角闪岩弃碴机制砂和石粉掺量对混凝土性能的影响机理

为探明角闪岩弃碴制砂过程中石粉对混凝土性能的影响,以冀环京津6个地区的角闪岩弃碴为对象,通过开展力学测试、坍落度试验和Zeta电位分析,并结合SEM、FTIR等测试探讨了角闪岩弃碴机制砂和石粉掺量对混凝土工作性能、力学性能及微观结构的影响机理。研究表明:除鑫鑫地区外,其他地区的角闪岩弃碴机制砂均可提升混凝土的抗压强度,其中承德和小石匣地区的角闪岩弃碴机制砂对混凝土增强效果较优,与天然砂制备的混凝土相比,这两种弃碴机制砂制备的C30混凝土7 d抗压强度分别提升了20.51%和11.11%,28 d抗压强度分别提升了10.79%和6.58%;C50混凝土7 d抗压强度分别提升了15.14%和12.57%,28 d抗压强度分别提升了14.55%和16.55%。承德、鑫鑫、冀恒和小石匣地区石粉最佳掺量一般可达胶凝材料质量的8%~15%,而平山地区最佳掺量仅为5%。其中承德和小石匣地区石粉取代胶凝材料用量最高,原因在于这两个地区石粉的颗粒粒度较小,SEM表明在碱性条件下石粉呈明显侵蚀破坏形貌,在骨料界面处形成较多胶凝产物,提升了骨料颗粒之间的胶结程度。此外,适量石粉的加入对丰宁地区较粗机制砂混凝土有一定填充作用,能提升混凝土力学性能。FTIR和Zeta电位测试结果表明,角闪岩弃碴石粉能吸附聚羧酸减水剂并发生反应生成离子化合物,聚羧酸减水剂提升了石粉、水泥和聚羧酸溶液体系稳定性。本研究可为角闪岩弃碴机制砂在普通混凝土中应用及石粉在混凝土中取代不同胶凝材料用量配比设计提供参考。

天然气脱硫装置吸收塔模拟及增产措施

目的某天然气净化厂已完成过程气羰基硫(COS)水解的改造工作,解决了商品气中总硫含量超标的问题,但商品气中二氧化碳(CO_(2))摩尔分数过低(约0.25%),严重制约了商品气产率的有效提升,探究合适的增产措施可实现企业的降本增效。方法利用HYSYS流程模拟软件构建了该净化厂两级吸收塔模型,分析了吸收塔塔板数、溶液循环量及脱硫剂组成对天然气净化的影响规律,重点研究了对商品气中CO_(2)摩尔分数的影响规律。结果①在不调整脱硫剂组成的前提下,减少两级吸收塔共5块塔板,同时,贫液和半富液循环量降至操作下限,商品气中硫化氢(H_(2)S)质量浓度不会超标,且CO_(2)摩尔分数可提升至0.87%;②在调整脱硫剂组成的前提下,减少两级吸收塔共5块塔板,同时,贫液和半富液循环量降至下限值运行,商品气中H_(2)S质量浓度仍不会超标,且CO_(2)摩尔分数可提升至2.47%。结论对吸收塔模拟及增产措施的研究可指导该天然气净化厂的技改,提高商品气产率,为同类型大型高含硫天然气净化厂的技改优化提供借鉴。

高洁净轴承钢GCr15滚动接触疲劳机制研究

通过对真空脱气工艺制备的高洁净轴承钢的化学成分、低倍组织、碳化物不均匀性、非金属夹杂物等冶金质量进行标准检测及评级,并利用Aspex扫描分析仪对钢中的非金属夹杂物的数量、类型、尺寸及洁净度指数等进行定量分析,结合滚动接触疲劳寿命试验结果,建立了非金属夹杂物与轴承钢接触疲劳寿命的关系。研究结果表明,高洁净轴承钢的w[O]≤0.0005%,w[Ti]≤0.0008%,大颗粒夹杂物DS≤0.5级,但仍是以夹杂物为主导的接触疲劳破坏机制,其中,氧化物类夹杂尺寸较大,并在夹杂物周围存在孔洞缺陷,易于造成应力集中形成疲劳裂纹。高洁净轴承钢中氧化物类夹杂的最大尺寸控制在10μm以下,4.5 GPa高接触应力下的额定寿命L_(10)达到1×10^(7)次以上,有望取代电渣重熔轴承钢用于高铁、高速机床主轴、风电主轴等高端装备领域。

