尺度效应

摘要： 尺度效应是微切削工艺中的一种特殊现象,通常用最小未变形切屑厚度来判定尺度效应发生的临界点。为了更好地理解微细铣削的切削机理,对铣刀钝圆半径与尺度效应之间的关系进行深入研究是有必要的。由于在铣削加工过程中,刀具大多数为径向进给,侧刃为主要切削刃,因此这里对仅有侧刃参与切削的情况进行了仿真与试验研究。通过对仿真中切屑形貌与试验中表面粗糙度的分析,分别确定了仿真与试验的最小未变形切屑厚度值。仿真与试验结果表明,微细铣削的两种工艺方式对最小未变形切屑厚度的影响有限,最小未变形切屑厚度为(0.28~0.40)倍的铣刀钝圆半径。同时,工件的材料属性对刀具侧刃的最小未变形切屑厚度有一定的影响。本研究可以用于指导微细铣削加工中对于不同刀具钝圆半径及工件材料加工参数的选择和量化,提高工件加工质量具有重要参考价值。

摘要： 探究最佳尺度下景观格局脆弱度的时空演变特征,有助于生态环境保护和功能优化。选择沿海资源富集区招远市为研究区,以2008年、2013年、2018年三期土地利用数据为基础,借助信息损失评价模型和半变异函数确定最佳空间粒度和幅度,构建了研究区景观格局脆弱度评价模型;运用普通克里金插值方法,得到研究区景观格局脆弱度分布图;利用空间自相关分析理论,对区域景观格局脆弱度的时空变化特征及空间关联格局进行分析。结果表明:①研究区景观格局指数具有明显的尺度效应,90 m栅格大小和2 km方形网格为研究区景观格局脆弱度最佳分析尺度;②2008—2018年研究区整体景观格局脆弱度有所上升,表现为低脆弱度区面积占比不断下降,高脆弱度区面积不断扩张,景观格局脆弱程度不断加剧;③研究区景观格局脆弱度在空间上呈显著正相关,空间聚集效应明显,高—高值聚集区主要发生在西北区域,并有继续向北蔓延的趋势,低—低值聚集区未发生较大变化。该研究结果可为类似城市合理开发和规划提供支持和服务。

摘要： 作为空间形态研究的重要方法,量化分析被应用在不同尺度的城镇空间形态研究中。为揭示县域城镇空间形态量化指标的尺度变化规律,以长兴县为例,选取典型的形态指标,构建多层级缓冲区进行计算,分析指标随尺度变化的特征,探讨其适用尺度。研究显示:(1)各指标随尺度变化的趋势存在差异:土地利用混合度、开放空间率、水面率和绿地率随尺度增大而增大,容积率和开发密度则与之相反;(2)各指标的适用尺度有所不同:土地利用混合度适用于本研究中的各个尺度,容积率与开放空间率适用于社区及城市片区尺度,开发密度适用于城市片区尺度,道路面积率适用于社区尺度,水面率适用于街区尺度,绿地率适用于街区及社区尺度。

摘要： 全球范围内城市化的飞速发展,导致城市景观格局剧烈变化,侵扰着城市生态系统,驱动着城市生态系统服务供给显著变化,给人类赖以生存的生态环境带来巨大压力,并造成一系列生态和社会经济问题。因此,研究城市景观格局和城市生态系统服务成为全社会关注的热点。以城市景观格局和城市生态系统服务等相关概念为基础,概述城市景观格局研究进展及现存问题,总结城市生态系统服务的主要特征,即:以人类为主导、空间异质性、不稳定性、存在社会经济的特殊性以及生态负效应性;总结当前城市生态系统服务的主要评估方法,即:价值评估法、指标评价法和模型评估法;重点分析城市景观格局和生态系统服务的耦合关系,将二者耦合关系分为4类,即:景观格局与供给服务、景观格局与调节服务、景观格局与文化服务和景观格局与支持服务;将城市景观格局分为城市群、城市市域和城市融合区三个尺度,进而探究城市景观格局和城市生态系统服务的尺度及空间效应;最后提出未来城市景观格局与生态系统服务研究展望,特别强调人类应该提高对城市生态系统服务负效应的关注度,以规避城市生态系统服务给人类带来的负面影响。

