检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2025年第4期40卷 1078-1089页

作者：韩硕张勇军肖雄刘辰伟郭强北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京102206 北京科技大学工程技术研究院北京102206

异步电机变频驱动系统在运行过程中会产生大量谐波,引发电机转矩脉动、损耗加重等问题,给电机性能及效率带来直接影响,因此有针对性地控制或消除驱动系统的谐波具有重要的研究意义。该文创新性地提出一种带有自适应谐波消除策略的模型... 详细信息

异步电机变频驱动系统在运行过程中会产生大量谐波,引发电机转矩脉动、损耗加重等问题,给电机性能及效率带来直接影响,因此有针对性地控制或消除驱动系统的谐波具有重要的研究意义。该文创新性地提出一种带有自适应谐波消除策略的模型预测直接转矩控制(AHE-MPDTC)方法,首次将自适应谐波消除策略引入到模型预测直接转矩控制中,通过调整自适应滤波器的权重,从目标函数得到的主输入信号中消除不期望出现的频率分量,从而获得较为理想的变换器输入参考电压。测试结果表明,所提出的方法在保证系统响应速度的基础上,可以有效消除由于变换器引起的5~25次谐波,从而提升异步电机调速系统的稳定性。

关键词：异步电机变频驱动模型预测控制自适应谐波消除

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TiAl基合金高温防护及热障涂层体系研究进展

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材料导报 2025年第4期39卷 154-163页

作者：张业飞江海涛田世伟张思远李冲北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083 洛阳船舶材料研究所河南洛阳471026

TiAl基合金以其低密度、高比强度、耐烧蚀、良好的高温力学性能等优点成为新型轻质高温结构候选材料,自20世纪70年代以来备受关注。随着各种强韧化措施的研究不断深入,TiAl基合金的室温脆性问题逐步得到了解决。TiAl基合金成功应用于航... 详细信息

TiAl基合金以其低密度、高比强度、耐烧蚀、良好的高温力学性能等优点成为新型轻质高温结构候选材料,自20世纪70年代以来备受关注。随着各种强韧化措施的研究不断深入,TiAl基合金的室温脆性问题逐步得到了解决。TiAl基合金成功应用于航空发动机叶片、航天飞行器蒙皮、舵翼、汽车排气阀等。然而,TiAl基合金高温抗氧化性能不足,限制了其作为高温零部件的应用。目前,主要通过整体合金化以及表面改性两种方式来改善TiAl基合金的高温抗氧化性能。整体合金化是在合金中添加Nb、Si、Mo、W、稀土等合金元素,促使合金表面形成致密的氧化层并提高氧化层与基体的结合力;表面改性主要包括表面合金化和表面涂层两种途径,表面合金化技术一般采用热扩散、离子注入、预氧化、激光表面合金化等方法,表面涂层技术是利用不同种类的涂层改善基体的表面性能,例如Ti-Al-X体系涂层、MCrAlY热障涂层、陶瓷涂层、复合涂层。热障涂层,作为一种表面改性中的涂层材料,具有优异的抗氧化性能以及长期服役性能。当应用于TiAl基合金表面时,热障涂层能够有效提升合金的高温抗氧化性能。但两者结合也存在如下问题,热生长氧化物的过度生长导致界面失效,以及涂层与基体元素互扩散严重,导致热障涂层/TiAl合金体系长期服役性能减弱。本文归纳并分析了TiAl基合金的高温氧化行为,分别从整体合金化以及表面改性两个方面综述了TiAl基合金高温防护的影响因素和作用机理,分析了热障涂层应用在TiAl合金表面所面临的问题并提出了改进方案,以期为提高TiAl基合金的抗高温氧化性能及发展热障涂层/TiAl合金体系提供参考。

关键词： TiAl基合金热障涂层抗氧化性能整体合金化表面改性

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融合灰度和深度特征的钢管表面缺陷检测方法

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机械工程学报 2025年第4期61卷 32-43页

作者：石杰吴昆鹏杨朝霖邓能辉王少聪苏成北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心北京100083 北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

无缝钢管的表面缺陷检测与量化对于质量判定至关重要。然而,现有的检测方法主要依赖于灰度图像分析,缺乏对缺陷深度的综合判断,因此检测结果往往片面且不准确。为解决该问题,设计采用3D相机采集钢管表面的数据,能够同步获取到具备相同... 详细信息