30Cr15Mo1N高氮不锈轴承钢组织结构表征与旋弯疲劳机制

高氮不锈轴承钢凭借高强度、高硬度、长寿命和优良的耐腐蚀性成为新型轴承材料研发热点。采用旋转弯曲疲劳试验等方法研究了热处理工艺对30Cr15Mo1N高氮不锈轴承钢疲劳性能和裂纹萌生机制的影响。结果表明,试验钢1050℃淬火+180℃回火热处理工艺的抗拉强度为1985.3 MPa、硬度为60.5HRC、疲劳强度为867 MPa,500℃回火后硬度与180℃相当,抗拉强度为2257.6 MPa、疲劳强度为1020 MPa;引起180℃回火试样疲劳裂纹萌生的裂纹源主要为基体和夹杂物两类,而引起500℃回火试样疲劳裂纹萌生的裂纹源通常为边部缺陷。高温回火对基体组织内部应力集中的降低是其裂纹源类型转变和疲劳性能提高的主要原因。通过对高氮不锈轴承钢疲劳行为与裂纹萌生现象的深入研究,为高氮不锈轴承钢热处理工艺制定及抗疲劳机制研究提供试验与理论基础。

复合相位调控的单层双功能反射型超表面

基于传输相位与Pancharatnam-Berry(PB)相位的复合相位调控机制,采用单层介质结构,提出了一种单一圆极化(circularly polarized,CP)波入射和在反射的正交双极化信道条件下实现两种独立功能的双功能超表面。推导分析了传输相位与PB相位对同极化与交叉极化反射分量的相位调控机理,并提出了实现同时调控两种分量的单元设计要求。针对单元旋转造成的PB相位失真,提出了一种加载空心圆形贴片的单元改进模型,确保了相位的稳定性。通过精确调控两极化分量的波束空间相位分布,在单圆极化电磁波入射条件下,该超表面可利用两正交极化信道同时实现两种不同功能。仿真和测试结果表明,在右旋圆极化(right handed circularly polarized,RHCP)电磁波入射下,在13~15 GHz工作频段内,所设计的双功能超表面可在同极化反射信道获得携带轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)的偏折涡旋波束,在交叉极化反射信道获得偏折笔形波束。该设计具有结构简单、加工成本低等优点,为实现圆极化信道复用与多功能集成提供了新的思路。

“分层递进”教学模式在电磁波与天线课程建设中的应用——以陆军工程大学课程建设为例

电磁波与天线课程作为将传统的电子类专业基础课(电磁场理论)和专业核心课(天线与电波传播、微波技术)进行融合的新课程,具有概念抽象、理论复杂、应用广泛等特点。在以往的课程建设过程中,存在着教学过程太单一、教学内容重理论、教学资源较传统和教学条件缺特色等问题。针对军队院校新的培养目标和学情特点,该文提出深化“分层递进”教学模式在电磁波与天线等电磁类课程中的探索与实践,对全面提升课程建设水平和人才培养质量有促进作用,对相关专业的课程建设具有一定的参考价值。

高端装备用轴承钢冶金质量性能现状及未来发展方向

针对滚动轴承特点、轴承钢类型以及国内外轴承钢差距,本文对国内外高端装备用轴承需求、国内外轴承钢品种、轴承钢生产装备与冶金质量、轴承钢热处理技术以及轴承钢质量性能评价技术等发展现状进行了综述,指出了国内外高端装备用轴承钢在冶炼流程的超纯净控制、新型热处理技术和新型轴承钢研发对提升轴承长寿命的巨大作用,提出了未来基于夹杂物、碳化物和基体组织细质化、均匀化和稳定化的传统轴承钢质量性能提升、高性能热处理研发、新型轴承钢材料创新以及加强抗疲劳基础理论研究的发展方向和大幅度提升轴承钢接触疲劳寿命的发展目标。

Mathematica软件在天线阵方向特性教学中的应用

当前,利用虚拟仿真软件强大的图形处理能力,可模拟分析阵列天线的方向特性,化抽象为具体。在介绍天线阵背景知识的基础上,首先分析对比了不同仿真软件的优缺点,重点阐述了Mathematica软件的功能。然后,在推导了N元均匀直线阵阵因子方向函数的基础上,依托Mathematica平台编写了仿真程序,进行了方向函数的参数分析,得到了影响天线阵方向特性的重要因素。仿真结果表明,Mathematica简洁高效,能够实现快速模拟仿真和精确参量分析,可有效提升课堂教学效率。

