高比例电力电子电力系统强度的定义、分类及分析方法

传统系统强度反映了以同步机为主导的交流系统对所接入设备的支撑能力。随着我国电力系统源-网-荷-储各层级中电力电子设备的大规模接入,已逐渐形成高比例电力电子电力系统基本格局。电力电子设备的弱支撑性、低抗扰性导致高比例电力电子电力系统强度发生重大变化,近年来受到国内外广泛关注。为此,该文论述了高比例电力电子电力系统强度的定义,针对频率和电压两种安全稳定形态,根据动态过程响应特征提出支撑强度和调节强度的分类方法,建立系统强度基础体系框架。在支撑强度方面,将广义惯量及惯量冲击比作为频率支撑强度指标,将短路比及阻抗比作为电压支撑强度指标;在调节强度方面,分别建立评估频率/电压波动的灵敏度指标。最后,提出提升系统强度的若干关键技术。研究成果将为保障高比例电力电子电力系统安全稳定高效运行,实现“双碳”目标提供有力支撑。

岩石-钢纤维混凝土复合层动态抗压强度计算模型

为了研究冲击荷载下岩石-钢纤维混凝土(R-SFRC)复合层的抗压强度模型,利用分离式霍普金森压杆对花岗岩、混凝土和R-SFRC复合层进行动态冲击压缩试验,并通过回归试验结果得到R-SFRC复合层的对数型、幂函数型和强度-应变率依赖机制型3种强度模型,同时考虑R-SFRC复合层界面相互作用,基于Mohr-Coulomb强度准则建立复合层动态抗压强度计算模型。结果表明,R-SFRC复合层动态抗压强度随应变率及钢纤维掺量增大而增大;3种回归模型拟合复合层动态抗压强度试验结果的相关系数范围为0.918~0.999,其中依赖机制型模型与试验结果的相关性最大;基于Mohr-Coulomb强度准则的3种模型得到的复合层抗压强度计算值相对试验值的误差范围为-9.23%~3.16%,对数型模型的误差最大值较小。R-SFRC复合层动态抗压强度计算模型可为混凝土支护隧道围岩设计提供理论基础。

基于JMP的高温强度裕量分析应用

对于电子产品高温强度初始值的确定,目前缺乏一种与可靠度指标有效关联的科学分析方法。高温强度初始值是通过高温强度裕量进行确定的,同时它决定着高温应力步进试验中步进到哪个温度点停止步进,也决定着高温应力步降试验中从哪个温度点开始步降。基于裕量可靠的可靠性科学原理,结合应力-强度干涉模型理论,采用蒙特卡洛方法,运用JMP工具开展分析得到高温强度初始值,并以此来指导高温应力步加试验剖面的设计,从而将产品可靠度指标要求落实到产品实际的可靠性试验中,实现可靠性试验剖面设计的科学性与合理性。

煤泥基充填材料流动性与强度特性试验研究

为研究煤泥基充填材料的流动与强度特性,运用正交试验设计了以煤泥、高水、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了煤泥水百分浓度(A)、高水添加比例(B)、水泥添加比例(C)、粉煤灰添加比例(D)等4个关键因素对充填材料的初凝时间、扩散度及抗压强度、抗剪强度的影响机制。试验结果表明:①煤泥基充填材料的初凝时间为52~67 min,扩散度为42.0~76.5 cm,抗压强度为0.076~0.247 MPa,抗剪强度为0.033~0.139 MPa。对于初凝时间,影响显著性有B>C>A>D;对于扩散度,有A>D>B>C;对于抗压强度,有D>C>A>B;对于抗剪强度,有C>D>A>B。②拟合出了A、B、C、D与流动性指标及强度指标的数学关系式,初凝时间与A、B成二次函数关系、与C、D均呈指数关系;扩散度与A、B、C均呈指数关系,与D呈三角函数关系;抗压强度与A、D均呈指数关系,与B、C呈二次多项式关系;抗剪强度与A、B呈二次多项式关系、与C、D均呈指数关系;在A、B、C、D等4个因素与4个参数独立拟合方程的基础上,建立4因素共同影响下煤泥基充填材料流动性及强度特性参数预计模型,并进行了验证。

