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Effect of Interface Form on Creep Failure and life of Dissimilar Metal Welds Involving Nickel-Based Weld Metal and Ferritic Base Metal

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2024年第1期37卷 265-285页

作者： xiaogang li Junfeng Nie Xin Wang Kejian li Haiquan Zhang Institute of Nuclear and New Energy Technology Key Laboratory of Advanced Reactor Engineering and Safety of Ministry of EducationTsinghua UniversityBeijing 100084China Department of Mechanical Engineering Tsinghua UniversityBeijing 100084China

For dissimilar metal welds(DMWs)involving nickel-based weld metal(WM)and ferritic heat resistant steel base metal(BM)in power plants,there must be an interface between WM and BM,and this interface suffers mechanical and microstructure mismatches and is often the rupture location of premature *** this study,a new form of WM/BM interface form,namely double Y-type interface was designed for the *** behaviors and life of DMWs containing double Y-type interface and conventional I-type interface were compared by finite element analysis and creep tests,and creep failure mechanisms were investigated by stress-strain analysis and microstructure *** applying double Y-type interface instead of conventional I-type interface,failure location of DMW could be shifted from the WM/ferritic heat-affected zone(HAZ)interface into the ferritic HAZ or even the ferritic BM,and the failure mode change improved the creep life of *** interface premature failure of I-type interface DMW was related to the coupling effect of microstructure degradation,stress and strain concentrations,and oxide notch on the WM/HAZ *** creep failure of double Y-type interface DMW was the result of Type IV fracture due to the creep voids and micro-cracks on fine-grain boundaries in HAZ,which was a result of the matrix softening of HAZ and lack of precipitate pinning at fine-grain *** double Y-type interface form separated the stress and strain concentrations in DMW from the WM/HAZ interface,preventing the trigger effect of oxide notch on interface failure and inhibiting the interfacial microstructure *** is a novel scheme to prolong creep life and enhance reliability of DMW,by means of optimizing the interface form,decoupling the damage factors from WM/HAZ interface,and then changing the failure mechanism and shifting the failure location.

关键词： Dissimilar metal weld Nickel-based weld metal Ferritic heat resistant steel Interface Creep strain Microstructure Failure mechanism Creep life

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Developing an atmospheric aging evaluation model of acrylic coatings:A semi-supervised machine learning algorithm

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第7期31卷 1617-1627页

作者： Yiran li Zhongheng Fu Xiangyang Yu Zhihui Jin Haiyan Gong lingwei Ma xiaogang li Dawei Zhang Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering Institute for Advanced Materials and TechnologyUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China National Materials Corrosion and Protection Data Center University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China BRI Southeast Asia Network for Corrosion and Protection(MOE) Shunde Innovation School of University of Science and Technology BeijingFoshan 528399China

To study the atmospheric aging of acrylic coatings,a two-year aging exposure experiment was conducted in 13 representative climatic environments in *** atmospheric aging evaluation model of acrylic coatings was developed based on aging data including11 environmental factors from 567 cities.A hybrid method of random forest and Spearman correlation analysis was used to reduce the redundancy and multicollinearity of the data set by dimensionality reduction.A semi-supervised collaborative trained regression model was developed with the environmental factors as input and the low-frequency impedance modulus values of the electrochemical impedance spectra of acrylic coatings in 3.5wt%NaCl solution as *** model improves accuracy compared to supervised learning algorithms model(support vector machines model).The model provides a new method for the rapid evaluation of the aging performance of acrylic coatings,and may also serve as a reference to evaluate the aging performance of other organic coatings.

关键词： acrylic coatings coatings aging atmospheric environment machine learning

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Stress-assisted corrosion mechanism of 3Ni steel by using gradient boosting decision tree machining learning method

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第6期31卷 1311-1321页

作者： Xiaojia Yang Jinghuan Jia Qing li Renzheng Zhu Jike Yang Zhiyong liu Xuequn Cheng xiaogang li Institute of Advanced Materials and Technology University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China AECC Key Laboratory of Advanced Corrosion and Protection of Aeronautical Materials AECC Beijing Institute of Aeronautical MaterialsBeijing 100095China Shunde Innovation School University of Science and Technology BeijingFoshan 528399China

