极限工况下的管网“互联互通”改进方案

在全国天然气管道“主干互联、区域成网”(以下简称“互联互通”)基础格局逐渐形成的背景下,天然气管网规模日益扩大、管道分支和气源增加,并且分布不集中、输送方向可变,使得输气方案更加灵活,可以更好地解决某些地域的供气紧张问题;但受现有站场和设备的限制,暂不能满足某些多线组合极限工况,使得“互联互通”的初衷难以全部实现。为了使得现有的各输气干线在实现“互联互通”之后可以满足更多的多线组合工况,在分析“互联互通”背景下M管网工况变化的基础上,研发了可以进行水力仿真和压气站方案制订的计算软件,并对3种极限工况下的不同输气量情况进行了可行性试算,进而基于试算结果提出了相应的管网改进建议。研究结果表明:(1)经验证,软件计算误差满足要求;(2)在M管道某处增设压气站或在某些输气站场配置压缩机组;(3) M管网改进调整后,可以完成大部分的多线组合极限工况,真正实现“互联互通”的输气方案。结论认为,该研究成果有助于推进全国天然气管网早日实现“互联互通”。     

Interleukin-1β Modulation of the Mechanobiology of Primary Human Pulmonary Fibroblasts: Potential Implications in Lung Repair

Pro-inflammatory cytokines like interleukin-1β (IL-1β) are upregulated during early responses to tissue damage and are expected to transiently compromise the mechanical microenvironment. Fibroblasts are key regulators of tissue mechanics in the lungs and other organs. However, the effects of IL-1β on fibroblast mechanics and functions remain unclear. Here we treated human pulmonary fibroblasts from control donors with IL-1β and used Atomic Force Microscopy to unveil that IL-1β significantly reduces the stiffness of fibroblasts concomitantly with a downregulation of filamentous actin (F-actin) and alpha-smooth muscle (α-SMA). Likewise, COL1A1 mRNA was reduced, whereas that of collagenases MMP1 and MMP2 were upregulated, favoring a reduction of type-I collagen. These mechanobiology changes were functionally associated with reduced proliferation and enhanced migration upon IL-1β stimulation, which could facilitate lung repair by drawing fibroblasts to sites of tissue damage. Our observations reveal that IL-1β may reduce local tissue rigidity by acting both intracellularly and extracellularly through the downregulation of fibroblast contractility and type I collagen deposition, respectively. These IL-1β-dependent mechanical effects may enhance lung repair further by locally increasing pulmonary tissue compliance to preserve normal lung distension and function. Moreover, our results support that IL-1β provides innate anti-fibrotic protection that may be relevant during the early stages of lung repair.     

退火温度对新型锆合金薄板带材析出相和织构的影响

采用扫描电镜和超高分辨透射电镜,对具有良好冲制性能的新型锆合金薄板成品带材进行含晶粒、第二相粒子等在内的显微组织研究,并探索真空退火处理条件下温度对带材显微组织的影响。结果显示:新型锆合金薄板成品带材晶粒平均尺寸2.17 μm,存在{0001}<1010>和{0001}<1120>两种织构,大部分晶粒<1120>平行带材RD方向,较少晶粒<1010>平行带材RD方向;第二相粒子分布在晶粒内部及晶界,平均尺寸114 nm,尺寸较大的为不规则椭圆形的Zr-Nb-Fe相,尺寸较小的为圆形的β-Nb相;热处理退火温度降低,带材晶粒尺寸减小,第二相粒子细小弥散分布;新型锆合金薄板成品带材良好冲制性能主要源于轧制积累应变诱发再结晶过程进行充分,导致晶粒细小及孪晶发生破碎;相对轧制变形,退火对带材冲制性能影响不显著。     

等温退火对8030铝合金导线组织性能的影响

研究了不同等温退火工艺对8030铝合金导线组织及性能的影响。结果表明:等温退火前后合金均由α-Al基体和Al₆Fe相组成。在同一等温温度下,随着等温时间的延长组织逐渐趋于均匀化;同一等温时间下,随着等温温度的升高,组织趋于均匀化的时间缩短。经过等温退火处理后铝合金导线的导电率均有所提高,在470 ℃均匀化退火24 h后再经240 ℃等温4 h,合金导电率达到最高值57.21%IACS,比未经热处理试样的导电率提高了2.4%IACS。经过等温退火处理后铝合金导线的硬度及抗拉强度均有所降低,塑性大幅度提高。在470 ℃均匀化退火24 h后再经260 ℃等温8 h,合金的伸长率最高可达23.64%。热处理前后合金均为塑性断裂。     

