MICROFRACTOGRAPHY OF NEAR-THRESHOLD FATIGUE CRACK PROPAGATION IN DUAL-PHASE STEELS

SEM microfractography of near-threshold fatigue crack propagation were carried out in the dual-phase steels of 3 martensite morphologies and 6 volume fractions of martensite (V_m). All of them are featured by cyclic cleavage characteristics in near-threshold region,i.e.,main- ly controlled by mode Ⅱ stress.In the higher ΔK regions,the fracture surfaces are character- ized by mixed modes including cyclic cleavage facets,two types of secondary cracks and striations,etc..The roughness-induced crack closure of fracture surface is attributed primarily to extreme high fatigue crack growth threshold values.

Threshold switching uniformity in In_2Se_3 nanowire-based phase change memory

The uniformity of threshold voltage and threshold current in the In2 Se3 nanowire-based phase change memory （PCM） devices is investigated. Based on the trap-limited transport model, amorphous layer thickness, trap density, and trap depth are considered to clarify their influences upon the threshold voltage and threshold current through simulations.

数字经济、绿色技术创新与能源效率提升——基于城市面板数据的实证分析

提高能源效率是我国经济绿色转型和实现双碳目标的必然要求,当下数字经济已成为能源效率提升的新动能。本文基于数字经济的“四化”框架,在理论分析的基础上,运用2011~2020年我国284个地级市的面板数据,实证检验了数字经济影响能源效率提升的机制、特征和路径。结果表明:(1)数字经济及各维度对能源效率提升的总体效应为正,其中产业数字化促进作用最强,且数字经济对能源效率的提升具有区域异质性;(2)数字经济对能源效率的提升存在双门槛,呈现中间波动但总体促进的“N”型特征;(3)数字经济可通过促进绿色技术创新进而提升能源效率,且绿色技术创新水平的提高有助于城市跨越数字经济的第二个门槛,实现数字经济发展与能源效率提升的共赢。

稠油油藏体相流体非线性渗流理论模型

根据稠油油藏体相流体渗流特点,建立基于稠油吸附边界层和屈服特性影响下的稠油体相流体非线性渗流理论模型及启动压力梯度理论公式,并利用岩心渗流与启动压力梯度试验结果对理论模型计算结果进行验证。结果表明:理论计算结果与试验结果拟合较好,启动压力梯度理论公式计算结果平均偏差为7.77%,稠油油藏体相流体非线性渗流理论模型计算结果平均偏差为7.50%,均在可接受偏差范围内,并且该模型针对不同流变类型的流体渗流都具有较好的普适性。

基于条件预充电技术的低功耗真单相时钟触发器

基于条件预充电技术,设计了一种高速低功耗真单相时钟触发器。在存在冗余开关活动的关键路径中,通过增加场效应管和控制条件,控制内部节点的冗余预充电活动;通过消除冗余结构,消除冗余的场效应管,从而改善电路结构,降低功耗和总功耗延时积。通用电路分析程序(simulation program with integrated circuit emphasis,HSPICE)仿真结果表明,在100 MHz的工作频率与低阈值电压下,触发器功耗低至158.6127 nW、总功耗延时积低至0.048735 fJ,电路具有正确的逻辑功能,且在功耗、延迟方面均优于近几年提出的电路。

基于物种敏感度分布及相平衡理论的汾河流域磺胺类抗生素生态风险阈值研究

磺胺素类抗生素(SAs)广泛应用于医疗、畜禽养殖等领域。但过量的SAs通过多种方式最终进入流域水体和沉积物中,对流域生态系统带来潜在的风险。预测无效应浓度(PNEC)可以作为评估污染物潜在生态风险的阈值,因此确定水体和沉积物中SAs的PNEC是风险评估的关键。本研究以黄河支流——汾河流域为研究区,通过采集水体和沉积物的样品,发现水体中SAs的磺胺甲恶唑(SMX)含量最高,均值为73.6 ng·L^(-1),而磺胺醋酰(SAAM)检出率最高,高达100%。沉积物中仅检出了2种SAs类抗生素,为磺胺醋酰(SAAM)和磺胺喹恶啉(SQX),但检出频率却高达100%。基于物种敏感度分布(SSD)得到水体中SAs的生态风险阈值为3.40~440μg·L^(-1)。在此基础上,基于水-沉积物密度、体积比等参数,采用相平衡理论(EqP)进一步得到了沉积物中SAs的生态风险阈值为0.065~75.5 mg·kg^(-1)。基于确定的生态风险阈值,对汾河流域SAs现状进行风险评估,结果表明仅水体中的甲氧苄啶(TMP)的风险商(RQ)均值为0.014,存在一定的低风险,但超标概率仅为8%,而其他类别在水体和沉积物中RQ均低于0.01,均无显著风险。

