颗粒大小分布 篇1
随着板材加工工艺的不断改善及对铝合金需求的日益增多,铝合金是目前工业应用中十分广泛的有色金属,应用于航天、航空、汽车、机械制造以及化学工业中。铝合金密度小,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。但其结构比较脆弱,所以在扎制过程中,必须对其进行热处理,以改变其中晶粒颗粒的大小和分布,或者通过镀膜方式提高其强度,以提升合金的性能[1]。
1颗粒大小和分布的影响
颗粒的大小和分布对铝合金材料的性能有很重要的影响,以球形颗粒的影响为研究对象,Levin[2]和Prangnell[3]等的研究表明在同一材料中较大颗粒更容易破裂。Ganguly[4]和Mishnaevsky[5]的研究表明在颗粒的团簇区有较大的内部应力,容易引起材料的破坏,而且颗粒聚集区域的应力集中现象随着颗粒的增大而增大。
2静力学分析
2.1网格划分
创建一块截面为40×25的板材结构,对其赋予铝合金板材相对应的材质,其中的颗粒物我们将其视为刚体结构,然后以0.01为单位对其进行划分网格,得到的有限元网格模型如图1所示。
2.2施加载荷与约束
为了使结果尽可能的接近实际,我们对模拟过程中板材施加的约束条件必须处理得当。板材结构的后端面为送料端,其具有不确定性,故对其后端面施加固定约束;在两个侧面上施加相同的压力以及方向向上的表面载荷。得到的模型如下图2所示。
2.3静力学分析结果
在扎制的过程中,板材的两个侧面受到的压力分别为T1与T2,表面载荷分别为F1与F2。由于板材为对称结构,且施加的力大小相同,故在两侧面方向上有T=T1+T2=0;在上端面方向上有F=F1+F2=2F1。即整个板材在扎制的过程中有向上偏移的趋势。
3基于ABAQUS扎制过程中的有限元模拟
结合以上所述颗粒的大小和分布对扎制过程中铝合金板材的影响,那么应力集中现象是如何变化的,我们对其进行了如下有限元模拟,以供研究。
3.1单颗粒对扎制的影响分析
图3为一个大颗粒在铝合金板材扎制过程中对板材的影响。我们根据图2中所施加的载荷与约束进行模拟,得到的结果如图3(a)所示。随后,我们将两个侧面的相同压力都加倍,在相同的条件下进行模拟,得到图3(b)所示。我们可以明显的看出再增加压力后,(a)中的区域颜色变化及(b)中的区域即为应力集中区,故可在橙色区域(圆圈位置)外端面对板材进行镀膜等强化处理,以防止板材在加工过程中产生破坏。
3.2双颗粒的分布对扎制的影响分析
随后对相同的材料在相同条件下进行双颗粒的扎制过程模拟,得到图4。
从图4中可以看到,(a)图为横向排列的一大一小颗粒,小颗粒处由于靠近边缘受力较为集中,黄色区域(圆圈位置)主要集中在靠近边缘一侧,大颗粒也是在靠近边缘部分黄色区域(圆圈位置)较多;(b)图为竖直排列的一大一小颗粒且大颗粒在上,可以看出黄色区域(圆圈位置)大颗粒要明显多于小颗粒;(c)图也为竖直排列的一大一小颗粒但小颗粒在上,仍然可以发现橙色区域(圆圈位置)集中在大颗粒周围。对比(b)图和(c)图,可以发现应力集中现象主要集中在大颗粒周围,此时可以采用热处理细化晶粒的方法来强化板材;再与f(a)图对比,应力分布也与颗粒的分布有关,(a)图中小颗粒应力集中区域主要是由于小颗粒靠近施力面所致, 大颗粒靠近施力面处的应力也较为集中,对于此种情况下的强化处理,我们可以在大小颗粒的应力两个施力面采取镀膜强化处理增强其性能。
3.3四颗粒的分布对扎制的影响分析
将大颗粒进行细化后再进行相同条件的模拟, 得到如下图5所示。
