德国针对收缩城市的研究及策略:以莱比锡为例

本文对德国收缩城市的研究进行概述,并以莱比锡——一座经历长期人口减少、如今实现城市再发展并且活力复兴的城市为例,对德国的收缩城市再发展策略进行分析:包括强调收缩城市产业升级转型、创造就业岗位、房屋供求平衡、城市住房条件改善和城市活力及吸引力提升;最后,文章总结莱比锡城市收缩再发展的经验,为国内收缩城市的研究及发展战略提供参考。

大功率整流系统谐波功率特性及其对电能计量的影响和节能分析

为解决现有大功率整流系统在计及谐波情况下电能计量及节能等方面遭遇的现实问题,本文对谐波功率特性及其对系统电能计量与效率的影响进行了研究。首先介绍了基波电能计量方案,以三相整流电路为例,研究了功率流向及功率计算,并探讨了电源含与不含谐波情形下系统总有功功率与基波功率的关系。其后,研究了无滤波、网侧滤波及感应滤波下谐波功率的特点及其对系统电能质量与效率的影响。仿真与工程试验结果表明:谐波是由基波转化而来,其回送功率必然引起总功率与基波功率的不平衡;感应滤波方式在谐波抑制、减小系统谐波损耗及节能方面具有优势。

应用感应滤波原理构建的直流供电系统

提出一种由感应滤波原理构建的直流供电系统,该系统主要由相控6脉波大功率整流桥和感应滤波整流变压器组成。基于超导回路磁链守恒原理,从场的角度描述了感应滤波的工作原理;建立了感应滤波的谐波模型与等值解耦电路模型,从路的角度推导了感应滤波的阻抗条件,说明了滤波回路总阻抗对滤波效果的影响。通过对直流415V,22kA样机系统的现场测试,验证了理论分析的正确性,同时表明,整流变压器铁心中谐波磁通大为降低,主要特征谐波电流大部分在整流变压器的二次侧和滤波侧流动,对网侧而言,滤波效果好、功率因数高,在谐波治理的同时提高了系统运行效率。

基于感应滤波的大功率整流系统原理分析及综合节能设计

针对现有大功率工业晶闸管整流系统谐波污染严重和损耗大的现状,提出了一种基于感应滤波的新型绿色节能直流供电系统。该直流系统以新型整流变压器为核心,通过滤波绕组及外接LC全调谐支路构成谐波抑制回路,实现就近的谐波抑制和无功功率补偿。不同于传统的无源和有源滤波技术,该滤波方案能大大降低变压器铁心的谐波磁通,具有良好的滤波和节能效果。本文在滤波原理分析的基础上,从综合节能的角度,在系统及其关键部件的节能设计、谐波就近抑制节能以及无功功率就近补偿节能三个方面对新型直流供电系统的节能进行综合设计和分析。工程实例证明了其具有良好的谐波抑制和节能效果。

一种用于中高压静止无功补偿的晶闸管光纤触发改进电路及其设计

为更好地解决晶闸管阀触发系统的高电压隔离问题,设计了一种可用于中高压静止无功补偿设备的晶闸管高位耦合取能与光纤触发系统。给出了光纤触发系统的结构,在实用的晶闸管过零检测电路基础上,对高位耦合取能电路进行了分析与设计,运用OrCAD/PSpice软件,针对RC回路参数对充电电路的影响进行了仿真,并根据取能电路的特点设计了晶闸管脉冲放大电路。光纤收发器采用HFBR-x4xx系列,利用光纤实现了高低压的电气隔离,有效提高了触发系统的抗干扰能力。仿真和实验结果表明了取能电路的可靠性和稳定性、脉冲放大电路的简单实用和低成本等特点以及光纤触发系统的抗干扰能力强、分散性小等优点,特别适用于中高压无功补偿用晶闸管的触发。

镍基合金焊缝金属热裂纹及接头强韧性的研究进展

综述了镍基合金焊缝金属在热裂纹及接头强韧性方面的最新研究进展,得出:1)焊丝中添加Nb、Al、Ti、Ce等合金元素可降低焊缝金属高温失塑裂纹敏感性,添加Mn和Mg可抑制S、P、Si、Bi等低熔点化合物的生成,控制药芯组成中TiO2、SiO2、ZrO2、MnO2等造渣剂之间比例关系,有助于提高焊缝金属抗热裂纹性;2)采用合适的焊接工艺可有效避免焊缝金属热裂纹的产生,其中,激光焊、电子束焊等新型焊接工艺对焊缝金属热裂纹的影响逐渐成为研究热点;3)采用固溶+双级时效的焊后热处理工艺,可改善焊接接头的强韧性,焊丝中添加Al、Ti、Nb、Mo、Mn等合金元素可提高焊接接头抗拉强度,但随着Mn质量分数的增加,接头冲击韧性降低.

