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基底偏压对电弧/磁控复合技术制备CrAlN耐磨涂层性能的影响规律

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工程科学学报 2025年第2期47卷 296-306页

作者：牛晓燕刘明泽董国强王玉江田浩亮河北大学土木工程检测与评估技术创新中心保定071002 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室北京100095

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及... 详细信息

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及摩擦磨损性能的影响.随着基底偏压的增大,涂层表面经历了由较为粗糙的孔洞、大颗粒向平滑的形态演变.在-30 V基底偏压下(绝对值表示大小)制备的涂层表现出多个强衍射峰;-60 V偏压下,涂层沿(200)晶面方向择优生长.过高的基底偏压(-150 V)加剧了沉积过程中的二次溅射效应,导致涂层沉积速率降低,并出现晶格松弛和重结晶现象.此外,随着基底偏压的增加,涂层的硬度和弹性模量均呈先增加后减少趋势.在-60 V基底偏压下,涂层表现出较低的磨损率,而较高偏压下的涂层磨损机制转变为严重的磨粒磨损,涂层磨损严重.通过调控基底偏压,可以有效优化CrAlN涂层的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能.在-60 V基底偏压下制备的CrAlN涂层展现出优异的力学性能和耐磨性,为实际应用中提升涂层性能提供了重要的理论和实验依据.

关键词：电弧/磁控复合沉积技术 CrAlN涂层基底偏压微观结构力学性能摩擦学性能

间隙阻尼结构对轮缘密封封严效率和气动性能影响的数值研究

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西安交通大学学报 2025年

作者：雷隆屈杰高庆李志刚李军西安热工研究院有限公司西安西热节能技术有限公司西安交通大学叶轮机械研究所高效灵活煤电及碳捕集利用封存全国重点实验室

为提高燃气轮机透平轮缘密封封严效率，以某型燃气透平第一级动静叶栅和动叶前盘腔轮缘密封为研究对象，设计了4种间隙阻尼轮缘密封结构，建立了单级透平静转盘腔间隙阻尼轮缘密封数值分析模型，在5种封严冷气量工况下对比了原始结构和... 详细信息

为提高燃气轮机透平轮缘密封封严效率，以某型燃气透平第一级动静叶栅和动叶前盘腔轮缘密封为研究对象，设计了4种间隙阻尼轮缘密封结构，建立了单级透平静转盘腔间隙阻尼轮缘密封数值分析模型，在5种封严冷气量工况下对比了原始结构和4种间隙阻尼结构的封严效率、非定常流动特征和盘腔下游动叶通道出口的总压损失系数。结果表明：在5种工况下，4种间隙阻尼结构的封严效率均要优于原始结构，间隙内动盘凸肩结构具有最好的封严效率，其次为静盘凸肩动盘凹槽结构；与原始结构相比，5种工况下动盘凸肩结构在外腔静盘面测点处封严效率分别提高了47.1%、51.6%、32.4%、25.4%和26.2%，外腔动盘面面平均封严效率分别提高了12.6%、7.3%、3.2%、0.9%和0.1%；从流动机理角度分析，凸肩结构缩短了轮缘间隙长度，限制了燃气入侵通流面积，同时凸肩结构内的微小通道内形成了许多涡系，增大了燃气向内入侵的流动阻力，进而使封严效率大幅提高；在5种工况下，动盘凸肩结构在动叶栅出口端部的总压损失系数与原始结构相比分别增大了2.2%、1.6%、1.6%、2.5%和3.0%，相较于该结构大幅提高盘腔封严效率的表现而言，增加的气动损失相对较小，可认为间隙动盘凸肩结构在优化轮缘封严性能方面的总体效益显著大于其带来的气动损失。

关键词：燃气透平轮缘密封阻尼结构封严性能总压损失

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湖山铀矿钙结砾岩的爆破损伤断裂过程与机理

爆炸与冲击 2025年

作者：刘玉龙王尹军黄磊吴春平闫国斌张阳王文韬余梦飞中广核铀业发展有限公司北京北矿亿博科技有限责任公司北京科技大学资源与安全工程学院

钙结砾岩型铀矿作为纳米比亚第二大类型铀矿床，因其特殊构造爆破后会产生大量的大块和超大块，不仅制约铲装作业，而且极大增加了二次破碎的成本和危险性，是开采过程中遇到的最大难题。为研究爆破作用下钙结砾岩破坏规律，基于损伤断... 详细信息

