《架空送电线路基础设计技术规定》中基础抗拔剪切法计算参数A1和A2的研究

针对规范DL/T5219-2005中通用公式"剪切法"的计算参数A₁和A²的取值问题,文章根据抗拔土体极限抗拔承载力计算理论公式进行归一化处理后得到对应于规范DL/T5219-2005中"剪切法"的计算参数A₁和A₂的公式。将相同设计条件下的A₁和A₂理论值、DL/T5219-2005中通用公式A₁和A₂的计算值、DL/T5219-2005中A₁和A₂的曲线图值相互之间进行了对比分析,指出了不同计算方法下"剪切法"计算参数A₁和A₂的异同点。研究成果为解决目前输电线路杆塔基础抗拔稳定性"剪切法"计算参数A₁和A₂的取值难题提供了一种有效途经。     

铝合金拉伸塑性变形的非线性电磁超声检测

针对金属构件早期塑性损伤检测的难点问题,建立非线性电磁超声表面波弹塑性模型,通过改变材料内部塑性应变大小模拟不同程度的塑性损伤,研究应力应变、塑性损伤、超声非线性系数三者之间的关系,并利用非线性电磁超声实验方法,对拉伸变形的试件进行塑性损伤评估。搭建了非线性电磁超声表面波检测系统,对导入不同塑性变形的试件进行相对非线性系数的检测。实验结果表明,在材料屈服硬化阶段早期(ε≤5%),随着被测试件中导入塑性应变量的增加,相对非线性系数迅速增大;在材料屈服硬化阶段后期(5%ε≤7%),随塑性损伤程度的增加,相对非线性系数增幅逐渐趋于平缓;在材料出现颈缩时(ε7%),材料内部应力的降低导致相对非线性系数出现明显下降。据此,可以对塑性损伤的变化情况进行有效监测,并进一步评估材料的力学寿命。     

高频涡流加载下闭合裂纹的动态响应特性

闭合裂纹是金属材料疲劳损伤的早期表现形式之一,因其界面相互啮合且紧密接触使得传统电磁超声检测方法对于其检测效果并不理想。本文把非线性检测技术与电磁超声相结合,建立电磁换能机理产生的应力波与以非线性弹簧理论搭建的闭合裂纹响应过程的有限元模型,模拟高频涡流加载下电磁超声表面波传播过程中振动质点的位移分布及其幅频特性,通过分析二次谐波分量研究电磁超声表面波在含闭合裂纹金属铝板中的非线性传播特性,为电磁加载技术应用于闭合裂纹的超声非线性检测提供理论基础。     

改进LuGre模型的电磁直线执行器自适应鲁棒控制

为提升电磁直线执行器在动态摩擦力下的跟踪性能与干扰抑制性能,提出基于改进LuGre模型的电磁直线执行器自适应鲁棒控制方法。建立考虑改进LuGre动态摩擦力的高功率密度电磁直线执行器动力学模型,通过非线性观测器来估计动态摩擦模型的不可测内部状态,参数自适应用于减少参数不确定性的影响,设计结合摩擦补偿自适应控制律、稳定反馈和鲁棒控制的自适应鲁棒控制方法,并证明该方法的稳定性;基于皮尔逊相关系数研究控制参数对性能的影响规律,对比分析不同控制算法下电磁直线执行器的运动控制性能以及抗干扰能力。仿真与试验结果表明：非线性增益k_s1与k_s2是影响控制性能的关键参数,提出的自适应鲁棒控制方法与鲁棒控制以及PID控制相比,在提升控制精确度前提下,响应迅速,能够有效克服非线性摩擦力、系统参数不确定性和外界扰动的影响。     

CoMn-LDH超电材料组成对电性能影响的研究

水滑石(LDH)是一类非常有潜力的二维超级电容器电极材料，但其循环稳定性差和过窄的电压窗口限制了其应用。采用水热法，通过向溶液中添加Ni(NO₃)₂和Na₂S₂O₃将Ni²⁺和SO₄^2-/SO₃^2-引入CoMn基水滑石材料中，并采用多种手段对其进行物理、化学表征。结果表明该材料在1.0 A/g的电流密度下，比电容达到了1 017 F/g；电流密度增大至10.0 A/g，衰减率只有15.5%。经1 000次循环充放电后，比电容保持率高达95.5%，同时电压窗口也明显拓宽(由0～0.35 V拓宽至-1.0～0.56 V)。这项研究表明通过调节LDH材料的组成可以显著改善其电性能。     

