分析了西南印度洋超慢速扩张洋脊49.2°E-50.5°E热液区热液沉积物样品的矿物组成和元素地球化学特征, 结果显示研究区热液沉积物矿物组成以黄铁矿和黄铜矿为主, 还含有少量闪锌矿等, 而硅烟囱和残留氧化物分别主要由无定形硅和碳酸钙、 铁氢氧化物(如针铁矿)等矿物组成, 由热液沉积物到硅烟囱, 再到残留氧化物过渡过程中, 矿物组成中硫化物含量以及矿物结晶程度的降低, 指示了成矿温度逐渐降低的趋势。 同时, 通过XRF、 ICP-AES等手段对热液沉积物的主微量元素分析, 主微量地球化学特征指示海水的贡献逐步增大, 而热液对其影响逐步减小, 形成环境也逐步从热液羽状流环境向海相水成的低温氧化环境转变。 在稀土元素分析中, 热液沉积物中稀土元素总体含量较高, ∑REE(26.37～32.86)×10-6; 残留氧化物中稀土元素含量次之, ∑REE(5.58～30.43)×10-6; 硅烟囱中稀土元素含量较低∑REE(0.92～6.96)×10-6。 研究区样品均表现出轻稀土元素富集、 重稀土元素亏损的特征, δCe值变化范围为0.34～1.00, 具有Ce负异常特征; δEu值变化范围为0.87～4.24, 具有Eu正异常特征, 指示样品继承热液流体的部分地球化学特征的同时, 又受到了海水的明显影响, 稀土来源具有多样性的特征。 综合分析表明, 研究区由于受制于较弱的热液活动, 以中低温为主的成矿环境, 成矿流体主要起源于海水, 因此成矿过程受海水混合作用影响较大。

为解析长株潭地区 PM2.5 演化的多尺度特征, 阐释其演化的主要动力机制, 提出了一种集合经验模态分解 (EEMD) 和多重分形消除趋势波动分析 (MFDFA) 的新模型, 研究了该区域 2015 年 1 月 1 日至 2019 年 12 月 31 日 PM2.5 浓度的动力演化。利用 EEMD 方法获得了各城市 PM2.5 的高频模态以及趋势项, 趋势项结果表明 PM2.5 浓度呈下降趋势, 而 PM2.5 的高频模态反映了 PM2.5 浓度波动的非线性特征。进一步采用 MFDFA 方法对其高频累加模态进行分析, 研究表明 PM2.5 高频分量存在较强的多重分形特征。此外, 还利用相位随机替代法和随机重构法研究了其多重分形的主要来源, 结果表明 PM2.5 浓度波动在不同时间尺度内的长期持续作用是造成高浓度 PM2.5 污染涌现的主要动力因素。最后, 讨论了气象条件对其高频分量多重分形强度的影响, 结果发现, 相对于其他季节, 冬季 PM2.5 高频模态的多重分形强度更强。分析表明, 尽管该区域通过大气污染行动计划已取得积极的污染控制效果, 但在冬季, 污染物演化的长期持续动力机制对 PM2.5 高频模态的演化发挥着更加主导的控制作用, 不同时间尺度上 PM2.5 非线性长期持续动力机制导致冬季仍有高浓度 PM2.5 涌现的风险, 甚至出现更为严重的污染。本研究结果对于区域 PM2.5 多时间尺度演化动力特征的研究以及大气污染预测预警机制的建立具有重要意义。

采用第一性原理的密度泛函理论平面波赝势法, 通过投影缀加波(PAW)和广义梯度近似(GGA)系统地研究了Ti3(ZnxAl1-x)C2的结构、能量、声子性质、电子性质和弹性性质。对MAX相Ti3AlC2晶体中A位置的Al元素用Zn元素进行替换掺杂，构建出Ti3(ZnxAl1-x)C2(x=0,0.25,0.5,0.75,1)固溶体结构模型。计算分析表明: 在所研究的掺杂浓度范围内Ti3(ZnxAl1-x)C2均是热力学、动力学和力学稳定的脆性材料; 此外，Ti3(ZnxAl1-x)C2(x=0,0.25,0.5,0.75,1)均呈现金属性，在费米能级处的电子态密度主要贡献来自Ti-3d态，同时具有离子键、共价键和金属键的综合性质。随着Zn原子掺杂浓度的增加，在一定程度上其导电性和塑性均增强。

