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FexCr5Al合金在模拟失水事故下的氧化行为研究

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稀有金属材料与工程 2024年第8期53卷 2331-2342页

作者：张文怀姚美意林晓冬王皓瑜梁雪李毅丰胡丽娟谢耀平上海大学材料研究所上海大学微结构重点实验室

本研究熔炼制备了4种FexCr5Al（x=13、15、17、18，质量分数，%）合金，采用配有蒸汽发生器的热重分析仪研究了4种合金在1000和1200℃蒸汽中氧化2 h的行为。采用XRD、FIB/SEM、EDS和TEM观察分析腐蚀后样品的显微组织、晶体结构和成分。... 详细信息

本研究熔炼制备了4种FexCr5Al（x=13、15、17、18，质量分数，%）合金，采用配有蒸汽发生器的热重分析仪研究了4种合金在1000和1200℃蒸汽中氧化2 h的行为。采用XRD、FIB/SEM、EDS和TEM观察分析腐蚀后样品的显微组织、晶体结构和成分。结果表明，4种合金在两种温度下氧化时，氧化动力学曲线均遵循抛物线规律，增加Cr含量合金的抛物线速率常数降低，改善了合金的抗高温蒸汽氧化性能；4种合金的氧化膜均为脊状形貌，主要由α-Al2O3组成。随Cr含量的增加，氧化膜中的孔隙减少，氧化膜与基体的结合性变好，说明增加Cr含量可以提高氧化膜的致密性和结合力，有助于形成均匀且致密的Al氧化膜，从而提高合金的抗高温蒸汽氧化性能。

关键词： FeCrAl合金高温蒸汽氧化显微组织氧化膜

Ar离子辐照对Zr-0.75Sn-1Nb-0.35Fe-0.15Cr合金显微组织和耐腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1642-1653页

作者：顾志远吴悦林晓冬姚美意胡丽娟梁雪李毅丰彭剑超谢耀平周邦新上海大学材料研究所上海大学微结构重点实验室

通过熔炼、热轧、冷轧和退火等工艺制备了Zr-0.75Sn-1Nb-0.35Fe-0.15Cr（质量分数，%）合金板状样品，采用静电加速器在300℃下对样品进行注量为1.02×1015和5.1×1015ions/cm2（对应辐照损伤剂量分别为1和5 dpa）的Ar+辐照，然后将未... 详细信息

通过熔炼、热轧、冷轧和退火等工艺制备了Zr-0.75Sn-1Nb-0.35Fe-0.15Cr（质量分数，%）合金板状样品，采用静电加速器在300℃下对样品进行注量为1.02×1015和5.1×1015ions/cm2（对应辐照损伤剂量分别为1和5 dpa）的Ar+辐照，然后将未辐照和辐照样品置于360℃/18.6 MPa/0.01 mol·L-1Li OH水溶液中腐蚀90 d，利用SEM和TEM表征分析了辐照前后合金基体显微组织和腐蚀后氧化膜截面显微组织。结果表明，辐照前Zr-0.75Sn-1Nb-0.35Fe-0.15Cr合金为完全再结晶组织，晶粒呈等轴晶，第二相主要为fcc和hcp结构的Zr（Fe,Cr,Nb）2，尺寸主要在50～100 nm范围内；辐照后，合金内形成了型位错环，第二相发生了完全非晶化，但未发现第二相中元素向基体扩散现象。腐蚀90 d后，辐照样品的氧化膜厚度小于未辐照样品，说明Ar+辐照在一定程度上降低了合金腐蚀初期的腐蚀速率。分析认为，Ar+辐照能延缓氧化膜显微组织的演化，降低氧化膜中的等轴晶占比和裂纹数量，同时辐照诱导的非晶化第二相的氧化更慢，使氧化膜更具保护性，从而降低合金的腐蚀速率。

关键词：锆合金辐照腐蚀氧化膜第二相

Fe13Cr5Al4Mo合金在360℃/18.6 MPa LiOH水溶液中的腐蚀行为

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 2018-2024页

作者：马海滨王皓瑜张文怀林晓冬薛佳祥任啟森廖业宏胡丽娟孙蓉蓉梁雪李毅丰姚美意中广核研究院有限公司广东深圳518026 上海大学材料研究所上海200072 上海大学微结构重点实验室上海200444

采用静态高压釜研究了Fe13Cr5Al4Mo合金在360℃/18.6 MPa/70μg/mL LiOH水溶液中的腐蚀行为,以评估其在高温高压水环境中的耐腐蚀性能。采用SEM、TEM、EDS等研究了Fe13Cr5Al4Mo合金腐蚀后的氧化膜显微组织及其演化行为。结果表明,Fe13Cr... 详细信息