摘要： 建立不同模型尺度的高速列车气动噪声数值计算模型,利用改进的延迟分离涡模拟方法(IDDES)和FW-H声学模型对高速列车近场流场和远场噪声进行数值模拟。通过风洞试验验证了本文数值计算方法的合理性。对比分析不同模型尺度下高速列车的气动力、流场结构、表面压力脉动以及远场噪声。结果表明:模型尺度对高速列车的气动行为和声学行为具有明显影响。随着模型尺度的减小,高速列车的气动阻力系数逐渐增大,模型尺度从1∶1减小到1∶8时,阻力系数增加11.3%。模型尺度对列车黏性阻力系数和尾车分离的尾流高度影响较大,但不改变列车表面压力分布规律和车体表面边界层的发展规律。列车表面压力具有明显的非定常性,随着模型尺度的减小,脉动压力的振荡程度减弱。模型尺度的变化未改变高速列车在远场纵向和横向上的传播特性,随着模型尺度的减小,对应噪声测点处的声压级逐渐减小。高速列车远场噪声没有明显的主频特性,能量分布在较宽的低中频率范围内,模型尺度不改变高速列车远场噪声的宽频特性。

摘要： 考虑尺度效应产生地表信息量表达的差异性,基于GIS与均值变点法对15个常用DEM模型尺度进行分析,得出表达陇东地区小流域密度与分形的最优尺度为90 m,汇流累积量阈值为500。以此为基础,分别使用2000年、2009年、2019年最优尺度下的DEM提取流域沟道信息,计算密度及分形分维值,并分析其时空变化规律,得出:20年间,沟道密度逐年增长13%,中游沟道密度值最高,分形维数随年份持续增加,全流域增加4.5%,流域分形值在1.3~1.4,沟道密度值在7~9之间的二级支沟数量最多,分布密度在0.6以上,且沟道密度与分形分维值呈现正相关性,说明流域沟道结构的复杂程度与疏密程度是相一致的。该结论可为陇东小流域演化发育特征的研究提供可靠依据。

摘要： [目的]探究林分空间结构、物种多样性随尺度变化的规律及林分空间结构与物种多样性的相互关系,为鄂西南常绿落叶阔叶混交林可持续经营提供科学依据。[方法]以鄂西南七姊妹山自然保护区、木林子自然保护区和金子山国有林场3个研究区的典型植被——亚热带常绿落叶阔叶混交林为研究对象,基于各研究区大样地调查数据,分析从20 m×20 m到200 m×200 m不同尺度下,林分空间结构指标和物种多样性指数及其随尺度变化的规律,结合Pearson相关系数法解析尺度变化影响下的空间结构指标与物种多样性的相关性。[结果]鄂西南地区常绿落叶阔叶混交林中物种丰富,常见优势乔木树种为川陕鹅耳枥、多脉青冈和锥栗。林分空间结构特征在尺度≥120 m×120 m后变化趋于稳定,整体表现出微聚集分布、大小分化中庸且混交良好的状态。不同尺度上林分空间结构参数角尺度与林分物种多样性存在中度相关性(P<0.01),其他结构参数与林分多样性不存在相关性。[结论]鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交天然林,林分空间结构调查的最适尺度为120 m×120 m;不同研究尺度下,角尺度是林分空间结构影响物种多样性的一个关键因子。

摘要： 低山丘陵地区耕地破碎化严重,影响耕地耕作效率,划定耕地综合分区可以消除耕地破碎化负面影响,优化农业生产空间结构和布局,从而为国土空间综合整治提供依据。文章以江西省德兴市作为研究区域,运用面积加权平均法和空间自相关分析方法,以三类耕地质量指数作为空间变量,探讨耕地质量空间分布特征并以此为基础划定综合分区。结果表明:(1)德兴市耕地整体质量较为一般,在空间分布上呈现出一定的聚集特征;(2)研究区耕地质量在空间上呈现明显的正相关特征,利用等指数、自然等指数、经济等指数的空间自相关性不断增强;(3)耕地质量的空间聚集特征对空间尺度变化较为敏感,在制定耕地利用及保护政策时应考虑尺度效应的影响。基于耕地质量空间分布特征分析,将研究区耕地划分为四类分区并明确各分区利用与保护方向。