基于数据库的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法

玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验主要研究弯折半径与直径之比对弯拉强度的影响,直线段抗拉强度对弯拉强度的影响研究较少。本文基于ACI 440.3R-12中B.5试验方法,开展3组(9个弯拉试件)不同直线段抗拉强度的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验研究。3组试件直线段抗拉强度分别为530(A组)、850(B组)和1100 MPa(C组),弯折半径与箍筋直径之比均为3。试验结果表明:所有试件均发生玻璃纤维增强复合材料箍筋弯折段被拉断的破坏模式;A、B、C组试件弯拉强度分别为325、445和530 MPa。本文系统收集了国内外已有93个弯拉试件,并结合本文9个弯拉试件建立了玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验数据库。基于数据库统计分析,提出了保证率不小于95%的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法。

滩涂淤泥固化剂配合比优化及其强度研究

为提高滩涂淤泥的资源化利用率,可以通过在滩涂淤泥中按一定的配合比加入由水泥、矿渣、石膏等制备的固化剂来提高其工程可利用性。探究了以水泥、矿渣、石膏为原材料的固化剂的固化效果。结果表明:根据抗压强度,确定水泥、矿渣和石膏的最优配比分别为22.5%、70.0%和7.5%;在掺入20%最优配比固化剂的情况下,固化后滩涂淤泥3、7、28 d无侧限抗压强度分别为1.51、2.03、3.37 MPa。微观分析表明,固化剂中水化产物与淤泥颗粒相互结合,提高了整体抗压强度。固化剂可以在有效提高滩涂淤泥资源化利用率的同时兼顾工程经济性。

基于混凝土20 h内强度龄期关系曲线确定调压井滑模滑升时间研究

水利水电工程调压井滑模施工中的混凝土强度是一个非常重要的技术参数,且是控制滑模滑升速度的依据,也是滑模能否提升的前提条件。阐述了通过对现场混凝土试件进行抗压强度检测,采用线性回归分析方法得出了该配合比混凝土在20 h内的时间与抗压强度关系曲线,依据该关系式推出了调压井20 h内混凝土随时间增长的连续强度,从而判断出滑模是否满足提升要求,进而确定出滑模的滑升时间。该方法的采用减少了取样频次、检测时间与检测成本,能够更加便捷、快速地在施工现场计算出混凝土强度是否满足滑模滑升要求。

近疲劳强度循环荷载下粉砂岩强度变化机制

通过开展不同循环次数的循环加卸载转单调加载试验,结合声发射和CT扫描技术,揭示了近疲劳强度循环荷载作用下泥质石英粉砂岩的细观破裂演化规律、裂隙扩展特征与强度变化机制.结果表明:(1)泥质石英粉砂岩的损伤应力小于疲劳强度,可称损伤应力与疲劳强度之间的应力水平为近疲劳强度.(2)随着循环次数增加,粉砂岩峰值强度先小幅下降后持续增加最终趋于稳定,当一次循环后轴向(体积)变形从压缩(膨胀)转为几乎不变时,可认为粉砂岩的强度从劣化转为强化.(3)单调加载阶段应力接近峰值强度时,粉砂岩中、低频区的声发射信号大幅增加,可将其视为岩石受压破坏的先兆.(4)当循环次数较低时,循环过程中粉砂岩的弱胶结结构断裂,有效承载面积减小,转单调加载后岩石破裂尺度增大、内部裂纹局部集中,发生劣化,呈单斜面剪切破坏.(5)当循环次数较高时,循环过程中粉砂岩胶结强度增加、细观结构更为致密与均匀,有效承载面积增大,岩石内部在泊松效应的影响下持续产生横向拉应力,转单调加载后岩石裂隙尺寸、裂隙密度和破碎程度降低,发生强化,呈张拉–剪切的复合裂隙网络.

武汉市建设用地开发强度与热岛强度特征研究

随着城市化进程的加快,越来越多的人口从农村进入城市,城市的气候和环境问题日益凸显。城市化过程导致城市下垫面改变,自然土体被不透水的钢筋混凝土覆盖,城市热岛问题突出。文章通过研究武汉市各类建设用地的开发强度特征,包括容积率、建筑密度和建筑平均高度,计算武汉市地表温度和热岛强度,分析和总结武汉市各类建设用地开发强度和热岛效应特征,从空间形态出发提出规划改善策略,为城市规划和建设提供指导依据。