图5中的颗粒比图4中的颗粒要细小,且为四颗粒,图中应力集中的橙色区域有较大程度的改变, 对比发现图5中(a)图比(b)图橙色部分(圆圈位置) 要多,这是由于颗粒分布所致的,(a)中四颗粒分布比较密集,颗粒与颗粒间的应力比较集中,橙色区域(圆圈位置)主要就集中在颗粒间的部分;而(b) 中四颗粒分布较远,相互之间产生的应力不大,图 (b)中橙色区域(圆圈位置)主要集中在靠近施力面处;对于(a)图中类型的板材若要对其进行强化处理,则必须通过热处理来细化晶粒,均匀颗粒的分布来减小颗粒间的应力集中现象;对于(b)图中类型的板材可以通过在应力集中面镀膜方式来进行强化处理。
3.4多颗粒的分布对扎制的影响分析
随后,再将颗粒进一步细化,得到图6。
由图(a)中可以看出,细化颗粒明显增多后,在相同的扎制条件下,应力集中现象明显的减少了, 黄色区域(圆圈位置)只存在于靠近两侧面大颗粒上。与图5两图相比,橙色区域(圆圈位置)明显减少,这是因为图5中的四个大颗粒被转化成四个较大的颗粒与四个小颗粒,颗粒被细化且分布比较均匀,原本颗粒间的应力集中现象被消除了;所以热处理细化晶粒是消除应力集中的较好方式。再研究此种情况下压力加倍后颗粒对板材的影响,得到了图6(b)所示的结果,发现压力加倍后橙色区域(圆圈位置)主要出现在两个大颗粒的外侧,即此区域为应力集中区,所以在该种条件下对两个侧面可以施加镀膜保护措施。
针对图6,再对板材进行颗粒细化处理使大颗粒减小并在相同的条件下进行模拟,得到了下图7所示的图像。
由图7中可以看出,细化后的颗粒都较小且分布均匀,其中(a)图中在相同的扎制条件下,橙色区域基本已消除,应力集中现象也不明显了;再对其压力加倍得到(b)图,发现也没有出现橙色或者黄色应力集中区域,说明进行晶粒细化能够很好的消除应力集中现象。
3结论
在相同的扎制条件下,板材中的颗粒越细小分布越均匀,应力集中现象越不明显;且在扎制过程中,板材中若存在大小不同的颗粒时,应力主要集中在大颗粒的周围或者集中在靠近施力面的颗粒上。所以在铝合金板材加工过程之前,可以通过细化晶粒来提高其强度,减小应力集中现象的产生; 另外,在应力集中区域可以对板材予以镀膜处理, 区域镀膜既可以减少镀膜的原料消耗和减轻板材的重量,还可以提高板材的强度,防止其所受应力过于集中而破坏。
摘要：随着板材加工工艺的不断改善,我国大部分钢铁加工厂的扎制工艺也有了很大的提高。铝合金板材的扎制在生产生活中都有很广泛的应用,但铝合金有很高的热敏感性,其中的颗粒大小及分布对板材的扎制有很大的影响,所以利用有限元分析技术,对扎制过程中的板材进行模拟,获得板材的应力分布图。结果表明,板材中的颗粒越细小越均匀更利于消除应力集中现象。
颗粒大小分布 篇2
机械加工, 特别是干切削过程中会产生大量的粉尘。尽管现代数控机床大多采用封闭结构, 限制了粉尘扩散, 但是在机床防护门打开时, 仍有悬浮粉尘颗粒泄露。特别是没有除尘装置的开放式或半开放式的年代较早的普通机床依然大量存在, 它们加工中产生的粉尘直接排放到周围空气中。这些细微粉尘颗粒能在空气中长时间悬浮, 特别是粉尘颗粒尺寸很小时, 它们很难被移除, 并容易被人体吸入, 危害人体健康。其中, 直径小于10μm粉尘颗粒 (PM10) 是可吸入的, 特别是直径小于2.5μm的细微粉尘颗粒 (PM2.5) 又称为可入肺颗粒, 能够进入人体肺泡甚至血液循环系统中去, 可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病, 降低肺功能等。
