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接枝聚丙烯电缆绝缘材料的电树枝特性及机理

电工技术学报 2024年第1期39卷 88-98页

作者：张雯嘉王伟袁浩李琦何金良新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 中石化(北京)化工研究院有限公司电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)

开发高性能的可回收聚丙烯电缆绝缘材料已成为近年来电绝缘领域的研究热点之一。该文对纯聚丙烯（PP）及甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝改性聚丙烯试样的电树枝引发和生长特性进行了研究。试验结果发现，相较于纯聚丙烯试样，接枝试样的电... 详细信息

开发高性能的可回收聚丙烯电缆绝缘材料已成为近年来电绝缘领域的研究热点之一。该文对纯聚丙烯（PP）及甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝改性聚丙烯试样的电树枝引发和生长特性进行了研究。试验结果发现，相较于纯聚丙烯试样，接枝试样的电树枝引发时间显著提高，电树枝劣化区域和生长速率明显减小。分析表明，接枝MMA单体在聚丙烯试样内部引入了大量深陷阱，并减小了球晶尺寸，有利于抑制载流子的输运行为并显著压缩了非晶区通道的空间尺度，进而改善了接枝试样的电树枝引发特性。此外，接枝试样的球晶尺寸减小使得非晶区通道更为曲折狭长，显著增加了电树枝沿着电场方向生长的阻力，进而改善了接枝试样的电树枝生长特性。随着MMA单体掺杂含量的增多，接枝试样的电树枝引发和生长特性逐渐提升。研究结果可为高性能接枝聚丙烯电缆绝缘材料的研发提供参考。

关键词：聚丙烯接枝改性电树枝可回收电缆

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月球土物理力学特性研究的新挑战和新机遇

科学通报 2024年第4期69卷 485-488页

作者：姚仰平北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

2020年12月,我国首个月球采样探测器——“嫦娥五号”成功采集并带回地球1731 g月球样品,使得人类时隔44年再次获得月球样品,标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走战略的圆满成功.2022年11月,美国“阿尔忒弥斯1号”成功发射,预示着... 详细信息

2020年12月,我国首个月球采样探测器——“嫦娥五号”成功采集并带回地球1731 g月球样品,使得人类时隔44年再次获得月球样品,标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走战略的圆满成功.2022年11月,美国“阿尔忒弥斯1号”成功发射,预示着美国重返月球计划正式开始.2023年8月,印度“月船3号”探测器在月球南极表面成功软着陆.当今世界新一轮探月热潮正在兴起.根据《“十四五”规划纲要和2035远景目标纲要》,建立月球科研站和月球基地,实现月表原位资源开发利用是我国深空探测领域未来重点攻关的任务之一.可见,未来我国探月工程将涉及更多复杂的月表机械作业和工程建设任务,亟需准确认识月球土物理力学行为和科学预测月球土和结构物相互作用.本文结合目前月球土物理力学特性研究现状和我国未来深层次探月工程实际需要,通过查阅文献对未来月球土物理力学特性研究的重点和难点进行了一些思考和归纳.

关键词：探月工程机械作业物理力学特性三步走战略资源开发利用工程建设月球基地科学预测

排水桩-网复合地基处置可液化路堤地基的振动台试验研究

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岩土力学 2024年第S1期45卷 178-186页

作者：杨耀辉辛公锋陈育民李召峰山东高速集团有限公司创新研究院河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室河海大学土木与交通学院山东大学齐鲁交通学院

排水刚性桩融合了刚性桩基础承载力高和具有排水性能的双重优点。为研究排水刚性桩处置可液化路堤地基的抗液化作用效果，采用7#硅砂作为路堤地基模型材料，3×5群桩布置形式，在水平向和竖直向施加双向动力荷载，对排水桩-网复合地基... 详细信息

