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应用于高能激光器的XY离焦像差校正方法

中国光学（中英文） 2024年第2期17卷 366-373页

作者：冯亚飞韦承甫任晓明郭建增王杰中国船舶集团有限公司第七一八研究所河北邯郸056027

针对高能激光器出光过程中出现的大量离焦和0°像散低阶像差现象,提出了基于哈特曼波前传感器和二维整形光路的XY离焦像差校正方法。首先,通过对Zernike多项式的离焦项和0°像散项进行线性组合得到XY离焦像差的表达式,该XY离焦像差系数... 详细信息

针对高能激光器出光过程中出现的大量离焦和0°像散低阶像差现象,提出了基于哈特曼波前传感器和二维整形光路的XY离焦像差校正方法。首先,通过对Zernike多项式的离焦项和0°像散项进行线性组合得到XY离焦像差的表达式,该XY离焦像差系数的大小可直接表征X离焦和Y离焦的波前PV值。同时,通过微调高能激光器中二维整形光路中的镜子间距,可实现激光器输出光束XY离焦波面的补偿。因此,首先利用哈特曼波前传感器提取出光束的XY离焦像差系数大小,而后再根据XY离焦像差系数的大小实时闭环微调二维整形光路中的镜子间距,从而实现XY离焦像差的校正,改善输出光束的光束质量。实验结果表明,该方法可有效地将高能激光器输出光束XY离焦量的PV值由5.2μm和1.1μm校正到0.5μm以下,相应的光束质量β因子由3.1降到1.8,光束质量得到明显改善。

关键词：高能激光光束质量像差校正光束整形矩阵光学

基于修正补偿模型法的不同材料钢板靶标相似性及等效设计方法

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兵工学报 2024年第4期45卷 1297-1310页

作者：张建伟吴子奇张丰超邢程程孟凡星中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司黑龙江哈尔滨150001

弹体对舰船侵彻能力的考核多采用舰船板架结构侵彻试验,由于特种钢材采购与加工成本较高,因此,需开展弹体侵彻金属靶板材料等效方法研究。基于相似理论对钝头、截锥形和截卵形3种弹体垂直侵彻不同材料钢板情况下剩余速度相似性开展研究... 详细信息

弹体对舰船侵彻能力的考核多采用舰船板架结构侵彻试验,由于特种钢材采购与加工成本较高,因此,需开展弹体侵彻金属靶板材料等效方法研究。基于相似理论对钝头、截锥形和截卵形3种弹体垂直侵彻不同材料钢板情况下剩余速度相似性开展研究,将无量纲剩余速度表示为靶板无量纲板厚和无量纲动态屈服应力的函数,并对于模型靶板与原型靶板材料不同的情况,应用修正补偿模型方法,建立了通过改变模型板厚以达到与原型剩余速度相等的相似性设计方法,并通过数值仿真结果拟合,得到了两种材料间的等效系数,分别为钝头弹0.5047,尖头弹0.3943,截卵形弹体0.3845。

关键词：穿甲力学侵彻相似理论修正补偿模型材料等效

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城际铁路桥上新型双块式无砟轨道力学特性

铁道工程学报 2024年第2期41卷 44-49页

作者：王伟华高梓航张乾中国铁路设计集团有限公司天津300308 北京交通大学北京100044

研究目的:为优化城际铁路无砟轨道结构设计,本文提出一种桥上新型双块式无砟轨道结构。该结构采用单层道床板形式,同时配以新型角钢-双块式轨枕。通过建立桥上新型双块式无砟轨道空间耦合力学模型,分析典型荷载作用下轨道静力学特性与... 详细信息

