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面向性能修复的液压活套系统故障检测与容错控制

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冶金自动化 2020年第6期44卷 99-104页

作者：李琳琳彭开香薛茹月冯金旭北京科技大学自动化学院工业过程知识自动化教育部重点实验室

考虑到液压活套控制系统的性能衰退会影响热连轧生产过程的产品质量和生产效率,提出了面向系统性能修复的液压活套系统的故障检测与容错控制方法。首先,基于液压活套系统的模型,利用贝尔曼方程给出了基于观测器的系统性能衰退的预测指... 详细信息

考虑到液压活套控制系统的性能衰退会影响热连轧生产过程的产品质量和生产效率,提出了面向系统性能修复的液压活套系统的故障检测与容错控制方法。首先,基于液压活套系统的模型,利用贝尔曼方程给出了基于观测器的系统性能衰退的预测指标。其次,基于该性能衰退预测指标,提出了面向性能的液压活套系统的故障检测方法。再次,利用故障检测系统提供的信息,研究了面向系统性能修复的液压活套系统的容错控制方法,该容错控制方法不仅可以在不改变现有控制器的前提下对系统性能进行修复,而且可以提高液压活套系统的鲁棒性和容错裕度。最后,通过某热钢生产线的液压活套模型验证了所提出的故障检测与容错控制方法的有效性。

关键词：液压活套故障检测容错控制性能修复性能预测

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真空故障及中子损伤高纯锗探测器的性能修复

真空故障及中子损伤高纯锗探测器的性能修复

中国核学会2021年学术年会

作者：张小林西北核技术研究所

高纯锗探测器是核辐射监测的重要设备,在长期使用过程或受到快中子辐照后,容易引发真空故障及辐射损伤效应从而导致探测器的能量分辨率下降。研究建立了一套具有热净化功能的真空维护系统,可实现对真空故障及中子损伤探测器的性能恢复。

关键词：高纯锗探测器真空故障中子损伤真空维护系统热净化性能修复

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钢筋混凝土箱型拱桥性能修复技术研究

钢筋混凝土箱型拱桥性能修复技术研究

脉冲电流作用下核电用钢服役损伤性能再生机理研究

第20届全国结构工程学术会议

作者：孙亮娄亮朱华伟金华市顺通建设有限公司浙江省嘉维交通科技发展有限公司浙江大学结构工程研究所

针对上承式钢筋混凝土箱型肋拱桥拱圈下沉、混凝土开裂、拱上建筑损伤严重、全桥整体刚度下降的工程现状,对比分析了箱梁顶板加固、顶底板加固、改变拱上建筑形式等不同加固方式的静力、动力和稳定性效果。结果表明:采用改变拱上建筑加... 详细信息

针对上承式钢筋混凝土箱型肋拱桥拱圈下沉、混凝土开裂、拱上建筑损伤严重、全桥整体刚度下降的工程现状,对比分析了箱梁顶板加固、顶底板加固、改变拱上建筑形式等不同加固方式的静力、动力和稳定性效果。结果表明:采用改变拱上建筑加固方式能提高桥梁的静力性能,采用增厚顶底板方式能改善拱桥的动力性能和稳定性。

关键词：箱型拱桥钢筋混凝土性能修复荷载试验

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脉冲电流作用下核电用钢服役损伤性能再生机理研究

脉冲电流作用下核反应堆压力容器修复延寿技术

第十二届中国金属学会青年学术年会暨首届〝碳中和〞冶金青年科学家沙龙

作者：李弼谦黄孝山周梦程张新房北京科技大学冶金与生态工程学院内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室稀土产业学院

目前,核能发电作为全世界最为复杂的能源供应系统,与此紧密相关的核安全同时成为核电发展的生命线。核反应堆压力容器由于其体积巨大,是核岛整个服役期内唯一不可更换的关键构件,因此压力容器的设计寿命决定了核电站的运行时间。在核动... 详细信息