冷轧中锰钢和等温淬火-碳配分钢裂纹扩展研究

采用载荷控制对基体组织为铁素体和亚稳奥氏体的0.1C-5Mn中锰钢和基体组织为铁素体、马氏体和亚稳奥氏体的QP980进行裂纹扩展试验,采用SEM、EBSD等手段表征了裂纹扩展行为。研究结果表明,裂纹扩展机制为滑移和积累损伤双重机制。冷轧中锰钢和QP980在裂纹尖端的塑性区内均发生相变诱导塑性(TRIP)效应,转变为马氏体,冷轧中锰钢中亚稳奥氏体含量和稳定性高于QP980,QP980裂纹尖端奥氏体几乎都发生了转变,相变吸收了能量以及裂纹闭合效应降低了疲劳裂纹的扩展速率。

再生砖骨料砌块砌体的基本力学性能试验研究

通过对再生砖骨料砌块砌体的基本力学性能试验,分析再生砖骨料砌块砌体的破坏过程和特征、极限荷载及变形能力。研究结果表明,再生砖骨料砌块砌体的抗压和抗剪等基本力学性能与普通混凝土小型空心砌块砌体的基本相似。强度平均值与《砌体结构设计规范》(GB50003—2011)的公式计算值相比较,再生砖骨料砌块砌体的抗压和抗剪强度分别降低6%～12%和22%～46%。再生砖骨料砌块砌体采用再生砖骨料砂浆砌筑对砌体抗压强度和弹性模量影响不大,对砌体抗剪强度有显著提高。提出再生砖骨料砌块砌体抗压强度平均值建议公式,试验结果与建议的理论公式的计算值较为接近,对再生砖骨料砂浆和再生砖骨料砌块砌体的推广应用有一定的意义。

LS-05有机硫水解催化剂在元坝净化厂的工业应用

介绍了LS-05有机硫水解催化剂在中石化广元天然气净化有限公司的工业应用情况。应用结果表明:一、二、四联合水解反应器运行温度为130℃,催化剂COS水解率均在99%以上,达到指标要求,成品天然气中ρ(COS)小于0.5 mg/m^(3),总硫(ρ)低于8 mg/m^(3),天然气质量满足GB 17820—2018《天然气》一类气技术指标,LS-05有机硫水解催化剂工业应用取得成功。

氮化碳基羰基硫水解催化剂工业侧线试验

目的开发一种新型COS水解催化剂,使天然气中COS含量达到GB 17820-2018《天然气》的要求。方法以工业级尿素制备氮化碳为载体,硝酸镁和硝酸铝为原料,采用共沉淀法在氮化碳表面生长镁铝复合氧化物,进行工业小试生产150 L氮化碳基羰基硫水解催化剂。在中石化元坝西南油气分公司净化厂脱硫单元开展了催化剂工业侧线试验。结果该催化剂在温度为80~120℃、压力为4.8 MPa、空速为1200~2000 h^(-1)的条件下对羰基硫的水解活性达到97.0%~99.5%以上。结论本研究制备的氮化碳复合镁铝氧化物作为COS水解催化剂,具有低温活性好、抗水及耐硫化氢能力强、机械强度高、稳定性能良好等优点,有望实现工业应用。

高含硫天然气净化厂环境影响评价

以国内某高含硫天然气净化厂2019年生产运行中的能源消耗、污染物排放数据为基础,采用各污染物对不同环境影响的贡献度计算方法建立了环境影响评价模型,分析、评价了净化厂生产运行的环境影响。结果表明:每处理1×10^(4) m^(3)原料气的总环境影响负荷为0.27 PE_(2010)(PE_(2010)为以2010年为基准年的标准人当量),资源耗竭系数为7.73 mPR_(2000)(PR_(2000)为以2000年为基准年的加权后的标准人当量);从影响类型看,加权后净化厂的环境影响主要来自全球变暖、光化学烟雾和酸化的贡献;采用甲基二乙醇胺溶剂减少CO_(2)的制程排放以及提高工业炉的燃烧完全性减少CO排放,分别是降低净化厂对全球变暖和光化学烟雾影响的重要方式。

长螺旋钻孔灌注桩复合地基在地基加固中的应用

长螺旋钻孔灌注桩复合地基在地基处理中越来越得到广泛应用。在长沙坪塘集镇片保障性住房三标A7-A8栋高层住宅楼施工中,因该工程软弱地基、土质不均匀地基的出现致使个别桩基单桩承载力未达到设计要求,采用了长螺旋钻孔灌注桩复合地基加固方案。结合施工过程,总结了长螺旋钻孔灌注桩复合地基的有关经验并介绍了其在地基加固中的应用技术。经过低应变动力试验和现场复合地基荷载试验等工程检测,各项指标均满足设计要求。

基于TM_(50)模的高增益贴片天线

本文提出了一个基于TM_(50)模的高增益方形贴片天线.在TM_(50)谐振模式下,天线表面会有2段与辐射边缘相反的电流,通过在天线表面开槽,可使贴片表面的2段反相电流各自形成回路,从而很好地去除TM_(50)模的4个旁瓣.与此同时,由于削弱了反相电流,开槽后的天线是由3段同相电流叠加而成,这就等同于3个工作于TM_(10)模的天线单元共同作用的效果.通过调节槽型缝隙,天线单元最大增益可达到13. 3 dB.