Traditional 3Ni weathering steel cannot completely meet the requirements for offshore engineering development,resulting in the design of novel 3Ni steel with the addition of microalloy elements such as Mn or Nb for strength enhancement becoming a *** stress-assisted corrosion behavior of a novel designed high-strength 3Ni steel was investigated in the current study using the corrosion big data *** information on the corrosion process was recorded using the galvanic corrosion current monitoring *** gradi-ent boosting decision tree(GBDT)machine learning method was used to mine the corrosion mechanism,and the importance of the struc-ture factor was *** exposure tests were conducted to verify the calculated results using the GBDT *** indic-ated that the GBDT method can be effectively used to study the influence of structural factors on the corrosion process of 3Ni ***-ferent mechanisms for the addition of Mn and Cu to the stress-assisted corrosion of 3Ni steel suggested that Mn and Cu have no obvious effect on the corrosion rate of non-stressed 3Ni steel during the early stage of *** the corrosion reached a stable state,the in-crease in Mn element content increased the corrosion rate of 3Ni steel,while Cu reduced this *** the presence of stress,the increase in Mn element content and Cu addition can inhibit the corrosion *** corrosion law of outdoor-exposed 3Ni steel is consistent with the law based on corrosion big data technology,verifying the reliability of the big data evaluation method and data prediction model selection.

关键词： weathering steel stress-assisted corrosion gradient boosting decision tree machining learning

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A phase-field model for simulating the propagation behavior of mixed-mode cracks during the hydraulic fracturing process in fractured reservoirs

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Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2024年第5期45卷 911-930页

作者： Dan ZHANG liangping YI Zhaozhong YANG Jingqiang ZHANG Gang CHEN Ruoyu YANG xiaogang li State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Southwest Petroleum UniversityChengdu 610500China State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Chengdu University of TechnologyChengdu 610059China Tarim Oilfield Company PetroChinaBayingolin Mongolian Autonomous Prefecture 841000Xinjiang Uygur Autonomous RegionChina Wuqi Oil Production Plant Shaanxi Yanchang PetroleumXi'an 716000China Exploration Division of PetroChina Southwest Oil and Gasfield Company Chengdu 610041China

A novel phase-field model for the propagation of mixed-mode hydraulic fractures,characterized by the formation of mixed-mode fractures due to the interactions between fluids and solids,is *** this model,the driving force for the phase field consists of both tensile and shear components,with the fluid contribution primarily manifesting in the tension driving *** displacement and pressure are solved simultaneously by an implicit *** numerical solution's iterative format is established by the finite element discretization and Newton-Raphson(NR)iterative *** correctness of the model is verified through the uniaxial compression physical experiments on fluid-pressurized rocks,and the limitations of the hydraulic fracture expansion phase-field model,which only considers mode I fractures,are *** addition,the influence of matrix mode II fracture toughness value,natural fracture mode II toughness value,and fracturing fluid injection rate on the hydraulic fracture propagation in porous media with natural fractures is studied.

关键词： mixed-mode crack hydraulic fracturing poro-elasticity phase-field method(PFM)

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降雨强度对不同海拔侧柏叶片滞纳大气颗粒物量的影响

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生态科学 2024年第2期43卷 102-109页

作者：刘维欢李晓刚裴顺祥中国林业科学研究院华北林业实验中心北京九龙山暖温带森林国家长期科研基地北京102300 河北农业大学林学院保定071001

降雨可以有效清除植物叶片滞纳的大气颗粒物,但降雨强度对不同海拔植物叶面滞尘量的影响研究较缺乏。以九龙山不同海拔侧柏人工林为研究对象,采用传统方法测定不同强度降雨前后植物叶片滞纳大气颗粒物的量,进而研究降水强度对不同海拔... 详细信息

降雨可以有效清除植物叶片滞纳的大气颗粒物,但降雨强度对不同海拔植物叶面滞尘量的影响研究较缺乏。以九龙山不同海拔侧柏人工林为研究对象,采用传统方法测定不同强度降雨前后植物叶片滞纳大气颗粒物的量,进而研究降水强度对不同海拔侧柏叶片滞纳水溶/非水溶性颗粒物的影响。研究结果表明,中雨(17.5 mm)对不同海拔侧柏叶片滞纳颗粒物的去除效果强于小雨(3.2 mm);中雨后,侧柏叶片滞纳颗粒物的阈值为(0.4248±0.0104)g·m^(-2),且与海拔、降雨前叶面滞纳颗粒物的量无关;小雨后,不同海拔侧柏叶面非水溶性颗粒物存在明显的小粒径聚集为大粒径现象;在低、中海拔地区,中雨主要影响侧柏叶面大粒径颗粒物的量,而高海拔地区主要影响小粒径颗粒物的量;降雨对非水溶性大粒径颗粒物的影响大于水溶性颗粒物;小雨会增加不同海拔侧柏叶片大粒径水溶/非水溶性颗粒物的百分比,中雨会使低、高海拔侧柏叶片大粒径水溶性颗粒物和高海拔大粒径非水溶性颗粒物的百分比增加,而其他海拔侧柏叶片大粒径水溶/非水溶性颗粒物的百分比下降。