无缝钢管的表面缺陷检测与量化对于质量判定至关重要。然而,现有的检测方法主要依赖于灰度图像分析,缺乏对缺陷深度的综合判断,因此检测结果往往片面且不准确。为解决该问题,设计采用3D相机采集钢管表面的数据,能够同步获取到具备相同尺寸的灰度图像和点云数据,通过对点云数据的处理,可以计算出缺陷相对于基准表面的深度,并进一步量化得到伪彩色深度图像,能够直观地展示缺陷的深度信息。为了提升缺陷检测能力,在Yolov5模型的基础上添加双边网络结构,将灰度图像和伪彩色深度图像分别输入到细节分支和语义分支中提取特征,融合两分支的数据得到新的中间特征用于目标检测。试验结果表明,利用相对深度测量方法生成的伪彩色深度图像可以有效地消除抖动、扭转等情况的干扰,深度测量误差小于0.1 mm。此外,与传统的灰度图像检测模式相比,添加了双边网络结构的Yolov5模型在m AP指标上提升了4.7%,并且以108帧/s的速率满足了实时检测的要求。最终在缺陷定性分析的基础上,通过增加深度方向维度,实现了对缺陷的定量分析,不仅提升了检测的全面性,也显著提高了检测的准确度。

关键词：缺陷检测轮廓拟合伪彩色深度图像 Yolov5 双边网络

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钛涂层制备与后处理工艺及应用研究进展

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材料导报 2025年第2期39卷 138-146页

作者：万福程梁继超于爱华张嘉振路新北京科技大学工程技术研究院高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

钛及其合金因低密度、高强度、优异耐蚀性等优点而应用于诸多领域,但钛价格较为昂贵,限制了其更广泛的应用。在基体表面制备钛涂层可以较低的成本对钛的优异特性加以利用,实现远高于传统有机涂层的耐久性与力学性能,因而围绕钛涂层所展... 详细信息

钛及其合金因低密度、高强度、优异耐蚀性等优点而应用于诸多领域,但钛价格较为昂贵,限制了其更广泛的应用。在基体表面制备钛涂层可以较低的成本对钛的优异特性加以利用,实现远高于传统有机涂层的耐久性与力学性能,因而围绕钛涂层所展开的研究日益增多。本文系统介绍了钛涂层的常用制备技术及后处理方式,并综合国内外研究进展,对钛涂层在海洋工程、生物医疗、航空航天等领域的应用现状进行了综述,最后总结了当前钛涂层发展所面临的问题并对未来趋势进行了展望。

关键词：钛涂层喷涂技术后处理耐蚀性耐磨性

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TA24合金多道次热变形行为及管材制备仿真

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材料导报 2025年第2期39卷 227-233页

作者：李冲晏阳阳杨祯彧宋德军胡伟民杨胜利田世伟江海涛中国船舶集团有限公司第七二五研究所河南洛阳471023 先进钛及钛合金材料技术国家地方联合工程研究中心河南洛阳471023 北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

为研究TA24钛合金的高温热变形行为以及PQF(Premium quality finishing)热连轧制备工艺,采用Gleeble-3500热模拟机对TA24钛合金进行多道次热模拟压缩实验;采用Arrhenius双曲函数构建了TA24钛合金的应变补偿本构模型,分析了TA24合金微观... 详细信息

为研究TA24钛合金的高温热变形行为以及PQF(Premium quality finishing)热连轧制备工艺,采用Gleeble-3500热模拟机对TA24钛合金进行多道次热模拟压缩实验;采用Arrhenius双曲函数构建了TA24钛合金的应变补偿本构模型,分析了TA24合金微观组织随应变速率、变形温度变化的规律;结合有限元仿真研究了PQF热连轧过程中应变场、温度场及轧制力的变化。结果表明:多道次变形时,TA24钛合金的流变应力与变形温度成反比,与应变速率成正比;随着变形温度的升高,TA24合金从(α+β)双相向β相转变,流变应力相应降低。在950℃变形时,应变速率变化对微观组织影响不大,均为拉长的魏氏组织。有限元分析结果显示:钛管经过奇数机架时,应变最大值出现在0°位置,最小值出现在60°位置,而偶数架次结果与之相反;钛管在0°与30°位置的径向位移在经过奇数机架时下降,偶数机架时上升,而60°位置的径向位移则呈相反的变化趋势;此外,轧制过程中轧管金属从孔型底部向辊缝处流动,整体轧制力在170~700 kN。