卫星用高能激光防护技术发展现状

高能激光技术不断发展,逐渐成为卫星在轨安全的威胁。介绍了高能连续激光和脉冲激光武器对卫星损伤机制的研究进展。针对卫星太阳电池阵、相机、星敏感器等光学系统以及热控多层、复合材料推进剂储箱等非光学关键结构防护特点,总结分析了线性光学防护薄膜、非线性光学防护薄膜、相变材料、机械快门、高损伤阈值薄膜和防护罩等各种高能激光防护技术的主要原理、发展现状和技术特点。

面向残差评价的中点钳位型逆变器开路故障诊断方法

在基于解析模型的故障诊断系统中,为了显化残差信号所包含故障信息的能力,提出一种面向残差评价的中点钳位型三电平三相逆变器快速开路故障诊断方法。首先,构建诊断观测器获取三相电流观测值并通过观测矩阵计算电流残差;其次,通过引入基于范数的标准评价函数,计算残差性能指标与阈值,将残差转换为可用的特征信号并与阈值相比较实现高效实时的故障检测;再次,推导不同功率开关器件开路故障状态下的电流残差特性,并依据此特性实现精准的故障隔离;最后,在仿真平台及半实物实验平台上验证了该文所提算法的有效性与可行性。仿真与实验平台结果表明,相较于传统基于信号与知识的诊断方法,残差性能评价的引入使得诊断速度提高80%以上。针对NPC型三电平三相逆变器常见的四种开路故障情况,均可实现快速且精准的故障检测及定位。

基于改进SVT的电力负荷数据恢复算法

针对传统奇异值阈值(Singular Value Thresholding,SVT)数据恢复算法在对电力负荷数据恢复中忽视数据先验信息以及大规模数据计算效率低等问题,提出一种基于相空间重构与自适应变步长的改进SVT的数据恢复算法.为解决传统SVT容易忽视数据先验信息的问题,引入相空间重构算法将原始缺失数据映射到高维空间,利用数据间的关联性和结构特征,为后续数据恢复算法提供先验知识;结合对数与Sigmoid函数构建变步长基础函数,并利用等比项提高前期步长,构建自适应变步长SVT算法,克服传统SVT在大规模数据情况下计算效率低的问题.结合多项公用电力负荷数据集及多种常用电力负荷数据恢复算法进行对比实验分析,结果表明,改进SVT算法可获得更好的数据恢复效果,收敛速度、精度以及稳定性得到提升,具有较强的工程实用性.

全息激光投影退化图像相位恢复技术研究

全息激光投影退化图像包含噪声、光照不均匀等多种因素,为了优化图像质量,提高图像清晰度,提出全息激光投影退化图像相位恢复技术。首先,采用小波阈值方法去除含噪的全息激光投影退化图像中的噪声;其次,结合Retinex算法与高斯低通滤波器估计全息激光投影退化图像的入射分量,采用分区的局部色条映射算法结合入射分量增强全息激光投影退化图像;最后,基于卡通-纹理模型的相位恢复方法展开退化图像修复,实现全息激光投影退化图像修复。实验结果表明,所提方法图像具有较好的去噪效果和增强效果,同时,相位恢复精度高于97.0%,SSIM值达到0.9,MSE值低于0.9%,峰值信噪比高于7.14 dB,具有较优的全息激光投影退化图像相位恢复效果。

基于Duffing振子信号检测的户变关系识别方法

针对传统特征电流识别法在接收识别精度上的局限,该文提出了一种基于Duffing振子的特征电流信号检测方法。该方法利用Duffing振子系统对初值的敏感性和良好的抗噪声特性,通过观察或监测系统相轨迹变化定性分析Duffing振子系统的临界状态。融合终端发起拓扑识别命令,出线监测单元产生和发送特征电流信号,并将提取的待测信号作为Duffing振子检测系统的输入。当待测信号中含有与Duffing振子系统同频率的分量时,通过定量计算系统临界阈值,实现对已知频率特征电流信号的检测。在仿真试验中,借由加入待测信号前后系统状态变量样本熵值的变化情况,精准判断Duffing振子系统的临界阈值的变化。仿真结果证明该方法可实现对指定频率特征电流信号的高效检测,显著提升了配电网户变关系识别的可靠性。