摘要： 探讨基于GF-4 PMS的高时空分辨率数据融合,对改善遥感数据时空融合效果、提高融合精度以及国产高分辨率卫星数据的广泛、有效应用具有重要意义。该文基于GF-4 PMS数据,利用目前广泛应用的3种时空融合模型(STARFM、ESTARFM、FSDAF),选择不同地表复杂程度的区域进行高时空分辨率GF-1 WFV、Landsat OLI数据融合实验与对比分析。结果表明:1)相对于MODIS数据,基于GF-4数据融合的高时空分辨率影像(GF-1 WFV、Landsat OLI)在空间细节、光谱特征方面更接近真实影像,融合效果与精度更好;2)基于GF-4数据的时空融合结果对不同模型的差异性不敏感,在实际应用中,应用GF-4数据的时空融合可尽量选择简洁的融合模型。研究成果可为GF-4 PMS数据的时空融合应用及像元空间尺度差异对时空融合的影响研究等提供参考。

摘要： 为探究微尺度下的充填不平衡与传统注塑的不同,考虑微尺度下的影响充填不平衡的关键因素包括尺度效应、壁面滑移和对流换热,采用聚甲醛(POM),对H形对称分布的半圆形截面微流道系统进行了充模流动数值模拟实验。通过分析浇口处对称点间温差数据,实验结果表明壁面滑移能有效降低对称点间温度差,对充填不平衡有较明显的改善作用。对流换热使流道内熔体的一部分热量通过模具散失,加剧了充填不平衡,且对流换热系数越小,充填不平衡越明显。随着流道尺寸的减小,壁面滑移越明显,对流换热使对称点间温差变小,有利于改善充填不平衡。

摘要： 近年来,随着世界各国园艺博览会规模的扩大,其对完善城市绿地生态网络系统甚至提升城市生态功能的作用也越来越受到关注.大部分以生态环境保护、人与自然和谐为办会理念的园艺博览会在开展规划时涵盖内容全面广泛,其生态性多体现于针对场地生态环境问题的生态修复技术及生态化工程措施,或以能源节约为导向的新技术应用及绿色建筑设计,在应用相关生态学理论指导规划的实践过程中,缺少较为系统的规划引导方式,完成生态理念自上而下的合理衔接,将生态理念更有效地贯彻落实.缺少较为系统性的规划思路,将生态理念更有效地贯彻落实.本文以生态学研究中的尺度效应作为核心机制,试图构建大型园艺博览会规模的生态规划概念框架,并以2019年北京世界园艺博览会园区生态规划为例展示应用,以期为同类型项目或同规模城市公园绿地的规划设计提供参考.

摘要： 由于倾斜的叶梢可以减少梢涡的能量损失,叶梢倾斜螺旋桨具有效率高、经济性和机动性好等优点,对其尺度效应的规律的研究,有利于在实船中预报效率和性能.桨模和实桨或者不同尺寸的螺旋桨因雷诺数不同而引起其水动力性能之差异称为尺度效应.鉴于计算流体力学(CFD)技术在对粘性流场的一些重要的流动特征的研究中具有的诸多优点,基于ANSYS CFX15.0软件,以P1727型叶梢倾斜螺旋桨为研究对象,模拟了螺旋桨周围的粘性流场,进行性能计算,所得的数据分析表明叶梢倾斜螺旋桨尺度效应的基本规律与常规螺旋桨基本一致,但幅度上要更加明显.

摘要： 以河南为例,应用基于纵向集成的改进假设抽取法,对该区域三次产业和八大部门水资源消耗及转移状况进行量化分析,结果显示:农业和基础工业是河南主要水资源净输出部门,轻工业、高科技工业和建筑业是主要的净输入部门;河南用水关联性较强产业部门包括:农业-轻工业、农业-高科技工业、基础工业-高科技工业、农业-基础工业.对不同尺度用水关联成果的分析表明:不同分析尺度的纵向集成消耗总量是相等的,并与其直接消耗总量相同;用水关联具有非线性的尺度效应,不能通过线性运算实现不同尺度关联效应的转换;分析尺度越小,分类越细化,内部效应越低,系统中流动转移的水量越多,反之则相反.研究成果可为区域产业结构调整和水资源管理政策制定提供参考.

