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高压直流海缆XLPE绝缘空间电荷与电场分布特性研究进展及展望

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高电压技术 2024年第7期50卷 3128-3144页

作者：李忠磊吴优郑重杜伯学天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

高压直流海缆是大容量、低损耗、远距离跨海输电的核心装备,是实现规模化海上风电并网、电网跨海互联的关键基础。当前快速增长的海上风电发展需求,要求直流海缆具有更高运行电压、更大容量、更大长度,因此对交联聚乙烯(crosslinked pol... 详细信息

高压直流海缆是大容量、低损耗、远距离跨海输电的核心装备,是实现规模化海上风电并网、电网跨海互联的关键基础。当前快速增长的海上风电发展需求,要求直流海缆具有更高运行电压、更大容量、更大长度,因此对交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)电缆绝缘材料提出了更高要求。文中首先综述了国内外高压直流海缆的发展历程,对比分析了XLPE绝缘与绕包绝缘的优势与不足。针对直流海缆绝缘面临的大长度连续挤出过程中的焦烧问题和工厂模塑接头绝缘界面问题,论述了XLPE绝缘焦烧产物和工厂接头绝缘界面缺陷对空间电荷与电场分布的影响规律及机理,介绍了全尺寸直流海缆空间电荷与电场分布特性的有限元仿真和数值计算方法,分析了稳、暂态工况下直流海缆XLPE绝缘空间电荷与电场分布的演变规律,阐明了直流海缆绝缘层厚度对空间电荷与电场分布的影响机理。最后,对直流海缆XLPE绝缘未来的发展进行了展望,指明了高压海缆绝缘国产化亟需解决的关键问题。

关键词：高压直流海缆交联聚乙烯绝缘空间电荷电场分布电力装备绝缘计算学

湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料梁阻尼特性的细观力学分析

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振动与冲击 2024年第1期43卷 202-211页

作者：邵士儒王洋孙双双青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061

基于复合材料细观力学,利用能量耗散原理及宏观应变能法建立了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的阻尼预测模型。利用MATLAB软件编写了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料损耗因子的计算程序,研究了纤维铺设角度、体积分数、铺层顺... 详细信息

基于复合材料细观力学,利用能量耗散原理及宏观应变能法建立了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的阻尼预测模型。利用MATLAB软件编写了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料损耗因子的计算程序,研究了纤维铺设角度、体积分数、铺层顺序以及湿热效应对玻/碳纤维混杂复合材料层合梁阻尼性能的影响规律。结果表明:湿热环境导致材料产生湿热应变是影响阻尼特性的主要机理;玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的损耗因子均随温度及吸水浓度的增大而增大,且温度的影响远大于吸水浓度的影响;纤维体积分数越高,受湿热影响程度越大;铺层角度对损耗因子影响远高于湿热、混杂方式、纤维体积分数的影响。

关键词：损耗因子玻/碳纤维混杂复合材料应变能法湿热效应细观力学分析

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生物酶联合水泥固化淤泥力学性能及机理

哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 46-54页

作者：林楚轩孙宏磊翁振奇浙江大学建筑工程学院杭州310058 浙江工业大学土木工程学院杭州310014

为改良淤泥强度,环保、高效解决疏浚淤泥处理问题,采用生物酶联合水泥对淤泥进行固化处理。通过无侧限抗压强度试验、直接剪切试验初步分析了生物酶对水泥固化淤泥强度的影响规律,并通过阳离子交换量试验(CEC)、电动电位试验、扫描电镜... 详细信息

