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高效柔性钙钛矿太阳电池研究

太阳能学报 2024年第4期45卷 116-121页

作者：白建明于越李治学彭飞华电重工股份有限公司北京100071

对柔性钙钛矿太阳电池(FPSCs)成膜工艺进行研究,针对在柔性基底上沉积薄膜不均匀、较多缺陷、内部应力等问题,分析其形成原因和影响因素。选择PET/ITO作为柔性基底,SnO2作为电子传输层,加入KCl进行调控,KCl的加入可增加电子传输层与柔... 详细信息

对柔性钙钛矿太阳电池(FPSCs)成膜工艺进行研究,针对在柔性基底上沉积薄膜不均匀、较多缺陷、内部应力等问题,分析其形成原因和影响因素。选择PET/ITO作为柔性基底,SnO2作为电子传输层,加入KCl进行调控,KCl的加入可增加电子传输层与柔性导电基底的亲和性,从而获得致密且缺陷较少的膜层。通过优选钙钛矿前驱体各组分配比,加入MACl作为添加剂调控结晶过程,并在钙钛矿表面设计PEAI钝化层钝化界面,获得高质量的钙钛矿结晶和致密表面,并使电池的柔韧性能得到提升。在适宜的环境下,制备认证效率达到23.14%的柔性钙钛矿太阳电池,其在弯折10000次后仍能保持80.48%的初始光电转换效率。

关键词：钙钛矿太阳电池柔性成膜工艺制备环境

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新能源车辆在冶金项目上的应用

炼钢 2024年

作者：赵洪柱陈林权华志坚无锡巨力重工股份有限公司

通过新能源车辆与传统车辆的对比，论述了新能源车辆在冶金工程项目上的应用及优势。通过新建项目和现有改造项目上的新能源车辆应用案列介绍，验证了其应用效果及经济效益。实际应用表明：新能源车辆运行灵活，可实现设备安全、人身安... 详细信息

通过新能源车辆与传统车辆的对比，论述了新能源车辆在冶金工程项目上的应用及优势。通过新建项目和现有改造项目上的新能源车辆应用案列介绍，验证了其应用效果及经济效益。实际应用表明：新能源车辆运行灵活，可实现设备安全、人身安全；采用新能源车辆炼钢车间铸造起重机作业时间下降约50%，维护工作量减少约50%，起重机运行中的相互干扰减少；热周转的钢包数量减少1个，钢包寿命提高7%～20%，耐材消耗降低；LF精炼时间缩短0.5～2 min，精炼电耗降低5～9 kWh/t，节约了能耗；节省设备投资，实现错峰用电，降低用电成本30%～40%，由于无电缆烧损，降低了运行费用；炼钢生产成本降低3.43～6.65元/t，吨钢碳排放降低3.7～7.2 kg；传统车辆改造成新能源车辆也很方便，对冶金工程项目采用新能源车替代传统车辆有一定的示范意义。

关键词：新能源车辆冶金工程节能成本碳排放

基于VRB/OW-GFRP混合结构的CTB电池包上盖总成轻量化设计研究

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汽车工程 2024年第2期46卷 290-299页

作者：段利斌张雨杜展鹏刘冶钢孟祥新田冠男郑海洋吴闯江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 奇瑞汽车股份有限公司芜湖241006

电池车身一体化(CTB)是提升电动汽车续航里程的关键技术。利用胶接工艺将变厚度(VRB)结构与正交编织玻璃纤维增强复合材料(OW-GFRP)粘接形成的VRB/OW-GFRP混合结构,是降低CTB电池包质量的创新结构,有助于进一步提升电动汽车的续航里程... 详细信息

电池车身一体化(CTB)是提升电动汽车续航里程的关键技术。利用胶接工艺将变厚度(VRB)结构与正交编织玻璃纤维增强复合材料(OW-GFRP)粘接形成的VRB/OW-GFRP混合结构,是降低CTB电池包质量的创新结构,有助于进一步提升电动汽车的续航里程。以某款电动汽车为研究对象,设计了一种CTB电池车身一体化结构,实现了电池包上盖与车身地板的集成融合。分别采用VRB结构、UT/OW-GFRP及VRB/OW-GFRP混合结构替代等厚度(UT)CTB电池包上盖总成,并基于多阶段优化方法开展了3种类型CTB电池包上盖总成的轻量化设计。结果表明,在满足CTB电池包刚度性能前提下,VRB结构相比UT结构实现减质量6.4%;基于VRB/OW-GFRP混合结构的CTB电池包上盖总成轻量化效果约为金属结构的3倍,VRB/OW-GFRP相比UT/OW-GFRP混合电池包上盖总成进一步减质量4.2%。由此可见,VRB/OW-GFRP混合结构是未来汽车轻量化技术发展的重要趋势,在CTB电池包上盖总成中具有巨大的应用前景。