高品质高可靠性钎料的技术发展及应用

结合国际高品质钎焊材料的研究现状和未来发展方向,总结了新型铝基钎料、银基钎料、铁基钎料及钎焊技术的国内外最新研究进展与应用成果.AlSiCu基低熔点钎料具有较高的强度和较好的耐腐蚀性能,特别是添加微量稀土元素后能通过变质作用降低表面张力和促进界面元素扩散,适用于高强度铝合金、铝-钢、钛合金的连接.新颖的纳米多层膜低温钎料及涂层制备技术取得一系列新的研究结果,与钎焊技术相结合具有良好的应用前景;特殊的钎焊新技术,如超声波辅助钎焊、等离子-激光复合钎焊为实现无钎剂和非真空环境下材料的液相连接提供了新的解决方案.

非金属材料激光连接工艺与接头性能研究进展

综述了玻璃、陶瓷、聚合物、块体金属玻璃(bulk metallic glass,BMG)等非金属之间及其与金属的激光连接工艺和接头性能的研究进展,分析了激光焊功率、焊接速度、离焦量和施加压力对接头性能的影响;对比了飞秒激光和纳秒激光对金属与玻璃接头剪切强度的影响;探究了玻璃与金属、陶瓷与金属以及陶瓷与聚合物的连接机理及其影响因素;通过添加过渡层,解决了高硼硅玻璃在可伐合金表面的开裂问题,在金属表面制备氧化膜,促进了界面结合,提高了接头性能,同时采用焊前预热和焊后缓冷热处理工艺有效降低了焊后应力,减少了裂纹的产生.

退火处理工艺在纳米多层膜材料研究中的应用进展

与传统块状材料相比,纳米多层膜因其小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,表现出独特的光、磁、电、力学和热学性能,可作为光电材料、光吸收材料、电磁波吸收材料、磁记录材料和低温连接材料,被广泛应用于光学器件、半导体、电磁防护、加工制造、表面防护以及电子封装等领域。纳米多层膜的微观结构与宏观物理力学性能具有强烈的尺度效应。由于受制备工艺所限,纳米多层膜内部存在的空位、位错等缺陷导致其在复杂服役环境中难以完全满足耐热、耐磨和耐腐蚀等要求,限制了纳米多层膜的发展。而在集成电路和芯片制造领域,纳米多层膜器件常处于偏离常温的苛刻工作环境中,具有较高表面自由能的亚稳态纳米多层膜在受热情况下会通过两相互扩散、层内脱离和界面结构变化等方式,趋向达到低能量的稳定结构,从而破坏了多层膜内部的微观结构,导致其熔点降低、超硬等特性消失或减弱。因此,研究纳米多层膜的微观结构演化、热稳定性及其失效机理,直接关系到纳米多层膜体系的服役寿命和可靠性。退火工艺作为一种常见的热处理手段,被广泛应用于消除金属内部的缺陷,从而达到改善材料性能的目的。对于在高温条件下工作的纳米多层膜,退火工艺也是延长其使用寿命的有效手段。目前退火工艺在纳米多层膜研究中的主要应用方向有:(1)通过改变退火温度、保温时间和冷却速度,改善纳米多层膜的性能;(2)通过提高退火上限温度,研究退火温度对纳米多层膜热稳定性的影响,获得保持微观结构稳定的临界温度。研究发现,适当的退火工艺可以细化纳米多层膜的晶粒结构,增加致密度,降低缺陷密度,诱导产生特殊结构,增强原子与位错的交互作用,从而提高薄膜的透光率,改善薄膜光学性能或磁学、电学和力学性能;(3)在一定温度区间内对纳米多层膜进行退火,通过TEM、XRD等手段观察多层膜内部界面的结构变化、原子扩散情况及新的物相生成情况,从而研究了纳米多层膜的结构稳定性、化学稳定性和力学稳定性。本文综述了退火工艺在纳米多层膜改性以及热稳定性研究中的应用进展,讨论了退火工艺对纳米多层膜性能(光学性能、磁学性能、电学性能、力学性能)的影响。重点介绍了退火处理温度对不互溶纳米多层膜体系热稳定性和组织演变的影响机理。最后指出了退火工艺在纳米多层膜研究中的进一步应用方向,以期对高强度、高热稳定性纳米多层膜的设计制备及在材料焊接/连接、集成电路、切削刀具、吸波涂层等领域的广泛应用提供重要的理论和应用价值。

