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DP780双相钢U弯回弹预测影响因素研究

机械工程学报 2024年第6期60卷 197-206页

作者：郑学斌韩龙帅李学涛鄂宏伟吴向东万敏北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 首钢集团有限公司技术研究院北京100043 绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室北京100043 北京市能源用钢工程技术研究中心北京100043 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

回弹是影响冷成形高强钢零件尺寸和形状精度的关键因素,而高强钢回弹预测精度取决于材料模型的准确性,研究材料模型对回弹预测精度的影响规律具有重要意义。基于两种不同应变量的拉伸-压缩试验及多循环拉伸-压缩试验,确定了DP780双相钢Y... 详细信息

回弹是影响冷成形高强钢零件尺寸和形状精度的关键因素,而高强钢回弹预测精度取决于材料模型的准确性,研究材料模型对回弹预测精度的影响规律具有重要意义。基于两种不同应变量的拉伸-压缩试验及多循环拉伸-压缩试验,确定了DP780双相钢Yoshida-Uemori(Y-U)随动硬化模型参数。采用LS-DYNA有限元仿真软件分析了不同硬化模型和屈服准则对U弯回弹预测的影响规律,并与回弹试验进行对比。结果表明,通过不同拉伸-压缩试验策略获得的Y-U模型参数存在较大差异,采用多循环拉伸-压缩试验获得的Y-U模型具有更高预测精度,U弯回弹误差可控制在5%以内。随预应变增加,DP780双相钢的弹性模量先急剧降低后逐渐趋于平缓,考虑弹性模量衰减的Y-U模型可提高U弯回弹的预测精度。相比Swift各向同性硬化模型,Y-U随动硬化模型结合Hill48屈服准则可得到更高的回弹预测精度。屈服准则对DP780双相钢回弹的预测有一定影响,但其对回弹精度的影响程度显著低于硬化模型。研究结果对先进高强钢材料模型的选择和回弹预测精度的提升提供了理论依据。

关键词：双相钢 Y-U模型屈服准则弹性模量回弹预测

基于频域阻抗网络建模分析的交直流微电网振荡问题研究

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电工技术学报 2024年第8期39卷 2294-2310页

作者：吴翔宇张晓红尚子轩赵一钢吴潇雨北京交通大学电气工程学院北京100044 北京市轨道交通电气工程技术研究中心北京100044 国网山西省电力公司忻州供电公司忻州034001 国网能源研究院有限公司北京102209

交直流微电网在不同类型电力电子变流器的不同带宽控制环节作用下,容易引发系统发生宽频振荡问题。现有的微电网振荡分析主要基于阻抗分析法和特征分析法,然而这两种方法存在一定的局限性。为此,该文研究了基于频域阻抗网络模型的交直... 详细信息

交直流微电网在不同类型电力电子变流器的不同带宽控制环节作用下,容易引发系统发生宽频振荡问题。现有的微电网振荡分析主要基于阻抗分析法和特征分析法,然而这两种方法存在一定的局限性。为此,该文研究了基于频域阻抗网络模型的交直流微电网振荡问题建模与分析方法。首先,建立了交直流微电网在频域下的等效阻抗网络模型,并计算节点频域导纳矩阵及回路频域阻抗矩阵。其次,基于频域模式分析法,建立了交直流微电网的节点/回路振荡参与程度指标以及设备和控制参数的灵敏度指标,给出了振荡的交直流传播特性分析方法,便于明晰系统振荡机理与关键影响因素。最后,通过Matlab/Simulink时域仿真及算例分析验证了上述频域阻抗网络建模和振荡稳定性分析方法的有效性。

关键词：交直流微电网频域阻抗网络建模振荡稳定性频域模式分析

热水解对鸡粪和牛粪厌氧消化及重金属风险的影响

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农业工程学报 2024年第4期40卷 254-261页

作者：任征然王佳伟高金华文洋韩军李相昆马培元张含北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心北京市污水资源化工程技术研究中心北京100124 河北工业大学土木与交通学院天津300401

