DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 热力学计算结果与讨论 在高铝褐铁矿的直接还原过程中，随着温度的不断升高，开始发生固定碳的气化反应，即反应式(1)： (1) 随着固定碳的气化反应发生，铁氧化物的还原反应同时进行。根据铁氧化物的还原特性，其被还原的反应是逐渐进行的。主要发生的反应如下式(2)~式(5)： (2) (3) (4) (5) 观察式(1)~式(5)，由于反应前后气体体积不变，所以体系压力不会引起反应自由能的变化。因此，只需讨论平衡气相组成 与温度T的关系。根据进行热力学计算可得到各反应的平衡气相组成与温度的平衡曲线，如图2所示。 从图2中可以看出，当温度在700 K以下时，由于固定碳的气化反应基本没有发生，因此在图2中I区内因为缺少CO导致反应都没有发生。当温度 > 700 K时，II区反应开始进行，主要包括固定碳的气化反应和氧化物的还原反应。其中高铝褐铁矿中的铁氧化物经过Fe 2 O 3 →Fe 3 O 4 →FeO各级反应后，逐步被CO还原成金属Fe。当反应达到a点时，开始生成金属Fe，此时a点的反应温度约为980 K，平衡气相中CO的体积分数约为62%。当体系处于b点和a点之间时，Fe 3 O 4 会在CO的作用下继续还原，此时 图1. 原料X射线衍射分析结果 图2. 固定碳直接还原铁氧化物的气相平衡图 会有FeO产生。b点的反应温度约为900 K，平衡气相中CO的体积分数约为43%。因此，当温度 > 700 K时，在高铝褐铁矿直接还原体系中，温度和CO体积分数会共同影响体系中氧化物的还原反应。 根据图2可知，当还原体系温度 > 700 K时，开始发生了铁氧化物的还原反应，开始有FeO产生。这时体系内可能发生的反应有： (10) (11) (12) (13) (14) (15) 其中，反应式(10)~(12)为固相反应，根据热力学数据对反应式(10)~(12)进行计算，得到反应的吉布斯自由能变化 与温度T的关系如图3所示。 从图3中可以看出，在700 K~1400 K的温度范围内，还原过程中FeO、Al 2 O 3 、SiO 2 之间的固相反应均可自发进行。当温度在700 K~1100 K范围内时，FeO首先与SiO 2 反应生成 ，其次与Al 2 O 3 反应生成 ，最后与SiO 2 反应生成 。当体系温度大于1100 K时，FeO会首先与Al 2 O 3 反应生成 ，然后再与SiO 2 反应生成 。 由于反应式(13)~(15)前后气体体积不变，所以体系压力不会引起反应吉布斯自由能的变化。因此，只需讨论平衡气相组成 与对反应吉布斯自由能的影响。根据公式 对反应式(13)~(15)进行热力学计算，得到 与温度T的平衡图，如图4所示。 由图4可知，总体而言当还原体系温度大于700 K时，各反应进行的完全程度为(14) > (13) > (15)。同时，反应式(13)、(14)、(15)对体系中CO含量要求较高，需要在较高的CO浓度下，反应才能发生。 图3. 高铝褐铁矿直接还原过程中固相反应 与温度T的关系 图4. CO与固相反应产物的气相平衡图 在直接还原体系中 和温度T对反应式(13)、(14)和(15)的影响规律类似，表现为随着温度的升高，反应进行对CO含量的要求逐渐降低。从图4中三条曲线还可以看出各反应物在相同CO含量和温度下的反应活性顺序为 。
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user: 4. 结论 1) 当反应温度为980 K、平衡气相中CO的体积分数为62%时，高铝褐铁矿的直接还原过程中开始生成金属Fe。 2) 在高铝褐铁矿直接还原过程中，当体系温度在700 K~1100 K范围内时，反应产物生成的先后顺序为 ， ， 。当体系温度大于1100 K时，反应产物生成的先后顺序为 ， ， 。 3) 在相同CO体积分数和还原温度下，三种化合物的稳定性顺序为： 。