排水刚性桩融合了刚性桩基础承载力高和具有排水性能的双重优点。为研究排水刚性桩处置可液化路堤地基的抗液化作用效果，采用7#硅砂作为路堤地基模型材料，3×5群桩布置形式，在水平向和竖直向施加双向动力荷载，对排水桩-网复合地基和普通桩-网复合地基处理可液化路堤地基开展了振动台模型试验研究。从超孔隙水压力、加速度、沉降等动力响应对排水桩-网复合地基的抗液化作用效果进行了分析。试验结果表明：排水桩-网复合地基的处置效果明显优于普通桩-网复合地基的加固效果。排水桩工况超孔压比峰值最大值为0.79，最小值为0.61，普通桩工况超孔压比峰值均达到1.0，处于完全液化状态。排水桩工况水平向峰值加速度放大系数沿路堤模型底部至顶部呈现明显的放大效应，峰值加速度放大系数最大值为1.60。普通桩工况峰值加速度放大系数呈现一定的液化地基减震效应，峰值加速度放大系数最大值为1.07。排水桩工况沉降平均值为11.4 mm。普通桩工况沉降平均值为25.7 mm，排水桩工况最终沉降量平均值较普通桩工况减小55.6%。排水桩能够有效加快超孔隙水压力的消散，减小路堤沉降量，是一种处置可液化地基的有效措施。

关键词：排水刚性桩桩-网复合地基可液化地基振动台试验超孔隙水压力竖向沉降

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微生物加固钙质砂地基电阻率特性试验研究

岩土工程学报 2024年第2期46卷 244-253页

作者：史金权王磊张轩铭赵航吴秉阳赵航行刘汉龙肖杨重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆) 重庆400045 泉州市审计局福建泉州362000

微生物加固砂土地基存在加固不均匀的问题,采用自主研发的多通道电阻率测量技术对微生物加固钙质砂地基的电阻率分布规律开展了试验研究,研究了菌液和反应液在注入土体后对电阻率幅值及变化规律的影响,最后根据电阻率分布情况,探讨了微... 详细信息

微生物加固砂土地基存在加固不均匀的问题,采用自主研发的多通道电阻率测量技术对微生物加固钙质砂地基的电阻率分布规律开展了试验研究,研究了菌液和反应液在注入土体后对电阻率幅值及变化规律的影响,最后根据电阻率分布情况,探讨了微生物加固钙质砂地基空间上加固程度的差异性,以及利用电阻率法监测微生物加固过程和加固效果的可行性。试验结果表明:微生物加固钙质砂地基的电阻率受土体密度,菌液与反应液影响较大,其中,反应液对电阻率的影响程度最高。整体上电阻率随着加固次数的增加呈现先增大后减小的规律,深部土体电阻率显著低于上部土体,第七至第八次加固后,土体电阻率开始增加,这一现象的原因可能为土体中的孔隙在多次加固后逐渐被生成的碳酸钙填充,土体中的离子交换通道减少导致电阻率增加,此时碳酸钙填充孔隙对电阻率的影响占主导地位。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀电阻率钙质砂菌液反应液

考虑产消者响应与不确定性的微能网双层混合博弈优化

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电网技术 2024年第7期48卷 2754-2764,I0033-I0038页

作者：王泽淇贾燕冰韩肖清陈俊先李伊竹林张世懿电力系统运行与控制山西省重点实验室(太原理工大学) 山西省太原市030024 国网山西省电力公司太原供电公司山西省太原市030001 国网山西省电力公司营销服务中心(计量中心) 山西省太原市030021

随着分布式能源的发展,传统用户具备发电能力而成为产消者(production and consumption users,PCU)的趋势愈演愈烈,该文主要研究了同一微能网下大量产消者的协同运行问题。电价不确定性和产消者响应给微能网协同不同利益主体的PCU之间... 详细信息