基于小波阈值滤波和S-G滤波相结合的激光自混合干涉微位移重构

在半导体激光器自混合干涉(SMI)微位移测量中,相位信息的准确提取对于位移的高精度重构至关重要。然而,测量噪声会对SMI信号引入相位误差,位移重构精度较低。针对信号去噪问题,小波阈值去噪算法能够滤除多数信号的噪声,但该算法在SMI信号去噪中存在局部振荡的问题,使得去噪后的自混合干涉信号中出现新的干扰峰,最终识别到的干扰峰会产生错误的位移重构。提出一种基于小波阈值滤波和SavitzkyGolay(S-G)滤波相结合的SMI信号处理算法。该算法通过引入S-G滤波算法,从全局上平滑处理相位跳变点的噪声,解决了只是采用小波去噪算法而引起SMI信号的局部振荡问题。位移重构实验结果表明,基于小波阈值结合S-G滤波算法的激光自混合干涉重构信号消除了振幅处和相位跳变点之间的高频噪声,重构位移曲线保持了振动物体的原始波形特征。

混合级联型HVDC系统的后续换相失败预判方法

白鹤滩—江苏±800k V特高压直流输电工程于2022年7月1日在中国投运,在世界上首次创造性地研发应用了特高压混合级联直流输电新技术方案。基于此系统背景对逆变侧电网换相换流器(line commutated converter,LCC)进行具有一定时间裕度的后续换相失败预判。分析了LCC控制器对电气量的控制作用和模块化多电平换流器(modular multilevel converters,MMC)对LCC的电压支撑作用,明确了混合级联直流输电系统逆变侧LCC发生后续换相失败的机理。推导了逆变侧LCC在首次换相失败后恢复过程末期关断角与故障后线路传输功率最小值的关系,定义了阈值功率的概念。然后建立了关断角与阈值功率的定量关系,提出一种故障后直流传输功率最小值与功率阈值相比较的后续换相失败预判方法。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了相应的仿真模型,验证了理论分析和预测方法的准确性。

面向电力管廊外破监测的分布式光纤传感技术研究

电力管廊是城市里重要的基础设施,对其结构和状态进行监测及评估备受关注。本文针对电力管廊外力破坏监测的问题,提出一种基于衰减补偿的光时域差分曲线方差阈值定位振动事件的方案,并通过实验论证了其定位外破事件的准确性。该方案基于相敏型光时域反射系统架构,根据管廊外破事件引起的光纤振动导致光时域反射曲线在该事件位置处混乱度急剧增加的现象,对不同测量序列得到的光时域反射曲线作差,然后对光纤各位置对应的差值向量数据求方差,设定方差阈值定位外破事件。同时,考虑到光纤衰减导致方差阈值随距离增加而降低的问题,采用衰减补偿算法使光纤上任意散射位置对应相同的脉冲功率水平,从而修正光纤衰减对方差阈值的影响。实验搭建了分布式光纤振动传感系统,采用脉宽为30 ns、峰值功率为30 dBm的光脉冲,在约25 km的光纤范围,获得±3 m的定位精度。电力管廊外力破坏事件,具有低频、大扰动、持续长的特点,所提出系统方案通过曲线平均抑制瑞利散射衰落噪声,结合光纤衰减补偿校正散射信号幅值,从而将振动事件引起的光信号相位变化作为探测曲线波动的主导因素,以确保对外力破坏事件不漏报、不误报。

适用于有源区域电磁波时程精细积分仿真的大时间步长矩阵数值积分方法

时程精细积分(PITD)法是一种全波电磁数值方法,具有相当宽松的数值稳定性条件,且数值色散误差几乎不受时间步长的影响,因而近年来在电磁学领域中受到广泛关注。在有源区域的电磁数值模拟中,PITD法需要计算激励源添加引入的非齐次项所产生的矩阵积分,其计算或存在矩阵求逆运算,易不稳定,或难以在大时间步长下保证计算结果的精度,这使得PITD法的推广应用受到一定限制。该文将响应矩阵法引入有源区域的电磁波PITD仿真中,不仅避免了矩阵的求逆运算,并且能够在保证计算结果精度的条件下,增大时间步长的选择范围,提高算法的计算效率。最后,进行了实例计算,并与直接近似积分方法和数值积分方法的结果进行了对比,验证了该文所提方法的实用性和有效性。

