战略与技术前沿

• 复合材料在大飞机上的应用现状

  陈勇;吴光辉;钟科林;王士浩;

  复合材料在国内外大飞机上的应用趋于广泛，先进复合材料应用与商用飞机技术发展密不可分，其在推进商用飞机发展和更新换代的同时，复合材料技术和制造装备本身也在不断升级，两者相辅相成。国产大飞机起步较晚，在复合材料应用上基本处于追赶趋势，但是随着国产复合材料的迅速发展，商用大飞机加快实现了关键部件的装机应用，并在发展中不断创新。

  2024年02期 v.4;No.17 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 3265K]
  

专题:交通用钢与冶金智能化

• 专题介绍

  张立强;

  <正>当前，现代交通不仅仅是人们日常生活的一部分，更是推动社会进步和科技发展的重要力量。随着交通工具技术的不断突破和发展，对金属材料的性能要求也在不断提高。交通工具不仅要轻便高效，还要安全可靠，这就对金属材料的强度、韧性、耐疲劳性能等提出了更高的要求。为了满足这些需求，金属材料的研究和开发成为了现代交通发展中不可或缺的一部分。《现代交通与冶金材料》专栏致力于探索前沿领域，将现代交通的需求和冶金材料的创新发展紧密结合起来，为交通领域的发展提供坚实的材料支撑。

  2024年02期 v.4;No.17 8页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
  

• 轨道交通用钢中Ds夹杂物特征及控制

  王民章;金友林;

  为有效控制轨道交通用钢中夹杂物危害，借助扫描电镜和能谱分析对钢中DS夹杂物特征进行了分析。Ds夹杂物形状呈现典型球形，夹杂物成分主要为钙铝酸盐，尺寸在206μm左右，且周围包裹一层CaS夹杂物。通过对生产过程关键技术指标的分析，认为形成该类DS夹杂物主要原因为钙处理过程夹杂物上浮去除时间不足以及RH过程中Alt收得率低。通过优化改进钙处理工艺及RH运行工艺和洗槽工艺，取得明显效果，实现了钢中Ds夹杂物有效控制。

  2024年02期 v.4;No.17 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1266K]
  

• 基于节能降耗的钢包智能烘烤研究与实践

  吴帅;王子贤;许亮;孙世强;张超杰;张立强;

  针对某厂一号110吨钢包烘烤器的传统运行问题，特别是在使用中低热值煤气时出现的点火困难、管道压力波动导致的脱火和熄灭问题，以及在烘烤过程中只能依赖人工经验去调节煤气流量，存在滞后现象，导致钢包烘烤不够或钢包过烧，前者影响钢水出钢温降，后者影响钢包寿命，并造成了煤气能耗浪费。本文依托某厂钢包烘烤工艺，加装高精度检测设备，提出一种基于钢包烘烤的自动控制系统，该系统利用PID控制原理和闭环控制策略自动调整阀门开度大小，减小当前流量和给定流量之间的差值。系统通过建立与MySQL数据库的通讯连接，自动读取钢包烘烤热平衡计算模型煤气和空气流量数据，实现实时数据远程跟踪和报警联动。现场工业试验数据表明，本系统在自动模式下平均升温速率较原手动模式提升45.3%，并且累计消耗煤气流量降低了10.9%，达到预期目标。

  2024年02期 v.4;No.17 14-20+27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2000K]
  

• 高硅钢不同脱氧工艺下精炼渣系控制

  弓涛;庞炜光;刘庆;王现辉;冀建立;王敏;

  针对“转炉→RH精炼→连铸”工艺流程生产的高硅钢精炼渣精准控制的难题，借助FactSage7.2商业热力学计算软件，计算了两种不同脱氧工艺下合理的精炼渣系控制范围。采用A脱氧工艺（铝脱氧硅合金化工艺）时，合理精炼渣系控制范围为氧化钙含量为53%～55%，二氧化硅含量在15%～18%，三氧化二铝含量为25%～30%，氧化镁含量为3%～5%，碱度为3～5；采用B脱氧工艺（硅脱氧铝合金化工艺）时，合理的精炼渣系的主要成分范围为：氧化钙含量为53%～56%，二氧化硅含量为12%～17%，三氧化二铝含量为25%～30%，氧化镁含量为3%～5%，碱度为3～4.5。采用工业两种对不同脱氧工艺精炼渣系吸附夹杂能力进行分析，结果表明B脱氧工艺下夹杂物数量、尺寸分布方面均优于A脱氧工艺。

  2024年02期 v.4;No.17 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2082K]
  

• 铁水包脱磷工艺及自动化模型研究

  冯梦龙;陈序;李相臣;姚同路;何赛;林路;