研究目的:为优化城际铁路无砟轨道结构设计,本文提出一种桥上新型双块式无砟轨道结构。该结构采用单层道床板形式,同时配以新型角钢-双块式轨枕。通过建立桥上新型双块式无砟轨道空间耦合力学模型,分析典型荷载作用下轨道静力学特性与动力学响应。研究结论:(1)角钢-双块式轨枕与道床板连接良好,在承受荷载作用时,角钢、轨枕与道床板协同变形,且角钢和轨枕的受力均不超过其材料的极限强度;(2)新型双块式无砟轨道在承受列车荷载、温度梯度荷载及整体温度荷载作用时,道床板的受力及变形情况较好,结构强度满足城际铁路设计要求;(3)新型双块式无砟轨道可以给列车提供平顺稳定的运行面,列车动力响应较小,安全性与平稳性指标均小于限值;(4)单层无砟道床可以提供足够的支承刚度,钢轨垂向位移较小,且由于道床板与梁面连接紧密,道床板动力响应较小;(5)本研究结论可为城际铁路轨道结构的优化设计提供理论支撑。

关键词：城际铁路新型双块式无砟轨道角钢-双块式轨枕静动力分析

齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道数智化关键技术与创新实践

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天然气工业 2024年第9期44卷 1-12页

作者：李阳张建范振宁李其锐潘杰李萌张俊朋张钧晖梁海宁中国石油化工集团有限公司中国石化碳捕集利用与封存(CCUS)重点实验室中国石化石油工程设计有限公司

二氧化碳(CO_(2))管道输送是碳捕集利用与封存(CCUS)的关键环节之一,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道工程作为我国第一条百公里、百万吨级、超临界压力CO_(2)管道示范工程,将数智化作为保障管道安全运维的重要技术手段,取得了重要的... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))管道输送是碳捕集利用与封存(CCUS)的关键环节之一,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道工程作为我国第一条百公里、百万吨级、超临界压力CO_(2)管道示范工程,将数智化作为保障管道安全运维的重要技术手段,取得了重要的理论创新和建设新进展。为此,以该示范工程为例,分析了其面临的挑战,从流动保障、腐蚀防控及泄露监测等方面系统梳理了底层机理模型构建、多系统数据融合等长距离管道安全运维的关键技术及其数智化技术应用,最后对CO_(2)长输管道数智化技术发展进行了展望。研究结果表明:(1)通过“工程建设100%数字交付+多元机理数据驱动”的方式,打造了基于CO_(2)管输的水热力流动模型、管道腐蚀速率模型、管外土壤中气—固两相迁移模型,构建了站线一体化的多机理融合数字孪生管道;(2)形成了超临界CO_(2)管输流动保障关键技术体系;(3)揭示了超临界CO_(2)管输内腐蚀机制,建立了管道腐蚀预测模型;(4)创建超临界压力下密相CO_(2)管道小孔泄漏扩散模型,构建了CO_(2)管道泄漏数智化预警模型。结论认为,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道以数智化建设为导向,在流动保障、腐蚀防控及泄露监测方面取得了理论创新成果,对“碳中和”目标下CO_(2)管道数智化技术的发展具有重要的指导作用和现实意义。

关键词： CO_(2)长输管道 CCUS 机理模型数智化数字孪生齐鲁石化—胜利油田

Q&P工艺对38MnB5Nb超高强钢力学性能与微观组织的影响

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金属热处理 2024年第2期49卷 77-83页

作者：杨杰王德成李贤君巫小林侯俊卿杨涛张赛中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100089

为了提高先进高强钢强塑积,满足汽车轻量化发展要求,以先进高强钢38MnB5Nb为研究对象,讨论其在不同配分温度和配分时间的Q&P工艺下力学性能与微观组织的变化特征,并确定该钢种较优的Q&P工艺参数窗口。结果表明,Ms~Mf之间采用低温长时配... 详细信息

为了提高先进高强钢强塑积,满足汽车轻量化发展要求,以先进高强钢38MnB5Nb为研究对象,讨论其在不同配分温度和配分时间的Q&P工艺下力学性能与微观组织的变化特征,并确定该钢种较优的Q&P工艺参数窗口。结果表明,Ms~Mf之间采用低温长时配分和高温短时配分工艺时,38MnB5Nb钢可以获得较好的强塑性匹配。其中,220℃配分90 s和280℃配分60 s条件下试样强塑积均超过30 GPa·%,分别为35.09 GPa·%和33.23 GPa·%。微观组织方面,相同配分时间随着配分温度的升高板条马氏体逐渐发生粗化现象,相同配分温度随着配分时间的增加马氏体回火现象愈发明显,且伴随碳化物的析出。

