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基于GA-BP神经网络的316L多层多道焊残余应力和变形预测

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焊接学报 2024年第5期45卷 20-28页

作者：李成文吉海标闫朝辉刘志宏马建国王锐吴杰峰中国科学技术大学合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 合肥综合性国家科学中心能源研究院合肥230051 淮南新能源研究中心特种焊接技术安徽省重点实验室淮南232063 合肥聚能电物理高技术开发有限公司合肥230031

残余应力与变形是焊接过程中普遍存在的现象,对焊接结构的性能及使用寿命产生严重影响,是焊接结构发生开裂和失效的主要原因之一.传统的多层多道焊残余应力和变形预测主要采用有限元分析法,该方法存在预测精度差,数值模拟结果可靠性低... 详细信息

残余应力与变形是焊接过程中普遍存在的现象,对焊接结构的性能及使用寿命产生严重影响,是焊接结构发生开裂和失效的主要原因之一.传统的多层多道焊残余应力和变形预测主要采用有限元分析法,该方法存在预测精度差,数值模拟结果可靠性低等缺点.针对预测20 mm厚316L平板对接焊的残余应力和变形,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的反向传播(back propagation,BP)神经网络预测模型GA-BP,选取最主要的4个焊接工艺参数作为输入,包括焊接电流、电弧电压、焊接速度和层间温度,以焊后最大横、纵向残余应力和变形作为输出.结果表明,BP神经网络模型的预测误差在15%以内,优化后的GA-BP网络模型预测误差小于3%,故GA-BP神经网络模型的预测更精准,该方法可为多层多道焊的焊接工艺参数优化以及焊后残余应力与变形的预测和控制提供思路与理论基础,具有一定的指导意义和实际应用价值.

关键词：遗传算法 BP神经网络焊接工艺参数焊接残余应力焊接变形

未来聚变堆绝缘材料G10放气性能测试与分析

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核聚变与等离子体物理 2024年第3期44卷 318-322页

作者：吉海标邢银龙吴杰峰刘志宏文伟林晓东深圳大学物理与光电工程学院深圳518060 中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 合肥聚能电物理高技术开发有限公司合肥230031

设计并搭建了CFETR中绝缘材料样品G10材料的放气率测试平台,测量了两种G10材料的放气率,为未来聚变堆绝缘材料G10的选用提供参考。

关键词： CFETR 放气率真空抽气系统

CFETR 1/32真空室机加工件的激光测量研究

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核聚变与等离子体物理 2019年第4期39卷 338-342页

作者：吉海标刘志宏打吴杰峰马建国范小松顾永奇中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230022 宝胜集团有限公司扬州225800

在1/32真空室部件后期机加工时,采用激光跟踪仪对工件进行测量,从而解决了其在机床平台上定位基准的问题。在工件安放在机床平台后,首先通过测量拟合出工件的设计坐标系,确定其装配基准点;其次在工件外部加工出具备XY、YZ、XZ三正交平... 详细信息

在1/32真空室部件后期机加工时,采用激光跟踪仪对工件进行测量,从而解决了其在机床平台上定位基准的问题。在工件安放在机床平台后,首先通过测量拟合出工件的设计坐标系,确定其装配基准点;其次在工件外部加工出具备XY、YZ、XZ三正交平面特征的辅助标准块,建立机床坐标系;然后使用激光跟踪仪同时测量工件和辅助标准块,确定工件与辅助标准块的相对位置关系;最后机床以辅助标准块作为定位基准来完成工件的加工。使用该方法已完成两个1/32真空室部件的加工,并且加工精度在公差要求范围之内,验证了该方法的合理性和可操作性。

关键词：真空室激光测量坐标转换定位基准

奥氏体不锈钢T型焊缝相控阵超声检测技术研究

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重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年

作者：陈韧汪月琴王锐李成文刘志宏吉海标安徽理工大学力学与光电物理学院中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所淮南新能源中心特种焊接技术安徽省重点实验室

