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中国钢铁行业CO_(2)排放特征和减排路径研究——基于ARIMA-LEAP模型

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3531-3543页

作者：陈浩胡静茹王寿兵张挺峰方锴复旦大学环境科学与工程系上海200433 宝钢工程技术集团有限公司上海201900

为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性,基于时间序列中的ARIMA模型,对未来相关产量进行客观预测,构建了中国钢铁行业ARIMA-LEAP模型,并以2020年为基准年,每5a为时间节点,研究了2020~2030年中国钢铁行业不同情景下全流程及... 详细信息

为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性,基于时间序列中的ARIMA模型,对未来相关产量进行客观预测,构建了中国钢铁行业ARIMA-LEAP模型,并以2020年为基准年,每5a为时间节点,研究了2020~2030年中国钢铁行业不同情景下全流程及各工序的CO_(2)排放情况.在技术进步中考虑了氢还原炼铁技术,在能源结构调整中考虑了发电方式调整,在此基础上分别设置了4种单一情景和4种组合情景来研究其减排潜力.结果表明,4种组合情景下的含有规模减排的3种组合情景CO_(2)减排潜力均高于单一情景.其中SUR+TER､SUR+STR和综合减排情景可以在2030年实现达峰,达峰年均为2021年,达峰时CO_(2)排放量分别为13.225亿t､13.359亿t和13.289亿t.单一情景中相较于基准情景CO_(2)减排量由高到低依次为:规模减排情景(SUR)、结构减排情景(STR)、技术减排情景(TAR),在2030年相对于基准情景的减排量分别为493.1Mt、247.8Mt以及105.1Mt.借助LEAP模型的能源核算以及CO_(2)排放核算功能,研究了综合减排情景下2020~2030年不同工序,不同能源的CO_(2)排量,其中CO_(2)排放较多的3个工序为炼铁､轧钢以及烧结工序,产生CO_(2)较多的4种能源为洗精煤、喷煤粉、电力以及焦炭,其中洗精煤CO_(2)排放量更是达到10Bt级,而其余3种能源也达到Bt级.确定了中国钢铁行业CO_(2)排放特征.对技术减排以及结构减排成本进行简单比较,制定中国钢铁行业CO_(2)减排路径.

关键词： LEAP模型钢铁行业 CO_(2) 排放特征减排路径情景分析

基于工业基础类标准的钢结构BIM全数据交互技术

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 331-339页

作者：张其林唐子涵满延磊同济大学土木工程学院上海200092 上海同磊土木工程技术有限公司研发部上海200433

研究了适用于各类钢结构的基于工业基础类标准(IFC)的全数据交互技术,可以导出钢结构模型完整的几何信息与附加属性,使通用建筑BIM软件能够进行模型信息读取并编辑其中的参数化构件;可以将模型全信息导入钢结构主流详图设计软件Tekla进... 详细信息

研究了适用于各类钢结构的基于工业基础类标准(IFC)的全数据交互技术,可以导出钢结构模型完整的几何信息与附加属性,使通用建筑BIM软件能够进行模型信息读取并编辑其中的参数化构件;可以将模型全信息导入钢结构主流详图设计软件Tekla进行解析并重生成结构模型,实现模型二次编辑与施工出图。经工程实例验证,该成果应用于钢结构建筑信息模型(BIM)数据交互时信息传递完整、模型转换质量高,避免了钢结构不同设计阶段的重复建模,极大提升了设计效率。

关键词：建筑信息模型工业基础类标准全数据交互钢结构

软土深基坑变形及环境影响分析方法与控制技术

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岩土工程学报 2024年第1期46卷 1-25页

作者：王卫东华东建筑集团股份有限公司上海200011 上海基坑工程环境安全控制工程技术研究中心上海200011

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安... 详细信息

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安全与经济的前提下,提出了软土深基坑环境保护等级和变形控制指标,为基坑周边不同类型环境设施的保护提供了依据。其次,系统建立了便于工程应用的基坑变形影响简化分析方法,并提出了基于土体小应变特性的基坑开挖对环境影响的计算分析方法以及确定全套小应变本构模型参数的实用方法,为复杂环境下深基坑环境影响分析提供了重要手段。同时,针对承压水降水影响难以准确量化评估的难题,提出了根据群井抽水试验反演确定关键水文地质参数并评估深层承压水降水对地层和环境变形影响的计算方法,满足了复杂地层承压水降水影响分析的工程需求。此外,还提出了包括支护结构与主体地下结构相结合、数字化微扰动搅拌桩加固、混凝土支撑主动变形控制、承压水控制超深隔渗帷幕等绿色、低碳、环境低影响的基坑变形控制新技术。成果在全国大量工程中成功应用,促进了软土深基坑工程全过程变形影响精细化分析和系统化控制技术的发展,为大规模地下空间的开发利用提供了技术支撑。