钙结砾岩型铀矿作为纳米比亚第二大类型铀矿床，因其特殊构造爆破后会产生大量的大块和超大块，不仅制约铲装作业，而且极大增加了二次破碎的成本和危险性，是开采过程中遇到的最大难题。为研究爆破作用下钙结砾岩破坏规律，基于损伤断裂力学理论揭示了钙结砾岩爆破损伤断裂过程与机理，采用LS-DYNA和Fortran编程建立了包括填隙物、砾石和界面过渡区(Interfacial Transition Zone，ITZ)的细观数值模型，分析了钙结砾岩爆炸应力波传播规律及损伤特征。钙结砾岩爆破损伤断裂过程可分为四个阶段，即：砾石和填隙物均发生压缩破坏；砾石发生拉伸破坏，填隙物发生压缩破坏；砾石和填隙物均发生拉伸破坏；砾石和填隙物交接面发生拉伸破坏。数值结果表明：砾石在爆破荷载作用下表征出更高的等效应力，填隙物等效应力最小，ITZ处出现明显的应力集中现象，随着距离的增大砾石和填隙物承受的应力差距减小。砾石的损伤较小，存在损伤“绕石”现象，填隙物的损伤较大。钙结砾岩爆破裂纹的扩展形式主要以沿着应力波的传播方向优先选择物理力学性能较低的填隙物以及交接面进行发育，对于砾石的破坏较弱。爆破块度主要表现为填隙物包裹砾石，爆破块度分布受交接面的粘结力、砾石分布情况的影响。

关键词：钙结砾岩损伤断裂机理细观数值模型破坏特征

环境智能高产稳产作物设计：问渠哪得清如许，唯有源头活水来

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遗传 2025年

作者：李作尧娄焕昌黎舒佳中国科学院遗传与发育生物学研究所种子创新全国重点实验室

2024年12月14日，Cell杂志在线发表了许操团队题为“Engineering source–sink relations by prime editing confers heat-stress resilience in tomato and rice”的研究论文，报道了环境智能型高产稳产作物设计育种关键核心技术重大突破。该研究针对高温逆境导致的番茄落花落果、品质低下，水稻和小麦瘪壳、玉米秃尖等引起主要粮食和蔬菜作物大幅减产的农业生产实际问题，创建了环境智能高产稳产育种技术体系，创制了顺境能高产、逆境可稳产的作物新种质，为突破单产提升瓶颈和育种同质化导致遗传瓶颈提供了全新路径和系统解决方案。相关报道认为，环境智能型高产稳产育种技术体系建立是生物育种领域重大突破性进展，引领生物育种进入一个崭新的时代[1～3]。

关键词：

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噪声干扰环境下的深度强化学习故障诊断方法

电子测量与仪器学报 2025年

作者：刘小峰徐全桂金燕柏林重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室

针对深度强化学习在噪声干扰环境下故障诊断鲁棒性差问题，提出了一种噪声干扰环境自适应的强化学习故障诊断方法。该方法以高效通道注意力机制-深度残差收缩网络为Q网络基本模型，避免Q网络结构复杂导致的梯度消失现象。采用高效通道... 详细信息

针对深度强化学习在噪声干扰环境下故障诊断鲁棒性差问题，提出了一种噪声干扰环境自适应的强化学习故障诊断方法。该方法以高效通道注意力机制-深度残差收缩网络为Q网络基本模型，避免Q网络结构复杂导致的梯度消失现象。采用高效通道注意力机制对深度残差收缩网络中软化阈值进行自适应调整，并在残差收缩单元的卷积层引入了膨胀卷积，以获取噪声环境下的不同尺度的故障特征信息，同时采用指数线性单元SELU作为激活函数，进一步提升网络对噪声的鲁棒性。设计了基于信噪比的量化奖励函数，结合双重Q网络竞争学习机制与优先经验回放机制方法，进行智能体的自主学习，生成智能体的最优诊断策略，并运用于干扰环境下的设备故障状态识别。实例分析结果表明，采用所提方法对轴承与齿轮箱故障的识别准确率分别能到达98.13%和93.45%，且对不同强度噪声具有较好的鲁棒性与环境自适应性。