为探究热水解预处理对鸡粪和牛粪在厌氧消化过程中产气效率的提升作用以及对消化残渣中重金属形态变化及潜在生态风险的影响。该研究以鸡粪和牛粪为处理对象,采用热水解处理技术,开展了连续中温厌氧消化试验。考察了热水解对畜禽粪污可... 详细信息

为探究热水解预处理对鸡粪和牛粪在厌氧消化过程中产气效率的提升作用以及对消化残渣中重金属形态变化及潜在生态风险的影响。该研究以鸡粪和牛粪为处理对象,采用热水解处理技术,开展了连续中温厌氧消化试验。考察了热水解对畜禽粪污可生化性和重金属迁移风险。该研究还评估了连续施用厌氧消化鸡粪和牛粪15 a后土壤中重金属的积累量和Hakanson潜在生态风险指数。试验发现,鸡粪中木质纤维素含量占干固体总量的25%,牛粪为57.7%。热水解处理能够增强牛粪中木质纤维素的水解,热水解后木质纤维素的降解率为19.2%;但热水解对鸡粪的木质纤维素水解影响不明显,降解率仅为5.3%。鸡粪挥发性固体(volatile solid,VS)产气率为482 L/kg,热水解后产气率提升了12.4%;牛粪产气率为321 L/kg,热水解后产气率提升了31.2%。仅通过热水解不能降低鸡粪中重金属的迁移风险;而经过厌氧消化后,除Hg和Ni外,其他重金属迁移风险均降低到了低风险水平。牛粪经过热水解和厌氧消化处理后重金属向残渣态转换,但迁移风险没有明显改善。连续施用鸡粪和牛粪15 a后,土壤未出现的重金属积累,且15 a内总潜在生态风险等级处于低风险。该研究结果可为鸡粪和牛粪的能源化、无害化处理以及土地利用应用提供了理论依据和数据指导。

关键词：积累迁移风险生物降解性 Hakanson潜在生态风险指数

炼钢厂废气中二氧化碳的资源化利用技术及工业实践

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钢铁 2024年

作者：董文亮袁天祥李海波赵长亮丁国慧邓小旋刘延强朱荣首钢集团有限公司技术研究院北京科技大学冶金与生态学院绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室北京市能源用钢工程技术研究中心首钢京唐钢铁联合有限责任公司

系统性分析了钢铁厂烟气中CO2捕集利用特点。在首钢京唐开发了炼钢厂废气中二氧化碳的资源化利用技术，将石灰窑尾气中捕集的CO2应用于转炉顶底复吹工艺中发挥冶金作用。通过PSA变压吸附法和液化提纯法，将石灰窑尾气中CO2体积分数由23... 详细信息

系统性分析了钢铁厂烟气中CO2捕集利用特点。在首钢京唐开发了炼钢厂废气中二氧化碳的资源化利用技术，将石灰窑尾气中捕集的CO2应用于转炉顶底复吹工艺中发挥冶金作用。通过PSA变压吸附法和液化提纯法，将石灰窑尾气中CO2体积分数由23.5%提高至99.8%。通过转炉顶底复吹CO2系列试验，研究了CO2对转炉终点碳氧积、炉渣TFe含量、氮含量、热量及炉底侵蚀的影响。转炉顶吹CO2和O2混合气体时，CO2混合体积分数为8.1%时，碳氧积、炉渣TFe和脱磷率达到最好结果。转炉底吹CO2时，转炉终点氮含量随着CO2喷吹时间延长而降低。转炉底吹CO2须同氩气进行切换，冶炼末期底吹CO2导致CO分压升高，底吹CO2时间控制在12min以前可以避免碳氧积和炉渣TFe含量升高。吨钢喷吹1m3CO2引起熔池平均温降为6.4～8.3℃，热量由钢液转移至转炉煤气CO中。为了利用底吹CO2的冷却效应保护底吹枪，提高CO2和钢液碳的反应率，CO2应在高速脱碳期吹入；同时为了避免CO2的弱氧化性侵蚀耐材，吹炼末期低碳范围避免喷吹CO2，末期CO2和钢液反应产生的金属氧化物导致耐材侵蚀更快。