基于自适应阈值的北斗三频周跳探测与修复方法

针对单频多普勒积分法中周跳检测量噪声大,且动态环境下固定阈值不能反映实际周跳检测量噪声的问题,设计了北斗三频多普勒积分组合法,基于滑动窗口和高度角信息构建了自适应阈值模型;联合无几何相位法对北斗三频数据进行周跳探测,以解决三频多普勒积分组合法存在不敏感周跳的问题;采用空间搜索法对周跳组合进行解算,并遵循最小1-范数原则,对北斗三频周跳进行检验修复。实验结果表明:在动态环境下,自适应阈值降低了中、低仰角卫星的周跳误探次数,该方法可探测出包括1周在内的所有周跳组合并正确修复。

基于辅助相机的景深拓展三维重建技术研究

针对面结构光三维重建中,由于重建景深的限制导致待测物在超出重建景深后出现重建错误的问题,提出了一种基于辅助相机的景深拓展三维重建技术,并借助相位阈值自适应地对重建景深内外物体进行重建。采用四步相移与互补格雷码结合的方法获取绝对相位,通过多项式拟合法对相机、投影仪进行标定。提出了借助辅助相机建立超出重建景深的相位-高度映射的方法。实验结果表明:该方法能提高重建景深范围50%左右,大大提升了面结构光的重建范围。

水土保持率:概念内涵、阈值确定及实践应用

[目的]确定全国及不同区域水土流失防治的适宜目标,帮助社会各界了解和应用水土保持率概念及相关研究成果,为促进新时代水土保持高质量发展提供有益参考。[方法]根据2019年水利部首次提出的“水土保持率”指标及其专项研究成果,阐述了水土保持率概念的内涵及其阈值确定方法。以30 m分辨率网格为空间单元,基于土壤侵蚀分类分级、土地利用、地形地貌、植被覆盖等多源地理空间数据,分析计算了全国及各省份水土保持率阈值,并解读了水土保持率系列目标在中国水土保持目标责任考核和落实中的应用。[结果]水土保持率概念的核心是表征符合自然规律并满足经济社会发展要求的水土流失防治适宜程度,远期应当包含减量、降级、增效等多维度的阈值体系,可综合评估区域水土流失防治现状及其所能达到的适宜程度。目前的水土保持率指标主要反映水土流失面积的减量适宜目标,已被用于美丽中国建设评估,并被作为中共中央办公厅、国务院办公厅《关于加强新时代水土保持工作的意见》中的核心指标。[结论]建议基于社会—生态系统范式,在全面考虑自然与社会领域综合因素影响,本地和溢出维度不同效应协同,生态和经济层面多重目标权衡的基础上,深入研究不同地区水土流失消长变化阈值及评估方法等问题。同时,围绕流域系统综合治理的有关要求,关注梯田、林草、淤地坝、坡耕地侵蚀沟等主要治理措施或重点治理对象的适宜规模与合理布局等重大问题。

耦合修正分析Al−Fe−Ni合金蠕变机理

在引入阈值应力和载荷传递系数后,对Al−Fe−Ni合金的蠕变本构方程进行耦合修正,描述该合金在300和400℃下的位错蠕变。量化结果分析及显微组织表征表明,蠕变过程中位错与共晶相间复杂交互作用是阈值应力的起源。同时,共晶相与基体之间模量的差异引起共晶相分担应力作用。此外,温度对基体及共晶相模量产生的影响差异导致高温时合金阈值应力降低,而应力转移系数增大。这些现象通过有限元模型分析得到进一步的论证。总体而言,共晶合金位错蠕变的控制机理得到了更深层次的量化认识。

硫系化合物在相变存储器中的应用概述

相变存储器具有非挥发性、存储密度高、循环寿命长、元件尺寸小、功耗低、抗辐射干扰等诸多优点,被认为是最具潜力的下一代存储器。硫系化合物材料在电压驱动下,可在高阻态和低阻态之间可逆转换,这一特性使之作为相变存储和阈值开关材料广泛地应用于相变存储领域。本文简要介绍了硫系化合物材料特性及作为相变存储和阈值开关材料的工作原理,综述了近年来硫系化合物在相变存储和阈值开关领域的应用、材料研究进展,展望了硫系化合物材料在相变存储领域的研究和发展趋势。