目前,核能发电作为全世界最为复杂的能源供应系统,与此紧密相关的核安全同时成为核电发展的生命线。核反应堆压力容器由于其体积巨大,是核岛整个服役期内唯一不可更换的关键构件,因此压力容器的设计寿命决定了核电站的运行时间。在核动力反应堆压力容器服役期内,高通量中子辐照、高温以及高压环境会在材料内引入位错环和纳米团簇等缺陷,严重损害压力容器的力学性能。随着服役时间延长,若其综合机械性能无法满足核反应堆运行的安全阈值,则意味着反应堆停堆、核电站停运。由此可见,核反应堆压力容器的辐照损伤是限制核电站运行寿命的关键因素,而对损伤材料进行微结构调控和性能修复是解决此问题的有效手段。项目团队近年来以SA508-3压力容器钢为载体,通过离子辐照处理模拟真实压力容器中子辐照服役环境,分别在商用压力容器钢和富铜模拟钢中引入辐照位错环和富铜纳米团簇缺陷,获得硬脆化材料。利用脉冲电流对受损伤材料进行微结构调控,消除材料内的位错环和富铜纳米团簇缺陷,修复材料的机械性能。基于微观结构表征、力学性能跟踪检测、数值计算以及分子动力学模拟,研究脉冲电流下多种类、多尺度、多组态缺陷微观调控机制及其与使役损伤性能修复的相关性,实现损伤材料组织结构与力学性能的同步提升。主要研究结果表明:(1)材料的硬脆化程度可在较低温度下(450oC)被快速(20-30min)修复约95%,84.2%的辐照位错环被去除,辐照脆化材料内65%以上富铜纳米团簇被快速溶解。(2)脉冲电流引入的额外电自由能可以协助空位缺陷突破位错环周围一定尺度内的排斥力,使空位更容易接触位错环。同时,脉冲电流可以降低位错环吸收空位瞬间的激活能垒,使位错环更容易吸收空位。在电子风力作用下,材料内随机运动的空位缺陷会形成定向高速空位流,增加位错环与空位碰撞的几率。(3)基于纳米团簇与均质基体电导率差异及团簇分布特征构建数学模型,结果显示,紧密排列纳米团簇间隙处的电流密度最高,可加速相邻团簇间的元素扩散,导致团簇间界面逐渐模糊,并最终合并。而弥散分布团簇中的溶质元素只能向基体中扩散,因此该类团簇无法聚集长大,只能在电场下逐渐溶解,直至消失。(4)介入脉冲电流干预的再辐照材料硬度仅增加5%,位错密度比未处理的再辐照样品低45%,进而抑制了位错线-位错环复杂网络的形成,降低了位错环对位错线的钉扎作用,延缓性能恶化。(5)脉冲电流处理降低了材料中纳米团簇的优先形核质点(位错等缺陷密度),从而抑制纳米团簇在循环辐照过程中的形核长大及析出行为,进而延缓材料的硬脆化。(6)脉冲电流处理"助力"位错线快速地切过并脱离障碍颗粒(团簇/位错环),削弱对位错的钉扎作用,进而延缓材料服役过程中的硬脆化程度。基于以上研究结果,克服传统退火处理"非原位"技术手段周期长、操作复杂、可行性低的局限性,提出了一种完全不同以往的压力容器延寿新思路,即在其服役前期而非传统的服役末期对其进行定期的脉冲电流处理延缓其脆化,从而延长核反应堆压力容器服役极限,该绿色高效脉冲电流快速修复再制造技术已被中核集团列为继热处理后的世界上又一材料损伤修复技术,贯彻落实"分段处理,整体评价"的延寿理念的前提下,有望解决国家核反应堆压力容器服役延寿的重大需求。

关键词：脉冲电流核反应堆压力容器位错环纳米团簇性能修复

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山东航空学院学报 2024年第4期41卷 15-27页

作者：张新房李弼谦周梦程张雅婷李澍北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古科技大学稀土产业学院内蒙古包头014010

核反应堆压力容器钢的使用年限直接决定了核电站的服役寿命。压力容器钢在中子辐照环境下长期服役会逐渐产生大量位错环和纳米团簇缺陷,导致材料脆化甚至失效,严重威胁核反应堆的安全运行。传统退火处理可使材料性能部分恢复,但需对压... 详细信息

核反应堆压力容器钢的使用年限直接决定了核电站的服役寿命。压力容器钢在中子辐照环境下长期服役会逐渐产生大量位错环和纳米团簇缺陷,导致材料脆化甚至失效,严重威胁核反应堆的安全运行。传统退火处理可使材料性能部分恢复,但需对压力容器进行整体拆卸,导致反应堆长时间停堆,造成巨大经济损失。作为一项绿色高效的技术,脉冲电流“原位”修复处理为实现核反应堆压力容器服役延寿提供了新途径。简要综述了脉冲电流修复机理、服役寿命预测方程构建以及实用案例,对未来核反应堆关键构件延寿技术的发展具有重大意义。