关键词： 38MnB5Nb钢 Q&P 强塑积力学性能微观组织

基于机-土耦合模型的铁路路基连续压实质量控制方法

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铁道学报 2024年第3期46卷 1-10页

作者：叶阳升蔡德钩安再展魏少伟闫宏业姚建平中国国家铁路集团有限公司北京100844 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 北京铁科特种工程技术有限公司北京100081

连续压实技术可有效保障路基压实质量,但由于连续压实检测方法和常规检测方法的检测范围相差较大,导致现场试验结果离散性较大,限制了连续压实技术的进一步推广。为建立连续压实检测结果与路基物理力学性质的关系,建立了考虑压路机行驶... 详细信息

连续压实技术可有效保障路基压实质量,但由于连续压实检测方法和常规检测方法的检测范围相差较大,导致现场试验结果离散性较大,限制了连续压实技术的进一步推广。为建立连续压实检测结果与路基物理力学性质的关系,建立了考虑压路机行驶的机-土耦合模型,并提出了模型参数确定方法。分析了土体剪切模量对振动轮加速度时频域特性、机-土相互作用力以及连续压实质量控制指标的影响,并与路基碾压足尺模型试验结果进行对比。结果表明,模型能够准确反映机-土系统的动力特性。基于机-土耦合模型,提出了一种铁路路基连续压实质量控制方法,实现了根据铁路路基设计参数直接确定连续压实质量控制指标的合格值,为铁路路基连续压实质量控制提供了理论依据和新的实现方法。

关键词：铁路路基机-土耦合模型连续压实质量控制

南海东部富砂砾型大中型油气田发现与启示——以珠江口盆地惠州26洼古近系恩平组为例

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 14-27页

作者：徐长贵高阳东刘军彭光荣刘培熊万林宋朋霖中国海洋石油有限公司北京100010 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054 中海石油深海开发有限公司广东深圳518054

基于珠江口盆地惠州凹陷油气勘探实践,通过烃源岩地球化学指标测定、储集体发育形貌恢复及镜下岩矿表征、圈闭封盖指标实测比对、原油生物标志化合物提取、凝析气成因判别及成藏条件解剖,系统分析惠州26洼古近系恩平组油气资源潜力、大... 详细信息

基于珠江口盆地惠州凹陷油气勘探实践,通过烃源岩地球化学指标测定、储集体发育形貌恢复及镜下岩矿表征、圈闭封盖指标实测比对、原油生物标志化合物提取、凝析气成因判别及成藏条件解剖,系统分析惠州26洼古近系恩平组油气资源潜力、大型砂砾岩优质储集层发育特性、断裂圈闭有效性及油气运聚成藏模式,总结南海东部古近系富砂砾型大中型油气田的形成条件及勘探方向。研究表明:(1)洼内古近系文昌组发育“面积广、厚度大”的半深湖—深湖亚相优质烃源岩,具有“早期大量生油、晚期大量排气”的典型倾油型烃源岩排烃特征,为恩平组油气成藏提供了充足的物质基础;(2)洼内断裂陡坡带与转换带联合控制下近源规模性砂砾岩体储集层非均质性强,具有“有利相带-颗粒组分-微裂缝”三元分级控储特性,等粒、低泥质(含量小于5%)、高含量长石组分及近断裂组合的(水下)分流河道有利于甜点储集层发育;(3)稳定湖泛泥岩封盖下的走滑增压型圈闭是油气保存的必备条件,斜交主应力的北东及近东西向断裂控圈效果最优;(4)优质烃源岩-断裂输导/封堵-砂砾岩储集层时空配置共同控制油气富集程度,自上而下划分为低充满带、过渡带和高充满带3个油气聚集单元,且近增压型通源断裂带河道主体区利于规模性油气富集。研究成果为珠江口盆地恩平组规模性富砂砾型油气藏勘探指明了新方向,并实现了油气勘探重大突破。