为此, 随着近年来绿色制造研究的开展, 切削粉尘问题引起国内外广大学者的关注, 但大部分研究关注于细微粉尘颗粒的产生、危害、机理和影响因素。研究表明, 细微粉尘颗粒的数量和颗粒大小与加工过程中的工件材料、刀具材料、切削参数等有关[1,2,3,4,5,6,7,8]。这些研究期望通过优化加工减少细微粉尘颗粒的产生, 但是如果没有除尘系统, 不论细微粉尘颗粒产生的数量减少为多少, 始终不能完全避免细微粉尘颗粒的产生, 细微粉尘颗粒仍会被排放到空气中。文献[7]指出, 磨削加工中产生的金属粉尘大部分是可吸入性的, 如果不使用除尘系统, 悬浮在机床附近空气中的粉尘颗粒浓度就会超过某些国家的环境规范。悬浮粉尘颗粒的分布规律对于减少粉尘危害及除尘措施的有效开展具有重要的意义, 然而针对此方面的研究未见报道。
机床切削产生的细微粉尘颗粒的扩散和稀释是很复杂的过程。即便忽略重力和通风对细微粉尘颗粒扩散的影响, 细微粉尘颗粒还是会随着因工件或刀具在切削过程中运动引起的空气紊流而扩散, 要准确模拟金属切削活动产生的流场是比较困难的。《金属切削机床粉尘浓度的测定》 (JB/T 9878-1999) 规定了金属切削机床生产性粉尘浓度的滤膜测量方法, 该方法只针对在工人经常操作的位置进行采样, 并规定采样后用精密天平对收集在滤膜上的粉尘进行称重, 因此不能现场获得数据;此外规定采样后滤膜上的粉尘质量应为1～10mg, 更加适合大颗粒粉尘的测量, 对于细微粉尘颗粒, 许多切削过程产生的总质量可能不足1mg, 若使用该方法将会造成很大测量误差。文献[2, 4-6]为获得产生的切削粉尘的质量数据, 使用激光粉尘仪对切削点附近的细微粉尘颗粒浓度进行连续测试, 然而其测试条件是用防尘罩将切削点封闭, 获得的粉尘浓度并不能反映自由空间条件下, 即现实加工条件下切削粉尘扩散的情况。因此, 笔者在无通风的自由空间内, 针对量大面广的车削加工, 通过实验方法研究机床恒负载加工环境下细微粉尘颗粒的空间分布特性。
1 实验原理
浓度是描述粉尘颗粒分布的直观指标。机械加工过程中的粉尘浓度分布, 除了受到不同加工条件下产生的粉尘数量和质量的影响外, 还受室内换气率、房间容积、通风装置、气流状态等因素影响。
首先, 机械加工产生的粉尘颗粒的数量和颗粒大小与加工过程中的工件材料、刀具材料、刀具表面粗糙度、切削角度、切削速度、进给速度、切削深度等有关。尽管影响切削粉尘产生量的因素众多, 但加工材料、进给速度和切削速度是影响粉尘产生量的显著因素[3,4]。从图1可以看出, 对于同种类型的加工材料, 切削粉尘量随切削速度变化的规律一致;对于同一种加工材料, 即使切削进给量不同, 切削粉尘量随切削速度而变化的模式也是相似的, 因此, 针对典型加工材料的典型加工条件下的切削粉尘的实验研究也将具有典型性。在图1中, Du为量纲一的绿色评价因子
Du=mdust/mchip (1)
式中, mdust为产生细微粉尘颗粒的总质量;mchip为产生的切削屑的总质量。
其次, 尽管构成机械加工环境的气流复杂, 但可以肯定的是切削过程中机床附近区域的气流主要是由工件—刀具系统的运动引起的, 因而可以忽略通风气流、人员活动带来的随机空气运动等。切削运动引发的流场描述比较困难, 但可以用流体学方法分析影响粉尘浓度分布的因素。计算流体力学的拉格朗日模型将空气相看作连续相, 因此可通过求解单个颗粒的动量方程得到单个颗粒的运动轨迹, 即
式中, vp为颗粒的速度, m/s;τ为时间, s;υa为空气的黏度, Pa·s;ρp为颗粒的密度, kg/m3;dp为颗粒的直径, m;Cc为克宁汉修正系数;v为空气的速度, m/s;g为自由落体加速度, m/s2;ρa为空气的密度, kg/m3;Fs为颗粒受到的Saffman提升力, N。