关键词：软土深基坑变形控制环境影响承压水降水小应变本构模型支护结构与主体结构相结合超深隔水帷幕

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自润滑关节轴承在不同应力下的摩擦磨损特性

航空材料学报 2024年第3期44卷 132-141页

作者：黄雄荣上海市轴承技术研究所有限公司上海201801 上海特种轴承工程技术中心上海201801

为了研究应力对自润滑关节轴承摩擦磨损性能的影响,依据SAE AS 81820对EN2584R12轴承在常温下分别进行了50%、100%和150%标准应力条件下的全寿命摆动磨损测试,并对粘贴衬垫的平板样件进行静应力承载测试。采用三维白光干涉形貌仪与金相... 详细信息

为了研究应力对自润滑关节轴承摩擦磨损性能的影响,依据SAE AS 81820对EN2584R12轴承在常温下分别进行了50%、100%和150%标准应力条件下的全寿命摆动磨损测试,并对粘贴衬垫的平板样件进行静应力承载测试。采用三维白光干涉形貌仪与金相显微镜(OM)观察静应力承载后衬垫的变形情况,采用体视显微镜(SM)、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察不同应力下轴承全寿命摆动磨损后内外圈磨损形貌与磨屑形貌。结果表明:全寿命周期内,三种应力下的自润滑衬垫均已磨穿,磨损规律和摩擦因数差异不大,应力越大,轴承表面温度越高,磨屑颜色越深、尺寸越大,失稳期来得更早,破坏更为剧烈;应力对轴承的寿命有显著影响,低应力和中应力条件下的摆动磨损寿命分别是高应力条件的17.95倍和7.86倍;三种应力下的磨损机理均为磨粒磨损与黏着磨损的混合磨损,直接受力区的黏着磨损随载荷的增大而加剧,非直接受力区的磨粒磨损随载荷的增大而减弱。

关键词：自润滑衬垫应力摩擦磨损

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光敏抗菌剂及其在纺织材料上的应用研究进展

丝绸 2024年第5期61卷 58-68页

作者：周卫冕杨群朱杰崔进陶思轩仇慧丽王际平上海工程技术大学纺织服装学院上海201620 上海纺织化学清洁生产工程技术研究中心上海201620 上海伊纯实业有限公司上海201600

光敏抗菌剂是一种光敏分子,在日光和UVA的照射下吸收能量而激发,生成对生物物种产生氧化损伤的活性氧。将光敏抗菌剂负载在纺织材料上使其在日光或紫外光的照射下具有抗菌特性,是近年来抗菌材料的研究热点。光敏抗菌剂主要包括卟啉类、... 详细信息

光敏抗菌剂是一种光敏分子,在日光和UVA的照射下吸收能量而激发,生成对生物物种产生氧化损伤的活性氧。将光敏抗菌剂负载在纺织材料上使其在日光或紫外光的照射下具有抗菌特性,是近年来抗菌材料的研究热点。光敏抗菌剂主要包括卟啉类、杂蒽类、噻吩类、天然光敏剂、无机纳米光敏抗菌剂等,其在纺织品上的应用方法也有多种,包括涂层法、化学改性法、静电吸附法、静电纺丝法等。因此,本文对几种光敏抗菌剂的化学结构、光反应效率、抗菌机理、在纺织材料上的应用研究及负载到纺织材料上后所出现的问题进行综述,并对未来智能光敏抗菌纺织材料的研发重点进行展望。

关键词：光敏抗菌剂纺织材料负载方法功能改性光反应效率光敏抗菌机理

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咸潮影响下长江口水源地优化布局及白茆沙水库建设可行性分析

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水资源保护 2024年第1期40卷 25-32,43页

作者：季永兴李路高晨晨上海市水利工程设计研究院有限公司上海200232 上海滩涂海岸工程技术研究中心上海200232 上海市水务局防汛减灾工程技术研究中心上海200232

为提升远期上海原水水量、水质供应能力和应对突发咸潮入侵和水污染风险,在分析长江口水源现状和咸水入侵形势基础上,论证了长江口水源地优化布局的必要性,结合咸水入侵监测数据及反演成果提出在白茆沙新建水库方案及原水系统优化调度方... 详细信息

为提升远期上海原水水量、水质供应能力和应对突发咸潮入侵和水污染风险,在分析长江口水源现状和咸水入侵形势基础上,论证了长江口水源地优化布局的必要性,结合咸水入侵监测数据及反演成果提出在白茆沙新建水库方案及原水系统优化调度方案,并分析了白茆沙水库建设对河势变化、行洪、通航、渔业资源及生态环境等方面的影响。结果表明:在白茆沙新建水库是较可行的方案,可对上海境内的长江口水源地进行优化布局,扩大供水规模并上移取水口;拟建的白茆沙水库位于白茆沙整治工程内侧,既可确保围堤安全稳定,也不影响行洪、通航,对河势变化、渔业资源及生态环境影响微小;布置于水库南侧微弯水道处的取水口,既可避免淤积对取水口的影响,也可避免北支咸潮倒灌的影响;上岸后的输水管与崇明岛原水复线共建,增强了崇明岛原水的供水安全,与现有长江口和黄浦江水源地的原水系统互联互通,可实现上海原水系统“双源供水、一网调度”的目标。