为改良淤泥强度,环保、高效解决疏浚淤泥处理问题,采用生物酶联合水泥对淤泥进行固化处理。通过无侧限抗压强度试验、直接剪切试验初步分析了生物酶对水泥固化淤泥强度的影响规律,并通过阳离子交换量试验(CEC)、电动电位试验、扫描电镜测试(SEM)、X射线衍射试验(XRD)和红外光谱试验(FTIR)等手段进一步探究了其协同固化机理。结果表明:生物酶联合水泥固化处理对淤泥强度有明显提升效果,其强度最高可提升73.8%,且生物酶掺量、种类、养护龄期影响其固化效果,但生物酶不和土体内矿物发生化学反应;生物酶和水泥的联合固化作用主要通过促进淤泥内阳离子交换作用,降低土体的电动电位,提高水泥水化产物的胶凝作用,促进活性黏土矿物的胶结以及催化包膜结构的形成实现;各类生物酶中,路易酶的固化效果最好,其水泥固化淤泥7 d无侧限抗压强度达378.8 kPa、黏聚力达307 kPa、内摩擦角达52.3°,相比水泥固化淤泥分别提高73.8%、33.2%和55.2%。

关键词：生物酶水泥土淤泥固化固化机理无侧限抗压强度

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复杂下垫面对四川一次暴雨影响的敏感性模拟研究

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高原气象 2024年

作者：梁沛乐王磊李谢辉符梓霖成都信息工程大学大气科学学院

四川盆地下垫面复杂多样，暴雨频发，探究不同下垫面要素对区域性降雨的影响有着重要意义。本文利用美国国家环境预测中心全球再分析资料和不同类别的土地利用资料，其中包括MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)、 US... 详细信息

四川盆地下垫面复杂多样，暴雨频发，探究不同下垫面要素对区域性降雨的影响有着重要意义。本文利用美国国家环境预测中心全球再分析资料和不同类别的土地利用资料，其中包括MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)、 USGS(United States Geological Survey)、 2015年LUCC2015(Land use datasets in China 2015)和2015年GLASS(Global Land Surface Satellite)土地利用资料，使用WRF(Weather Research Forecast)模式对四川省一次暴雨事件进行数值模拟。通过四组土地利用实验和两组地形敏感性实验，研究了地表类型和地形高度对暴雨的影响。结果表明：不同土地利用类型试验对强降水区域影响较大，相比MODIS试验，USGS的降水区域更集中，强中心范围更大；LUCC2015试验在盆地东北部的降雨强度减弱，但降水区域更集中；由于土地利用较单一，GLASS试验的两个强降水中心强度均减弱，东北部的降水中心南移。不同土地利用对模拟的近地表气象要素场也产生影响：城市建筑群减少时，2 m温度降低0.5～1℃；植被覆盖度减少，导致2 m温度增加，10 m风速增强；地表粗糙度降低，10 m风速明显增强，为2～4 m·s-1。地形对暴雨的影响显著，盆地西部山地降低后，由于缺少山脉阻挡，低层的水汽和能量更丰富，水汽和能量能够输送到四川更北的地区。低层气流在山前辐合加强，激发更强的气流抬升运动，导致降水强度增强、位置西移、范围更集中。相反，地形抬升后，山脉阻挡了南部的暖湿气流进入，致使水汽和能量分散，盆地西部和东部的气流辐合减弱，低层气流抬升减弱，最终降水强度减弱，降水面积减少。

关键词：暴雨数值模拟土地利用地形四川

催化转移氢化制生物质基2,5-呋喃二甲醇研究进展

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燃料化学学报（中英文） 2024年第5期52卷 735-755页

作者：李微贡红辉史显磊河南理工大学化学化工学院、河南省煤炭绿色转化重点实验室河南焦作454003 天津化学化工协同创新中心天津300072

生物质基2,5-呋喃二甲醇(BHMF)可从廉价易得的糖类出发,经催化转化-选择性氢化制取,并作为一种用途广泛的化工中间体及燃料前体,尤其在改善传统聚酯性能以及合成绿色可降解的生物基聚酯新材料方面具有独特优势。BHMF制取过程中,传统的... 详细信息

