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高温管道热损伤共线混频非线性超声检测方法

核动力工程 2024年第1期45卷 218-224页

作者：焦敬品李智强孙俊俊万国荣李骥何存富吴斌北京工业大学北京100124 中国核动力研究设计院成都610213

面向电厂安全运行需要,开展了高温管道热损伤共线混频非线性超声检测方法研究。通过扫频实验,确定了显著混频效应的激励条件,并对4个不同热损伤程度的Super304H管材进行非线性超声检测实验。对检测信号进行双谱分析,研究和频分量的双谱... 详细信息

面向电厂安全运行需要,开展了高温管道热损伤共线混频非线性超声检测方法研究。通过扫频实验,确定了显著混频效应的激励条件,并对4个不同热损伤程度的Super304H管材进行非线性超声检测实验。对检测信号进行双谱分析,研究和频分量的双谱值在相位区间的分布,确定了热损伤引起的非线性响应在相位区间上的分布范围。结果表明,依次提取的非线性声学系数与试件的热损伤程度呈现很好的相关性,可用于管道热损伤的表征。研究工作为电厂高温管道热损伤检测提供了可行方案。

关键词：高温管道热损伤混频非线性超声检测双谱分析

热损伤花岗岩力学劣化特性及损伤演化规律研究

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矿业科学学报 2024年第3期9卷 351-360页

作者：周韬范永林陈家嵘周昌台深圳大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室广东深圳518060 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 香港城市大学建筑学及土木工程学系中国香港999077

深部矿产开采面临的高地温环境导致岩石产生热损伤,易诱发深部工程地质灾害,探究高温后岩石力学性能劣化特性与损伤演化规律对深部高地温环境下的岩体工程具有重要意义。通过将花岗岩进行常温至1200℃范围内的温度处理,采用光学显微镜观... 详细信息

深部矿产开采面临的高地温环境导致岩石产生热损伤,易诱发深部工程地质灾害,探究高温后岩石力学性能劣化特性与损伤演化规律对深部高地温环境下的岩体工程具有重要意义。通过将花岗岩进行常温至1200℃范围内的温度处理,采用光学显微镜观测,探究了花岗岩试样在不同高温处理后杨氏模量和抗压强度的劣化特性,从微观角度分析热损伤花岗岩的内部裂纹和损伤演化规律。试验结果表明,高温处理将显著降低花岗岩的力学性能;岩石抗压强度和杨氏模量随着处理温度的升高而降低,裂纹发育程度随着温度的升高而增大;岩石力学性能与内部裂隙结构的发育程度高度相关,花岗岩在不同温度处理后的裂纹密度同抗压强度之间存在幂函数关系,裂纹密度能很好地反应花岗岩的热损伤程度。

关键词：高温处理热损伤裂纹密度抗压强度

RDX基PBX在高温条件下热损伤表征试验研究

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安全与环境学报 2024年第3期24卷 891-897页

作者：吴艳青潘帅江鹏北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

炸药热损伤特征及演化行为对装药安全性具有重要影响。为探究高聚物黏结剂炸药(Polymer Binder Explosive,PBX)在不同温度载荷下的内部损伤和演化行为,对无约束状态下炸药进行烤燃试验,使用分析天平监测炸药的质量变化,并采用显微镜和... 详细信息

炸药热损伤特征及演化行为对装药安全性具有重要影响。为探究高聚物黏结剂炸药(Polymer Binder Explosive,PBX)在不同温度载荷下的内部损伤和演化行为,对无约束状态下炸药进行烤燃试验,使用分析天平监测炸药的质量变化,并采用显微镜和扫描电子显微镜等技术对炸药样品的表面和内部损伤进行表征。结果表明:温度越高,炸药的质量损失越大且损失速率越快;加热过程中黏结剂先发生熔化,随着加热时间变长和温度升高,黏结剂熔化程度增大,流动性增强,气体从炸药表面孔洞内逸出,孔洞增多且尺寸变大;温度越高炸药内部出现的孔隙越多,孔隙尺寸越大,孔隙主要是由于气体从试样内部逸出形成;炸药内部比表面积变化趋势为上升—下降—上升,其变化趋势受到化学反应速率和黏结剂的流动及损失影响。黏结剂材料的热稳定性是影响炸药热损伤演化行为的重要因素。

关键词：安全工程高聚物黏结剂炸药(PBX) 烤燃热损伤细观表征

Ni-Cr-B-Si真空和氩气中钎焊金刚石界面特性及热损伤机理

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表面技术 2024年

作者：刘思幸张泽辰刘明淼彭康胡红钰吴多利扬州大学机械工程学院

目的通过钎焊实验和表征分析，探讨和揭示Ni-Cr-B-Si合金钎料在真空和氩气气氛中高温钎焊金刚石的界面特性及热损伤。方法采用Ni-Cr-B-Si合金钎料在真空和氩气气氛中钎焊金刚石/304不锈钢，通过扫描电子显微镜观察钎料/钢基体接头断... 详细信息