关键词：咸潮入侵供水工程原水系统水源地长江口白茆沙

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生命周期评价在钢铁行业的应用及研究进展

复旦学报（自然科学版） 2024年第3期63卷 291-305页

作者：王寿兵隗琪方锴屈颖王心怡陈浩复旦大学环境科学与工程系上海200433 宝钢工程技术集团有限公司上海201999

钢铁行业是传统意义上的高能耗和高污染物排放行业。由于生命周期评价(LCA)可以很好地量化其潜在环境影响,找到更有效的清洁生产路径,在推动钢铁行业的绿色化、低碳化和高质量发展中得到了广阔应用。本文通过国内外文献回顾和统计分析,... 详细信息

钢铁行业是传统意义上的高能耗和高污染物排放行业。由于生命周期评价(LCA)可以很好地量化其潜在环境影响,找到更有效的清洁生产路径,在推动钢铁行业的绿色化、低碳化和高质量发展中得到了广阔应用。本文通过国内外文献回顾和统计分析,重点论述了LCA在钢铁行业以下3个方面的应用及研究进展:1)评估钢铁企业/钢铁产品在从原材料采掘开始到生产出厂过程中的环境影响,寻找企业/产品节能减排机会;2)评估清洁生产改进技术或方案的环境效应,为钢铁行业提升清洁生产水平提供决策依据;3)评估其作为“中间产品”对下游行业的环境影响贡献,促进全产业链的可持续发展。最后,提出了未来研究关注的3个重要方向,旨在进一步推动LCA在钢铁行业的研究和应用。

关键词：钢铁生命周期评价环境影响清洁生产碳足迹

高鲁棒性Camera-IMU外参在线标定算法

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激光与光电子学进展 2024年第4期61卷 146-154页

作者：茆子念周志峰沈亦纯王立端上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海卫星工程研究所上海200240 上海司南卫星导航技术股份有限公司上海201801

针对影像实时动态测量设备中相机和惯性测量单元(IMU)相对位置发生变化时,需要重新进行外参标定的问题,提出了一种Camera-IMU外参在线标定方法,能够在机械构型未知的情况下自动估计初始值和外参数。首先,使用全球卫星导航时间对齐IMU和... 详细信息

针对影像实时动态测量设备中相机和惯性测量单元(IMU)相对位置发生变化时,需要重新进行外参标定的问题,提出了一种Camera-IMU外参在线标定方法,能够在机械构型未知的情况下自动估计初始值和外参数。首先,使用全球卫星导航时间对齐IMU和相机的时间戳,通过奇异值分解求解旋转量的超定线性方程,改变阈值判定条件和加权方式,减少方程中的退化运动,并剔除外点,提高系统鲁棒性与外参精度,从而获得恒定的Camera-IMU旋转外参。然后基于获得的Camera-IMU旋转外参,固定滑动窗口,利用高斯牛顿法估计Camera-IMU的外参平移量。与原有在线标定方法相比,旋转外参标定方法的精度提高15%,平移外参的精度提高35%,实验结果表明所提方法是有效的。

关键词：相机和惯性测量单元外参标定初始化惯性测量单元预积分

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NiTi形状记忆合金中的氢效应研究进展

材料工程 2024年第5期52卷 57-66页

作者：赵厚锐左舜贵王盖世肖飞中国航发长江动力有限公司湖南岳阳414100 上海工程技术大学材料科学与工程学院上海201620 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

NiTi形状记忆合金应用于牙齿正畸弓丝、心血管支架、流体阀门等场景时受应力与化学腐蚀的双重作用,导致合金出现一定程度的氢脆并影响构件的可靠性与安全性。本文围绕NiTi合金中的氢效应问题,综述氢在NiTi合金中的占位、存在状态与扩散... 详细信息

NiTi形状记忆合金应用于牙齿正畸弓丝、心血管支架、流体阀门等场景时受应力与化学腐蚀的双重作用,导致合金出现一定程度的氢脆并影响构件的可靠性与安全性。本文围绕NiTi合金中的氢效应问题,综述氢在NiTi合金中的占位、存在状态与扩散行为。总结NiTi合金中氢的含量、状态、分布和扩散系数的表征方法,介绍氢对NiTi合金马氏体相变、阻尼行为的影响,重点讨论NiTi合金的氢脆行为、氢脆影响因素及氢脆机制,并总结用于避免或延迟NiTi合金氢脆发生的措施与方法。最后,提出氢在NiTi合金各相中的扩散行为研究、氢分布的可视化表征以及氢-马氏体相变相互作用等研究方向,以期为NiTi形状记忆合金的研究人员提供有益参考。

关键词： NiTi合金形状记忆合金马氏体相变氢效应氢脆