关键词：钢铁行业碳捕集 PSA变压吸附法二氧化碳资源化转炉喷吹CO 顶底复吹

极寒灾害下电力-天然气耦合系统故障连锁传播过程推演方法

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电网技术 2024年

作者：张宸赓许寅王玥张琪祁国网上海市电力公司北京交通大学电气工程学院北京市轨道交通电气工程技术研究中心

随着电力系统和天然气系统的耦合日益紧密，极端灾害发生时跨能源系统的故障传播风险加剧，可能进一步扩大停电范围。电力和天然气耦合系统的故障推演分析可为剖析演化机理和制定相应的阻断措施奠定基础。首先，本文以得州停电事件为背... 详细信息

随着电力系统和天然气系统的耦合日益紧密，极端灾害发生时跨能源系统的故障传播风险加剧，可能进一步扩大停电范围。电力和天然气耦合系统的故障推演分析可为剖析演化机理和制定相应的阻断措施奠定基础。首先，本文以得州停电事件为背景，分析了极端灾害下故障如何跨能源系统传播，并指出分析时需重点考虑的关键问题。其次，为分析故障推演过程，分别从耦合建模、联合仿真以及实现方式三方面展开。重点关注时间尺度和建模需求，考虑了适用于灾害连锁传播分析的电力系统、天然气系统以及耦合元件的模型；设计了时间驱动和事件驱动相结合的联合仿真方法，并通过设计仿真软件之间信息交互的定制化接口方式实现。该方法实现了电力系统和天然气系统在各自平台上仿真信息的时空交互，可直观刻画故障在耦合系统中的推演过程。最后，通过电力-天然气耦合系统测试，分析了极寒灾害下电力-天然气耦合系统的故障传播过程和故障防御措施，验证了所提方法的有效性。

关键词：电力系统天然气系统得州停电故障推演联合仿真方法

316L不锈钢掺杂SiC环状同轴送粉TIG熔覆层组织结构与性能

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焊接学报 2024年第4期45卷 49-56,I0006页

作者：高辉周灿丰胡晓慧李文龙北京石油化工学院北京市高等学校能源工程先进连接技术研究中心北京100926

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直... 详细信息

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直以及焊缝熔宽不一致等问题,而且具有更高的熔覆效率.结果表明,采用优化的焊接热输入、送粉量和SiC含量参数匹配,在316L不锈钢表面进行环状同轴送粉TIG熔覆,获得了外观优良的单层单道熔覆层、单层多道熔覆层.对熔覆层进行显微硬度测量、微观组织及元素成分分析、宏观电化学腐蚀试验、微区电化学腐蚀试验以及耐磨性能测试,并与母材进行了比对,环状同轴送粉TIG熔覆导入的SiC粉末有效地提升了熔覆层的耐蚀性与耐磨性.

关键词：环状同轴送粉TIG熔覆 316L不锈钢掺杂SiC 耐蚀性耐磨性

基于PMU梯度动态偏差的新型电力系统快速稳定性

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上海交通大学学报 2024年第1期58卷 40-49页

作者：于淼胡敬轩张寿志魏静静孙建群吴屹潇北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全检测工程技术研究中心北京100044 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

在能源转型和科技进步双重推动下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展重要趋势和关键特征.新型电力系统动态行为随之发生重大变化,传统小干扰稳定性分析方法满足使用需要,在应对运行工况快速变化场合时尚存在亟需... 详细信息

在能源转型和科技进步双重推动下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展重要趋势和关键特征.新型电力系统动态行为随之发生重大变化,传统小干扰稳定性分析方法满足使用需要,在应对运行工况快速变化场合时尚存在亟需解决问题.提出基于同步相量测量装置(PMU)数据梯度动态偏差李雅普诺夫直接分析法对新型电力系统小干扰稳定性进行分析,利用PMU数据矩阵降维得到低维矩阵,代入含双馈异步风力发电机组的电力系统矩阵模型,求解李雅普诺夫方程式得到对角矩阵,通过判定矩阵正定性对系统稳定性作出判断.利用求解后得到的对角矩阵计算相应状态变量动态偏差值,对相应状态变量曲线使用梯度下降法迭代计算该曲线极值点数值,时间加权计算整个振荡过程时间加权动态偏差量,为阻尼稳定控制器配置位置提供指导.利用含风力发电新英格兰10机39节点系统仿真验证方法可以达到改善系统小干扰稳定性以及对新型电力系统快速稳定性分析的有效性.