  针对某不锈钢厂铁水包脱磷工艺脱磷率低、物料消耗波动大、自动化程度低等问题，本文开发了铁水包脱磷模型。模型直接读取PLC现场设备工艺参数，并通过二级平台读取计划、钢种标准及化验成分等信息，实现铁水脱磷工艺操作参数下达、生产设备状态和工艺参数显示、生产数据存储和历史数据报表查询等功能。采用脱磷模型的炉次平均脱磷率为93.2%，脱磷模型P成分命中误差区间在±0.015%的离线验证，在线验证命中率分别为94.2%和90%，基本达到工艺生产需求。

  2024年02期 v.4;No.17 28-32+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2144K]
  

智能交通与数字化

• 数据驱动下的传染病大流行期间大城市交通运行状况研究

  曾恬;罗斯达;邵春福;

  新型冠状病毒肺炎是近百年来人类遭遇的影响范围最广的全球性大流行病，探究新冠疫情期间不同城市交通运行状况的演变规律，对当前传染病大流行情境下的交通运行至关重要，并对未来类似情形下的城市交通治理具有借鉴作用。城市交通运行状况可由交通健康指数、拥堵延时指数等数据来表征，因此本文收集疫情放开后十个大城市近一个月的拥堵延时指数、平均车速和交通健康指数等数据，通过相关性分析、线性回归、k-means聚类分析等方法，从多个角度探究城市交通健康指数与拥堵延时指数或平均车速之间的关系，据此采用拥堵延时指数来研究各城市交通运行状况。进而基于拥堵延时指数将研究时段划分为疫情影响期、疫情稳定期、复工复产期、春节影响期这四个阶段。并在早晚高峰、疫情、春节以及跨年夜等多种情境下，从工作日和节假日多方面挖掘各城市在疫情放开影响下交通状况变化的异同点。结果表明，在疫情放开和春节假期等多种复杂因素的影响下，交通健康指数仍能由拥堵延时指数或平均车速线性表征，交通健康指数存在一定程度的冗余，用拥堵延时指数等更易获取的数据就能够描述城市的交通运行状况。此外，疫情消退过程中，工作日早晚高峰出行的不均衡性较小，而节假日早晚高峰出行的不均衡性较大，达到40%。

  2024年02期 v.4;No.17 33-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1887K]
  

• 不同级别横风下虚拟轨道车辆动力学性能研究

  张弛;朱涛;张卫华;王超;黄文杰;

  为了研究虚拟轨道车辆在不同级别横风下的动力学性能，基于非线性胎地耦合关系建立了3编组虚拟轨道车辆多体动力学模型，研究虚拟轨道车辆在AW0和AW3状态下，不同级别横风对其胎地垂向力、抗倾覆稳定性、抗侧滚性能等主要动力学指标的影响。结果表明：AW0状态且低速工况下，不同风级的风载和运行速度对各编组车辆影响较小，车辆动力学性能等指标基本一致；AW3状态下，各个指标值均随着运行速度和风级的提高而增大，且AW0状态下车辆的抗倾覆稳定性总体上优于AW3状态；针对各编组车辆而言，中间车的抗侧滚性能优于头车和尾车，其中尾车的抗侧滚性能最差，但各编组之间的抗倾覆稳定性相差不大。

  2024年02期 v.4;No.17 43-48+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2286K]
  

• 解析出行即服务（MaaS）及其在我国的发展对策研究

  杨涛;何小洲;傅鹏明;

  针对当前国内出行即服务发展过程中存在的认识误区，本文从国内外MaaS发展情况和具体的实践工作出发，全面解析了出行即服务的内涵、外延及主要特性；阐述了按照服务范围不同和服务目的差异的出行即服务系统分类，并提出了初级、中级、高级和理想级四种形态分级。从我国实情出发，提出中国式出行即服务未来发展需提升战略认识、加强规划引领、强化三网融合、开展先行先试以及成立区域性联盟等对策。

  2024年02期 v.4;No.17 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K]
  

• 基于磁流变阻尼器高速列车半主动座椅悬架控制方法对比研究

  郭力荣;李国顺;陈璨;张义超;张红卫;宫岛;

  在建立了高速列车“座椅-车体-构架”三自由度模型系统基础，分别提出了基于磁流变阻尼器的MPC控制、天棚阻尼控制、模糊控制半主动控制策略，并进行仿真分析。研究结果表明：与被动控制相比，施加半主动控制后的座椅振动加速度均方根值均有所减小，其中采用天棚控制、模糊控制和MPC控制的座椅加速度均方根值分别减少了25.37%,17.67%和16.38%；从频域角度而言，三种控制方法都能降低座椅5 Hz频带内的振动幅值；虽然天棚阻尼控制对座椅5 Hz频带内的幅值降低最大，但同时会造成座椅5 Hz以上的振动幅值增加，而MPC和模糊控制方法对座椅5 Hz以上的振动幅值没有明显影响。