基于人工电磁结构的宽波束天线设计

针对传统宽波束天线的局限性,提出基于人工电磁结构的宽波束天线设计.该天线采用两层结构设计,底层辐射体通过引入接地短路探针的方式拓宽圆极化3 d B轴比波束;顶层为方环结构的人工电磁结构,利用其波束赋形特性,增大天线半功率波束宽度.基于该方法设计的天线,兼顾宽圆极化3 dB轴比波束和半功率波束特性,能够应用于北斗卫星导航系统用户终端.

静态场的类比教学法

"电磁场理论"是通信工程、电子工程等电类专业的一门重要技术基础课,课程理论性强、概念抽象。对于静态场特别适合用类比的教学方法,由此及彼,把不同的知识点联系到一起,使枯燥难懂的知识变得容易接受,可以大大提高学生的学习效果。

固溶温度及冷却方式对00Cr40Ni55Al3Ti合金组织性能的影响

以热轧态00Cr40Ni55Al3Ti合金为研究对象,采取1150~1250℃固溶+水冷/空冷的试验方案,探究了固溶温度及冷却方式对显微组织与力学性能的影响规律。研究结果表明,在1150~1250℃范围内,合金晶粒及α⁃Cr相的尺寸随固溶温度升高而增加,超过1150℃后晶粒急剧长大,超过1200℃固溶并空冷后,α⁃Cr相在晶界片层状析出。合金的显微硬度随固溶温度的升高而下降,冲击吸收能量在1200℃达到峰值;水冷条件下α⁃Cr相和纳米级γ′相析出受到抑制,与空冷条件相比,硬度、冲击吸收能量分别降低和升高;拉伸性能受冷却方式的影响显著,空冷条件抗拉强度相对较高,1250℃固溶后空冷引起混晶及晶界粗大片层组织出现,导致伸长率与水冷相比下降了26.5%。

大颗粒碳化物对GCr4Mo4V钢旋转弯曲疲劳的影响

以“真空感应+电渣重熔”工艺制备的退火态热轧直条高温轴承钢GCr4Mo4V为试验材料,经过1120℃保温30 min油淬以及3组530℃保温2 h的回火处理后,开展960、1000、1040、1080 MPa四个应力水平的旋转弯曲疲劳试验,得到S-N曲线并计算出中值疲劳极限为686 MPa,对旋弯疲劳试样断口形貌分析表明,GCr4Mo4V轴承钢旋转弯曲断口由近表面起裂源、裂纹扩展区、应力撕裂区3个特征区域构成,起裂源距试样表面约240μm,中心为粒径范围为16.93~53.94μm的大颗粒碳化物,裂纹在大颗粒碳化物与基体界面处形核,并逐渐向试样中心扩展,最终在扭矩作用下将试样撕扯断裂;数值分析表明,大颗粒碳化物粒径D与疲劳寿命对数lg(N)呈线性关系,经线性拟合后得到的数学关系式为lg(N)=-0.053 77D+7.326 82,由此指明了GCr4Mo4V轴承钢大颗粒碳化物的极限细化是进一步实现轴承钢长寿化的关键举措。

高强度高塑性第三代汽车钢的M^3组织调控理论与技术

高强度、高塑性是汽车钢的重要发展方向,本文综述了高强度高塑性第三代汽车钢的"多相(multiphase)、亚稳(metastable)和多尺度(multiscale)"M^3组织性能调控理论和技术,以及面临的新挑战。M^3组织与性能调控理论为高强度高塑性钢提供了理论支持,亚稳奥氏体的相变诱发塑性(TRIP)效应能够提高加工硬化率并推迟颈缩的发生,从而提高了钢的强度与塑性,同时产生了剪切边裂纹敏感性提高,氢致延迟断裂性能下降,循环载荷下亚稳奥氏体的转变行为复杂等新的问题和挑战。当前,含亚稳奥氏体高强度高塑性钢的质量一致性和应用基础研究缺乏,而汽车钢作为量大面广的产品,需要从它的成分设计和组织调控-冲裁切割-成形制造-连接涂装-服役评价等全链条环节中开展组织演变和性能评估,充分考虑产品的技术适用性和成本,进而为组织调控理论和技术的完善提供依据。