高强度间歇运动和中等强度持续运动对抑制功能影响的元分析

目的:使用元分析方法探讨高强度间歇运动(HIIT)对抑制功能的影响及其影响因素,以及与中等强度持续运动(MICT)相比的效果差异,为不同锻炼人群选择合适的锻炼方式提供依据。方法:依据PRISMA原则,在国内外的一些检索平台检索相关文献,检索时间为2010年1月1日—2022年8月30日。运用软件“Stata 15.0”和软件“Review Manager 5.3”进行效应量分析。结果:1)HIIT能够显著提高运动者的抑制功能,为中等效应量。2)HIIT能够显著提高10~24岁人群的抑制功能,而对25岁以上人群的抑制功能未见显著影响;90%~100%最大心率运动强度的HIIT能够显著提高运动者的抑制功能,且合并效应量较大,70%~90%最大心率运动强度的HIIT能够显著提高运动者的抑制功能;10~30 min和30~60 min的HIIT均能显著提高运动者的抑制功能;功率自行车、篮球、爬楼梯等方式的HIIT能显著提高运动者的抑制功能,跑步机上跑步的HIIT对运动者的抑制功能未见显著影响;HIIT结束30 min后仍对运动者的抑制功能有积极影响。3)HIIT与MICT对抑制功能的影响未见显著性差异。结论:HIIT能够提高运动者的抑制功能,为中等效应量,HIIT与MICT对抑制功能的积极影响没有差异;HIIT与抑制功能的关系受到年龄、运动强度、运动时间、运动方式等调节变量的影响,HIIT的认知促进效益可以持续30 min以上。

齿轮箱销套螺栓的连接强度分析

主轴与齿轮箱的连接是风电机组传动链中的重要结构,销套-螺栓连接形式的传扭结构得到了越来越多的应用,但目前针对销套-螺栓连接结构极限和疲劳强度的研究还较少。为此,建立了销套-螺栓连接结构有限元模型,对极限强度和疲劳强度进行了安全性评估。首先,建立了包含销套、螺栓、主轴以及齿轮箱等部件的有限元模型;然后,校核了各部件在极限扭矩下的极限强度,并分析了不同扭矩下结构的应力情况;最后,提出了考虑非线性应力情况的疲劳强度计算方法,并校核了结构疲劳强度。研究结果表明:销套-螺栓连接结构的传扭可分为三个阶段,第一阶段为外圈螺栓传扭,第二阶段为外圈销套与内圈螺栓传扭,第三阶段为外圈销套与内圈销套传扭;传扭过程中载荷与应力存在明显的非线性关系,疲劳强度分析需要考虑相应的非线性关系;传扭结构应力最大点和疲劳最大点均位于主轴侧销孔,应力为553 MPa,疲劳数值为0.1355,因此,设计时需要重点关注主轴接口的强度情况,保证连接的可靠性。

某跨声速风洞用980 高强度钢的去应力热处理工艺研究

热处理是结构件制造的重要环节,与结构件的制造质量和使用性能紧密相关。对某型号跨声速风洞用980高强度钢去应力热处理工艺进行了研究,采用拉伸试验和-20℃低温冲击试验,对比分析了一次、二次去应力退火试验后980高强度钢的强度和韧性。结果表明,当去应力热处理工艺为去应力退火温度为(450±10)℃,保温时间为10~12 h时,跨声速风洞用980高强度钢材料可获得最优的强度和韧性。试验结果对同类材料的去应力热处理具有一定的借鉴意义。

海相淤泥水泥土强度与变形特性试验及相互关系研究

为研究海相淤泥水泥土抗压抗折抗剪强度与变形特性,通过开展水泥土系列室内配合比试验,测试不同固化剂掺量、龄期和水灰比下水泥土无侧限抗压强度fcu、抗折强度f_(f)、归一化抗剪强度τ_(qg)、归一化主应力差(σ_(1)-σ_(3))/σ_(3)及压缩模量Es等参数的变化规律,并对不同参数之间的相互关系进行了研究。结果表明:相同掺量下,水泥与石灰组合改良试样的性能比单掺水泥高2%~17%;水泥土强度与固化剂掺量和龄期成正比,与水灰比成反比,强度主要形成于成型早期阶段,且水灰比越小,早期的强度增长越快,大部分参数14 d龄期的结果已超过90 d的50%,28 d的强度则已达到70%;水灰比为0.5时,各项指标最优;此外,不同参数之间存在明显的线性关系,其中f_(f)、τ_(qg)、(σ_(1)-σ_(3))/σ_(3)、E_(s)分别为f_(cu)的0.33~0.35、0.35~0.37、9.58~10.31、17.27~17.66倍。