  2024年02期 v.4;No.17 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K]
  

工程建造与维护

• 混凝土结构钢筋锈蚀无损检测方法研究进展

  周佳骏;李丹;

  钢筋混凝土结构性能优良并且成本低廉，广泛应用于基础设施建设和工业民用建筑中。在外部荷载和环境侵蚀等因素的作用下，结构中的钢筋不可避免地出现锈蚀情况，降低了结构的安全性和耐久性，导致高昂的维修费用。对混凝土结构钢筋锈蚀情况进行定期检测，对于确定锈蚀出现后结构的承载力、预测结构剩余寿命等有直接意义。经过多年发展，融合了多学科理论，钢筋锈蚀无损检测技术已经应用在一些实际工程上。但是现代工程建设对锈蚀检测技术提出了更高的要求，尤其是在大数据和机器学习等新一代信息技术的推动下，钢筋检测方法面临着向数字化、自动化和智能化的产业变革和技术升级。为了推动钢筋混凝土结构检测技术和评价体系的进步，本文对钢筋锈蚀无损检测的主要方法进行了总结评述，重点探讨新兴智能感知技术在钢筋锈蚀检测方面的应用和研究成果，提出现有技术面临的挑战，展望其未来发展方向。

  2024年02期 v.4;No.17 62-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2915K]
  

• 不中断交通条件下的悬索桥吊索更换方案及托换装置设计

  尚进;杜高明;耿晓丽;朱沈阳;谷强;

  为研究不中断交通条件下的长吊索更换技术，本文以某悬索桥吊索更换工程为背景，根据原吊索的构造特点，考虑托换装置在主缆上的不同安装方式，设计出骑跨式和销耳式2套吊索更换托换装置。通过对托换装置、张拉系统、反力梁的设计构造分析，换索过程中结构的受力性能分析，比较了2套方案的优劣。结果表明：吊索更换过程中2套托换装置的传力路径基本一致，由于销耳式托换装置设计方案中锁夹的构造形式与永久索夹相同，施工时选用了销耳式托换装置。

  2024年02期 v.4;No.17 77-81+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1511K]
  

材料装备技术与应用

• 基于新型热管理集成架构的余热回收特性研究

  汤五洋;陈涛;王国春;

  基于R134a冷媒提出了一种新的热管理集成架构，利用9通阀模式切换实现回收电池电机余热，主要通过压缩机能耗和COP两项指标评估其低温行车工况下的余热回收效果。本文进行了AMESIM系统模型搭建，并基于基础工况试验数据进行了仿真模型标定，保证了模型可信度；同时本架构和其他架构进行了仿真对比。仿真结果表明：本文研究的集成架构在寒冷低温环境下，热泵模式可回收利用电池电机两大废热，余热回收量高达到3.412 kW；系统能量消耗减少至0.62 kW，相对传统热泵系统降低了50.34%；系统COP最高可达4.465，相对传统热泵系统大幅度提升了50.39%，为增加新能源车低温续航能力提供了有力保障。

  2024年02期 v.4;No.17 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1763K]
  

• 碳含量对船体钢耐蚀性的影响

  高峰;周乃鹏;李健;罗小兵;柴锋;杨才福;

  通过干湿循环腐蚀试验模拟热带海洋大气环境，采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、动电位极化曲线、阻抗谱测试等表征手段，研究了不同碳含量对船体钢耐蚀性的影响。结果表明，降碳会减少钢中珠光体含量，使腐蚀产物中具有稳定结构的α-FeOOH的比例增加，从而提高基体的电位，并使得腐蚀产物膜层电阻和电荷转移电阻增大，形成粘附性好、稳定、致密的锈层，表现出良好的耐蚀性。

  2024年02期 v.4;No.17 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K]
  

• 征稿启事

  <正>《现代交通与冶金材料》是由江苏省科学技术协会主管,江苏省综合交通运输学会、江苏省金属学会主办,东南大学、中南大学、江苏省产业技术研究院协办的学术期刊,旨在建设现代综合交通运输与冶金材料领域科技创新的窗口阵地和学术思想交流的重要平台,开展跨学科上下游产业链技术研讨活动,实现供需信息互通,推动“需求、研发、应用、反馈、再研发、提升”良性循环,推动产业集群创新发展,打造具有国际视野和业内影响力的核心期刊。

  2024年02期 v.4;No.17 95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
  
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