关键词：珠江口盆地惠州凹陷惠州26洼古近系恩平组砂砾岩大中型油气田

基于BP神经网络结合ERA5数据的风电功率预测

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储能科学与技术 2024年

作者：王婷婷李斯胜于伟能锋田李星南杨佳琳熊亮中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司中国电建集团国际工程有限公司

随着我国风力发电技术的不断发展和完善，风电在电力系统运行和调度的作用越来越突出。为了高效准确地预测风电功率，减少大量风电入网带来的负面影响，本文基于BP神经网络结合ERA5数据对我国北方某风电场进行风电功率预测，并采用粒子... 详细信息

随着我国风力发电技术的不断发展和完善，风电在电力系统运行和调度的作用越来越突出。为了高效准确地预测风电功率，减少大量风电入网带来的负面影响，本文基于BP神经网络结合ERA5数据对我国北方某风电场进行风电功率预测，并采用粒子群优化（Particle swarm algorithm，PSO）算法优化模型，结合平均绝对误差、均方根误差和Pearson相关系数分析风电功率预测效果。结果表明，模型训练集中预测与实测风电功率变化趋势基本一致，呈现同增同减的趋势，BP模型的平均绝对误差为702.12W，均方根误差为1000.18W，相关系数为0.91，PSO-BP模型的平均绝对误差为700.75W，均方根误差为995.16W，相关系数为0.94；测试集中ERA5数据在一定程度上高估了风电功率，但整体趋势基本一致，BP模型的平均绝对误差为861.09W，均方根误差为1150.86W，相关系数为0.81；PSO-BP模型的平均绝对误差为829.55W，均方根误差为1117.39W，相关系数为0.83，模型的预测效果相对较好，PSO-BP模型相较于BP模型的预测效果均有一定程度的提高，在该区域的风电功率预测方面有较好的适用性。研究结果可为缺乏观测数据或观测数据质量不高的地区预测风电功率提供参考。

关键词：风力发电 BP神经网络 ERA5再分析资料粒子群优化算法风电功率预测

钢轨铝热焊接过程传热传质行为计算流体力学数值分析

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中国铁道科学 2024年第5期45卷 56-66页

作者：翟明宋宏图罗国伟任金雷高松福石孟雷李政中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100844

铝热焊在道岔焊接、既有线钢轨维修与断轨抢修中有着广泛的应用。由于铝热焊过程的封闭性,其温度与材料流动难以通过试验的方式进行测量。为此,运用计算流体力学的方法,采用k-ε湍流模型,结合流体体积法,并考虑液态金属的重力、浮力、... 详细信息

铝热焊在道岔焊接、既有线钢轨维修与断轨抢修中有着广泛的应用。由于铝热焊过程的封闭性,其温度与材料流动难以通过试验的方式进行测量。为此,运用计算流体力学的方法,采用k-ε湍流模型,结合流体体积法,并考虑液态金属的重力、浮力、表面张力与马兰戈尼效应,建立数值分析模型,对浇注和冷却过程不同时刻的传热传质行为进行定量分析,通过相分布特征研究凝固顺序,为后期优化浇注体系、构建新焊剂成分和砂型型式提供基础数据。结果表明:浇注过程中空气被裹挟进入熔池,浇注时间约为11 s,接头冷却至固相线1641 K以下的时间约为58 s;浇注开始后,不同区域最大温差约为1400 K,高温区位于轨底,低温区位于轨头;随着浇注的进行,轨头温度升高,轨腰温度先升后降,轨底温度降低;在浇注的最后阶段,不同区域温差缩小,最大约为400 K,高温区位于轨头,低温区位于轨底;在冷却过程中,轨头温度始终最高,轨底温度始终最低,按照轨底、轨腰、轨头的顺序发生凝固。

关键词：铝热焊接钢轨传热传质计算流体力学数值分析