铌对取向硅钢冷轧组织织构的影响

采用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)等研究了铌对取向硅钢冷轧过程中的组织与织构的影响。结果表明:含铌正火板和不含铌正火板经冷轧后都是条带状组织,但含铌冷轧板在宽度方向更窄。铌元素的存在对织构也具有优化作用,经过中间退火后,含铌冷轧板二次冷轧织构得到明显改善,相较于不含铌二次冷轧板拥有强度较低的旋转立方织构以及强度较高的{111}<112>织构,其取向密度最高可达12.460。     

退火工艺对激光选区熔化成形Ti6Al4V合金组织及室温力学性能的影响

以Ti6Al4V球形粉末为原料,利用激光选区熔化成形方法制备了Ti6Al4V合金试样,采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能测试等手段,研究了退火工艺对Ti6Al4V合金室温力学性能及组织的影响规律。结果表明: SLM成形沉积态Ti6Al4V合金室温抗拉强度超过1200 MPa,而平均断后伸长率仅为4.0%;在650 ℃下进行真空退火处理,合金的抗拉强度仍保持在1200 MPa左右,规定塑性延伸强度R_p0.2高于1150 MPa,但试样的断后伸长率<10%;而在750及800 ℃下进行真空退火处理,合金试样的抗拉强度降至1100 MPa左右,规定塑性延伸强度高于1050 MPa,伸长率达到甚至超过10%,材料的综合强韧性得到明显提升。随着真空退火加热温度和保温时间的增加,SLM成形Ti6Al4V合金原始β晶界逐渐变模糊,晶粒趋向于等轴化。与此同时,快速冷却转变的α′针状马氏体未出现明显地粗化。     

退火温度对HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料组织与性能的影响

利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料,研究了不同退火温度对复合材料显微组织和力学性能(抗压强度、屈服强度、屈强比、压缩弹性模量)的影响。结果表明,烧结态复合材料主要由β-Ti相、少量初生α-Ti相及HA相组成;随着退火温度的升高,复合材料基体中β-Ti相含量增多且晶粒逐渐长大,针状次生α-Ti相在晶界处和晶内不断析出,HA相结构和含量变化不大;与烧结态相比,不同退火温度处理后的复合材料强度和弹性模量先略微上升后下降,而塑韧性呈不断提高趋势;复合材料在850 ℃退火处理后,抗压强度、屈服强度、屈强比和压缩弹性模量值分别为1507 MPa、1270 MPa、0.84和42 GPa,塑韧性得到明显改善,作为生物医用植入材料具有潜在的应用前景。     

氢气非预混燃烧的流场输运特性分析

采用高精度直接数值模拟的方法对氢气非预混燃烧流场进行了精细的预测.模拟所求解的控制方程为三维可压缩的无量纲形式的Navier-Stokes方程,采用六阶精度紧致差分格式,结合基于详细化学反应和输运过程的FGM化学反应机制,利用768个处理器核、共近4.53亿网格点进行了基于CPU的大规模高效并行计算,分析氢气非预混燃烧特性,并进一步探讨了浮力对氢气燃烧流场输运特性的影响.研究发现,由于氢气燃烧过程中产生不同扩散性质的化学组分,使燃烧过程中遵循优势扩散的行为.这将影响流场的输运特性和火焰不稳定性的形成.在浮力驱动的氢气优势扩散燃烧流场中,对流是质量、动量及热量输运行为的主要影响因素,而无浮力火焰中优势扩散主导着流场的输运特性.平均统计结果表明,有浮力和无浮力的燃烧流场中都可以捕捉到逆梯度输运现象,且浮力会促进逆梯度输运行为的发生.     

保险杠抗压分析流程自动化系统开发

为提升汽车保险杠抗压分析效率、减少重复性劳动、实现仿真分析流程的自动化，利用Python和VBS语言开发一套前、后处理自动化程序。此程序可实现RBE3单元创建、局部坐标系创建、载荷创建、头文件创建、后处理、结果诊断和报告编制等过程的自动化。实际应用结果表明，与传统人工分析相比，该程序可使仿真分析效率大幅提高。通过自动化程序进行仿真，不仅可以保证保险杠抗压分析的精度，同时还可以实现分析的标准化、保证分析的一致性。     

大数据环境下基于K中心点优化算法的Web服务组合

在当前Web服务海量增加、现有Web服务选择算法低效、用户匹配度差的基础上，针对K中心点算法存在的质点偏移、准确率低和容易发生畸变等问题，提出一种大数据环境下基于K中心点优化算法的Web服务组合方法。该方法是在大数据环境下，根据不同用户需求满意度及Web服务QoS参数，对基于优化初始聚类中心的K中心点算法的Web服务选择及最优Web服务组合进行研究。同时针对不同的选择方法对服务动态选择及组合的准确度、迭代更新次数、候选集选择时间及选择总时间进行实验分析，验证了本文研究方法的有效性和可靠性。