随着分布式能源的发展,传统用户具备发电能力而成为产消者(production and consumption users,PCU)的趋势愈演愈烈,该文主要研究了同一微能网下大量产消者的协同运行问题。电价不确定性和产消者响应给微能网协同不同利益主体的PCU之间的调度带来困难。在此背景下提出考虑产消者响应与电价不确定性的微能网与产消者混合博弈优化策略。首先,构建产消者响应模型和电价不确定性模型,引入效用函数来描述PCU的满意程度,采用鲁棒优化和机会约束方法描述电价的不确定性与新能源出力的不确定性。其次,构建混合博弈模型,即上层微能网运营商(integrated energy operator,IEO)与下层PCU之间的主从博弈模型和下层PCU联盟之间的合作博弈模型。上层IEO作为主从博弈的领导者以运行成本最小化为目标,通过为产消者制定电价、热价引导产消者的用能需求;下层产消者作为跟随者,以效益最大为目标通过合作方式对IEO的决策进行产消者响应。PCU之间的合作博弈以纳什议价的方式进行,将PCU模型等效为联盟收益最大化和合作分配两个子问题。基于KKT条件利用Big-M法和Mc Cormick包络法将双层问题转换为单层混合整数线性规划问题求解主从博弈,结合交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)求解下层合作博弈。结果表明,该文所提策略有效协调了微能网与PCU的调度并保证了PCU合作联盟的公平性。

关键词：产消者不确定性微能网混合博弈纳什议价 KKT条件交替方向乘子法

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复杂网络上具有自适应行为的故障-恢复传播动力学研究

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 473-480页

作者：郭志成刘影陈钰书唐明西南石油大学计算机科学学院成都610500 华东师范大学物理与电子科学学院上海200241 华东师范大学上海多维信息处理重点实验室上海200241

在故障-恢复动力学中,节点受内部或外部因素而故障失效后能够有概率自发恢复。考虑到未故障的节点存在避免故障的自适应行为,建立自适应网络上的故障-恢复传播模型。在该模型中,活跃节点为了改善自身局域环境以降低外部故障概率,将主动... 详细信息

在故障-恢复动力学中,节点受内部或外部因素而故障失效后能够有概率自发恢复。考虑到未故障的节点存在避免故障的自适应行为,建立自适应网络上的故障-恢复传播模型。在该模型中,活跃节点为了改善自身局域环境以降低外部故障概率,将主动断开与故障邻居的连边,直到故障邻居恢复正常工作后再重新建立连接。基于点对近似思想建立了理论框架,用于预测故障率的时间演化趋势和系统的最终故障规模。大量的计算机仿真结果验证了理论预测的准确性,并发现系统具有相变和磁滞现象。在不同的自适应断边速率和外部故障速率下,自适应行为能使系统的磁滞区域产生或消失,系统将出现受初始故障规模影响的双稳态区域。

关键词：故障-恢复传播动力学自适应行为点对近似相变

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冷冻箱内工质泄漏及燃爆风险

工程热物理学报 2024年第5期45卷 1284-1289页

作者：候召宁杨昭赵延峰郭长振贺红霞李建胡岩松天津大学机械工程学院天津3300350

新一代低温室效应工质的可燃性是限制其进一步推广应用重要因素,开展有限空间内可燃性工质泄漏燃爆及沉积特性研究至关重要。基于有限空间内工质泄漏燃爆特点,构建了冷冻箱的三维有限空间内工质泄漏模型,围绕工质泄漏扩散过程开展了数... 详细信息

新一代低温室效应工质的可燃性是限制其进一步推广应用重要因素,开展有限空间内可燃性工质泄漏燃爆及沉积特性研究至关重要。基于有限空间内工质泄漏燃爆特点,构建了冷冻箱的三维有限空间内工质泄漏模型,围绕工质泄漏扩散过程开展了数值模拟研究,探讨了泄漏方向、泄漏孔径及风机转速对冷冻箱内工质泄漏扩散过程的浓度变化,并就不同因素的R290和R600a工质泄漏特性进行了对比。研究表明:气体密度对工质泄漏及沉积特性的影响较大,R290相比R600a具有更大燃爆风险:较小孔径的工质泄漏将增加有限空间内工质的燃爆风险:较小密度的工质发生泄漏后,风机运转将明显降低有限空间的燃爆风险。