摘要： 简述了斑块尺度农村居民点演变到转型，分析了地块尺度农村居民点演变到转型，以及宅基地演变到转型，农村居民点转型具有尺度效应，农村居民点转型存在不平衡不充分性。

摘要： 尺度效应的存在使得对应水文空间尺度的土地利用有着相应的规划方法与重点,但城市土地使用规划因缺乏对水文尺度的理解,使得空间规划尺度往往与水文过程发生的流域单元尺度冲突,导致水文结构破坏,产生负向水环境效应,因此海绵城市空间规划尺度需要遵循水文空间尺度实施.文章在认知海绵城市内涵趋向及水文空间结构特征的基础上,进一步分析了当前海绵城市空间规划实施的困境与诉求,并结合眉山市岷东新区规划实践,提出基于水文空间尺度,整合自然流域单元与土地使用单元重构海绵城市实施的空间规划尺度,目的是将人工建设规划的水环境与自然流域水环境整合,掌握对应空间规划尺度的海绵城市规划目标与任务.

摘要： 土地整治已成为中国最大规模改变土地利用方式和影响陆地生态系统有组织的人类活动之一,其深刻地影响着区域乃至全国的土地利用格局和生态过程,也对生态系统服务产生了诸多影响.本文在阐述土地整治与生态系统服务关系的基础上,总结了土地整治对不同生态系统服务的影响及其相互关系,以及土地整治对生态系统服务影响的尺度效应研究进展,提出了土地整治与生态系统服务研究展望:加强土地整治同生态系统结构、过程和生态系统服务之间的关系研究;强化土地整治中关键生态系统服务之间的关系研究;加强土地整治的区域生态系统服务集成和优化研究;重视土地整治对生态系统服务影响的尺度效应.以期完善土地整治的生态系统服务研究,为将生态系统服务纳入到土地整治的管理决策提供科学依据.

摘要： 本文研究材料的应变率敏感性和应变强化对弹性理想塑性板的饱和冲量的强化作用.利用有限元程序ABAQUS模拟了方形板在矩形压力脉冲下的弹塑性响应.对分别考虑应变率敏感性和应变强化的饱和冲量进行了刚塑性分析,刚塑性预测结果与弹塑性数值模拟结果相比,得到了令人满意的一致,证明提出的刚塑性分析对解决包含应变率敏感性和应变强化的问题是有效的.给出了应变率敏感性的尺度效应的量化的结果.根据应变率敏感性和应变强化对饱和冲量的强化作用,建议定义分别表征应变率敏感性和应变强化的强化作用的两个强化因子n1和n2.发现在数量关系上,饱和永久挠度同强化因子(即n1和n2)成反比,饱和冲量同应变率敏感性的加强因子的平方根(即√n1和√n2)成反比.还提出了挠度和饱和冲量的经验公式.

摘要： 坡长是区域水土保持定量评价研究中重要的地形因子之一,本文以黄土高原地区县南沟流域为研究区,通过ANUDEM软件基于县南沟流域1∶1万比例尺数字地形图,建立5～100m分辨率的DEM数据,利用LS_TOOL工具提取其上的坡长表面,分析坡长随分辨率变化的规律.研究表明,随着DEM分辨率的降低,地形特征点的坡长值变化表现出一定的规律性.不同坡长分级区的坡长均值变化呈现出差异性,面积比率在100m以内的坡长呈下降趋势,其余坡长类型区均呈增加趋势.流域坡长均值随分辨率的变粗整体发生扩张,短坡长逐渐减少,长坡长范围扩大,坡长均值随分辨率变化呈线性递增.

摘要： 本文通过高精度计算研究微通道壁面热损失效应对火焰传播和爆燃转爆轰的影响.结果发现壁面热损失会到导致波动火焰出现,而且粘性效应与热损失对火焰传播作用的主导地位非单调地依赖于管道宽度.考察了管道末端封闭和开口下热损失对火焰传播的影响,发现末端边界条件主要影响波动火焰传播和爆燃到爆轰的转变快慢,而并不影响微尺度热损失与粘性对火焰传播作用的尺度效应.