【目的】真实焊接缺陷的可靠检出是奥氏体不锈钢粗晶焊缝相控阵超声检测工艺开发的关键。为了聚变堆真空室焊缝中缺陷的可靠检出，维持聚变堆的安全运行，针对焊缝粗晶各向异性的组织特征和探头扫查空间受限的结构特点，提出基于双晶... 详细信息

【目的】真实焊接缺陷的可靠检出是奥氏体不锈钢粗晶焊缝相控阵超声检测工艺开发的关键。为了聚变堆真空室焊缝中缺陷的可靠检出，维持聚变堆的安全运行，针对焊缝粗晶各向异性的组织特征和探头扫查空间受限的结构特点，提出基于双晶面阵列和线阵列探头组合的检测技术。【方法】以磁约束核聚变堆真空室40 mm 316L不锈钢T型焊缝为研究对象，采用CIVA软件开展了声场覆盖仿真，通过参考试块上开展了焊缝声束覆盖验证，同时量化了焊缝的衰减特性；参考ASME规范设计加工了预埋有坡口未熔合和裂纹等典型自然焊接缺陷的模拟试块，完成了检测工艺可靠性的验证试验。【结果】研究结果表明：针对聚变堆真空室用40 mm板厚奥氏体不锈钢T型焊缝，通过腹板外侧扇形扫描、翼板侧扇形加线性扫描的多种聚焦法则组合，可以在有限扫查空间内实现焊缝声场全覆盖，并且确保3 mm高度的坡口未熔合和裂纹等典型自然缺陷的可靠检出。【结论】基于双晶面阵列和线阵列探头组合的检测技术能够实现不同种类缺陷的可靠检出，可为工程中T型焊缝的检测提供实验依据。

关键词：奥氏体不锈钢相控阵超声 T型焊缝 CIVA

未来聚变堆真空室制造过程中曲面拟合算法研究

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核聚变与等离子体物理 2022年第1期42卷 35-38页

作者：范小松吉海标顾永奇刘志宏吴杰峰马建国深圳大学光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室深圳518060 深圳大学新能源研究中心深圳518060 中国科学院等离子体物理研究所合肥230031

对未来聚变堆(CFETR)真空室制造过程中的制造误差和真空室结构不对称问题,将被测表面网格化,为各测量点引入权重系数,并通过最小二乘法拟合,实现了真空室部件制造误差分配的调整和轮廓精度的改善。

关键词：聚变堆真空室曲面拟合测量点权重

未来聚变堆真空室扇区现场高精度装配技术研究

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核聚变与等离子体物理 2024年第1期44卷 19-23页

作者：吉海标马建国刘志宏吴杰峰吴华鹏范小松钟亚奇林晓东高翔深圳大学物理与光电工程学院深圳518060 中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 合肥聚能电物理高技术开发有限公司合肥230031 拉彭兰塔理工大学芬兰53810

在CRAFT真空室1/8段的装配研究中,设计了用于补偿扇区间装配误差的过渡段,介绍了其制造方案,研制了在线铣削系统以保证项目现场的高精度装配。

关键词：真空室扇区过渡段逆向加工在线铣削系统

聚变堆真空室T型焊缝相控阵超声检测技术分析

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无损检测 2024年第11期46卷 1-4页

作者：陈韧汪月琴王锐吉海标李成文安徽理工大学力学与光电物理学院淮南230031 中国科学院合肥物质科学研究院合肥230031 特种焊接安徽省重点实验室淮南232000

作为聚变堆装置中的核心部件,真空室的焊缝坡口要求全焊透,对焊接质量有着严格要求。针对聚变堆真空室T型焊缝,使用相控阵超声检测的方式控制焊缝质量。然而焊缝粗晶的组织特征和真空室的复杂结构给相控阵超声检测带来了挑战。针对此问... 详细信息

作为聚变堆装置中的核心部件,真空室的焊缝坡口要求全焊透,对焊接质量有着严格要求。针对聚变堆真空室T型焊缝,使用相控阵超声检测的方式控制焊缝质量。然而焊缝粗晶的组织特征和真空室的复杂结构给相控阵超声检测带来了挑战。针对此问题,首先通过CIVA软件对探头焦点和焦柱尺寸进行仿真计算,并根据计算结果为检测方案设计提供参考,然后设计了使用双面阵探头在腹板侧面激发扇形扫查,结合线阵探头在翼板外侧面激发角度垂直于熔合线的线性扫查的检测方案,对预埋有典型焊接缺陷的模拟试块进行了检测,实现了缺陷的全检出。该检测方案可为T型焊缝检测的实际应用提供参考。