关键词： TA24钛合金热变形行为本构模型 PQF 有限元

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面向工业母机关键部件的感应热处理技术与装备发展

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金属热处理 2025年第1期50卷 308-317页

作者：李贤君姜超张明皓张文良孙立壮中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083 精密成形国家工程研究中心北京100083 北京科技大学机械工程学院北京100083

以感应热处理工艺和设备两个方面为切入点,对感应热处理技术在工业母机关键部件中的应用进行归纳总结,针对机床主轴、滚珠丝杠和导轨的具体感应热处理工艺及装备设计进行了介绍,并对未来的应用前景进行了展望。

关键词：感应热处理工业母机主轴滚珠丝杠导轨

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多因素下热轧精轧机组监控AGC控制策略

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冶金自动化 2025年第1期 88-93+116页

作者：周忠勋郭强王伟张飞郭志强北京科技大学工程技术研究院北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京科技大学设计研究院有限公司

热轧自动厚度控制(automatic gauge control, AGC)系统中多采用压力AGC和监控AGC结合控制，在预设定偏差较大情况下，监控AGC由于调节快速性及自身滞后性特点，容易造成末机架辊缝调节幅度过大造成起浪现象。基于实际轧制工艺条件，弯... 详细信息

热轧自动厚度控制(automatic gauge control, AGC)系统中多采用压力AGC和监控AGC结合控制，在预设定偏差较大情况下，监控AGC由于调节快速性及自身滞后性特点，容易造成末机架辊缝调节幅度过大造成起浪现象。基于实际轧制工艺条件，弯辊控制、活套控制多因素下，提出一种基于多因素下的监控AGC控制方法。根据各机架相对压下率、弯辊力调节上下限、活套角度自适应区间、变监控比例调节范围以及监控AGC滞后偏差，构建精轧机组监控AGC控制方法。实际应用表明，该监控AGC控制策略取得了预期效果，带钢头部轧制快速性、稳定性增加，可以有效提高带钢整体厚度命中率。

关键词：热轧监控AGC 厚度控制厚度精度稳定轧制

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干雾降尘技术在金属矿井巷道型采场的应用

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第3期65卷 569-579页

作者：李刚徐修平刘建国金龙哲金属矿山安全与健康国家重点实验室马鞍山243000 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司马鞍山243000 金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心马鞍山243000 国家卫生健康委粉尘危害工程防护重点实验室北京102308 北京科技大学大安全科学研究院北京100083

矿山爆破作业产生大量冲击性粉尘,极易引发尘肺病,严重威胁作业人员的身心健康,然而现有的通风除尘技术应用效果不佳。因此,为实现矿山爆破作业粉尘的高效治理,改善回风巷作业环境,保障作业人员身心健康,该文开展了干雾降尘技术在金属... 详细信息

矿山爆破作业产生大量冲击性粉尘,极易引发尘肺病,严重威胁作业人员的身心健康,然而现有的通风除尘技术应用效果不佳。因此,为实现矿山爆破作业粉尘的高效治理,改善回风巷作业环境,保障作业人员身心健康,该文开展了干雾降尘技术在金属矿井巷道型采场的应用研究。该文以某铁矿巷道型采场为研究对象,首先,开展了该矿井下爆破作业粉尘的理化特性及润湿性影响机制研究;其次,开展了喷嘴雾化特性及影响因素研究;再次,设计研发了矿井干雾降尘装置;最后,开展了干雾降尘装置的现场试验研究。结果表明:爆破作业产生的冲击性粉尘大多为亲水性粉尘,颗粒粒径和表面孔体积是影响粉尘润湿性的主要因素;雾滴粒径和数量是影响干雾降尘效率的重要因素,当SK-508型超声雾化喷嘴的气压为0.7 MPa、水流量为0.1 kg/s时,雾化效果显著;干雾降尘技术的现场试验效果明显,对全尘和呼尘的去除效率均较高。