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user: 摘 要 在分布式电源快速推广和电力市场改革的背景下，考虑将分布式电源资源纳入到电力市场竞争中，为电网提供更加高效、灵活的电力供应的同时，保障整个供电系统的安全稳定运行和经济调度。本文在充分分析分布式电源的发展历程和现实时代背景的基础上，借鉴电力需求侧自动需求响应的概念，提出了基于分布式电源的自动发电响应，并相应地给出了可执行的分布式电源自动发电响应策略，本文还进一步创新地设计了实现分布式电源集群能量优化管理系统的系统网络架构。本文对于分布式电源自动发电响应的积极探索，能够使分布式电源在电力市场改革的新时代背景下充分发挥其清洁、灵活的优势，能够为分布式电源与电网的协调发展提供可行的方向。 关键词 :分布式电源集群，自动发电响应，智能电网调度，能量优化管理 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 分布式电源具有投资成本低、建设快、运行维护费用低、灵活性高和节能环保等显著优点 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。在能源资源逐渐枯竭和环境急剧恶化的社会大背景下，分布式电源的出现，为我们提供了一种新兴的清洁自然能源利用方式，将分布式电源与大电网有机结合是降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性的可行方式，同时也是我国电力行业实现可持续绿色发展的方向 [ 1 ] [ 4 ] 。我国政府清楚地认识到分布式电源的独特优势，适时地出台了相关的分布式电源发展扶持计划，在一定程上促进了分布式电源的飞速发展 [ 5 ] [ 6 ] ，但与此同时，高渗透率的分布式电源给电网的安全稳定运行和经济调度带来了巨大的挑战。 大量分布式电源的接入，给配电网带来了诸多挑战和影响。文章 [ 7 ] 将分布式电源大量接入电力系统后的影响按建设时间顺序分为：含分布式电源的电力系统建设时期、运行时期及发生故障时期，并详细地阐述了各个时期的突出问题。电力系统建设时期，分布式电源的接入使得系统的负荷预测、故障电流的大小和方向、持续时间和节点电压的变化更加复杂，随着分布式电源在电力系统中的比重越来越大，配电网络必须慎重考虑与分布式电源的配合，并积极地寻求含分布式电源的电力系统规划和分布式电源出力预测的有效方法 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。 电力系统运行时期，受到分布式电源的随机性和波动性的影响，保持实时的频率和电压的平衡将变得非常困难 [ 10 ] ；分布式电源的运行方式和控制特性的不确定性，将会造成电网潮流的大小和方向变化具有一定的随机性，使得传统的潮流计算方法不再适用 [ 11 ] [ 12 ] ；分布式电源采用基于电力电子技术的逆变器接入配电网，与传统电网的方式有很大不同，开关器件的频繁开关易产生开关频率附近的谐波分量，对电网易造成高频和高次谐波污染 [ 13 ] [ 14 ] 。电力系统发生故障时期，由于分布式电源系统没有检测到停电状态将自身切离，而是继续供电与周围负荷形成了不可控制的自给供电孤岛的现象，孤岛效应的产生可能会影响电能质量甚至损坏电气设备，严重时可能会危及维护人员的人身安全 [ 15 ] [ 16 ] 。 针对大规模、小容量的分布式电源的接入带来的诸多挑战，许多学者和研究人员就不同的问题开展了细致的研究，也取得了许多可喜的成果。文献 [ 8 ] 中论述了未来发挥分布式电源的联网效益需要重点注意和研究的方向，为分布式电源的并网研究指明了方向。文献 [ 1 ] 中重点介绍了利用智能电网技术，有机地融合高级传感、通信、自动控制等技术，提升电网的自我管理能力、自我恢复能力和兼容性，进而实现与分布式电源的实时互动和协调运行。近年来，许多学者提出利用先进的电网控制技术和概念，如微电网、虚拟发电厂、主动配电网和源网荷互动等 [ 17 ] [ 18 ] ，充分利用传统的发电资源和储能资源来平抑大量分布式电源接入带来的影响，但大多只是停留在理论探索和示范实验工程阶段，很难有效地协调大电网与分布式电源之间的关系。 分布式电源接入电网产生的一系列问题，归根结底是由于分布式电源无法得到有效的监控和运行管理。针对配电网中大规模、小容量分散的分布式电源无法得到有效的监控和运行管理的问题，本文提出了可实现分布式电源集群能量优化管理的系统网络架构，并在此架构下借鉴电力市场的自动需求响应的概念，创新性地提出了适用于分布式电源的自动发电响应，并基于不同的场景给出了不同的自动发电响应激励策略。本文提出的分布式电源自动发电响应策略能够有针对性解决大规模分布式光伏接入给电网带来的潜在威胁，也可进一步推广应用于分布式电源参与电力市场竞争的场景。