目的通过钎焊实验和表征分析，探讨和揭示Ni-Cr-B-Si合金钎料在真空和氩气气氛中高温钎焊金刚石的界面特性及热损伤。方法采用Ni-Cr-B-Si合金钎料在真空和氩气气氛中钎焊金刚石/304不锈钢，通过扫描电子显微镜观察钎料/钢基体接头断口和钎焊金刚石的界面微观形貌，使用能量色散光谱仪分析界面的元素扩散分布，利用X射线衍射仪表征界面生成物的物相组成，借助激光共焦拉曼光谱仪分析钎焊金刚石的残余应力与热损伤程度。结果真空中钎焊的钎料/钢基体接头的拉剪强度最大，为133.05MPa，氩气气氛中钎焊接头的拉剪强度为125.10MPa，两种气氛中钎焊的接头断口均主要以脆性断裂为主。在氩气气氛中钎焊后金刚石的界面生成物以条状结构为特征，且金刚石结合界面未产生裂纹，界面组织中未生成硬质点相。氩气气氛中钎焊金刚石的表面残余应力(0.034GPa)小于真空中钎焊后的金刚石(0.648GPa)。真空和氩气气氛钎焊金刚石的拉曼特征峰相对强度分别低于原始金刚石的65%和27%。结论本文使用氩气气氛钎焊金刚石的研究显示，钎焊金刚石界面组织的均匀性得到改善，熔融钎料表面的硬质点相得到了有效控制，有利于提高金刚石磨粒的结合强度并缓解金刚石的热损伤程度。

关键词：钎焊金刚石氩气结合界面硬质点相热损伤

应用高光谱技术及MLSPTSVM模型检测热损伤大豆

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中国粮油学报 2024年第4期39卷 158-164页

作者：李明刘瑶刘忠艳岭南师范学院电子与电气工程学院湛江524048 岭南师范学院计算机与智能教育学院湛江524048

进口大豆在运输过程中极易因储藏温度过高而造成热损伤,加剧大豆蛋白及油脂的品质恶化,对大豆质量造成影响。利用高光谱图像技术和多元最小二乘递归投影孪生支持向量机(MLSPTSVM)对大豆的热损伤进行检测。应用高光谱图像采集系统在400~1... 详细信息

进口大豆在运输过程中极易因储藏温度过高而造成热损伤,加剧大豆蛋白及油脂的品质恶化,对大豆质量造成影响。利用高光谱图像技术和多元最小二乘递归投影孪生支持向量机(MLSPTSVM)对大豆的热损伤进行检测。应用高光谱图像采集系统在400~1000 nm范围内获取正常大豆、轻度热损伤、重度热损伤大豆的光谱图像。采用多种预处理方法进行光谱预处理,对预处理方法提高模型检测性能的有效性进行分析。结果表明,多元散射校正预处理搭配线性核的MLSPTSVM模型、原始光谱数据搭配非线性核的MLSPTSVM模型均能达到100%检测准确率,相较于经典检测模型具有显著优势。在实验样本数量大幅减少的情况下,应用线性核的模型检测准确率仍能达到100%。因此,结合MLSPTSVM模型的高光谱图像检测方法可有效地提高热损伤大豆检测精度,且具有良好的鲁棒性。

关键词：高光谱图像热损伤大豆投影孪生支持向量机无损检测

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纤维物证热损伤检验研究进展

消防科学与技术 2024年第6期43卷 892-895页

作者：王沛斌臧政哲狄君易金静中国人民警察大学研究生院河北廊坊065000 中国人民警察大学侦查学院河北廊坊065000

在火灾、爆炸等事故调查中,对纤维热损伤痕迹特征进行分析,可为锁定嫌疑人、查明事实、重建现场及原因认定起到重要的作用。本文对国内外对人体毛发和纺织纤维的热损伤相关研究进行梳理,并对未来的研究方向进行了展望,以期为相关研究及... 详细信息

在火灾、爆炸等事故调查中,对纤维热损伤痕迹特征进行分析,可为锁定嫌疑人、查明事实、重建现场及原因认定起到重要的作用。本文对国内外对人体毛发和纺织纤维的热损伤相关研究进行梳理,并对未来的研究方向进行了展望,以期为相关研究及事故调查应用提供参考。

关键词：法庭科学事故调查纤维物证热损伤痕迹检验

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聚晶金刚石刀具高频感应钎焊热损伤研究

工具技术 2024年第5期58卷 42-46页

作者：王加威董海王明王峥王柏何大连理工大学机械工程学院辽宁省大连市116000

基于工程实践设计了聚晶金刚石(PCD)刀具的钎焊试验,研究其热损伤形式并分析热损伤机理。结果表明:PCD刀具热损伤形式包括凹坑、凸起和裂纹,其中凹坑为最主要的热损伤形式;钎焊过程中,PCD刀具未发生石墨化转变;钴与其氧化物部分脱落,钴... 详细信息