生物质基2,5-呋喃二甲醇(BHMF)可从廉价易得的糖类出发,经催化转化-选择性氢化制取,并作为一种用途广泛的化工中间体及燃料前体,尤其在改善传统聚酯性能以及合成绿色可降解的生物基聚酯新材料方面具有独特优势。BHMF制取过程中,传统的氢化方式消耗了大量高品位能源氢气,且高压氢气存在安全隐患并导致基础设施投入多。本工作立足于催化转移氢化的优势,综述了甲酸、醇类及其他类型氢供体通过催化转移氢化的方式选择性加氢制取BHMF的研究进展;并针对催化转移氢化过程中不同类型氢供体、催化剂和反应工艺的特点及存在的问题,分析了反应条件、强化手段等对BHMF选择性和收率的影响以及反应体系的优劣。在此基础上,提出了转移氢化制取BHMF新型催化体系的研究方向,并对清洁高效、本质安全BHMF制取工艺的发展进行了展望,为生物质转化中特定催化体系的研发提供科学参考。

关键词： 2,5-呋喃二甲醇催化转移氢化 5-羟甲基糠醛氢供体催化剂

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NTRU格上高效紧凑密钥封装方案

计算机研究与发展 2024年第4期61卷 1049-1069页

作者：梁志闯郑婕妤赵运磊复旦大学计算机科学技术学院上海200433 密码科学技术国家重点实验室北京100036

基于NTRU格设计后量子密钥封装方案是格密码领域主流方向之一.为降低密文尺寸,现有方案会引入额外的困难性假设和使用纠错码来辅助压缩密文,但这会导致方案的假设过强和实现更复杂.为克服这些障碍,提出了一个仅基于NTRU单向困难性假设... 详细信息

基于NTRU格设计后量子密钥封装方案是格密码领域主流方向之一.为降低密文尺寸,现有方案会引入额外的困难性假设和使用纠错码来辅助压缩密文,但这会导致方案的假设过强和实现更复杂.为克服这些障碍,提出了一个仅基于NTRU单向困难性假设、不使用纠错码也能压缩密文的高效紧凑的密钥封装方案LTRU.给出一套性能均衡的LTRU参数集:具有128 b量子安全强度、与之匹配且可忽略的错误率、较小的公钥尺寸和密文尺寸.LTRU基于NTT友好环构造,给出一种高效的混合基数论变换算法来计算该环上多项式运算还给出了LTRU的C实现和AVX2实现.与NIST第3轮决赛方案NTRU-HRSS相比,LTRU的经典安全强度和量子安全强度分别增强6 b和5 b,LTRU的公钥尺寸降低14.6%,密文尺寸降低26.0%,总带宽降低20.3%;在AVX2实现的密钥生成和解封装算法上分别快了10.9倍和1.7倍.

关键词：后量子密码 NTRU 密钥封装方案密文压缩数论变换 AVX2实现

含钢率对GFRP管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响

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爆炸与冲击 2024年第4期44卷 81-94页

作者：张海霞陈欢鞠士龙沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

为了研究含钢率对GFRP(glass fiber reinforced polymer)管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响,建立15个组合构件的数值模型,在验证模型正确的基础上,通过分析典型构件的冲击全过程、截面弯矩发展以及破坏时应变分布规律,研究构件在... 详细信息

为了研究含钢率对GFRP(glass fiber reinforced polymer)管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响,建立15个组合构件的数值模型,在验证模型正确的基础上,通过分析典型构件的冲击全过程、截面弯矩发展以及破坏时应变分布规律,研究构件在侧向冲击荷载作用下的破坏模式;通过分析构件冲击力时程曲线、侧移时程曲线以及能量变化情况,探究含钢率对不同长细比构件抗冲击性能的影响。结果表明:与未配置钢骨的构件相比,GFRP管-钢骨混凝土构件的抗冲击承载力提高了7%~134%,侧向位移减小了13%~68%。在侧向冲击荷载作用下,构件的破坏模式以弯曲破坏为主,同时伴随着GFRP管和混凝土冲击区域的局部破坏,抗弯刚度是影响构件抗冲击性能的主要因素之一。构件的抗冲击承载力随着含钢率的增高而提高,随着构件长细比的增大而降低。含钢率相差1.5%时,截面惯性矩较大的窄翼缘型钢对构件的抗冲击性能更有利。对于长细比大于20的构件,钢骨耗能是组合构件总能耗的主要组成部分。

