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基于机器学习的多气体指标煤自燃温度预测

煤矿安全 2024年第4期55卷 106-113页

作者：曹富荣吴学松李军付天予刘佳伟李志辉杨小彬华亭煤业公司甘肃华亭744105 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100086

采空区煤自燃是诱发矿井火灾的主要因素之一,在矿井火灾中的占比高达90%。为实现采空区自燃的精准防治,需要准确获得采空区内部的高温点温度,以砚北煤矿为工程背景,分析其煤样氧化升温过程中产生的指标气体,建立煤自燃温度预测的指标体... 详细信息

采空区煤自燃是诱发矿井火灾的主要因素之一,在矿井火灾中的占比高达90%。为实现采空区自燃的精准防治,需要准确获得采空区内部的高温点温度,以砚北煤矿为工程背景,分析其煤样氧化升温过程中产生的指标气体,建立煤自燃温度预测的指标体系,进而开展基于深度学习的多指标气体煤自燃温度预测研究。首先对砚北煤矿采集的煤样进行煤氧化升温实验,根据实验结果划分为单一气体指标与复合气体指标,分析各指标随温度上升的变化规律,进而确定合适的指标作为煤自燃温度预测指标;使用多源数据处理方法对煤自燃温度预测指标进行处理,应用库克距离法和多重插补法对数据进行清洗,并结合灰色关联度分析法建立煤自燃温度预测指标体系;使用Elman神经网络构建预测模型,确定模型结构与超参数后,进而建立煤自燃温度预测模型,获得煤氧化升温过程中温度的准确预测。

关键词：多气体指标 Elman神经网络多源数据处理预测模型煤自燃温度预测

煤矿瓦斯爆炸事故不安全动作多维属性统计及特征分析

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煤矿安全 2024年第1期55卷 233-240页

作者：李宣东胡兵石福泰曹富荣王冰山李永元吴斌华亭煤业集团有限责任公司甘肃华亭744100 华能煤炭技术研究有限公司北京100070 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

瓦斯爆炸事故是煤矿各类事故中造成损失最严重的事故类型。为探究此类事故相关不安全动作发生的规律以及规范煤矿井下相关工种操作过程中的行为,对2005—2022年的116起煤矿重特大瓦斯爆炸事故进行了统计及分析;探讨了煤矿瓦斯爆炸事故... 详细信息

瓦斯爆炸事故是煤矿各类事故中造成损失最严重的事故类型。为探究此类事故相关不安全动作发生的规律以及规范煤矿井下相关工种操作过程中的行为,对2005—2022年的116起煤矿重特大瓦斯爆炸事故进行了统计及分析;探讨了煤矿瓦斯爆炸事故中不同维度下的不安全动作分布特征,讨论了其出现的原因,并提出了针对性措施。结果表明:从工种作业类型和事故地点耦合的方面分析,爆破作业人员和瓦检作业人员分别在掘进工作面和采煤工作面不安全动作次数最多;从工种与法律法规的耦合方面分析,爆破作业人员是违反法规频数最多的作业人员,违反最多的法规为《煤矿安全规程》。

关键词：煤矿瓦斯爆炸事故不安全动作事故统计多维度特征分析

Al-12.7Si-0.7Mg合金超塑性变形行为及变形机理

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东北大学学报（自然科学版） 2012年第7期33卷 965-969页

作者：周舸丁桦李卓梁曹富荣东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110819

对Al-12.7Si-0.7Mg合金在Instron5500电子万能材料试验机上进行超塑性拉伸实验.通过对该合金超塑性过程中延伸率δ,应变速率敏感性指数m值的计算,获得了不同变形温度、不同应变速率下δ和m值的变化规律.该合金在温度为793 K,应变速率为1... 详细信息

对Al-12.7Si-0.7Mg合金在Instron5500电子万能材料试验机上进行超塑性拉伸实验.通过对该合金超塑性过程中延伸率δ,应变速率敏感性指数m值的计算,获得了不同变形温度、不同应变速率下δ和m值的变化规律.该合金在温度为793 K,应变速率为1.67×10-4s-1时,合金的应变速率敏感性指数和延伸率均达到最大值,分别为0.44,379%.分别构建了该合金的功率耗散率图以及铝合金RWS变形机理图.运用功率耗散率图预报该合金的超塑性变形区域;应用铝合金变形机理图并结合该合金超塑性拉伸前后显微组织变化规律,根据不同温度下Al-12.7Si-0.7Mg合金柏氏矢量补偿的晶粒尺寸值、模量补偿的应力值预报该合金的超塑性拉伸变形机理.