式 (2) 中右边第一项为流体曳力, 第二项为颗粒所受重力和浮力, 第三项为Saffman提升力。
为了得到颗粒的浓度分布, 需要将颗粒的轨道进行统计。颗粒浓度的计算用单元格颗粒源法 (PSI-C) , 即
式中, Cj为第j个单元格内颗粒的平均质量浓度;M为每条轨道所代表的流量, 且假设每条轨道所代表的流量一样;τi, j为颗粒在第j个单元格第i条轨道的停留时间;m为轨道数;Vj为第j个单元格的体积。
由于空气紊流主要由切削运动引起, 因此, 流场中的空气速度一定是关于切削速度的函数, 即u=f (vc) , 结合式 (2) 、式 (3) 可知, Cj=f′ (vc) , 即粉尘浓度的分布一定同切削速度相关。
综合上述分析, 本文认为:切削运动引起的气流运动模式主要影响粉尘浓度的空间分布模式, 机械加工产生的粉尘总量影响浓度分布的大小。由于不同工况下产生的粉尘量不一样, 特定的悬浮粉尘颗粒的空间浓度数值没有普遍意义, 但对于车削加工, 与进给运动相比, 卡盘-工件系统的转动为主要运动, 各种加工条件下, 卡盘-工件系统引起的空气运动模式非常相似, 因此, 悬浮粉尘浓度的相对指标能反映其共同特性。
此外, 当加工过程中参数恒定不变时, 根据式 (1) , 可认为加工过程中粉尘源强是连续均匀的, 且卡盘-工件系统的转动匀速, 因此认为机床附近的粉尘颗粒浓度场达到稳定状态。由于切削速度是影响粉尘浓度分布的重要因素, 因此, 通过测量典型加工材料机械加工过程中不同切削速度下的空间点的粉尘浓度, 就可将其相对指标用来表征切削悬浮粉尘颗粒的分布模式。
2 实验设计
使用基于光反射原理的微电脑激光粉尘仪LD-5C (H) 对机床附近空气进行在线连续采样。当光照射在空气中悬浮的粒子上时, 产生光散射, 在光学系统和粉尘性质一定的条件下, 散射光强度与粉尘浓度成比例。光散射法测定空气中的粉尘浓度是通过测量散射光强度, 经过转换求得粉尘质量浓度。粉尘仪的抽气速度为2L/min, 且在粉尘仪进气口安装PM10粒子分离切割器, 只允许直径小于10μm的粉尘颗粒进入检测设备。空气中粉尘质量浓度与光散射式粉尘仪测定的相对质量浓度的比值——质量浓度转换系数K取为0.012 (参考日本PM10的K值标准) 。粉尘仪与PC机通过RS232通信接口相连, 每次连续监测采样后, 将数据传送到PC机进行处理。
为避免室外和通风设备带来的空气扰动影响粉尘扩散, 测量时, 停止机械加工车间内所有非测试机床的工作, 并关闭所有窗户、风扇、空调等, 且保证机床外2m内无障碍物。测量时, 建立的实验平台及坐标系如图2所示。
文献[9]指出当细微粉尘颗粒到达壁面时, 一般情况是黏附到壁面后结束颗粒轨道运行, 所以通常颗粒不能积攒足够的能量来克服壁面的黏附力。据此, 本文认为粉尘颗粒碰到车床床面和卡盘面时都黏附到了机床表面, 因此不考虑-y和-z方向的粉尘浓度分布。此外, 同切削转速相比, 进给速度非常慢, z轴正向的气流运动相对来说非常弱, 因此, 本文主要讨论oxy平面内粉尘浓度分布。为获得粉尘的空间分布状态, 按照“近密远疏”的原则选取如表1所示的若干测试点。加工条件如表2所示。
m
保证每种车削条件重复加工若干次, 每次加工过程中粉尘仪只在一个空间测试点测量。加工过程中负载恒定, 又假设悬浮粉尘颗粒浓度场稳定, 且等于测量所得切削时间内的细微粉尘颗粒的平均值。为保持每次测试条件相同, 必须保证测量开始前空气粉尘浓度相同, 在未进行任何切削时, 测得空气中本底粉尘浓度, 记为C0。每次测试后, 打开窗户和换气扇加速通风, 直至粉尘浓度降为C0。