关键词：同步相量测量装置数据新型电力系统稳定性分析李雅普诺夫直接法梯度动态偏差

“双碳”背景下的城市地下空间光热环境的节能设计研究进展与展望

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西部人居环境学刊 2024年第1期39卷 96-103页

作者：董莉莉何雨峰祁乾龙重庆交通大学建筑与城市规划学院中国建筑西南设计研究院双碳工程技术研究中心

城市地下空间节能设计作为实现“双碳”目标的重要途径,其光热环境的调控受到学者们的广泛关注。目前已证实地下空间的光热环境具有巨大的节能潜力,但光热环境与节能设计之间的影响关系和结合途径尚未厘清。研究通过界定以人为本、取于... 详细信息

城市地下空间节能设计作为实现“双碳”目标的重要途径,其光热环境的调控受到学者们的广泛关注。目前已证实地下空间的光热环境具有巨大的节能潜力,但光热环境与节能设计之间的影响关系和结合途径尚未厘清。研究通过界定以人为本、取于自然、建筑节能等关键问题,深入解析城市地下空间设计对空间光热环境及能源消耗的影响,确定建筑节能的上下限,并提出地下空间光热环境节能的设计流程链,以期解决地下空间光热环境能耗高、碳排高的问题,为城市地下空间的能源使用效率与人居环境质量的提高提供参考。

关键词：城市地下空间光热环境节能减碳人居环境设计流程链

碳钢和不锈钢在海洋SRB、IRB和IOB下的点蚀研究现状

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表面技术 2024年第2期53卷 15-27,70页

作者：陈杨嵋贺小燕黄谦熊汉桢白秀琴武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063 武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室武汉430063

微生物腐蚀(Microbiological Induced Corrosion,MIC)带来的危害占海洋腐蚀危害的20%。微生物腐蚀是指由于微生物的生命活动及其代谢产物与金属材料相互作用,影响腐蚀反应的阴极和阳极过程所引发的腐蚀现象,已成为海运业面临的重大技术... 详细信息

微生物腐蚀(Microbiological Induced Corrosion,MIC)带来的危害占海洋腐蚀危害的20%。微生物腐蚀是指由于微生物的生命活动及其代谢产物与金属材料相互作用,影响腐蚀反应的阴极和阳极过程所引发的腐蚀现象,已成为海运业面临的重大技术难题,研究海洋微生物腐蚀对推进我国海洋事业的发展有重要意义。金属材料微生物腐蚀包括全面腐蚀和局部腐蚀,局部腐蚀的危害更大,而点蚀被认为是危害最大的局部腐蚀形式。海洋微生物种类繁多,本文聚焦于硫元素的参与者硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing Bacteria,SRB)、铁元素的参与者铁还原细菌(Iron-reducing Bacteria,IRB)和铁氧化细菌(Iron-oxidizing Bacteria,IOB)所引发的微生物点蚀问题,包括由细菌不均匀的生物膜与腐蚀产物膜以及细菌本身的特性引起的点蚀。以广泛应用于海洋平台和船舶的碳钢和不锈钢为对象,分析其在海洋SRB、IRB和IOB下的点蚀状况,从腐蚀形貌和腐蚀产物两方面对比了碳钢、不锈钢在不同细菌体系中的腐蚀差异,腐蚀形貌分析包括腐蚀产物形貌和去除腐蚀产物后金属表面形貌的分析,腐蚀产物分析主要聚焦于金属材料表面不同成分与含量的变化。从代谢产物理论、氧浓差电池作用理论阐释了碳钢和不锈钢的点蚀机理,指出微生物点蚀研究需要综合考虑多种因素,包括多菌种的相互作用和多种环境因素对金属材料的点蚀影响,以及微生物对耐蚀金属材料的点蚀影响等。

关键词：微生物点蚀碳钢不锈钢腐蚀形貌点蚀机理