为探索生态旅游城市大气 PM2.5 浓度在旅游活动强度变化下的响应机制, 首先基于多重分形消除趋势波动分析法, 分别对张家界市大气 PM2.5 平均日浓度和旅游人数的时间序列进行了多重分形特征分析, 结果显示 PM2.5 和旅游人数的时间序列在演化过程中具有非线性、复杂的多重分形特征, 且 PM2.5 的多重分形特征强于旅游人数。进一步利用多重分形消除趋势交叉波动分析方法研究了 PM2.5 和旅游人数的交叉相关性, 发现二者之间不仅存在具有长期持续性的多重分形特征, 而且其相关性的多重分形特征受旅游活动强度变化影响明显, 表现为旅游旺季强于旅游淡季。最后, 运用后向轨迹模型分析了张家界市旅游淡旺季 PM2.5 污染物的空间来源, 发现张家界市大气 PM2.5 污染物主要源于局地污染源排放, 从侧面验证了旅游活动是张家界市大气 PM2.5 浓度的主要影响因素。

针对呼吸道系统疾病与大气 PM2.5、SO2 浓度序列的相关性特征, 应用多重分形消除趋势波动分析法 (MF-DCCA), 对张家界市永定区呼吸道系统疾病患病人数与大气 PM2.5、SO2 浓度序列进行了研究。结果发现该地区呼吸道系统疾病患病人数与大气 PM2.5、SO2 浓度的相关性具有长期持续特征和多重分形特征。随后对它们相关性多重分形特征的动力来源进行了分析, 通过随机重排和相位随机处理, 结果表明在不同时间尺度上的长期持续性影响是其主要动力来源。进一步研究发现该地区呼吸道系统疾病与大气 PM2.5、SO2 浓度序列的相关性在四个季节均具有长期持续性的多重分形特征, 且夏季多重分形特征相对强于其他季节。

航迹规划与航迹跟踪的结合是无人飞行器执行地形跟随任务的方案之一。根据目标区域地形高程数据, 将地形跟随最优航迹规划转化为二次规划问题。以矢量场法为制导策略, 并给出可行矢量场的参数设计和以航迹倾斜角为被控量的航迹跟踪控制器。仿真验证规划结果满足地形跟随的预定安全高度要求和飞行器机动性能约束, 所提制导策略具备精确且可靠的航迹跟踪能力, 两者结合可有效完成地形跟随任务。

为探索生态旅游城市张家界市大气 PM2.5、NO2 浓度与旅游活动及天气因素间的相关性, 运用多重分形去除趋势波动交叉分析法 (MFDCCA) 进行分析。首先验证了张家界市大气 PM2.5、NO2 浓度与旅游活动及天气因素间的交叉相关性和多重分形特征。然后通过对旅游淡旺季大气 PM2.5、NO2 浓度与旅游人数、平均气温及相对湿度的多重分形特征的详细分析, 发现在旅游淡季, 大气 PM2.5和NO2 浓度在相对湿度影响下波动范围更大, 且更倾向于出现较低浓度值; 而在旅游旺季, 大气 PM2.5 和 NO2 浓度在旅游活动影响下波动范围更大, 且更倾向于出现高浓度值。

基于电子背散射衍射(EBSD)技术,对6016和5182铝合金在相同工艺条件下的激光填丝焊接接头的组织与织构进行分析研究。结果表明:6016和5182焊缝均由柱状晶与等轴晶组成,且柱状晶区域沿<100>方向均存在强烈的织构;焊接接头受成分过冷和异质形核的共同影响;6016铝合金接头受到异质形核的作用较大,等轴晶占比较大且晶粒取向呈随机分布的状态,柱状晶的主要织构为立方织构(<100>{001});5182铝合金接头受异质形核的影响不大,等轴晶存在沿<100>方向的织构,且主要由柱状晶构成,柱状晶的主要织构为纤维织构(<100>∥RD)、立方织构(<100>{001})和高斯织构(<100>{011})。

采用克尔型非线性材料为光子晶体的介质柱, 构建线缺陷耦合腔波导。利用非线性有限时域差分法(NL-FDTD)进行模拟仿真, 并获得最佳宽带慢光效果。当群速度达到10-2数量级时, 带宽为0.0920, 比线性光子晶体耦合腔波导慢光带宽提高五倍, 而且群速度色散降低两个数量级, 实现了低群速度下更宽带宽和更低色散的慢光波导。