3 实验结果分析与讨论
3.1 实验结果
实验结果数据如表3所示。
通过MATLAB对数据进行二维的三次插值处理, 获得图3所示oxy平面粉尘浓度分布等值线图。空间粉尘分布浓度可能不精确, 但能反映基本特性。
mg/m3
3.2 粉尘分布方向性分析
在图3a、图3b中, 粉尘浓度在oxy平面的第二象限内相对更高, 即机床前侧总体的粉尘浓度明显高于机床后侧总体的粉尘浓度, 亦即工人操作区域的粉尘浓度相对较高;在图3c、图3d中, 粉尘浓度在x=0的两侧分布相对均匀。
另外, 测试点可以粗略地分为以坐标原点为中心的6个射线方向:-x方向包括点1～6, 记为方向A;x方向包括点7～12, 记为方向B;y方向包括点13～16, 记为方向C;剩下的点分别处于oxy平面的第一和第二象限内, 且分别在π/4和3π/4附近, 简化记为D和E方向。
求得的每个方向的粉尘浓度平均值及其不同切削速度下的不同方向的粉尘浓度变异系数如表4所示。
在切削速度为53.6m/min的工况下, 不同方向粉尘浓度变异系数最为显著。在现实机械加工环境下, 假设人均高度1.7m, 嘴鼻等呼吸器官的离地高度约为1.5m, 从图3a中可以看出工人吸入的粉尘浓度高达0.8～1.4mg/m3。
mg/m3
从图1b可以看出切削粉尘在低速和高速两个切削速度范围内最小。因此, 即使低速和高速切削产生的粉尘总量都比较低, 但由于粉尘浓度方向性问题, 低速切削产生的粉尘更加集中在机床操作人员的工作位置, 被员工吸入的量相对更多, 所以从职业健康角度更推荐使用高速切削。此外, 从生产效率来看, 高速切削无疑更具优势。因此, 高速切削不仅更具竞争力, 而且更加环保。
3.3 粉尘空间分布梯度
使用相对指标——变异系数CV来评价粉尘空间分布的梯度问题, 消除不同切削转速下产生的粉尘总量水平高低的影响。由于粉尘浓度空间分布具有方向性, 因此, 选取方向性明显的-x方向的粉尘浓度作为研究对象 (表5) 。
随着切削速度的增大, 粉尘浓度空间分布的变异系数减小。也就是说在研究空间范围内, 切削速度越低, 粉尘浓度梯度越大;切削速度越高, 粉尘分布越均匀, 梯度越小。从图3可直观地获得类似结论。
对于高速切削的情况, 因为粉尘浓度分布梯度小, 因此在对粉尘分布的模拟时, 可以做一些近似处理, 认为在一定的空间范围内浓度分布均匀。
3.4 现象分析与解释
对于上述悬浮粉尘颗粒分布特性, 本文从主粉尘产生和其扩散的能量方面进行如下定性分析。
首先, 细微粉尘颗粒是在切屑成形过程中, 因剪切区中由塑性形变产生软化带的断裂导致的各种形式的微摩擦产生的。这种微摩擦同切削条件、工件材料的塑性及切屑成形模式密切相关[3]。从微观的角度来看, 切削产生细微粉尘由以下几个部分组成 (图4) :①剪切带内的剪切活动对材料的挤压引发塑性变形产生一部分粉尘 (Q1) ;②在切屑的成形过程中, 切屑的变形产生另外一部分粉尘 (Q2) ;③切屑在前刀面的滑移将经历第二次变形和摩擦, 导致一部分粉尘的产生 (Q3) ;④刀具在新切表面的擦动产生的更多粉尘 (Q4) , 并且在切削开始时和刀具发生刀面磨损时粉尘量会增加。如果有积屑瘤产生, 积屑瘤破裂排出时会产生第二次摩擦损耗, 因此产生更多的粉尘。
粉尘在产生的瞬间主要集中在刀具同工件接触点周围。在本实验中, 刀具同工件接触点正好在-x轴上, 且主轴正向转动 (正转) , 切屑朝第二象限方向脱落, 第二象限粉尘浓度必然相对较高。