关键词：故障诊断深度残差网络阈值软化深度Q学习竞争网络经验优先回放

东海盆地西湖凹陷孔雀亭区断裂体系特征及控藏效应

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岩性油气藏 2025年第1期37卷 161-169页

作者：薛煜恒李坤尚娅敏陈秋佟盛烈豪刘建斌油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学成都610059 中国石油新疆油田公司采油二厂新疆克拉玛依834000 中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200120

以三维地震精细解释为基础,运用构造剖面复原、流体包裹体分析等方法,对东海盆地西湖凹陷孔雀亭区断裂体系特征进行了分析,并对其演化特征及控藏效应进行了研究。研究结果表明:①西湖凹陷孔雀亭区断裂体系具有明显东、西分区、分带特征... 详细信息

以三维地震精细解释为基础,运用构造剖面复原、流体包裹体分析等方法,对东海盆地西湖凹陷孔雀亭区断裂体系特征进行了分析,并对其演化特征及控藏效应进行了研究。研究结果表明:①西湖凹陷孔雀亭区断裂体系具有明显东、西分区、分带特征。平面上,东部发育3组方向主干伸展断裂,NNE向为主,NE向及近NS向次之,西部发育2组方向主干伸展断裂,NE向为主,NNE向次之;剖面上东部以多米诺式斜列构造样式为主,西部以同向断阶为主;自西向东可分为5个断阶带,东部发育2个反向断裂带,西部发育3个同向断裂带。②研究区断裂体系经历了断陷期、断-坳转换期、坳陷反转期以及区域沉降期4个演化阶段,断裂活动性表现出“东部为早强晚弱、西部为早弱晚强”差异演化特征。③研究区发育东部反向断槽-局部自圈油气藏和西部顺向断阶-岩性尖灭油气藏,其中东部的油气藏为双源供烃,是油气富集有利区,尤其是F2和F3断裂活动性强、断距较大,所控圈闭的面积和高度大,在平湖组富油、花港组下段富气,是有利勘探区。

关键词：伸展断裂断裂活动性双源供烃断裂控藏反向断槽-局部自圈油气藏顺向断阶-岩性尖灭油气藏西湖凹陷东海盆地

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鄂尔多斯盆地延安地区三叠系长7页岩源储配置及油气富集规律

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岩性油气藏 2025年第1期37卷 170-181页

作者：吴佳赵卫卫刘钰晨李慧肖颖杨迪王嘉楠西安石油大学地球科学与工程学院西安710065 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室西安710065

鄂尔多斯盆地三叠系长7段陆相页岩油气资源丰富,勘探开发潜力较大。通过岩心观察及测井、录井资料分析,综合地球化学数据、X射线衍射分析及现场解析气体数据等,对鄂尔多斯盆地延安地区三叠系长7段3个亚段页岩的源储特征进行了分析,并对... 详细信息

鄂尔多斯盆地三叠系长7段陆相页岩油气资源丰富,勘探开发潜力较大。通过岩心观察及测井、录井资料分析,综合地球化学数据、X射线衍射分析及现场解析气体数据等,对鄂尔多斯盆地延安地区三叠系长7段3个亚段页岩的源储特征进行了分析,并对不同源储组合特征及其与油气富集相关性进行了解剖。研究结果表明:①鄂尔多斯盆地延安地区三叠系延长组长7段有机质类型以Ⅱ1型和Ⅱ_(2)型为主,Ⅰ型次之,自上而下3个亚段的总有机碳(TOC)质量分数平均值分别为3.39%,4.35%,5.57%,镜质体反射率(Ro)分别为0.69%,0.97%,1.31%,分别处于低成熟、成熟、高成熟演化阶段,分别为差烃源岩、中等烃源岩、优质烃源岩。②研究区长7_(3)亚段泥页岩矿物组分具有富黏土矿物特征,长7_(2)亚段黏土矿物含量高于长7_(1)亚段,3个亚段的孔隙类型分别以溶蚀孔、粒间孔—溶孔、粒间孔为主,储层可划分为Ⅰ类(优)、Ⅱ类(中)和Ⅲ类(差)。③研究区主要发育优质烃源岩-差储层、中等烃源岩-优质储层、差烃源岩-中等储层、中等烃源岩-中等储层、优质烃源岩-中等储层、差烃源岩-优质储层6种源储配置特征,长7_(3)亚段油气富集程度最高,长7_(2)亚段次之,长7_(1)亚段不利于页岩油气的富集成藏。④高有机质丰度、高有机质成熟度的泥页岩具有较好的生烃潜力,高黏土矿物含量、较好的孔隙连通性有利于油气运移聚集成藏,源储配置特征控制着页岩油气的富集部位。