关键词： Al-12.7Si-0.7Mg合金应变速率敏感性指数功率耗散率图变形机理图超塑性拉伸

半固态合金强流变轧制单位轧制压力分布的数学模型和理论研究

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金属学报 2011年第3期47卷 291-297页

作者：黄红乾曹富荣管仁国赵占勇邢振环东北大学材料与冶金学院沈阳110819

建立了半固态合金强流变轧制过程封闭矩形孔型中单位轧制压力分布的数学模型,并以AZ91D镁合金为例,通过计算研究了轧制带材厚度、带材宽度和轧辊半径对单位轧制压力分布的影响规律.结果表明,强流变轧制带材的厚度越小,宽度越窄,单位轧... 详细信息

建立了半固态合金强流变轧制过程封闭矩形孔型中单位轧制压力分布的数学模型,并以AZ91D镁合金为例,通过计算研究了轧制带材厚度、带材宽度和轧辊半径对单位轧制压力分布的影响规律.结果表明,强流变轧制带材的厚度越小,宽度越窄,单位轧制压力峰值越大,平均单位轧制压力也越大;随着带材厚度减小,单位轧制压力峰值向出口移动,而随着带材宽度减小,单位轧制压力峰值向入口移动;随着轧辊半径增大,单位轧制压力的峰值和平均轧制压力都增大,峰值逐渐向出口偏移.

关键词：半固态流变轧制孔型轧制单位轧制压力数学模型 AZ91D

Mg-4.4Li-2.5Zn-0.46Al-0.74Y合金高温变形流动应力、组织演变与本构分析

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金属学报 2021年第7期57卷 860-870页

作者：曹富荣丁鑫项超尚会会东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 东北大学轻质结构材料辽宁省重点实验室沈阳110819 东北大学轧制与连轧自动化国家重点实验室沈阳110819 四川航天长征装备制造有限公司成都610000

采用多向锻造与轧制(MDFR)制备了Mg-4.4Li-2.5Zn-0.46Al-0.74Y合金,利用拉伸机、OM和XRD等研究了热拉伸流动应力、组织演变、本构模型与变形机理。结果表明,合金多向锻造晶粒细化机理为机械式剪切破碎与动态再结晶细化。合金在523~573 K... 详细信息

采用多向锻造与轧制(MDFR)制备了Mg-4.4Li-2.5Zn-0.46Al-0.74Y合金,利用拉伸机、OM和XRD等研究了热拉伸流动应力、组织演变、本构模型与变形机理。结果表明,合金多向锻造晶粒细化机理为机械式剪切破碎与动态再结晶细化。合金在523~573 K时,热变形组织主要发生动态回复与动态再结晶;≥573 K时,热变形组织主要发生晶粒长大;在623 K发生由晶粒长大引起的应变硬化。合金退火组织由α(Mg)、β(Li)、Al_(2)Y、Al_(12)Mg_(17)、LiAl和Mg_(2)Y相组成。本构分析表明,合金应力指数为4.4,变形激活能为120.40 kJ/mol;623 K、1.67×10^(-4)s^(-1)条件下,对应240%延伸率的位错密度和数量与原子扩散计算表明,合金在该条件下的变形机理为晶格扩散控制的位错蠕变。晶粒长大模型确定该条件下的晶粒长大指数q=2,比例因子α’=0.2。

关键词： Mg-Li合金热拉伸显微组织力学性能本构分析变形机理

超轻Mg-9.3Li-1.79Al-1.61Zn镁锂合金力学性能与组织演变

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中国材料进展 2019年第2期38卷 187-192页

作者：曹富荣夏飞东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819

为了提高Mg-Li合金的强度和塑性,通过铸造和轧制方法制备了新型Mg-9. 3Li-1. 79Al-1. 61Zn合金板材,采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计与拉伸试验机研究了合金的显微组织和力学... 详细信息