喷射秸秆加筋黄土的强度特性研究

纤维加筋能够改善土体的强度特性,但多适用于便于击实工况,在难于击实复杂工况方面的应用受限。本研究利用高压空气喷射制备秸秆加筋黄土试样,依托直剪试验探究纤维掺量及含水率的变化对加筋黄土强度的影响,获得加筋土在所需工况下的最优工作性能,并利用试验数据建立不同工况下加筋土体的强度预测模型。结果表明:(1)土体抗剪强度随纤维掺量的增加呈现“先升后降”趋势,纤维的加入能够改善土体的破坏模式,增强土体的残余强度及变形能力;(2)含水率变化对加筋土体黏聚力的影响显著,对高纤维掺量加筋土体内摩擦角的影响较大,但在高含水率下加筋土体仍能保持较好的抗剪强度:(3)含水率降低利于发挥纤维对黏聚力及内摩擦角的增强作用,纤维对土体强度的提升率随含水率降低呈现“先降后缓”的趋势;(4)纤维掺量及含水率为抗剪强度重要影响因素,强度预测时应优先考虑含水率的影响。本研究成果对于优化加筋黄土性能、克服纤维加筋土在工程中的应用盲区具有指导意义。

基于静强度分布参数的复合材料剩余强度及寿命预测

为探讨剩余强度及疲劳寿命与初始静强度分布参数之间的关系,构建基于初始静强度分布参数的剩余强度和疲劳寿命计算模型。在模型构建过程中未涉及复合材料结构的层数、铺层厚度和铺层方向,适应性强。模型参数可通过静力试验和剩余强度试验获得,试验成本相对疲劳试验较低。剩余强度和疲劳寿命与初始静强度变异系数及其分布参数有关,当初始静强度服从威布尔分布时,疲劳寿命亦服从威布尔分布,可为开展疲劳可靠性提供借鉴和参考。算例表明,基于建立的模型,剩余强度计算结果最大误差为-1.58%,疲劳寿命与试验数据吻合较好。

AI,大数据与强度机器——信息权力的时代如何重思主体性

大数据是推动生成式AI之诞生和发展的一个重要前提,对大数据的发展演变进行谱系学考察也有助于我们更深刻地理解以ChatGPT为代表的新型AI的本质与前景。从强度性数据到大数据,从第四范式到数据洪水,这或许并非只是一个从量变到质变的过程,而更是数据的本原性强度日渐衰退,人的主体性在数据面前日渐消亡的过程。由此,有必要回归强度这个哲学概念,结合德勒兹和加西亚等哲学家的代表性论述,进而揭示它何以从一种创生之力量逐渐蜕变为经典物理学中的被计量之力,进而又在控制社会之中被彻底驯化为电力。既然肯定性的生命强度举步维艰,那么或许理应转向否定性的死亡强度来探寻出路。加西亚的思辨实在论,德勒兹的无器官身体,以及福柯的致命机器,似乎敞开了三条相关又有别的道路。