关键词：真空室相控阵超声 T型焊缝

陕北地区生态系统服务的时空演变、集聚特征及权衡与协同关系

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水土保持研究 2025年第1期32卷 316-327+335页

作者：安健吉杨悦员学锋苏强俊安骐岷长安大学土地工程学院陕西省土地整治重点实验室

[目的]揭示2000—2020年陕北地区典型生态系统服务的变化特征，丰富生态系统服务的系统研究框架，为陕北地区的可持续发展提供科学参考。[方法]借助INVEST模型、RUSLE方程和NDVI指数量化生态系统固碳、产水、土壤保持和食物供给服务；应... 详细信息

[目的]揭示2000—2020年陕北地区典型生态系统服务的变化特征，丰富生态系统服务的系统研究框架，为陕北地区的可持续发展提供科学参考。[方法]借助INVEST模型、RUSLE方程和NDVI指数量化生态系统固碳、产水、土壤保持和食物供给服务；应用Getis-Ord G*i工具识别冷热点乡（镇、街道）的集聚特征；应用聚类和异常值分析判断生态系统服务间权衡与协同关系的时空格局。[结果]（1） 2000—2020年陕北地区单位面积碳储量、产水量、土壤保持量和食物供给量增加的区域分别占10.23%,77.91%,90.44%和47.80%;（2）各类生态系统服务均呈现出集聚分布的模式（p<0.01）,且高值集聚效应均有所增强，产水和食物供给服务的低值集聚效应同步增加，固碳和土壤保持服务的低值集聚效应减弱；（3）生态系统服务的相互作用关系逐渐由权衡主导过渡到由协同主导，多数生态系统服务间的权衡关系减弱、协同关系增强。[结论]陕北地区生态系统整体呈现向好趋势，但部分区域仍需因地制宜地缓解水资源短板，提高食物供给能力，促进生产与生态的协调发展。

关键词：生态系统服务时空演变集聚特征权衡与协同陕北地区

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生物质衍生多孔碳基吸波材料的吸波机理

硅酸盐学报 2025年第01期 161-172页

作者：武志红李嘉仪李鹏齐珺常吉进牛丹任安文西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西华秦科技实业股份有限公司

电磁波技术快速发展带来便利，也带来了电磁污染和健康威胁，发展电磁波吸收材料对国家或人民的生存发展至关重要。生物质多孔碳材料由于其超低的密度、大的比表面积、丰富的来源和优异的介电损耗能力，在电磁波吸收方面显示出巨大的潜... 详细信息

电磁波技术快速发展带来便利，也带来了电磁污染和健康威胁，发展电磁波吸收材料对国家或人民的生存发展至关重要。生物质多孔碳材料由于其超低的密度、大的比表面积、丰富的来源和优异的介电损耗能力，在电磁波吸收方面显示出巨大的潜力。然而，人们通过改变生物质碳基复合材料的结构和成分调控其吸波性能的同时，对于生物质多孔碳材料的吸波机理的关注较为片面，尚未形成较为完整的体系。文章总结了近几年以生物质多孔碳作为吸波材料的吸波机理，包括阻抗匹配、界面极化、多次反射与散射、网络结构的导电性、孔隙尺寸调控吸波性能以及磁性介质/生物质衍生多孔碳材料的吸波机理；提出了在解释吸波性能方面的几个困惑和需要进一步解决的问题；同时还在生物质多孔碳材料吸波机理的基础上提出了改善生物质多孔碳材料电磁吸收性能的有前景的理论方法。该总结为生物质多孔碳吸波材料的研究，在理论方面提供较为完善的参考。

关键词：生物质多孔碳微波吸收材料吸波机理有效吸收带宽反射损耗

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