采用静态高压釜研究了Fe13Cr5Al4Mo合金在360℃/18.6 MPa/70μg/mL LiOH水溶液中的腐蚀行为,以评估其在高温高压水环境中的耐腐蚀性能。采用SEM、TEM、EDS等研究了Fe13Cr5Al4Mo合金腐蚀后的氧化膜显微组织及其演化行为。结果表明,Fe13Cr5Al4Mo合金在LiOH水溶液中表现为腐蚀失重,这与LiOH影响了Fe的氧化物溶解-再沉积过程有关。Fe13Cr5Al4Mo合金在LiOH水溶液中长期腐蚀形成的氧化膜主要由Fe(Cr,Al)_(2)O_(4)组成,靠近外表面存在少量Fe_(3)O_(4)。这层Fe(Cr,Al)_(2)O_(4)膜可以阻碍金属阳离子和氧离子在氧化膜内的扩散,进而延缓Fe13Cr5Al4Mo合金的进一步腐蚀。

关键词： ATF包壳材料 FeCrAl合金腐蚀氧化膜显微组织

含模型不确定性和状态约束的航天器姿态鲁棒控制

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宇航学报 2022年第6期43卷 781-789页

作者：林晓冬张锐中国科学院微小卫星创新研究院上海201203 中国科学院大学北京100049

针对严格反馈三轴稳定航天器姿态控制问题,在考虑航天器系统存在模型不确定性、未知外部扰动、系统存在时延情况下,提出了一种鲁棒控制方法。首先建立航天器误差运动学和动力学模型,使用神经网络对系统不确定性和未知扰动进行逼近、引... 详细信息

针对严格反馈三轴稳定航天器姿态控制问题,在考虑航天器系统存在模型不确定性、未知外部扰动、系统存在时延情况下,提出了一种鲁棒控制方法。首先建立航天器误差运动学和动力学模型,使用神经网络对系统不确定性和未知扰动进行逼近、引入障碍李雅普诺夫函数对系统状态约束进行处理;然后利用反步法构造一种鲁棒自适应姿态控制器,通过李雅普诺夫方法证明闭环系统是最终一致有界的;最后,结合工程实际经验对系统已知时延进行前馈补偿。半物理仿真结果表明了所设计控制器的有效性和鲁棒性。

关键词：反步法障碍李雅普诺夫函数自适应神经网络半物理仿真

基于DWT和双通道LSTM的卫星电池阵电流预测方法

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中国科学院大学学报（中英文） 2023年第3期40卷 415-421页

作者：何利健张锐林晓冬中国科学院微小卫星创新研究院上海201203 中国科学院大学北京100049

卫星太阳能电池阵输入电流受地球反照、卫星反照等多方面影响,会产生不同频率的波动起伏,造成预测精度不足,针对该问题提出一种基于离散小波变换(DWT)和长短期记忆网络(LSTM)的电流数据预测方法。首先对电流信号进行归一化,其次使用DWT... 详细信息

卫星太阳能电池阵输入电流受地球反照、卫星反照等多方面影响,会产生不同频率的波动起伏,造成预测精度不足,针对该问题提出一种基于离散小波变换(DWT)和长短期记忆网络(LSTM)的电流数据预测方法。首先对电流信号进行归一化,其次使用DWT对遥测信号进行小波分解,获取信号的多层高低频小波系数,提高信号数据特征,然后通过双通道LSTM进行特征学习,预测出各层小波系数,最后通过对预测出来的小波系数进行信号重构并反归一化获得最终预测信号。通过使用某在轨卫星太阳能电池阵电流遥测数据对预测模型进行验证,结果表明提出的方法相对于传统LSTM模型具有更好的预测精度,平均绝对误差减少16.4%,均方根误差减少29.9%,相关系数提高3.2%。

关键词：长短期记忆网络离散小波变换遥测数据太阳电池阵预测模型

基于T型三电平变流器的超导磁储能系统及其能量成型控制策略

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电网技术 2018年第2期42卷 607-613页

作者：林晓冬雷勇四川大学电气信息学院

基于T型三电平拓扑的变流器结合了传统两电平和三电平变流器的优点,可以改善并提高系统的输出特性和运行效率,有效降低功率开关管的电压应力和导通损耗。超导磁储能（superconducting magnetic energy storage,SMES）系统拥有很高的功... 详细信息