关键词：变厚度/正交编织玻璃纤维增强复合材料混合结构电池车身一体化电池包轻量化

基于SHAP-LightGBM的电动集装箱正面吊运起重机能耗分析和异常识别

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工程设计学报 2024年第1期31卷 81-90页

作者：郄永军任杰孙帅周东才张凡三一重工股份有限公司北京102206 三一海洋重工有限公司广东珠海519050

集装箱正面吊运起重机(以下简称正面吊)在港口的实际作业中发挥着重要作用。随着社会对能源和环境问题的日益关注,正面吊的电动化趋势愈加显著,市场上电动正面吊的数量逐年增加。电耗性能直接影响电动正面吊的续航能力、作业效率和作业... 详细信息

集装箱正面吊运起重机(以下简称正面吊)在港口的实际作业中发挥着重要作用。随着社会对能源和环境问题的日益关注,正面吊的电动化趋势愈加显著,市场上电动正面吊的数量逐年增加。电耗性能直接影响电动正面吊的续航能力、作业效率和作业成本,是电动正面吊的重要性能之一。驾驶行为、作业工况、设备故障等因素均会对电动正面吊的能耗产生影响。为此,通过收集电动正面吊客户侧的实际运行数据,基于LightGBM(light gradient boosting machine,轻量级梯度提升机)模型,在微观和宏观两个层面分别对电动正面吊的行驶和作业过程进行能耗建模,并运用SHAP(Shapley additive explanations,沙普利加和解释)理论量化分析不同作业工况、作业行为对电动正面吊能耗的影响,同时识别设备故障所引起的能耗异常。结果表明,基于SHAP-LightGBM的能耗模型能够准确预测和分析电动正面吊的行驶和作业能耗,可为电动正面吊的设计、能耗策略优化提供有效的信息输入,同时可建立电动正面吊实际运行过程的理论能耗基准,有效指导驾驶行为和识别故障造成的能耗异常等。

关键词：集装箱正面吊运起重机能耗模型异常识别 LightGBM模型能耗优化

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钻爆法隧道施工装备技术进展与展望

现代隧道技术 2024年第2期61卷 190-202页

作者：刘飞香中国铁建重工集团股份有限公司长沙410100

随着我国水利、交通、能源等基础工程蓬勃发展,隧道及地下工程建设迎来了高速大发展时期。首先,介绍了钻爆法施工装备发展,依次从“人工”、“小型机械化”、“单一工序大型机械化”、“全工序大型机械化”等4个阶段进行阐述;然后分别... 详细信息

随着我国水利、交通、能源等基础工程蓬勃发展,隧道及地下工程建设迎来了高速大发展时期。首先,介绍了钻爆法施工装备发展,依次从“人工”、“小型机械化”、“单一工序大型机械化”、“全工序大型机械化”等4个阶段进行阐述;然后分别对目前钻爆法在施工过程中存在的岩芯收获率、超欠挖控制、拱架设立效率、湿喷回弹、锚杆注浆密实度等问题的现状及发展趋势进行了阐述和思考,并提出了钻爆法施工装备、协同管理平台、绿色施工装备等未来着重发展的建造技术;最后,对钻爆法隧道智能装备与隧道智能建造发展前景进行了展望,以推动我国隧道工程向无人、智能、信息、环保、节能与可持续的目标发展。

关键词：钻爆法施工超挖控制智能建造协同管理平台数字孪生绿色施工装备

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海工浮式起重机缆风系统电控设计与实现

船舶工程 2024年第S1期 519-523+530页

作者：丛桢孟旭黄利锋上海振华重工(集团)股份有限公司

作为协助海上风电安装施工中重要工具，海工浮式起重机缆风系统此前多数为风电施工方在起重机完工后加装改造。此次作为国内首制按配置缆风系统设计的新式海工浮式起重机，配套的电气控制系统也需要全新设计。从整体介绍缆风系统主要应... 详细信息

作为协助海上风电安装施工中重要工具，海工浮式起重机缆风系统此前多数为风电施工方在起重机完工后加装改造。此次作为国内首制按配置缆风系统设计的新式海工浮式起重机，配套的电气控制系统也需要全新设计。从整体介绍缆风系统主要应用工况和机构组成开始，从硬件的角度详细说明电气系统的整体架构和元器件选型思路。并结合缆风系统实际工况和现场实机调试过程的经验总结，从软件的角度详细说明缆风系统控制程序中的控制逻辑、位置计算及操作流程。全面阐述海工浮式起重机缆风系统电气控制系统的设计与实现。