电磁加载对超声传播特性的影响

近年来,非线性超声技术在检测结构微损伤方面的能力引起了国内外学者广泛的关注。如何提高闭合裂纹引起的非线性声学响应是非线性超声检测技术要解决的关键问题。本文提出利用电磁加载的方式激励闭合裂纹处于动态扩展状态,并实现对超声的调制过程,进而产生较为强烈的超声非线性效应。通过研究电磁加载过程对闭合裂纹的激励效果,分析不同电磁加载参数对超声传播过程的影响特性,给出超声回波信号与电磁加载之间的对应关系,为超声非线性检测技术的工程应用提供重要依据。     

高温水中硫酸根离子质量浓度对Z3CN20.09不锈钢应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)测试了模拟压水堆核电厂一回路水中硫酸根离子(SO₄^2–)质量浓度对Z3CN20.09铸造奥氏体不锈钢(CASS)应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响。测试结果表明:Z3CN20.09不锈钢在6种水环境中进行SSRT后断口附近都出现不同程度的颈缩现象;在不含SO₄^2–的正常压水堆(PWR)水质中,不锈钢的破断延伸率最大,断裂面均为韧窝状的断口,SCC抗力强;高温水中SO₄^2–质量浓度为100～1 500μg/L时,SSRT断口出现明显的SCC现象,断口表现为脆性+韧窝混合型;不同相及相界对SO₄^2–腐蚀的敏感性和SO₄^2–对合金表面钝化膜的劣化作用是促进Z3CN20.09铸造奥氏体不锈钢局部腐蚀和SCC的重要因素。     

钢板电磁超声换能机理及塑性损伤的非线性超声检测

铁磁材料电磁超声换能器(electromagneticacoustic transducer,EMAT)的换能机制与外加磁场、材料的磁化特性和磁致伸缩特性有密切的关系,电磁超声波的产生很大程度上取决于材料的电磁特性和偏置磁场。首先,建立钢板电磁超声波的有限元模型,分析偏置磁场及被测试件的电磁特性对电磁超声换能机制的影响,通过引入不同磁导率和电导率等效模拟塑性变形试件,分析换能机制与电磁特性的关系,并在此基础上搭建基于电磁超声表面波的塑性变形检测系统。其次,通过对拉伸的标准工字板试件进行磁导率检测,得到不同塑性损伤试件与相对磁导率变化的对应关系。塑性变形会改变钢板的电磁特性,进而影响到检测信号的变化。最后,对塑性变形进行电磁超声非线性检测,得到相对非线性系数与塑性变形的对应关系,并验证塑性变形、电磁参数与非线性检测信号之间的关系。     

1000MW近零排放燃煤机组细颗粒物及SO3排放和分布特征

针对国华寿光电厂2号1000MW近零排放燃煤机组,在100%、45%负荷和不同NO_x排放浓度下,对烟气全流程颗粒物和SO₃浓度进行现场采样测试,研究了分级颗粒物中水溶性离子含量分布,并给出了前体物SO₃的排放特征。结果表明：不同工况下PM₁₀和PM_2.5排放浓度分别不超过0.92mg/m~3和0.24mg/m~3;随着负荷的降低,颗粒物质量和数量浓度都出现下降,但粒径分布并未明显变化;随着NO_x排放浓度上升,选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)后和电除尘(electrostatic precipitator,ESP)后部分粒径段颗粒物浓度出现下降,尤其是ESP后0.006～0.0138μm、0.0553～5.980μm粒径段的变化趋势较为明显。SCR前后PM_2.5中水溶性离子质量占比约4%,以Ca²⁺和SO₄^2-为主,各粒...     

基于PDC法的干式套管用胶浸纸绝缘受潮状态评估

为了提取表征胶浸纸(RIP)绝缘受潮状态的特征参量,文中将时域介电响应技术应用于受潮状态评估,并利用极化/去极化电流(PDC)测量法对其进行深入研究。首先在实验室制备不同含水量的RIP绝缘样片并测试获得PDC曲线;然后引入遗传算法和内点法相结合的优化算法,利用Matlab获得扩展德拜模型参数;最后提取2个受潮状态特征参量,即最大时间常数分支的弛豫贡献系数A₉和稳定去极化电量Q_d-5000。研究结果表明：PDC曲线随含水量的增加整体向上移动;受潮造成RIP绝缘的直流电导率增加,绝缘电阻、吸收比和极化指数显著降低;建立的9支路扩展德拜模型等效电路参数对RIP绝缘受潮状态的反应较为灵敏,A₉与含水量呈线性拟合关系;去极化电量对含水量较为敏感,Q_d-5000与含水量呈指数拟合关系。     