基于T型三电平拓扑的变流器结合了传统两电平和三电平变流器的优点,可以改善并提高系统的输出特性和运行效率,有效降低功率开关管的电压应力和导通损耗。超导磁储能（superconducting magnetic energy storage,SMES）系统拥有很高的功率密度,作为新型储能装置应用于电力系统是未来的必然趋势。提出了一种基于T型三电平变流器的新型SMES拓扑结构,针对其运行过程中的非线性特性进行了端口受控哈密尔顿建模,并设计了SMES基于反馈互联结构的能量成型控制策略。仿真结果表明,基于能量成型控制及T型三电平拓扑的SMES具有较小的谐波畸变率和很好的功率跟踪性能。将其应用在风力发电系统中,有效平抑了风电波动,增强了风电场的并网能力。

关键词： T型三电平变流器超导磁储能系统端口受控哈密尔顿能量成型控制

超导磁储能-蓄电池混合储能系统在平抑风电场功率波动中的应用

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高电压技术 2019年第3期45卷 983-992页

作者：雷勇林晓冬四川大学电气信息学院成都610065

超导磁储能(SMES)系统拥有高功率密度和零电阻特性,其作为一种新型储能装置应用于电力系统是未来的必然趋势。为了更有效地平抑风电场的功率波动,以SMES和蓄电池储能系统(BESS)组成的混合储能系统(HESS)为研究对象,设计了一种分层控制... 详细信息

超导磁储能(SMES)系统拥有高功率密度和零电阻特性,其作为一种新型储能装置应用于电力系统是未来的必然趋势。为了更有效地平抑风电场的功率波动,以SMES和蓄电池储能系统(BESS)组成的混合储能系统(HESS)为研究对象,设计了一种分层控制策略。首先,在装置层中设计了SMES的PI加功率前馈控制器,使SMES具有稳定的直流运行电压;其次,在系统层提出了基于经验模态分解、模糊控制以及优化控制的策略,使HESS在功率分配的同时维持储能装置的荷电状态(SOC)于良好的水平,从而最大程度地补偿风电场出口的功率波动,实现风电场可靠的并网。仿真结果验证了所提出的HESS分层控制策略的有效性,为实现SMES和BESS之间不同功率、能量特性间的互补提供了新的思路。

关键词：混合储能系统超导磁储能蓄电池储能系统分层控制荷电状态风电功率波动

SMES/BESS储能变流器在微电网中的控制策略研究

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电网技术 2018年第5期42卷 1458-1466页

作者：林晓冬雷勇四川大学电气信息学院

储能系统在微电网的运行控制中起到了重要的作用,研究了超导磁储能和蓄电池储能系统的储能变流器在微电网中的控制策略。基于比例积分（proportional-integral,PI）控制的储能变流器已广泛应用于微电网中,以实现双向的功率传输。然而,... 详细信息

储能系统在微电网的运行控制中起到了重要的作用,研究了超导磁储能和蓄电池储能系统的储能变流器在微电网中的控制策略。基于比例积分（proportional-integral,PI）控制的储能变流器已广泛应用于微电网中,以实现双向的功率传输。然而,由于储能变流器具有高度的非线性和耦合性,PI控制器无法实现令人满意的鲁棒性。因此提出了一种基于互联和阻尼配置方法的能量成型控制策略,用于改善微电网中混合储能系统储能变流器的鲁棒性。具体设计过程包括3个步骤：端口受控哈密尔顿模型的建立、期望平衡点的设定和能量匹配方程的求解。最后,为验证所提出方法的正确性和有效性,建立了微电网模型进行并网、孤岛运行的仿真。仿真结果表明,所提出的HESS储能变流器的能量成型控制策略在微电网各运行状态下均能有效维持微电网稳定运行,并较传统的PI控制有更强的鲁棒性。

关键词：微电网储能变流器超导磁储能蓄电池储能端口受控哈密尔顿能量成型控制

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基于卷积神经网络的消防智能决策系统的研究

电信快报 2022年第9期 23-26,33页

作者：林晓冬上海市浦东新区消防救援支队上海市201204

从居民类警情处置特点出发,根据业务需求将繁杂无序的火场文书数据按照出车、现场侦察、进攻疏散、收残四个不同阶段的提示内容进行归类。在梳理成业务逻辑图的基础上,着重研究人工智能如何与消防居民类警情辅助决策结合,提出将CNN(卷... 详细信息

从居民类警情处置特点出发,根据业务需求将繁杂无序的火场文书数据按照出车、现场侦察、进攻疏散、收残四个不同阶段的提示内容进行归类。在梳理成业务逻辑图的基础上,着重研究人工智能如何与消防居民类警情辅助决策结合,提出将CNN(卷积神经网络)词袋模型应用到消防业务逻辑流程上,并利用历史警情加以验证。实验证明基于卷积神经网络的消防智能决策系统从精度上可以满足实战的需求。

关键词：消防居民类火灾人工智能机器学习算法词袋模型 CNN(卷积神经网络)