药芯组成及工艺参数对ENiCrMo3T0-4焊丝电弧稳定性的影响

采用汉诺威弧焊质量分析仪研究了ENiCrMo3T0-4药芯焊丝中药芯组成及焊接工艺参数对电弧稳定性的影响.结果表明,随着焊丝药芯组成中CaO/(SiO_2+TiO_2)的减小,熔渣碱度越小,焊接电弧稳定性越好;相比电压标准差/电压变异系数、电流标准差/电流变异系数和燃弧时间变异系数,短路时间标准差/短路时间变异系数和燃弧时间标准差更能准确地反映焊接电弧稳定性;在正常焊接工艺参数范围内,随着工艺参数的增大,焊接电弧稳定性越来越好.

“点”“域”结合法在低频振荡分析中的应用

随着互联电网规模的不断扩大,大区互联电网区域间的低频振荡已成为威胁电力系统安全的重要因素之一。基于传统的希尔伯特-黄变换(HHT)和复奇异值分解(C-SVD),本文提出了一种"点""域"结合的低频振荡分析方法。对于测量"点",也就是单一的测量信号,首先对滤波去噪以后的信号进行经验模态分解(EMD),得到固有模态函数(IMFs),并建立虚拟空间场来分析IMFs之间的能量分布关系,然后利用Hilbert变换来计算主导振荡模态的时变振荡参数;对于测量"域",利用C-SVD来提取主导振荡模态的动态时变特性和能量空间分布。通过比较"点"和"域"的计算结果来确定主导振荡模态的时变振荡参数和空间分布。仿真算例和实测数据的计算结果证明算法的可行性和有效性。

纳米材料在无镀铜焊丝中的研究现状

无镀铜焊丝是未来气保护实芯焊丝的发展趋势.综述了纳米材料在无镀铜焊丝中的研究现状,得出:1)无镀铜焊丝表面的纳米涂层使自腐蚀电位正向增加,焊丝的耐蚀性增强;焊接时熔滴细化,熔滴过渡频率加快,电弧稳定性增强.2)纳米添加剂在摩擦界面通过物理吸附或摩擦化学反应成膜、"微滚珠"、"微抛光"等机制降低摩擦副的摩擦因数和磨斑直径,为减少无镀铜焊丝导电嘴磨损提供了理论指导.

工艺参数对可伐合金/DM308钼组玻璃激光焊接接头结合性能的影响

采用YLS-6000型光纤激光器对可伐合金4J29与钼组玻璃DM308进行激光焊接,研究了工艺参数对接头强度和界面结构的影响,分析了界面元素扩散行为.结果表明,激光功率为700~800 W,焊接速度为4.5 mm/s,离焦量为0时,接头抗剪强度达到最大值,为10.97 MPa;4J29/DM308激光焊接头界面结合良好,存在反应层,分界线清晰可见.玻璃侧有大量气孔产生,界面某些部位存在少量气孔,导致产生微裂纹;在高温条件下,元素扩散越均匀,界面反应生成Fe_2SiO_4越多,接头强度越高.

中间层对可伐合金4J29/钼组玻璃DM308激光焊接接头结合性能的影响

采用YLS-6000型光纤激光器对可伐合金4J29与钼组玻璃DM308进行激光焊接,研究了中间层对接头强度、界面结构和界面结合机理的影响,分析了界面元素的扩散行为.结果表明,Mo-Mn-Ni中间层可以减少接头边缘较大的裂纹,Ni2O3-MnO2-B2O3中间层可以减少玻璃侧的微裂纹和气泡数目;4J29/DM308激光焊接头承载能力最弱的部位为靠近玻璃侧,穿过气泡发生断裂,Mo-Mn-Ni中间层接头的抗剪切强度最大为10.96 MPa,Ni2O3-MnO2-B2O3中间层接头抗剪切强度最大值为13.46 MPa;Ni2O3-MnO2-B2O3中间层接头界面过渡层的厚度大约为30～40μm,过渡层存在明显的枝晶生长,接头界面XRD相分析结果表明,界面过渡层为Fe和Si立方晶系的复合氧化物FeSiO3和Fe7SiO10,接头界面EDS分析结果表明,Fe,Co,Ni等元素在整个界面区域内发生了扩散融合,界面结合主要靠化学反应和元素扩散连接.