切削粉尘产生后, 要经过一定的传播过程才能向空气中扩散, 粉尘颗粒从静止状态变为悬浮状态的过程称作启动或尘化过程。对于车削加工, 粉尘颗粒启动过程影响因素复杂, 可能受风压、升力、冲击、压差、振动等作用, 本文把切削粉尘的启动原因归结为一种接触力, 即细微粉尘颗粒离开刀具-工件系统瞬间受到的接触力, 接触力可以认为是工件旋转过程中给粉尘的切向作用力, 使其像被投掷的物体一样沿切向离开刀具-工件系统, 且使粉尘颗粒获得同切削线速度一样大小的切向初始速度。若从能量的角度来考虑, 粉尘颗粒离开刀具-工件系统瞬间的动量为
I=mv0 (4)
式中, m为粉尘颗粒的质量;v0为粉尘颗粒离开刀具-工件系统的瞬时速度, v0=vc。
初速度越大的粉尘颗粒, 其逃离刀具-工件系统的能力也越强。
粉尘变成悬浮状态后, 跟随切削旋转引起的气流而扩散, 粉尘颗粒在运动过程中受到大小和方向都不断变化的黏滞力作用。但一般来说, 工件转速越快, 空气流速也越快;转速越高, 粉尘颗粒受到的空气黏滞力越大, 获得的能量也就越多。粉尘颗粒在机械力和空气黏滞力的共同作用下, 切削转速越高, 粉尘颗粒获得的能量越多, 扩散能力亦就相应增强。
因此, 从能量的角度分析认为:在较低切削速度下, 粉尘获得的能量较低, 不足以脱离粉尘产生的区域, 所以具有明显方向性, 且粉尘浓度分布梯度明显;在较高切削速度下, 粉尘获得较高的能量, 其扩散能力强, 扩散距离远, 还能扩散到距粉尘产生区域较远的空间, 在机床周围粉尘浓度分布更加均匀, 浓度分布梯度小。
4 结论
本文研究了恒负载机械加工条件下直径小于10μm的细微粉尘颗粒的空间分布。首先通过激光粉尘仪测得不同切削速度下、切削时间内, 切削点周围不同空间位置的粉尘浓度。通过图形和数值分析得到以下结论:
(1) 在低切削速度范围内, 粉尘浓度分布具有明显方向性, 即机床前侧的粉尘浓度明显高于机床后侧;高切削速度下, 机床前后侧的粉尘浓度分布状态相似, 无明显方向性。同低速切削产生的粉尘集中在机床操作人员的工作位置相比, 高速切削不仅更具竞争力, 且更加环保。
(2) 随着切削速度的增大, 粉尘分布的浓度梯度越来越小, 在较高切削速度下, 粉尘分布比较均匀, 即在切削速度较高的情况下, 可以认为在一定的空间范围内浓度分布均匀。
切削粉尘分布特性的研究结果, 可为粉尘空间分布的宏观性数值模拟提供依据, 从而为粉尘控制提供参考。
参考文献
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颗粒大小分布 篇3
【摘 要】对比分析2016年2月至2016年8月期间济南市14个监测点PM2.5的监测数据，分析得出济南泉城广场、济南开发区场、山东经济学院、济南市科干所、济南市化工厂、济南市蓝翔技校、济南市宝胜电缆、济南市跑马岭以及济南市长清区党委九个监测点的PM2.5含量最高点出现在3月；而济南高新学校、济南市监测站、济南市农科所、山东建筑大学以及济南市种子仓库5个监测点的PM2.5含量最高点出现在4月；结合济南市环境监测中心站的数据分析，在3、4月份春季风沙季节，细颗粒物PM2.5为导致春季风沙季雾霾的首恶元凶。
【关键词】PM2.5；雾霾；时空分布
1.引言
从细颗粒物PM2.5的来源开始，系统的研究细颗粒物PM2.5的产生机理以及影响其排放的各种因素，从其生成源角度研究探讨有效控制细颗粒物PM2.5排放的方法和途径以及提出雾霾治理的建设性措施。
2.实验数据分析
2.1 数据采集