关键词：脉冲电流核反应堆压力容器辐照缺陷性能修复寿命预测

SCR脱硝预测控制系统的性能评价及修复方法研究

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SCR脱硝预测控制系统的性能评价及修复方法研究

作者：徐媛媛东南大学

学位级别：硕士

近年来,国家对燃煤电厂污染物排放的标准日趋严格,燃煤电厂SCR(selective catalytic reduction)脱硝系统的控制优化研究显得尤为重要。SCR脱硝系统是一个典型的存在输入输出约束的大迟延非线性对象。由于模型预测控制(model predictive ... 详细信息

近年来,国家对燃煤电厂污染物排放的标准日趋严格,燃煤电厂SCR(selective catalytic reduction)脱硝系统的控制优化研究显得尤为重要。SCR脱硝系统是一个典型的存在输入输出约束的大迟延非线性对象。由于模型预测控制(model predictive control,MPC)可以直接处理过程约束和大迟延特性,并具有内在的容错和隐式解耦能力,在SCR脱硝系统的控制中具有广阔的应用前景。但对于SCR脱硝过程,随着运行时间的不断增加,催化剂会不断消耗,脱硝被控过程的动态特性会不断发生变化,从而使预测控制所建立的脱硝过程模型与实际脱硝过程的动态特性逐渐产生偏差。由于MPC本质上是一种依赖于模型的控制方法,当模型偏差超过一定范围,如果不及时采取相应措施,将严重影响SCR预测控制系统的控制性能,并可能造成脱硝效率降低和超标排放。本文针对SCR脱硝预测控制系统,从控制系统的可维护性角度出发,研究了SCR脱硝预测控制系统的性能评价、诊断及修复问题。首先研究了基于名义灵敏度函数的SCR脱硝预测控制系统的性能评价方法,用于实时监控SCR回路的控制性能;当控制性能下降时,通过基于相对灵敏度指标的性能诊断方法对造成系统控制性能下降的原因进行诊断,主要目的是区分模型失配和不可测扰动;当出现模型失配时,通过基于过程模型比的模型失配诊断方法进一步确定模型失配的类型,最后利用基于自协方差的回路性能修复方法得到模型失配量的估计值,进而实现性能修复。

关键词： SCR脱硝系统预测控制性能评价性能诊断性能修复

二次资源与原矿制得的钴及钴化合物结构与性能研究

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二次资源与原矿制得的钴及钴化合物结构与性能研究

作者：陈广磊北京工业大学

学位级别：硕士

金属钴由于其具有优良的物理、化学和机械性能,被广泛应用于电池、硬质合金、石油化工、汽车制造、机械工具、磁性材料等众多行业,成为重要的战略金属,中国是世界钴资源的使用大国,但中国钴资源奇缺。废钴成为钴供应的重要来源之一。本... 详细信息

金属钴由于其具有优良的物理、化学和机械性能,被广泛应用于电池、硬质合金、石油化工、汽车制造、机械工具、磁性材料等众多行业,成为重要的战略金属,中国是世界钴资源的使用大国,但中国钴资源奇缺。废钴成为钴供应的重要来源之一。本论文研究再生和原矿钴及钴化合物的性能,制备和修复再生钴及钴氧化物的结构性能。采用XRD、SEM、TEM、激光粒度仪测试钴盐,钴氧化物,钴金属的结构,并将钴氧化物用于电池材料,表征其电化学应用性能,最终获得可与原矿相媲美的优异的再生钴产品。再生和原矿碳酸钴均为单斜晶系结构,再生和原矿钴盐颗粒形状是球形或类球形,颗粒尺寸比较均匀,原矿颗粒多以团聚体的形式存在。再生钴盐XRD衍射峰半高宽是原矿的两倍以上,再生碳酸钴的晶格条纹连续性较原矿的差,再生钴盐的结晶度较原矿的结晶度差,原矿较再生钴盐具有更好的结构性能。以碳酸钴为原料,分别在空气和氮气气氛中制备钴氧化物,并对其结构性能进行修复。空气中煅烧产物均为面心立方结构CoO,并有少量的常式尖晶石结构的Co3O4;氮气气氛中产物均为是面心立方结构CoO,氮气下钴氧化物结晶度更高。随着保温时间的延长,钴氧化物结晶度提高;在氮气气氛下修复的再生钴氧化物的结构性能修复效果优于空气气氛。分别采用一步法和两步法修复制备金属钴,一步法修复产物为面心立方晶型金属钴,再生钴金属的结构性能已有很大提高,并且原矿的钴结晶度要好于再生钴;两步法修复产物为密排六方晶型金属钴,其中两步法(空气+H2)条件下修复制备的再生钴较原矿稍差,两步法(N2+H2)得到再生钴结构性能达到原矿的结构性能。两步法修复效果优于一步法修复效果。以再生和原矿钴氧化物制备钴酸锂正极材料,制备的均为a-NaFeO2型层状结构的LiCoO2,结晶度差异较小。制备成纽扣电池测试充放电性能,再生钴酸锂电池的首次放电容量为109.4mAh/g,原矿的为110.3mAh/g;在电池循环性能上,经过50次循环后,再生钴酸锂电池容量的保持率为86.6%,原矿的保持率为86.3%,再生产物通过前期的结构性能修复,能够很好的应用在电池上,并表现出较好的性能,达到原矿产物的性能。