关键词：页岩油气源储配置特征富集规律长7段延长组三叠系延安地区鄂尔多斯盆地

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插芯结构对旋流冷却流动换热特性的影响

西安交通大学学报 2025年第1期59卷 105-115页

作者：何伟肖俊峰高松李园园于飞龙伍赫西安热工研究院有限公司西安710054

针对用于透平叶片前缘的旋流冷却结构,为了改善其冷气发展空间、提高综合冷却性能,提出了一种布置在冷却腔内的插芯结构。基于简化旋流冷却结构,采用数值模拟方法研究了插芯结构对旋流冷却靶面换热系数、综合冷却性能、流量分配、流动... 详细信息

针对用于透平叶片前缘的旋流冷却结构,为了改善其冷气发展空间、提高综合冷却性能,提出了一种布置在冷却腔内的插芯结构。基于简化旋流冷却结构,采用数值模拟方法研究了插芯结构对旋流冷却靶面换热系数、综合冷却性能、流量分配、流动结构等的改善效果和作用机理。结果表明:增设插芯结构后,在射流雷诺数5 000~20 000范围内,旋流冷却结构的靶面面积平均努塞尔数增加了5.9%~8.3%,综合冷效因子增加了5.2%~6.6%,吸力侧努塞尔数提高了14.8%~16.6%,相邻喷嘴间流量的最大差从18%削减到5%。插芯结构削减了上游射流在旋流腔轴心处的发展空间,抑制了旋流回流和旋流涡核的形成,降低了上游冷气对新鲜射流的干扰,强化了旋流对壁面边界层的削弱效果,从而有效增加了旋流结构的一致性并提高了靶面换热系数的强度和均匀性。

关键词：旋流冷却透平叶片内部冷却努塞尔数射流雷诺数

鄂尔多斯盆地延安地区延长组长7段纹层型页岩油储集空间特征及其控制因素

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天然气地球科学 2025年

作者：肖颖赵卫卫李富康杨迪吴佳段逸飞杨天祥西安石油大学地球科学与工程学院西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室陕西延长石油(集团)有限责任公司天然气研究院长庆油田第二采油厂陕西延长石油(集团)有限责任公司气田公司

鄂尔多斯盆地三叠系发育多套富有机质页岩，油气勘探前景广阔。明确不同页岩岩相的储层特征及其主控因素对研究页岩油富集规律、寻找有利区具有重要意义。通过薄片观察、扫描电镜、X射线衍射、岩石热解分析、高压压汞和氮气吸附等实验... 详细信息

鄂尔多斯盆地三叠系发育多套富有机质页岩，油气勘探前景广阔。明确不同页岩岩相的储层特征及其主控因素对研究页岩油富集规律、寻找有利区具有重要意义。通过薄片观察、扫描电镜、X射线衍射、岩石热解分析、高压压汞和氮气吸附等实验手段，对延长组长7段页岩进行岩相划分，对比各岩相之间储集空间差异，最终确定优势岩相及其孔隙结构控制因素。研究区长7段页岩具有岩性复杂、纹层发育、高有机碳含量等特征，页岩整体属于低孔—低渗储层，且不同沉积环境下储层物性具有明显差异。因此，基于“岩性+TOC（6%）+矿物成分（50%为界限）”划分标准，将页岩划分为低有机质硅质页岩（L-S）、高有机质硅质页岩（H-S）、富有机质硅质页岩（R-S）、高有机质黏土质页岩（H-C）、富有机质黏土质页岩（R-C）、高有机质混合质页岩（H-M）、富有机质混合质页岩（R-M）共7种岩相。H-S岩相孔隙类型以粒间孔、溶蚀孔和裂缝为主，孔隙参数最优，储集空间发育，含油饱和度高，是研究区的优势岩相。矿物组成、TOC和纹层发育特征为储集空间的控制因素，TOC在整个热演化阶段对页岩微孔的发育有重要控制作用。粉砂质纹层储集物性较好，其内部发育的长石、石英等刚性碎屑颗粒间相互支撑作用使得粒间孔很好的保留下来，从而增加了大孔数量，有利于页岩油的富集。该研究结果能够对页岩油的勘探和开发提供一定的参考。

关键词：延安地区纹层型页岩岩相划分储集空间控制因素