采集山东省城市环境空气质量状况官网发布的2016年2月至2016年8月期间济南市14个监测点PM2.5的监测数据进行分析，为济南市细颗粒物PM2.5的研究以及雾霾的治理提供基础数据。14个监测点PM2.5含量的月含量值见表1。
2.2 数据分析
济南市14个监测点细颗粒物PM2.5的含量对比图见图1：
3.结论与分析
通过对比分析2016年2月至2016年8月期间济南市14个监测点PM2.5的监测数据得出以下结论：
3.1 济南泉城广场监测点、济南开发区场监测点、山东经济学院监测点、济南市科干所监测点、济南市化工厂监测点、济南市蓝翔技校监测点、济南市宝胜电缆监测点、济南市跑马岭监测点、济南市长清区党委监测点PM2.5含量最高点出现在3月；
3.2 济南高新学校监测点、济南市监测站监测点、济南市农科所监测点、山东建筑大学监测点、济南市种子仓库监测点PM2.5含量最高点出现在4月；
3.3 分析14个监测点含量较高的月份集中出现在3月、4月，也就是春季，根据济南市环境监测中心站的数据分析，在春季风沙季节，济南城市扬尘和土壤风沙尘对济南市细颗粒物PM2.5的分担率高达37.08%，超过燃煤尘和机动车尾气尘，成为导致春季风沙季雾霾的主要原因。
参考文献：
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科研项目：
济南市软科学科研项目《济南市细颗粒物（PM2.5）主要来源及雾霾综合治理对策研究》项目编号： （201502139）。
作者简介：
颗粒大小分布 篇4
沙冬青灌丛地的土壤颗粒大小分形维数空间变异性分析
通过土壤颗粒大小分形维数对土壤质地定量分析表明,土壤颗粒大小分形维数与沙粒含量(>0.1mm)呈显著的线性负相关,与粘粉粒含量(<0.05mm)呈显著的线性正相关关系(p<0.0001),沙粒和粘粉粒含量每增加1%,分形维数则降低或升高0.022个单位,沙粒增加导致分形维数的降低和粘粉粒增加导致分形维数升高幅度一致,所以土壤颗粒分形维数可以作为评价土地沙质荒漠化程度的定量指标之一.荒漠地带以沙冬青为优势种的沙生植被地段,地表土壤颗粒粗粒化和50～70cm土层土壤颗粒的细粒化,为该区有限降水的深层渗漏提供了基质,为沙冬青的存活提供了保障,一定程度上支持了一些专家提出的概念模型,验证了粗质土壤质地支持以灌木为主的群落的假说.但从空间变异性分析来看,荒漠区沙冬青群落因地表物质的`吹蚀和堆积过程频繁以及灌丛沙堆发育程度引起的分枝形态差异,导致了土壤颗粒含量空间变异尺度并未集中在冠幅范围,并不支持灌丛在沙漠生态系统对降尘等细粒物质拦截所形成的“沃岛”作用.正是因为以沙冬青为优势种的沙生植被地段土壤颗粒组成的高度空间异质性,并且空间变异的范围并不局限于灌木冠幅范围和冠幅间的裸地,没有为其它植物种的入侵创造土壤基质条件,才使得沙冬青群落在该区稳定存在,为荒漠残遗植物种--沙冬青的迁地保护和干旱沙区植被恢复过程中合理地利用土壤资源,以避免营林失败等问题提供了理论依据.
作 者：贾晓红 李新荣 张景光 张志山 王新平谭会娟 JIA Xiao-Hong LI Xin-Rong ZHANG Jing-Guang ZHANG Zhi-Shan WANG Xin-Ping TAN Hui-Juan 作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠研究试验站,兰州,730000刊 名：生态学报 ISTIC PKU英文刊名：ACTA ECOLOGICA SINICA年，卷(期)：26(9)分类号：Q14 S152.3 S154.1关键词：沙冬青 沙生植被 土壤颗粒大小分形维数 空间变异