关键词：侧柏海拔粒径水溶性颗粒物非水溶性颗粒物

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超前注浆在巷道掘进过断层破碎带围岩控制中应用

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能源与节能 2024年第1期 289-292页

作者：李晓刚山西汾西矿业(集团)有限责任公司双柳煤矿山西柳林033300

为确保双柳煤矿5301回风巷安全高效掘进通过BF36断层,以及断层影响范围内巷道围岩稳定,提出采用“超前注浆+锚网索梁”组合方式控制围岩。通过超前注浆提高断层破碎带围岩整体稳定性,并为巷道掘进创造良好条件;采用锚网索梁方式为围岩... 详细信息

为确保双柳煤矿5301回风巷安全高效掘进通过BF36断层,以及断层影响范围内巷道围岩稳定,提出采用“超前注浆+锚网索梁”组合方式控制围岩。通过超前注浆提高断层破碎带围岩整体稳定性,并为巷道掘进创造良好条件;采用锚网索梁方式为围岩提供较大的支护作用力,确保围岩稳定。工程应用后,回风巷在断层破碎带内掘进期间未出现漏顶、冒顶、片帮等问题,在断层影响范围内,巷道顶底板、巷帮变形量分别为52、53mm,围岩变形量整体较小,使回风巷安全掘进及围岩变形得到了有效控制。

关键词：巷道掘进超前注浆断层破碎带地质构造围岩支护

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基于CiteSpace可视化分析心脏骤停后脑损伤研究的现状和热点

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中华急诊医学杂志 2024年第7期33卷 1026-1031页

作者：莫晓叶贺威曾丽媛李湘民李小刚周利平李政中南大学湘雅医院急诊科长沙410008 中南大学湘雅三医院普外Ⅱ科长沙410013

目的通过对心脏骤停后脑损伤研究的文献进行可视化分析,探究近10年心肺脑复苏的研究现状、热点和发展趋势。方法Web of Sciences(WOS)核心数据库中以“cardiac arrest OR resuscitation OR cardiopulmonary resuscitation”和“brain*OR... 详细信息

目的通过对心脏骤停后脑损伤研究的文献进行可视化分析,探究近10年心肺脑复苏的研究现状、热点和发展趋势。方法Web of Sciences(WOS)核心数据库中以“cardiac arrest OR resuscitation OR cardiopulmonary resuscitation”和“brain*OR neuro*”为主题词检索英文文献,采用CiteSpace 5.8.R3软件分析发文量高产的国家、机构、作者以及合作关系,对关键词进行共现、聚类和突现分析,绘制时线图和时区图。结果检索纳入2013年1月1日至2023年10月25日WOS核心数据库有效文献10867篇。发文量前3的国家依次为美国、中国和日本,其中,美国发文量最高,共3691篇,中介中心性0.47;发文量最高的作者是瑞典隆德大学的Hans Friberg,共110篇;关键词共现分析,频次最高前5个是心脏骤停、心肺复苏、复苏、存活、结局;关键词聚类共有4个标签,分别是“#0院外心脏骤停、#1创伤性脑损伤、#2目标温度管理和#3全脑缺血性损伤”;关键词突现分析,突现强度前5位是亚低温、心血管急诊护理、神经元特异性烯醇化酶、脑缺血、肾上腺素,出现年份最新的前5位是院外心脏骤停、心肺复苏、肾上腺素、昏迷、工作组。时线图和时区图显示,2017年后的研究方向集中在院外心脏骤停和创伤性脑损伤,新出现的高频关键词有体外膜肺、重症监护、危险因素、脑电图。结论院外心脏骤停、创伤性脑损伤、目标温度管理是近年来心肺脑复苏的研究热点,而体外膜肺、重症监护、脑电图将是研究发展趋势。

关键词：心脏骤停脑损伤脑保护文献计量学可视化分析 CiteSpace软件

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碳钢大气腐蚀的大数据分析

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腐蚀与防护 2024年第2期45卷 75-84页

作者：夏晨瀚杨小佳李清李晓刚杜楠南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室南昌330063 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用电偶型大气腐蚀监测传感器,在我国4种典型大气环境中对Q345碳钢的大气腐蚀行为进行了长期的大数据监测,同时记录了气温、相对湿度、以及空气污染指数等环境数据。讨论了在室外动态大气环境中碳钢腐蚀行为与各种环境因素之间的关系,... 详细信息

