Temperature control for thermal treatment of aluminum alloy in a large-scale vertical quench furnace

The temperature control of the large-scale vertical quench furnace is very difficult due to its huge volume and complex thermal exchanges. To meet the technical requirement of the quenching process, a temperature control system which integrates temperature calibration and temperature uniformity control is developed for the thermal treatment of aluminum alloy workpieces in the large-scale vertical quench furnace. To obtain the aluminum alloy workpiece temperature, an air heat transfer model is newly established to describe the temperature gradient distribution so that the immeasurable workpiece temperature can be calibrated from the available thermocouple temperature. To satisfy the uniformity control of the furnace temperature, a second order partial differential equation(PDE) is derived to describe the thermal dynamics inside the vertical quench furnace. Based on the PDE, a decoupling matrix is constructed to solve the coupling issue and decouple the heating process into multiple independent heating subsystems. Then, using the expert control rule to find a compromise of temperature rising time and overshoot during the quenching process. The developed temperature control system has been successfully applied to a 31 m large-scale vertical quench furnace, and the industrial running results show the significant improvement of the temperature uniformity, lower overshoot and shortened processing time.     

面向工程能力培养的计算机硬件系统实验体系

针对计算机专业学生的工程实践能力和系统思维能力培养的需要,设计了一套计算机硬件系统实验体系,构建了"电子系统设计专题实验"和"计算机组织与结构专题实验"的实验内容和实验装置。通过计算机专业的三届500余人的实际使用和反馈调查,表明该实验体系和内容可以有效提升学生的系统思维能力和工程实践能力。     

席夫碱化合物及其复配体系对碳钢缓蚀性能的研究

采用极化曲线、交流阻抗法对比研究了3-甲基-4-胺基缩肉桂醛-5-巯基-1,2,4-三氮唑席夫碱(MACHMT)与其原料的复配体系肉桂醛(CA)、3-甲基-4-氨基-5-巯基-1,2,4-均三唑(简称MACMT)对Q235碳钢在25℃下、0.5mol/L盐酸介质中的缓蚀性能,并探讨了这两种缓蚀剂的缓蚀机理。实验表明,肉桂醛与3-甲基-4-氨基-5-巯基-1,2,4-均三唑的复配体系对Q235碳钢的整体缓蚀性和稳定性均高于相同浓度席夫碱化合物MACHMT。     

腐蚀预应力钢绞线的疲劳试验分析

为了研究钢绞线腐蚀后的疲劳性能,采用通电加速腐蚀方法制作了包括5根无腐蚀与22根腐蚀预应力钢绞线试件,并通过轴向拉伸疲劳试验对预应力钢绞线腐蚀后的疲劳性能退化规律进行了研究分析,试验主要考察了腐蚀率与应力水平对钢绞线疲劳寿命的影响。试验结果表明,腐蚀后的钢绞线疲劳寿命显著降低,腐蚀钢绞线的名义应力幅与疲劳寿命在双对数坐标系下仍近似符合线性关系,同级荷载水平下的钢绞线疲劳寿命随腐蚀率的增长按指数函数衰减。此外,本文根据试验结果还建立了腐蚀钢绞线的疲劳曲面方程,并给出了不同保证率下的腐蚀钢绞线疲劳强度建议值。     

基于VSC-MTDC的风电场并网控制策略研究

针对风电具有随机性与间歇性等特点,本文提出适用于风电场经多端柔性直流输电系统（voltage source converter-multi-terminal direct current , VSC-MTDC）并网时的多点直流电压自适应斜率控制策略。该控制策略将稳定直流电压的任务分配给多个具备功率调节能力的换流站,换流站之间不需要通信,根据自身的功率裕度自适应调节所承担风电功率变化量的大小,合理的利用多端系统的调节容量,同时避免换流站在按照固定直流电压-有功功率斜率运行时容易引起过载运行的情况。最后利用 PSCAD/EMTDC 针对该控制方式进行仿真分析,结果表明这种控制方式比较适合应用于潮流频繁变化的风电场VSC-MTDC系统。     

紧固件的黑化处理

通过集传统的氧化，磷化工艺与一体化的试验研究，确定一种黑化处理的新型工艺，以期应用于紧固件的黑化处理中。     

用偏钛酸作原料制备纳米TiO2粉末以及颗粒相结构与光催化性能关系的研究

米用常温氨水水解TiOSO4过程中加入自制的表面活性剂制备了超细纳米TiO2粉末,用XRD,TEM和比表面仪对不同煅烧温度下的纳米TiO2粉末结构、粒径大小和比表面等进行了表征,研究了纳米TiO2粉末对甲基橙的光催化降解能力。研究表明煅烧温度在400℃～800℃时得到的纳米TiO2粉末呈锐钛矿结构,粒径约为5．5nm～9．6nm,比表面积高达189．45m^2/g;在850℃煅烧后所得的纳米TiO2粉末为锐钛矿与金红石型混晶结构;在l100℃时得到的纳米TiO2粉末为金红石型纳米TiO2粉末,同时微粒出现团聚且粒径变大。光催化实验表明：纳米TiO2粉末的光催化活性与煅烧温度密切相关,850℃煅烧1．5h所制得的混晶结构纳米TiO2粉末表现出较高的光催化活性。与国产商品纳米锐钛矿型TiO2相比,其降解甲基橙的速率约为国产商品纳米TiO2的1倍。     

STE355钢焊后显微组织中的粒贝及其对韧性的影响

研究焊接热模拟工艺参数(峰值温度Tmax和焊后冷却时间t8/5)对低碳微合金Ti—Nb钢(STE355钢)热影响区(HAZ)显微组织及冲击韧度的影响。选用干涉层腐蚀法，在光学金相显微镜下清晰显示出了显微组织中的粒贝及M—A组元。观察了Tmax和t8/5不同的热模拟试样中粒贝及M—A组元的形态及分布特征，研究了不同Tmax及t8/5参数对显微组织及冲击韧度的影响，并用电子显微镜进行了观察和验证。结果表明，热模拟峰值温度的升高，或冷却趋缓，都使显微组织变粗、韧性降低。沿晶铁素体和晶内铁素体片的长大、增厚，粒贝中块状M—A岛的长大，都对韧性的改善不利。     

Numerical simulation on magnetic flux leakage evaluation at high speed

High-speed non-destructive inspection (NDI) systems using magnetic flux leakage method (MFL) is in great demand in online metal inspection and defect characterisation, especially in pipeline and rail track inspection. For MFL systems at high speed measurement, in addition to magnetic flux, eddy currents exist in metal specimen because of the relative movement between the probe and specimen. These currents alter the profile of electromagnetic field, which increases difficulty in signal interpretation and defect characterization. In this paper, eddy currents generated by high speed movement and their characterisation in high-speed MFL inspection systems were investigated by using numerical simulations. Besides, the MFL signals from high speed MFL measurement against defect depth were examined.     

旋压机成型辊装置的运动机构设计与驱动力矩计算

分析了成型辊装置的工况条件及运动机构设计 ,提出了一种恒功率自适应同步容积调速系统 ,并对其驱动力矩进行理论计算与实测比较 ,分析、测试了该控制系统的相应的参数 ,为一步法封头冷成型机的系列设计提出具有参考价值的参数数据