关键词： GFRP管-钢骨混凝土组合构件侧向冲击含钢率破坏模式

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电力系统小干扰稳定性评估的多重谱变换方法

西安交通大学学报 2024年第1期58卷 208-216页

作者：曹玉磊李崇涛何劲捷西安交通大学电气工程学院西安710049

针对电力系统小干扰稳定性分析过程中遗漏不稳定特征值的问题,提出了一种求解大规模系统不稳定特征值的多重谱变换方法。该方法首先利用所提出的多重谱变换将全部不稳定特征值映射为主导特征值;在利用Krylov-Schur方法收敛得到全部主导... 详细信息

针对电力系统小干扰稳定性分析过程中遗漏不稳定特征值的问题,提出了一种求解大规模系统不稳定特征值的多重谱变换方法。该方法首先利用所提出的多重谱变换将全部不稳定特征值映射为主导特征值;在利用Krylov-Schur方法收敛得到全部主导特征值之后,通过逆变换得到相应的不稳定特征值;该方法还揭示了指数变换与位移逆变换以及凯莱变换之间的内在联系。相较于位移逆变换和凯莱变换,多重谱变换方法由于具有类似于指数变换的良好谱特性,从而有利于特征值收敛;同时其又避免了指数变换引起的指数矩阵与向量的乘积,从而具有更高的计算效率和计算精度。在Xingo6u和Xingo3012这两个源于巴西互联电网上的算例分析结果表明,所提出的多重谱变换方法不仅保证了不遗漏不稳定特征值,而且相较于指数变换方法,计算精度提升了约3个数量级,计算耗时减少了90%以上。

关键词：小干扰稳定性 Krylov-Schur方法谱变换大规模系统

季冻区水平和立体加筋土体防冻胀融沉效果研究

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岩土工程学报 2024年第S01期46卷 16-21页

作者：孙若晗刘润王晓磊张欢天津理工大学海洋能源与智能建设研究院天津300384 水利工程智能建设与运维全国重点实验室(天津大学) 天津300350 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 四川川交路桥有限责任公司四川广汉618300

冻胀融沉是季节性冻土区建筑物破坏的主要原因,实际应用表明,土工合成材料加筋路基具有良好的抗冻融循环损伤能力,然而不同加筋形式的有益影响尚未被量化。针对四川阿坝地区典型季节性冻土,开展了水平及立体加筋土冻融循环试验及平板载... 详细信息

冻胀融沉是季节性冻土区建筑物破坏的主要原因,实际应用表明,土工合成材料加筋路基具有良好的抗冻融循环损伤能力,然而不同加筋形式的有益影响尚未被量化。针对四川阿坝地区典型季节性冻土,开展了水平及立体加筋土冻融循环试验及平板载荷试验,研究了冻融循环对加筋土和未加筋土力学性能的影响,对比了水平加筋及立体加筋土的防冻胀融沉效果。研究发现:水平加筋和立体加筋均可一定程度上抑制土体的冻胀融沉,提高冻融循环后土体的承载力,抑制冻融循环的弱化作用。立体加筋加固效果优于水平加筋。经过5次冻融循环后,水平加筋使冻胀隆起和融化沉降分别减少5%,6%,立体加筋使冻胀隆起和融化沉降分别减少4%,17%;水平加筋对冻融循环土体的承载力和刚度分别提高75%,29%,立体加筋对冻融循环土体的承载力和刚度分别提高388%,40%。

关键词：冻融循环季节性冻土冻胀融沉水平加筋立体加筋