纳米多层膜及其在材料连接应用中的研究进展

纳米多层膜由于尺寸效应,存在熔点降低现象,应用于温度敏感材料的连接具有明显优势。同时由于多层膜层剧烈而快速的自蔓延放热反应,应用于连接时可以提供巨大热量。一方面可作为中间层辅助钎焊或扩散焊接;另一方面可作为独立热源为连接提供热量。纳米多层膜反应过程的实时观察受到单镜头拍摄速度和测量精度等条件的限制,而分子动力学模拟的应用为纳米多层膜反应机理研究拓展了新的思路。

反应性纳米多层膜的机理研究及其应用

介绍了反应性纳米多层膜常用体系、燃烧反应机理及性能,并综述了其在异种金属连接、金属与非金属连接、电子封装以及其他方面的应用。得出以下结论:随着对微观反应机制研究的深入,分子动力学模拟方法和原位动态电子显微技术成为研究反应性纳米多层膜微观反应机制的两种必备技术;从自蔓延反应辅助软钎焊到直接作为钎料应用于瞬间液相扩散连接,反应性纳米多层膜的应用领域逐渐扩大,并有向非连接应用方向发展的趋势。

基于改进希尔伯特–黄变换算法的电力系统低频振荡分析

作为一种非线性时变信号处理方法,希尔伯特–黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)已经被应用到电力系统低频振荡的分析中。分析经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)过程中存在的端点效应和模态混叠现象。针对EMD分解过程中的端点效应问题,通过4种端点延拓方法的比较,得出适合电力系统低频振荡信号分析的延拓方法。在介绍频率偏差法基本原理和适用范围的基础上,提出利用频率偏差法来解决EMD分解中存在的模态混叠现象,并建立基于极值点对称延拓和频率偏差原理的改进HHT算法。测试信号和仿真算例证明频率偏差法可有效地解决信号在EMD分解过程中的模态混叠现象,扩大了HHT在低频振荡信号分析中的应用范围。

面向小样本遥感解译的空间置弃FCN模型

针对当前缺少大型遥感数据集,复杂深度学习语义分割模型优化难等问题,文章通过改进经典全卷积网络(Fully Convolutional Network,FCN)模型,提出了一种面向小样本遥感数据集,联合批归一化和空间置弃方法的智能解译语义分割模型,为解决小样本数据集过拟合问题提供新的思路。首次将空间置弃层引入FCN模型,并设计和实验了8组具有不同模块和网络结构的模拟场景。研究结果表明,不对原始小样本数据集进行数据增强处理,通过在不同位置增加若干数量的空间置弃层可有效抑制过拟合;对比8组实验场景结果,文章提出的改进模型在抑制过拟合、提升模型精度和模型收敛速度上的综合表现最优;集成于模型框架中的空间置弃层可以有效实现自学习降维,为复杂高分遥感图像解译提供有意义参考。

固体润滑剂对无镀铜焊丝导电嘴磨损性能的影响

采用扫描电镜和体视显微镜研究了固体润滑剂对无镀铜焊丝导电嘴磨损性的影响.结果表明,随着固体润滑剂成分的改变,导电嘴磨损形式发生变化,导电嘴质量损失率和导电嘴孔径磨损率随之改变;焊丝表面涂敷以石墨+纳米Fe2O3和石墨+纳米Fe3O4为主的固体润滑剂时,磨损形式以轻微磨粒磨损为主,导电嘴质量损失率和孔径磨损率显著降低,分别为0.27%和0.31%、16.2%和22.3%,导电嘴温度是影响固体润滑剂润滑性的重要因素,以石墨+纳米Fe2O3和石墨+纳米Fe3O4为主的固体润滑剂能实现从室温到较高温度范围内的连续润滑.

焊缝金属硅锰质量比对小电流焊接不锈钢药芯焊丝熔滴过渡及电弧稳定性的影响

采用自制熔滴收集装置、高速摄影仪、电弧焊质量分析仪研究了在电流小于100A条件下焊接时焊缝金属中硅锰质量比对E308LT0-1不锈钢药芯焊丝熔滴过渡及电弧稳定性的影响。结果表明:随着焊缝金属中硅锰质量比的增大,焊接过程中大尺寸熔滴占比先降后增,小尺寸熔滴占比先增后降,当硅锰质量比为0.311时,小尺寸熔滴占比最大,大尺寸熔滴占比几乎最小;不锈钢药芯焊丝的熔滴过渡形式主要为非轴向短路过渡,当硅锰质量比为0.311时,熔滴过渡最平稳,飞溅程度最低,电弧稳定性最好。