采用电偶型大气腐蚀监测传感器,在我国4种典型大气环境中对Q345碳钢的大气腐蚀行为进行了长期的大数据监测,同时记录了气温、相对湿度、以及空气污染指数等环境数据。讨论了在室外动态大气环境中碳钢腐蚀行为与各种环境因素之间的关系,利用机器学习获取环境因素中影响碳钢大气腐蚀行为的关键因素,建立了通过环境因素预测碳钢腐蚀行为的试验方法。结果表明:相对湿度和温度是影响碳钢腐蚀最主要的因素;机器学习可以通过环境因素预测碳钢的腐蚀趋势,但预测值与真实值之间还存在一定误差,需要对模型进行反复训练并对算法不断修正。

关键词：大气腐蚀碳钢环境因素腐蚀大数据

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青海地区大气加权平均温度模型精度优化

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导航定位学报 2024年第3期12卷 72-80页

作者：董浩杰杨维芳李小刚李得宴兰州交通大学测绘与地理信息学院/地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心/甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 青海省基础测绘院西宁810001 海军工程大学武汉430033

针对当前大气加权平均温度(T_(m))模型在青海省各地区的适用性较差,气象要素顾及较少等问题,提出一种青海地区大气加权平均温度模型精度优化方法:利用青海省4个探空站2014—2018年5 a的数据,通过线性回归的方法构建适用于青海省西宁、... 详细信息

针对当前大气加权平均温度(T_(m))模型在青海省各地区的适用性较差,气象要素顾及较少等问题,提出一种青海地区大气加权平均温度模型精度优化方法:利用青海省4个探空站2014—2018年5 a的数据,通过线性回归的方法构建适用于青海省西宁、都兰、郭勒木得及玉树4个地区的本地化单因子T_(m)模型和多个气象因子参与的本地化多因子T_(m)模型;并通过反演的大气可降水量(PWV)与贝维斯(Bevis)模型和龚绍琦全国模型反演的PWV结果进行对比分析。结果表明,所构建的模型精度均优于现有模型,在反演PWV精度方面也要优于现有模型,可为提高青海地区全球卫星导航系统(GNSS)水汽反演精度提供参考。

关键词：大气加权平均温度(T_(m)) 全球卫星导航系统(GNSS)气象学精密单点定位(PPP) 大气可降水量(PWV) 模型区域化

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微纳富磷生物炭对土壤-苏柳系统中Cu和Pb稳定性的影响

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生态环境学报 2024年第3期33卷 439-449页

作者：肖江李晓刚赵博陈岩陈光才中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江杭州310000

土壤重金属污染对生态环境和人类健康造成严重威胁,生物炭作为优秀土壤改良剂,与植物联合发挥作用,是修复受重金属污染的土壤的潜力途径。以动物源生物质骨粉为原料,采用高温裂解联合湿法球磨技术,制备了两种不同粒径(0.05);4)BC(0-2.0%... 详细信息

土壤重金属污染对生态环境和人类健康造成严重威胁,生物炭作为优秀土壤改良剂,与植物联合发挥作用,是修复受重金属污染的土壤的潜力途径。以动物源生物质骨粉为原料,采用高温裂解联合湿法球磨技术,制备了两种不同粒径(lix jiangsuensis ‘172’)的积累和转运影响。主要结果如下:1)通过对两种粒径的富磷生物炭进行SEM-EDS-mapping、TEM、XRD和FT-IR等分析表征,证明了富磷生物炭为含有大量的羟基磷灰石的富炭固相材料,且球磨后的MBC的比表面积和孔体积较BC可分别提升5.93倍和4.65倍;2)施用BC和MBC均能有效降低土壤Cu和Pb的生物可利用态含量,且同等剂量MBC的效果更优。在添加2%BC和MBC条件下,Cu和Pb的生物可利用态含量较对照显著降低了6.41%、17.31%和8.84%、30.31%(P0.05);4)BC(0-2.0%)对苏柳172的Cu和Pb生物富集和转运能力无显著影响(P>0.05),而MBC(1.0%-2%)显著提升苏柳172对Cu和Pb的生物富集和转运能力(P<0.05),2.0%MBC可使Cu和Pb的TF值分别提升101.06%和25.16%。该文对了解微纳富磷生物炭联合树木修复Cu、Pb复合污染土壤具有重要意义,可为重金属污染土壤的生态修复提供科学依据。

关键词：生物炭微纳米重金属柳树积累转运

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