摘要： 本研究以离心模型试验以及数值分析探讨顺向坡受尺度影响下之滑动及堆积特性,研究中采用两种坡角相同但层理角度不同的简化顺向坡模型.离心试验模型以岩石球黏贴而成的岩石片为基本单元,并依物理模型试验的规划叠放成为所需的简化顺向坡.研究结果显示,在坡趾浸水弱化的影响下,小尺度顺向坡(坡高约为10m以下)的滑动规模很小,在坡趾处几乎无堆积的崩落材料;然而,大尺度顺向坡(坡高约为100m或以上)的滑动规模或堆积量体均较小尺度顺向坡更大更广,且对于原既存坡体的影响范围也更大.研究中亦发现,层理角度对于堆积量体的影响,在大尺度顺向坡中可能才能发挥其重要性.

摘要： 本发明公开了一种基于微/纳尺度热流逸效应和宏观涡流冷热效应的气体分离系统，该系统由流量调节阀、涡流管、热流逸式气体分离设备、气体收集箱、第一压力调节阀、气体混合箱、第二压力调节阀等组成。本发明的优点：1.本发明提供的气体分离系统与现有技术相比：1)无需“液体吸收剂再生”系统，也无需“固体吸附剂再生”系统，能耗低、系统流程简单，可以连续运行。2)可以通过调整运行工况获得多种气体产品，成本低、启动快、易于操作和调节。

摘要： 本发明公开了一种基于微/纳尺度热流逸效应和宏观涡流冷热效应的气体分离系统，该系统由流量调节阀、涡流管、热流逸式气体分离设备、气体收集箱、第一压力调节阀、气体混合箱、第二压力调节阀等组成。本发明的优点：1.本发明提供的气体分离系统与现有技术相比：1)无需“液体吸收剂再生”系统，也无需“固体吸附剂再生”系统，能耗低、系统流程简单，可以连续运行。2)可以通过调整运行工况获得多种气体产品，成本低、启动快、易于操作和调节。

摘要： 本发明公开了一种多尺度自校准气动光学效应湍流退化图像复原方法，包括以下步骤：S1、提取原始气动光学效应湍流退化图像的特征图；S2、通过预先构建的自校准网络对特征图进行校准，得到针对湍流退化图像局部模糊区域校准的局部融合特征图；S3、对原始气动光学效应湍流退化图像的特征图进行多尺度卷积恢复，得到针对全局区域的全局恢复特征图；S4、将局部融合特征图和全局恢复特征图合并，并通过卷积对合并后的特征图进行图像复原。本发明能在利用图像潜在高、低分辨率空间信息的同时兼顾到图像的多尺度信息，从而精准复原气动光学效应湍流退化图像。

摘要： 本发明公开了一种基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法，包括：S2、将退化图像中心作为坐标原点，并以该坐标原点确定一个对称的坐标系统；S3、采用下采样方法，建立退化图像的多尺度图像金字塔；S4、选择chebyshev正交多项式作为基底来获取正交多项式系；S5、用chebyshev正交多项式曲面拟合构造正则化约束项并进行建模；S6、通过交替迭代的方法更新估计chebyshev正交多项式函数中的对应系数以及热辐射效应图b和潜在清晰图像s；S7、将b以及s上采样到上层尺度再次迭代，最终获得与输入同分辨率的热辐射效应图和潜在清晰图像。本发明能够通过多尺度chebyshev正交多项式拟合来校正气动热辐射效应，迭代优化次数少、鲁棒性高、精度高、气动热辐射效应校正图像无残留。

摘要： 本发明公开了一种用于陆上集中式光伏电站气候效应评估的中尺度数值模拟方法，包括陆上集中式光伏电站多源气象观测数据预处理；利用综合反照率和光电转换效率进行地表短波辐射参数化；利用风速、空气密度和短波辐射对感热通量进行直接显式的数值参数化；利用差异对比法进行潜热通量、土壤热通量和长波辐射参数化；利用动力学粗糙度对光伏面板的拖曳作用进行参数化；通过敏感性数值模拟试验量化评估光伏电站的气候效应。本发明解决了大型光伏电站气候影响的客观定量评价问题，且模拟方法具有较强的普适性。采用该方法，既可以对已建光伏电站的气候效应进行后评价，也可以对拟建电站的气候效应开展预评价，为气候友好型电站选址建设提供依据。