基于工程实践设计了聚晶金刚石(PCD)刀具的钎焊试验,研究其热损伤形式并分析热损伤机理。结果表明:PCD刀具热损伤形式包括凹坑、凸起和裂纹,其中凹坑为最主要的热损伤形式;钎焊过程中,PCD刀具未发生石墨化转变;钴与其氧化物部分脱落,钴氧化物与金刚石润湿性差以及焊接拉应力是导致热损伤产生的主要原因。随着钎焊温度和恒温时间的增加,热损伤程度加剧。本文提出一种评价PCD刀具热损伤程度的方法,即基于机器学习的图像识别凹坑面积法,该方法能够定量表征热损伤程度。

关键词： PCD刀具热损伤石墨化钎焊

中深层煤炭地下气化的气化腔安全宽度计算方法

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 183-193页

作者：东振任博陈艳鹏赵宇峰陈浩陈姗姗薛俊杰张梦媛易海洋吴瀚琦中国石油勘探开发研究院北京100083 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 华北科技学院建筑工程学院河北廊坊065201 中国石油天然气股份有限公司储气库分公司北京100101

煤炭地下气化是目前温度最高(超过1200℃)的化石能源非常规开发方式,中深层(本文指埋深800~1500 m)煤炭地下气化在提高气化压力、降低地质安全风险方面优势明显,科学预测气化腔安全宽度对保障气化稳定运行十分重要,由于目前基于可控注... 详细信息

煤炭地下气化是目前温度最高(超过1200℃)的化石能源非常规开发方式,中深层(本文指埋深800~1500 m)煤炭地下气化在提高气化压力、降低地质安全风险方面优势明显,科学预测气化腔安全宽度对保障气化稳定运行十分重要,由于目前基于可控注入点后退(CRIP)工艺的气化腔安全宽度计算方法尚未建立,为保证现场试验顺利实施,需要开展针对性研究。气化腔顶板“裸露”在气化腔后会受到高温影响,通过数值模拟方法研究了压应力约束条件下岩石内部热应力产生位置以及颗粒、基质热膨胀系数差异对热应力大小的影响规律,结合高温处理后的岩石电镜扫描结果,查明了高温下岩石热损伤机理。根据CRIP气化工艺造腔特点,建立了考虑高温影响的气化腔顶板薄板模型,结合“关键层”理论提出了气化腔安全宽度计算方法。研究表明:岩石热损伤是岩石物理化学反应与热应力互相促进、共同作用的结果,高温下岩石发生不规则变形,岩石热损伤引起的微观结构变化是导致岩石力学性质、物理性质变化的根本原因。岩石的最大拉张热应力出现在颗粒界面或热膨胀系数较小的颗粒中,颗粒与基质热膨胀系数比值在[0.01~1)时,最大拉张热应力随颗粒热膨胀系数减小而快速增加。泥岩加热到200℃时开始出现微裂隙;加热到400℃时裂隙发育更加明显,主要是沿颗粒边缘破裂;加热到600~800℃时,裂隙数量增多、尺寸变大;加热到1000℃时,除出现较大裂隙外,还产生了大量孔隙;1200℃时裂隙连通性明显增加,气孔发育较大。由于高温的影响,薄板模型的步距准数不再是定值,需要根据气化腔顶板热破坏范围与顶板硬岩层的空间位置关系确定具体数值。气化腔安全宽度受温度影响,在研究算例中,砂岩顶板在35、1000℃时安全宽度计算结果分别为34.3 m和14.1 m,相差达58.9%,泥岩顶板在35、1000℃时安全宽度计算结果分别为16.7 m和15.9 m,相差4.8%。最后从降低顶板垮落风险、有利于气化控制角度,提出了煤层纵向靶区位置的确定方法,当煤层厚度超过气化腔安全宽度一半时,建议将水平井纵向靶区设计在距离煤顶不超过气化腔安全宽度一半的位置。

关键词：煤炭地下气化可控注入点后退工艺气化腔热应力热损伤薄板模型步距准数安全宽度

不同温度下绿砂岩微观结构及热损伤规律试验研究

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现代矿业 2024年第4期40卷 124-127,131页

作者：李伟刘健郑金叶辛林王立才隋建才山东能源集团有限公司山东科技大学安全与环境工程学院

为探讨不同温度作用下绿砂岩微细观结构变化及热损伤规律,采用扫描电子显微镜等试验手段,对热处理后的绿砂岩表观形态及微观结构变化进行研究。结果表明:温度对绿砂岩的微细观结构具有重要影响。试件表观形态变化的临界温度为400℃;当... 详细信息

为探讨不同温度作用下绿砂岩微细观结构变化及热损伤规律,采用扫描电子显微镜等试验手段,对热处理后的绿砂岩表观形态及微观结构变化进行研究。结果表明:温度对绿砂岩的微细观结构具有重要影响。试件表观形态变化的临界温度为400℃;当温度高于600℃时,砂岩内部的微裂纹数量明显增加,裂隙网络的贯通性增强;1000℃时微裂纹增加最为显著。绿砂岩微观结构变化的主要原因是内部矿物颗粒的性质不同,导致不同温度下产生不同的微观变化。

关键词：砂岩热损伤微细观结构微孔隙