关键词：钴二次资源结构性能修复

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金硅面垒探测器的修复与保养

核电子学与探测技术 2004年第6期24卷 785-787页

作者：杨明太高戈中国工程物理研究院

介绍了金硅面垒探测器因放射性的污染或粉尘、油渍等污物的沾附,致使其性能变坏而无法正常使用时,通过清洗和一定的处置使其性能恢复的方法。同时,还叙述了金硅面垒探测器的维护保养方法和使用注意事项。

关键词：金硅面垒探测器性能修复保养方法放射性污染

利用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺制备耐氯RO膜及修复氯化RO膜

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利用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺制备耐氯RO膜及修复氯化RO膜

作者：柳圳天津大学

学位级别：硕士

添加活性氯可有效缓解反渗透膜生物污染问题,但也会破坏膜结构,造成膜性能的显著变化。研制耐氯性能良好的反渗透膜能简化预处理和清洗工艺,延长膜使用寿命,降低膜系统运行成本。此外,对氯化后的反渗透膜进行修复,能恢复膜的分离性能,... 详细信息

添加活性氯可有效缓解反渗透膜生物污染问题,但也会破坏膜结构,造成膜性能的显著变化。研制耐氯性能良好的反渗透膜能简化预处理和清洗工艺,延长膜使用寿命,降低膜系统运行成本。此外,对氯化后的反渗透膜进行修复,能恢复膜的分离性能,延长膜使用寿命,同时也能减少废弃反渗透膜对环境的污染。N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)含有两个亲水酰胺键,能与活性氯优先反应,从而起到牺牲保护芳香聚酰胺膜的作用;同时,两个酰胺键还能使MBA填充到被氯化破坏的聚酰胺结构中,从而修复氯化后的反渗透膜。本文对此进行了研究。将MBA作为水相添加剂,在紫外引发的辅助下,制得MBA改性膜。MBA改性后,膜表面粗糙度降低,接触角降低,分离层厚度增大。与未改性膜相比,改性膜的通量提高了14.7%,且截留率基本保持不变。经2500 ppm×1 h(p H=7.5)氯化处理,未改性膜通量和截留率分别降低到氯化前的76.4%和95.7%,而MBA改性膜则仍保持在氯化前的90.4%和98.6%。经NaSO脱氯操作,相比未改性膜,改性膜选择透过性能的变化显著减小。以上结果表明,MBA改性膜具有较高的通量,良好的耐氯和可再生耐氯性能。此外,连续运行和酸/碱耐受性测试表明改性膜具有良好的稳定性。对氯化后的反渗透膜进行碱洗以及紫外引发接枝MBA进行性能修复,制得MBA修复膜。MBA修复后,膜表面粗糙度降低,接触角略提高,分离层厚度增大,膜表面负电荷含量大大降低。初生膜通量为49 L/(m·h),截留率为98.90%;氯化后的膜,其通量和截留率分别降低到初生膜的61.40%和88.63%;MBA修复膜的通量和截留率分别恢复到初生膜的80.96～89.11%和99.04～100.51%。MBA修复膜经2500 ppm×1 h(p H=7.5)氯化处理,通量和截留率分别保持在氯化处理前的93.9%和99.1%。在抗溶菌酶粘附实验中,修复膜的通量下降率(42.14%)略小于初生膜,通量恢复率比初生膜大20.48%。以上结果表明,MBA修复膜恢复了大部分膜通量,具有优良的耐氯性能和抗溶菌酶粘附性能。此外,连续运行和酸/碱耐受性测试表明修复膜具有良好的稳定性。

关键词：反渗透膜耐氯性能修复抗粘附 MBA 紫外引发