摘要： 本发明公开了一种用于水库蓄水气候效应评估的中尺度数值模拟方法，尤其适用于大型水库的蓄水气候效应评估，该方法主要包括拟评估水库及其周边多源数据收集及预处理；通过拓宽水体面积对水库蓄水淹没区的土地利用类型变化进行数值参数化；通过抬升水体高度对水库蓄水水位变化进行数值参数化；基于温湿气候特征的典型年景挑选；库区典型代表年景的数值模拟试验；数值模拟能力检验及水库气候效应评估。本发明通过扩宽水体面积和抬升水位高度刻画的水库蓄水相关的陆面参数变化及典型年景敏感性数值试验，改善了大型水库蓄水气候影响的客观定量评价问题，且数值模拟过程中通过格点同化、循环重叠积分等技术改善长时间积分中的误差累积增长问题。

摘要： 本发明涉及一种大尺度岩体结构精细化辨识及尺寸效应参数获取方法，适用于工程岩体技术领域。本发明所采用的技术方案是：采集和统计天然岩体的结构面信息；基于天然岩体的结构面信息生成三维合成岩体结构面网络模型；获取天然岩体的力学参数；基于三维合成岩体结构面网络模型和天然岩体的力学参数将岩体颗粒分布在三维合成岩体结构面网络模型中，形成三维合成岩体数值模型；从天然岩体上获取多个不同尺寸、不同位置的天然岩体试样，获取天然岩体试样的峰值强度和破坏特征；从三维合成岩体数值模型上获取多个与天然岩体试样一一对应的数值模型试样，获取数值模型试样的峰值强度和破坏特征。

摘要： 本发明公开了一种SiC基纳米尺度金属‑氧化物‑半导体场效应晶体管，其结构包括源、漏电极，栅极，氧化层以及中间沟道散射区域。其中，源、漏电极采用p型掺杂二维SiC材料；栅极采用双栅结构，分为顶栅和底栅；顶栅和底栅与中间沟道散射区域之间均包含一个氧化层；中间沟道散射区域采用二维SiC材料。本发明采用宽禁带二维SiC材料作为衬底，p型掺杂二维SiC作为源、漏电极，可以有效解决沟道长度缩小至10nm以下时，短沟道效应和量子效应引起的器件性能缺陷；双栅结构增强栅极对沟道的控制能力，加强栅极对沟道区域电子的控制。当沟道长度小于等于5.1nm时，晶体管关态电流小于0.1μA/μm，能实现正常关断；开态电流大于900μA/μm，满足国际半导体技术路线图（ITRS）的高性能要求。

摘要： 本申请实施例提供一种页岩油气藏多尺度水力裂缝储集效应模拟实验方法，包括：选取岩心饱和水后压裂，并在人工裂缝中按照不同的尺度进行支撑剂铺砂，将铺砂后的不同尺度的岩心放入热缩管并放置在核磁共振仪器中的岩心夹持器内，进行驱替；待连续稳定出水后，测量饱和水后的岩心的初始核磁信号量值，根据初始核磁信号量值和单位体积清水所有具有的核磁信号量值，计算岩心的裂缝初始体积；得到不同闭合应力下的岩心的裂缝体积；根据不同闭合应力下的岩心的裂缝体积进行函数拟合，得到闭合应力与裂缝体积的关系式；根据闭合应力与裂缝体积的关系式，以及岩心的裂缝初始体积确定裂缝储集系数，用于表征页岩油气藏多尺度水力裂缝储集效应。

摘要： 本发明专利公开了一种基于尺度效应的降水预报阶段精度自检验方法。包括以下步骤：S1、各尺度降水计算；S2、各尺度降水预报值计算；S3、拟合精度计算；S4、拟合精度评价。该方法可用于模型构建后，对降水量进行外延预报时，解决由于实测数据尚未出现而无法对其实际的预报精度进行检验的问题。