关键词：冷冻箱有限空间工质泄漏:爆炸风险理论分析

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被动预燃室喷孔布置对射流与燃烧影响研究

工程热物理学报 2024年第8期45卷 2531-2539页

作者：黄林辉唐青龙孙久岭尧命发天津大学先进内燃动力全国重点试验室天津300072

预燃室可提高点燃式发动机效率并降低氮氧化物排放,但预燃室喷孔布置对于射流和燃烧的影响尚不明晰。本文基于Converge三维仿真软件建立并标定了数值模型以进行模拟研究。针对被动式窄喉道预燃室结构,探究了三种预燃室喷孔布置方案:双排... 详细信息

预燃室可提高点燃式发动机效率并降低氮氧化物排放,但预燃室喷孔布置对于射流和燃烧的影响尚不明晰。本文基于Converge三维仿真软件建立并标定了数值模型以进行模拟研究。针对被动式窄喉道预燃室结构,探究了三种预燃室喷孔布置方案:双排孔PC-1、上排孔PC-2和下排孔PC-3不同的射流和燃烧特性。结果表明:单排孔结构在当量或稀燃下具有较高的预燃室压差及射流速度,且具有较高的燃烧放热率和更提前的燃烧相位,其中PC-2结构稍优。双排孔结构则仅过浓条件下有较高射流速度和最提前的燃烧相位。另外,PC-2自预燃室向外传热比例最低,说明耗散于预燃室内的热量最低,而PC-1结构的自预燃室向外传热比例最高。综上所述,单排孔预燃室尤其是PC-2在大部分应用场景下更宜被发动机采用。

关键词：预燃室燃烧喷孔布置射流特性燃烧速率

适用于SiC MOSFET的漏源电压积分自适应快速短路保护电路研究

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1542-1552,I0024页

作者：李虹胡肖飞王玉婷曾洋斌北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 广东电网有限责任公司韶关供电局广东省韶关市512028 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

SiC MOSFET因其高击穿电压、高开关速度、低导通损耗等性能优势而被广泛应用于各类电力电子变换器中。然而,由于其短路耐受时间仅为2~7μs,且随母线电压升高而缩短,快速可靠的短路保护电路已成为其推广应用的关键技术之一。为应对不同... 详细信息

SiC MOSFET因其高击穿电压、高开关速度、低导通损耗等性能优势而被广泛应用于各类电力电子变换器中。然而,由于其短路耐受时间仅为2~7μs,且随母线电压升高而缩短,快速可靠的短路保护电路已成为其推广应用的关键技术之一。为应对不同母线电压下的Si C MOSFET短路故障,文中提出一种基于漏源电压积分的自适应快速短路保护方法(drain-sourcevoltageintegration-basedadaptivefast short-circuit protection method,DSVI-AFSCPM),研究所提出的DSVI-AFSCPM在硬开关短路(hardswitchingfault,HSF)和负载短路(fault under load,FUL)条件下的保护性能,进而研究不同母线电压对DSVI-AFSCPM的作用机理。同时,探究Si CMOSFET工作温度对其响应速度的影响。最后,搭建实验平台,对所提出的DSVI-AFSCPM在发生硬开关短路和负载短路时不同母线电压、不同工作温度下的保护性能进行实验测试。实验结果表明,所提出的DSVI-AFSCPM在不同母线电压下具有良好的保护速度自适应性,即母线电压越高,短路保护速度越快,并且其响应速度受Si CMOSFET工作温度影响较小,两种短路工况下工作温度从25℃变化到125℃,短路保护时间变化不超过90 ns。因此,该文为Si CMOSFET在不同母线电压下的可靠使用提供一定技术支撑。

关键词：碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路保护漏源电压积分母线电压自适应