为了提高Mg-Li合金的强度和塑性,通过铸造和轧制方法制备了新型Mg-9. 3Li-1. 79Al-1. 61Zn合金板材,采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计与拉伸试验机研究了合金的显微组织和力学性能。维氏显微硬度测试发现冷轧态的硬度最高。拉伸试验获得冷轧合金的延伸率为24%,抗拉强度为209 MPa。光学组织研究确定热轧组织为带状晶粒组织;冷轧板573 K经1 h退火后,并未发生完全再结晶。通过取向分布(ODF)函数分析热轧、冷轧和退火过程形成的织构,发现β-Li相比α-Mg相产生了更多的织构分量,但是织构强度相对较低。TEM观察发现变形组织中Al_2Mn相、退火组织中AlLi相的存在。XRD分析进一步证实了退火组织中存在AlLi相。SEM断口分析表明合金的断裂形式为韧性断裂。力学性能结果与显微组织演变一致。

关键词： Mg-Li合金轧制力学性能显微组织

超轻α固溶体基Mg-6Li-3Zn合金的位错蠕变

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金属学报 2010年第6期46卷 715-722页

作者：曹富荣管仁国丁桦李英龙周舸崔建忠东北大学材料与冶金学院沈阳110819 东北大学材料电磁过程教育部重点实验室沈阳110819

采用熔铸和大变形轧制制备了Mg-6Li-3Zn合金板材,研究了合金的高温变形行为、显微组织、空洞与位错蠕变机制.在623 K和1.67×10^(-3)s^(-1)条件下获得了300%的最大延伸率.OM,TEM和SEM观察显示,合金带状晶粒组织在573 K和1.67×10^(-3) s... 详细信息

采用熔铸和大变形轧制制备了Mg-6Li-3Zn合金板材,研究了合金的高温变形行为、显微组织、空洞与位错蠕变机制.在623 K和1.67×10^(-3)s^(-1)条件下获得了300%的最大延伸率.OM,TEM和SEM观察显示,合金带状晶粒组织在573 K和1.67×10^(-3) s^(-1)条件下发生显著的动态再结晶,亚晶轮廓不清晰,位错分布比较均匀.合金在573-623 K和1.67×10^(-3) s^(-1)条件下断裂形式为韧性断裂.获得了新型的位错黏性滑移与位错攀移转变蠕变机制图,表明Mg-6Li-3Zn合金带状晶粒组织在573 K和1.67×10^(-3) s^(-1)条件下高温变形机制为晶格扩散控制的位错黏性滑移,其应力指数为3(应变速率敏感性指数0.33),变形激活能为134.8 kJ/mol,与Mg的晶格扩散激活能相同.获得了新型的考虑聚合的空洞长大图,合金在573 K和1.67×10^(-3) s^(-1)条件下的空洞长大机制为塑性控制的空洞长大.

关键词： Mg-Li-Zn合金位错蠕变准超塑性力学性能空洞

6201合金管材连续流变扩展挤压成形过程的数值模拟和实验研究

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材料研究学报 2011年第1期25卷 25-31页

作者：管仁国赵占勇曹富荣张秋生黄红乾东北大学材料与冶金学院沈阳110004

数值模拟和实验研究了6201合金管材连续流变扩展挤压成形过程中的温度场分布和熔体流动规律。结果表明,在连续流变扩展挤压6201合金管材过程中,辊-靴型腔中的合金等温线向轧辊侧偏移,随着浇注温度的升高半固态区间逐渐下移;在辊-靴型腔... 详细信息

数值模拟和实验研究了6201合金管材连续流变扩展挤压成形过程中的温度场分布和熔体流动规律。结果表明,在连续流变扩展挤压6201合金管材过程中,辊-靴型腔中的合金等温线向轧辊侧偏移,随着浇注温度的升高半固态区间逐渐下移;在辊-靴型腔中合金熔体服从牛顿流体的层流运动规律,从工作辊表面向靴表面速度依次递减,在靴表面速度为0 m·s^(-1);在扩展挤压模中合金呈辐射状逐层填充扩展腔,并发生分流-汇合流动,呈现出均匀的层流流动,在模具中心和分流孔流动速度最大,并逐渐向侧壁递减;与分流孔中心位置和焊合部位对应的成形管材横断面流线密集,在两者之间出现一个流线舒缓的过渡地带;制备6201合金管材的合理浇注温度范围为750-780℃。

关键词：材料合成与加工工艺流变成形扩展管材半固态温度

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金属超塑性