关键词：海工浮式起重机缆风系统电气控制

FMEA在风电安装船绕桩起重机电气系统的应用

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船舶工程 2024年第S1期 531-535+542页

作者：廖恺孟旭丛桢黄利锋上海振华重工(集团)股份有限公司

为提高风电安装船绕桩起重机电气系统的可靠性和安全性，降低维修成本，提高生产效率，基于失效模式和效应分析（FMEA），分析涉及系统潜在故障模式及其原因，以及故障的检测与识别方法，进一步探讨了这些故障对系统运行的影响及相应的... 详细信息

为提高风电安装船绕桩起重机电气系统的可靠性和安全性，降低维修成本，提高生产效率，基于失效模式和效应分析（FMEA），分析涉及系统潜在故障模式及其原因，以及故障的检测与识别方法，进一步探讨了这些故障对系统运行的影响及相应的处理措施。研究中利用风险顺序数（RPN）进行风险量化评估，从而确定优先的改进方向。研究结果表明，FMEA方法在提高风电安装船绕桩起重机电气系统的可靠性方面具有显著效果，为设计、制造和调试阶段的系统优化提供了科学依据和参考。

关键词：风电安装船绕桩起重机失效模式和效应分析风险顺序数

风机12.9级叶根螺栓极限及疲劳承载影响因素分析

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：罗胜曦谢东洋解轲彭宁中船船舶重工集团海装风电股份有限公司

为揭示风机叶片12.9级高强度叶根螺栓极限及疲劳承载特性，建立叶根螺栓预埋螺栓套连接完整有限元模型，分析螺栓自身设计参数缩颈、不同屈服比例的预紧力对叶根极限承载的影响规律；进而研究不同设计参数下螺栓应力范围．搭建12.9级叶... 详细信息

为揭示风机叶片12.9级高强度叶根螺栓极限及疲劳承载特性，建立叶根螺栓预埋螺栓套连接完整有限元模型，分析螺栓自身设计参数缩颈、不同屈服比例的预紧力对叶根极限承载的影响规律；进而研究不同设计参数下螺栓应力范围．搭建12.9级叶根螺栓疲劳试验平台，测试螺栓疲劳等级，突破现有规范对疲劳等级的取值，以及不同参数取值下螺栓的S/N曲线．基于马尔科夫载荷矩阵研究不同S/N曲线、不同设计参数下叶根螺栓疲劳承载的关联关系．结果表明：螺栓施加同一屈服比例的预紧力时，缩颈越大，极限承载能力越高；疲劳载荷过大时，由于接触面螺栓附近开口的出现，弯矩会非线性增加，此时缩颈将不能降低螺栓应力范围；螺栓S/N曲线指数取值越大，疲劳损伤越小；若能突破疲劳等级的取值，螺栓设计参数对疲劳损伤的制约将大幅降低．

关键词：叶根螺栓预埋螺栓套极限疲劳承载马尔科夫矩阵有限元模型

基于晶体塑性有限元的AZ31镁合金室温变形过程织构及孪生演化

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锻压技术 2024年第1期49卷 228-235页

作者：周新亮万本振太原重工股份有限公司山西太原030024

研究了AZ31镁合金塑性变形过程中因不同晶体取向导致的各向异性和拉压不对称性,探索了塑性变形过程中织构演变规律、孪生和力学性能之间的关系。采用晶体塑性有限元建立具有不同晶体取向的AZ31镁合金模型,通过室温单轴压缩和拉伸实验相... 详细信息

研究了AZ31镁合金塑性变形过程中因不同晶体取向导致的各向异性和拉压不对称性,探索了塑性变形过程中织构演变规律、孪生和力学性能之间的关系。采用晶体塑性有限元建立具有不同晶体取向的AZ31镁合金模型,通过室温单轴压缩和拉伸实验相结合的方法,发现晶体的塑性变形行为在很大程度上取决于晶体取向,不同的晶体取向导致了镁合金塑性变形行为的各向异性,轴向屈服强度和抗拉强度高,径向屈服强度和抗拉强度低。镁合金塑性变形过程中,随着应变量的增加,孪晶激活体积分数不断上升,因不同加载方向导致晶粒c轴发生不同转动,径向孪晶激活体积分数高,轴向孪晶激活体积分数低;孪晶的激活直接导致了织构的极密度发生偏移,径向孪晶激活体积分数高,所以径向的织构的极密度偏移更大。在镁合金塑性变形过程中,出现明显孪晶的点与应力突变的点相吻合,当孪晶激活体积分数达到一定值时,应力发生突变,此时晶体取向发生变化,新的滑移系启动,反映了滑移和孪晶机制耦合对力学性能的影响。

关键词：镁合金晶体塑性有限元织构演化孪生力学性能