮系统动力学的重要因素，为揭示齿面磨损及轴承间隙对齿轮系统动力学的影响，建立了6自由度弯扭耦合模型，该模型考虑了齿面磨损、轴承间隙、摩擦及齿侧间隙等因素。通过Runge-Kutta法对动力学微分方程进行求解并得到系统的动态响应。研究结果表明，当齿轮由未磨损状态转变为轻微磨损状态时，齿轮系统动态传递误差振幅减小，振动减小；随着齿面的不断磨损，到达严重磨损时，动态传递误差振幅增大，振动加强；齿轮动态传递误差的振幅随着轴承间隙的增大逐渐增大,同时系统发生谐振现象，影响系统的稳定性

OPLC温度分布及光单元传输损耗特性研究分析

针对温度变化对光纤复合低压电缆（OPLC）传输性能的影响,综合考虑电缆温度场分布以及材料膨胀系数不同导致的应力差分布特性,建立了OPLC温度变化与传输损耗的数学模型。在此基础上,设计了基于电力场、光场、温度场和应力场等多物理场耦合的仿真模型,采用有限元分析方法,结合COMSOL Multiphysics仿真软件,分别模拟了OPLC在稳定运行状态和短路故障状态下的温度分布及光单元传输损耗特性。仿真结果表明,OPLC在稳定运行状态和短路故障状态下的温度分布及传输损耗与理论计算基本相符,由短路故障引起的光纤传输损耗呈平稳衰减趋势,在工程上可以忽略不计

一种锂电池针刺测试仿真方法和装置

本申请公开了一种锂电池针刺测试仿真方法和装置。该方法首先建立锂电池针刺测试中的第一电化学模型，并确定锂电池在针刺测试中的等效电阻。进而，基于第一电化学模型、等效电阻以及锂电池在针刺测试中的生热公式建立该锂电池在针刺测试中的热模型，从而根据锂电池在针刺测试中的第一电化学模型和热模型，生成锂电池在针刺测试中的电化学‑热耦合模型，从而对锂电池的针刺测试进行仿真。与现有技术相比，本发明无需测试人员直接采用电池针刺设备对锂电池进行针刺测试，提高了针刺测试的安全性

焦煤预热调湿过程煤脱湿动力学

利用实验室气力脱湿小试装置考察了流化床和模拟输送床热气流时,不同气体温度、气速和煤粒径条件下洗精煤的脱湿特性.结果表明,在流化床条件下,气体温度503～543K、气速3.0～4.5m/s时,粒径〉3mm的煤在5s内可脱湿到含水6%～9%（ω）;在模拟输送床热气流条件下,气体温度423～523K、气速7～10m/s时,粒径〈3mm的煤在5～7s内可脱湿到含水6%～9%（ω）.且两种条件下脱湿动力学符合Page模型

焦煤预热调湿过程煤脱湿动力学

利用实验室气力脱湿小试装置考察了流化床和模拟输送床热气流时,不同气体温度、气速和煤粒径条件下洗精煤的脱湿特性.结果表明,在流化床条件下,气体温度503～543K、气速3.0～4.5m/s时,粒径>3mm的煤在5s内可脱湿到含水6%～9%(ω);在模拟输送床热气流条件下,气体温度423～523K、气速7～10m/s时,粒径<3mm的煤在5～7s内可脱湿到含水6%～9%(ω).且两种条件下脱湿动力学符合Page模型

基于高通量测序技术分析蜂粮微生物多样性

为分析蜂粮发酵过程中微生物多样性和菌群动态变化,探究不同发酵时间对蜂粮微生物菌群组成的影响,以发酵0.5、4、7、12 d的卡尼鄂拉蜂(Apis mellifera carnica)蜂粮为研究对象,采用高通量测序技术分析不同发酵时间蜂粮微生物的16S rDNA序列,比较各组菌群构成和丰度信息,通过α多样性分析和蜂粮菌群组成分析,考察蜂粮中的优势菌群。在4个蜂粮样品中共鉴定出27个门、112个属的细菌,其中4个样品中有25个共有菌属。结果表明:测序深度有效地覆盖了微生物种类,随着发酵时间的延长,蜂粮微生物群落的物种丰富度和多样性先升高后降低。基于门水平,生氧光细菌门(Oxyphotobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为优势菌群;基于属水平,unidentified Oxyphotobacteria为优势微生物。发酵过程中,unidentified Oxyphotobacteria表现出先增加后减少的趋势

蜂粮的营养成分和微生物发酵过程研究进展

蜂粮是蜜蜂蜂群中大幼虫、工蜂和雄性蜂的主要食物来源,也是蜂群生存、发展和繁殖的营养保证。目前由于天然蜂粮生产成本较高,而人工蜂粮生产技术中各阶段的发酵条件尚未明确,蜜蜂利用蜂花粉酿制蜂粮的全过程尚无法完全模拟,导致蜂粮的开发利用仍存在一定的技术难题。该文针对蜂粮的营养成分、发酵过程、微生物组成及研究现状等进行了综述,以期为蜂粮产品的研发和生物学功能研究提供理论参考