不同强度运动抑制糖尿病大鼠肾脏PI3K/AKT/mTOR信号通路改善自噬的比较

背景:2型糖尿病损害肾功能。研究表明运动干预可以保护肾脏;鸢尾素可以通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白信号通路恢复自噬,保护糖尿病肾病患者的肾功能。目的:探讨运动能否通过抑制肾脏磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白信号通路过度激活来恢复自噬,改善肾损伤,以及分析不同方式运动产生影响的差异。方法:将6周龄的SD大鼠随机分为空白对照组(正常大鼠)和糖尿病组,其中糖尿病组大鼠经过高脂高糖喂养加腹腔注射低剂量1%链脲佐菌素(30 mg/kg)建立2型糖尿病模型。造模成功后再将糖尿病组大鼠随机分成糖尿病模型组、中强度持续运动组和高强度间歇运动组。两个运动组大鼠分别进行8周不同强度运动干预。取材后采用葡萄糖氧化酶法检测大鼠空腹血糖,使用试剂盒检测糖化血红蛋白水平,Elisa法检测血清胰岛素浓度,计算胰岛素抵抗指数,RT-PCR检测肾组织磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、雷帕霉素靶蛋白、Beclin-1、podocin、nephrin的基因表达量,Western Blot检测肾组织雷帕霉素靶蛋白及自噬标记蛋白LC3-1、LC3-2、Beclin-1的蛋白表达量。结果与结论:①2型糖尿病大鼠空腹血糖和糖化血红蛋白水平极显著性升高,胰岛素抵抗水平显著上升,胰岛素水平显著下降;两种运动均能使2型糖尿病大鼠空腹血糖和糖化血红蛋白水平极显著下降,胰岛素抵抗水平显著下降,胰岛素水平显著上升;与中强度持续运动组相比,高强度间歇运动组胰岛素水平显著上升。②2型糖尿病大鼠podocin、nephrin基因表达量显著降低;两种不同形式运动均能显著提高其表达;与高强度间歇运动组相比,中等强度持续性运动组足细胞相关蛋白基因表达有进一步上升趋势,但无显著性差异。③2型糖尿病大鼠肾组织磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、mTORC1的mRNA及蛋白的表达量显著增加,自噬标志蛋白Beclin-1、LC3-2表达量以及LC3-2/LC3-1显著降低;两种不同形式运动均能使肾组织磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、mTORC1的mRNA及雷帕霉素靶蛋白蛋白的表达量显著降低,自噬标志蛋白Beclin-1、LC3-2以及LC3-2/LC3-1显著升高;与中等强度持续性运动组相比,高强度间歇运动的磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B、mTORC1的mRNA及雷帕霉素靶蛋白的蛋白表达量有进一步下降的趋势,Beclin-1、LC3-2以及LC3-2/LC3-1有进一步升高的趋势,但仅Beclin-1有显著性差异。④结果说明2型糖尿病肾脏足细胞损伤,自噬受到抑制,与磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/mTORC1信号通路被异常激活密切相关。高强度间歇运动和中等强度持续性运动可以保护糖尿病肾脏,减少足细胞损伤,促进自噬恢复,这可能与运动抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白信号通路过度激活有关。与中等强度持续性运动相比,高强度间歇运动恢复自噬的效果呈更优趋势,但足细胞蛋白表达稍有下降。

永川北区页岩气超高强度加砂压裂工艺技术探索

永川北区页岩气田位于重庆市,开发层系为志留系五峰组-龙马溪组,埋深4100 m左右,目前处于开发评价阶段。储层具有高应力、高破裂压力、高闭合压力、天然裂缝发育程度低等特征,面临难以形成复杂人工裂缝网络、加砂难度大、高导流能力难保持等问题。本文通过支撑剂输送机理研究,明确了支撑剂粒径、液体黏度和施工排量是影响加砂难度的重要因素,提出了相应的强加砂工艺措施。应用于水平井YY2-2井,单段加砂强度最高7.70 t/m,平均5.82 t/m,综合砂比提升至10.2%。压后评估表明,超高强度加砂压裂工艺技术大幅提高了改造体积和人工裂缝复杂程度,初期试采效果远超前期实施井。为永川北区产能建设提供了支撑,同时为类似深层页岩气的有效开发提供了技术借鉴。

石灰-高炉矿渣改良膨胀土强度特性试验研究

因膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩等不稳定性特征,使用高炉矿渣作为新型固化剂,并与无机材料石灰组合对膨胀土进行改良。对改良膨胀土开展自由膨胀率、液塑限、无侧限抗压强度和抗剪强度等指标的研究,探讨并分析了石灰-高炉矿渣(L-BLS)改良膨胀土在不同养护龄期以及不同改良剂掺量下的无侧限抗压强度变化规律。结果表明:使用L-BLS改良膨胀土能够显著提高膨胀土的早期强度;改良膨胀土的强度随养护龄期及改良剂掺量的增加而增强;当掺入6%石灰及9%高炉矿渣时,对应龄期的无侧限抗压强度最大,材料的有效利用率最佳。

相依部件平均剩余强度的非参数贝叶斯估计

应力-强度系统是一种普遍的系统结构,估计系统平均剩余强度时通常假设部件间相互独立。然而,基于部件独立假设会造成平均剩余强度估计的不准确。利用copula理论建立部件强度间的相依关系,得到了系统平均剩余强度的表达式。采用非参数贝叶斯方法估计了系统的平均剩余强度,对串联系统和并联系统数据进行蒙特卡罗模拟,验证了方法的有效性。结果表明,在部件强度相依的情况下,基于独立假定的串联系统平均剩余强度被低估,并联系统的平均剩余强度则被高估。因此,系统部件间的相依影响不能忽略。