药剂软化预处理脱硫废水的试验研究

主要研究Ca(OH)₂、NaOH和Na₂CO₃的联合软化方法对燃煤电厂脱硫废水中钙镁离子及其他污染物的去除，并通过试验确定运行边界条件和成本分析。试验结果表明，Ca(OH)₂和Na₂CO₃联合使用、NaOH和Na₂CO₃联合使用对水质中Ca²⁺、Mg²⁺的去除均具有良好效果，同时对于废水中全硅、SO₄^2-等的去除具有显著作用。为保证软化效果，经一级软化后的水样应取出上清液再进行二级软化。针对电厂实际脱硫废水水质确定工艺参数为石灰加药量3 g/L,NaOH加药量12 g/L,Na₂CO₃加药量为2.7 g/L,相应的药剂成本为每吨水39.15元。本研究可为脱硫废水的预处理成本控制和深度处理提供理论依据。     

考虑化学反应强耦合的植被火焰条件下直流间隙多物理场耦合模型

为分析电场、温度场与燃烧化学反应的相互作用，更准确地模拟植被火焰条件下间隙带电粒子分布情况，建立了考虑化学反应强耦合的植被火焰条件下直流间隙多物理场耦合模型。并通过植被燃烧试验的结果对模型关键参数进行设置，利用模型仿真分析了不同极性电压、电极高度对带电粒子分布特性的影响及带电粒子对背景电场的影响。结果表明：该文试验条件下，松木热解反应方程系数修正为C₁₀H₁₄O₆→4C+3CO+CO₂+2CH₄+2H₂+H₂O、热解反应速率为2.4×10^–8 mol/(m³·s)时，仿真与试验结果最为接近；随着电极高度的降低，电极附近与电极极性相异的带电粒子浓度由10^–9 mol/m³增加至10^–8 mol/m³，变化趋势与泄漏电流相似；带电粒子对正电极附近初始背景电场的影响效果大于负极性，正电极附近背景电场的增幅为70...     

局部放电超声信号在变压器模型中的传播

实验研究了变压器模型内局部放电超声波信号的传播路径和变化过程 ,分析了超声探头所采集超声信号的构成并给出了其在变压器模型钢壁上的声压分布规律。结果表明 :每个超声探头所接收到的信号都是几个传播路径超声波叠加的结果 ,每部分之间都存在不同大小的时延 ,最前沿的部分为直接入射的信号 ,能用于时延计算 ;经过反射后接收到的信号传播路径复杂 ,不能直接用于时延计算。     

锇掺杂单层SnS2对SOF2和SO2F2吸附特性

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,研究了SOF₂和SO₂F₂两种SF₆分解气体在SnS₂及Os_n(n=1～2)掺杂改性的SnS₂材料表面的气敏响应。从吸附能、能带结构、态密度、前线轨道等方面,对比分析三种材料分别对SOF₂及SO₂F₂的气敏响应机理。研究发现,本征SnS₂对SOF₂及SO₂F₂的气敏响应特性不佳,但在Os掺杂后,掺杂处成为材料表面的活性位点,有效地提高了两种气体在SnS₂表面的气敏响应特性：Os_n-SnS₂(n=1～2)对SOF₂表现出良好的吸附效果,其中Os₂-SnS₂对SO₂F₂也...     

典型超低排放燃煤电厂总颗粒物中水溶性离子分布规律研究

为完善燃煤电厂总排口水溶性离子的分布规律，该研究采用符合干式EPA202要求的颗粒物采样装置对9个典型超低排放燃煤电厂排放口可过滤颗粒物(filterable particulate matters,FPM)和可凝结颗粒物(condensable particulate matters,CPM)进行采集，测定其中9种常规水溶性离子浓度(Na~+、Ca²⁺、Mg²⁺、K~+、NH₄~+、SO₄^2-、NO₃~-、F~-、Cl~-)。实验结果表明，FPM和CPM中Na~+、Ca²⁺、Mg²⁺、K~+、NH₄~+平均浓度分别为0.17、0.11、0.35、0.10、0.18mg/Nm~3和0.47、0.17、0.67、0.07、0.42mg/N·m~3。FPM和CPM中F~-、NO₃~-、Cl~-、SO₄^2-平均浓度分别为0.07、0...     