关键词：金属矿井爆破粉尘理化特性干雾降尘除尘效果

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深部煤层气超临界状态下赋存特征及分配规律

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煤炭科学技术 2025年第3期53卷 73-90页

作者：周立宏闫霞熊先钺王峰刘文超杨月洁杨兆彪冯延青中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中石油煤层气有限责任公司北京100028 北京科技大学资源与安全工程学院北京100083 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008

深部煤层气成为天然气增储上产的重要方向,但其吸附气、游离气原始赋存状态不清、不同条件下的赋存态分配规律不明,制约了深部煤层气储量准确评估和产出规律认识。随着埋深增加,温度和压力不断升高,甲烷进入超临界相态,其流体密度将不... 详细信息

深部煤层气成为天然气增储上产的重要方向,但其吸附气、游离气原始赋存状态不清、不同条件下的赋存态分配规律不明,制约了深部煤层气储量准确评估和产出规律认识。随着埋深增加,温度和压力不断升高,甲烷进入超临界相态,其流体密度将不断增重、黏度与气态相近,表明当前现有认识低估了游离气的资源量和流体易于产出的流动能力。在深层高温高压下,甲烷超临界流体特征更为显著,不能被忽视。现在基于储层压力的含气量计算方法,未考虑煤层微孔内流体压力要高于储层压力,即“微孔超压”环境的存在,故实际含气量被低估。针对国内深部煤层埋深最深至5000 m、煤阶0.8%~3.0%范围内,基于甲烷物性随压力、温度变化规律和微孔超压理论,研究建立了考虑微孔超压和甲烷超临界流体特征的深部煤层气游离气、吸附气含量计算模型。研究表明:①深层高温高压下,甲烷黏度、密度、压缩因子、体积系数等高压物性参数变化并非随温度、压力线性变化,基于高压物性参数与温度和压力关系,建立了各参数经验计算式,并结合分子模拟等手段,分析了深层与浅层相应参数差异;②揭示了深部煤层气吸附气、游离气赋存状态在不同热演化程度、不同埋深、不同温压条件下的分配规律,相同深度下,随着煤阶的增加,吸附气含量越高、游离气含量越低,且游离气占比不断减小;相同热演化程度下,随着煤层深度增加,煤的吸附气含量呈现先增加后降低趋势,游离气占比逐渐增加;③考虑甲烷超临界流体性质对吸附作用的影响,相比忽略该特征的同等情况下,实际吸附气含量并没有现有认识那么高,吸附气占比降低6%~9%;④针对是否考虑Langmuir修正和含水饱和度随埋深变化等情况,建立4种模型方法,明确了不同煤阶、不同孔隙率和含水饱和度下临界转折深度、吸附气/游离气变化规律及图版;⑤基于“微孔超压、宏孔常压”新认识,建立了考虑“微孔超压+超临界状态”的游离气、吸附气含量计算方法,计算埋深2000 m时高阶煤(镜质体反射率Ro=2.7)游离气占比保守可达41%,比现有认识增大了约20%,相比传统方法只考虑储层压力的计算结果更符合生产实际。研究成果可为揭示深部煤层气赋存态分配规律和储量评估等,提供科学理论依据。

关键词：煤层气深部煤层气超临界赋存吸附气游离气临界转折深度微孔超压

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我国特大直径无缝管加工工艺及设备

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钢管 2025年第2期54卷 1-10页

作者：余伟韦娜程知松周勇北京科技大学工程技术研究院北京100083 高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083 衡阳华菱钢管有限公司湖南衡阳421001

简述了特大直径无缝管的应用与挑战、生产现状与工艺质量标准。主要论述了我国特大直径无缝管生产工艺及其发展现状,对比介绍和分析了特大直径无缝管各种加工方式的工艺原理、流程、优缺点,以及国内企业相关加工设备的配置和产品情况。... 详细信息

简述了特大直径无缝管的应用与挑战、生产现状与工艺质量标准。主要论述了我国特大直径无缝管生产工艺及其发展现状,对比介绍和分析了特大直径无缝管各种加工方式的工艺原理、流程、优缺点,以及国内企业相关加工设备的配置和产品情况。提出了未来钢管行业的发展方向:材料性能在壁厚方向的均质化,组织性能的控制,壁厚均匀性的提高,超薄壁钢管的精密加工和高合金或特种合金的加工。

关键词：无缝管特大直径工艺设备发展方向

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