基于深度信念网络的循环流化床SO2排放浓度预测

我国火电机组超低排放要求二氧化硫排放时,其质量浓度小于35 mg/m³,精准预测SO₂排放浓度并加以控制对于火电机组环保运行具有重要意义。针对循环流化床SO₂排放浓度预测问题,引入深度机器学习方法建立了基于深度信念网络的SO₂排放浓度预测模型。首先,通过机理分析确定影响SO₂排放浓度的操作变量,并作为模型输入;其次,利用DBN网络提取模型输入的深度特征,以ELM作为回归器建立预测模型;最后,将DBN-ELM模型与目前常用的3种SO₂排放浓度预测模型进行了对比,结果表明,该模型均方根误差、平均绝对误差分别为175.3 mg/m³、117.6 mg/m³,预测精度远高于其他3种对比模型,在实际工程中更具有应用价值。     

含微裂纹铝材的电磁超声Lamb波混频非线性检测及量化分析

早期微裂纹的检测是结构失效分析的关键,该文利用电磁超声Lamb波混频检测的方法,综合考虑微裂纹界面呼吸作用的特点,以弹簧模型为基础并考虑微裂纹界面的迟滞效应和阻尼力,建立含有微裂纹的三维Lamb波混频非线性检测模型,模拟混频超声波作用下微裂纹的波动状况,分析混频超声波与微裂纹界面发生的非线性作用,研究微裂纹长度与深度的变化对混频调制效果的影响.最后搭建电磁超声混频非线性检测系统,根据差频非线性系数与和频非线性系数对微裂纹长度变化敏感性的不同定义了综合系数因子,量化分析微裂纹的长度.通过实验数据得到了综合系数因子与微裂纹长度之间的关系,并对微裂纹长度进行了预测.实验结果表明,利用综合系数因子可以对微裂纹长度进行有效的预测.     

放电等离子烧结(Er2.5Gd0.5Co)x(Er2GdCo)1-x合金的磁热效应研究

通过电弧熔炼结合放电等离子烧结技术制备了系列样品(Er_2.5Gd_0.5Co)_x(Er₂GdCo)_1-x(x=0.1、0.2、0.3)。研究发现,系列样品均发生顺磁到反铁磁、反铁磁到铁磁的连续磁相变。在0 T～5 T外加变化磁场下,合金的最大磁熵变-ΔS_M分别为10.8 Jkg^-1K^-1(x=0.1)、10.1 Jkg^-1K^-1(x=0.2)、9.3 Jkg^-1K^-1(x=0.3),对应的RC值分别为556.7 Jkg^-1、524.9 Jkg^-1、566.7 Jkg^-1。在合金(Er_2.5Gd_0.5Co)_0.3(Er₂GdCo)_0.7中观察到了从35 K到...     

高气压激光维持氩等离子体实验与仿真

激光维持等离子体(LSP)作为一种先进光源，具有高稳定性、宽光谱和高亮度的特点，应用价值高且广泛，例如基于LSP深紫外辐射的半导体表面高灵敏缺陷检测。LSP源的深紫外辐射产生过程及优化一直备受关注，实际测量较困难且有局限。该文以氩气LSP(气压>10⁶ Pa)为例，结合实验光谱测量及零维全局模型，探究了氩气LSP自持放电过程，获取了准分子Ar₂^*的主要产生及消失路径，并研究了氩气气压与激光功率对Ar₂^*的影响机制，基于此预判了气压与激光功率对Ar₂^*126 nm深紫外辐射的优化趋势，指出提高气体压强是增强126 nm辐射强度的一种经济且有效的方式。     

大型煤粉锅炉细颗粒物生成与痕量元素分布特性研究

为了研究燃煤过程中痕量元素的迁移行为及其向细颗粒物、飞灰中的迁移特性和分布规律，采用承重撞击器和烟尘采样仪对某1000 MW煤粉锅炉除尘器入口处烟气中的PM₁₀和总飞灰进行现场采样。同时结合X射线荧光探针分析、微波消解、电感耦合等离子质谱和痕量元素淋滤特性测定，分析了PM₁₀的生成特性和痕量元素As、Cr、Pb和Mn在不同粒径颗粒物中的分布特性及富集规律。结果显示，其生成的PM₁和PM_2.5的质量浓度分别为14.85 mg/m³和74.41 mg/m³，相应的灰基PM₁和PM_2.5产率分别为1.31×10^-3和6.55×10^-3，结合已有文献分析显示，PM₁和PM_2.5的灰基产率与煤中灰质量分数呈现一定的负相关关系。As和Cr在PM_0.2～0.5中发生了显著富集，富集因子分别为17.58和4.05;Pb和...