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user: 2. 分布式电源自动发电响应 2014年10月，国家能源局，国务院扶贫开发领导小组办公室联合印发了《关于实施光伏扶贫工程工作方案》，决定利用6年时间组织实施15GW光伏扶贫工程 [ 19 ] 。近年随着光伏扶贫项目在全国的大量推进，几千瓦的小容量分布式光伏大量增加，通常一个扶贫项目就会增加数百户分布式光伏发电，这些项目确实给贫困农户带来了实际利益，但这种整个区域连片的小容量分布式电源随着整体发电规模和容量不断增大，其对电网的规划、运行、安全和稳定性将带来极大的挑战，需要积极谋划解决限制分布式新能源发电持续发展的技术问题。 光伏扶贫的地区多是负荷水平较低的农村和偏远山村地区，扶贫项目建设的光伏分布式电源集群出力的随机性容易造成区域配电网的不稳定和电力调度的困难。光照资源充足时，光伏分布式电源集群的出力可能远超过扶贫区域的负荷水平，如果无理由的大量弃光会造成扶贫对象的利益损失；光照强度波动幅度较大时，势必会造成区域电网频率和电压的波动，同时也会使得区域电网投入较多的备用调度资源。总之，对扶贫项目建设的光伏分布式电源集群需采取合理的区域管控手段，保障电网的安全稳定运行、经济调度和扶贫对象的合理利益。 综合考虑到电网的安全稳定运行、经济调度和贫困农户的实际利益，本篇文章考虑将分布式电源以集群能量优化管理的方式参与到电力市场竞争中，通过对分布式电源进行实时的状态监测和运行管控，构建区域级别的分布式电源运行管控中心，针对不同电网运行状态和分布式电源出力状态，采取相应的分布式电源自动发电响应策略，达到整个扶贫区域分布式电源与电网的友好互动，同时也能够保障扶贫对象的收益和电网的安全。本文针对不同的电网运行状态和光伏分布式电源出力状态，设计了多种可行的分布式电源的发电需求响应激励策略，能够通过分布式电源集群能量优化管理系统提供更加高效灵活的电力供应，提高整个供电系统的安全性，同时也将有助于改变能源结构、提高清洁自然能源利用率和减少环境污染。 通过建立分布式电源区域管控中心，并与扶贫对象达成参与电力市场竞争和区域管控的协议，即可针对不同的电网运行状态和分布式电源出力状态，实施相应的分布式电源自动发电响应策略，并给予扶贫用户相应的补偿。如图1所示，目前设计的激励策略主要有六种：发电平稳性激励，分时有序发电激励，发电低谷停机补偿激励，发电高峰限制激励，直接控制补偿，高能效补偿激励。发电平稳性激励，主要面向出力平稳的分布式电源的激励措施，通过发电平稳性补偿激励用户采用合理的措施，保持分布式电源出力的平稳性；分时有序发电激励，主要考虑到负荷变化的特性，通过此项激励措施，保证分布式电源的出力和负荷变化情况大体匹配；发电低谷停机补偿激励，主要考虑的是分布式电源的出力难以达到一定额度，不予以并网接入的情况；发电高峰限制激励，则考虑的是电力供应充足而负荷不足的情况，采取适当控制来限制分布式电源的出力；高能效补偿激励，主要是对能源转换效率较高的分布式电源进行一定补偿，鼓励用户不断提高分布式电源的能效。 可以看出，分布电源的自动发电响应具有经济效益、发电响应和负荷需求三个不同的维度。分布式电源发电响应策略的提出，不仅能够满足电网的发电与负荷需求相匹配的需求，还能保障扶贫对象的实际利益需求，最为重要的一点在于分布式电源自动发电响应，内在地保障了电网的安全稳定运行和经济调度的需求。
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user: 3. 分布式电源集群优化管理系统架构 新能源发电技术和分布式电源的高速发展，柔性输变电设备和电动汽车等大规模推广应用，需求侧响应和电力市场的深化改革的实施，使得中国未来电网的发电、输电、用电形态和运营模式都将发生重大变 [ 20 ] [ 21 ] ，因此研究适用于未来互联大电网协调调度和运行控制的网架结构具有深重的意义。文献 [ 20 ] 对中国未来互联特大电网的运行控制需求，分析了未来电网调度技术支持系统的业务需求，提出了“物理分布、逻辑统一”的全网集散式调度与控制技术支持系统的架构。针对传统电力调度自动化系统架构存在的信息孤岛和软件设计的高耦合度问题，文献 [ 21 ] 提出了一种基于面向服务架构(SOA)的智能电网调度控制系统架构的解决方案，对传统自适应代理模型进行了优化，能够更好地实现多代理系统的独立自治、灵活和协作的目标。本文基于光伏扶贫项目的现实背景提出的分布式电源自动发电响应策略，同样也需要相应的分布式电源集群优化管理系统网络架构来支撑，从而在电力市场改革的新时代背景下充分发挥其独特的优势。 图1. 分布式电源自动发电响应激励政策 本文则主要考虑的是将分布式电源以集群能量优化的形式参与到电力市场竞争中的情况，为电网和分布式电源的协调运行提供了一种极具前瞻性的方法。为了更好地实现前面设计的分布式电自动发电响应策略，本文提出了两种支撑其发展的分布式电源集群优化管理系统架构。如图2所示，为分布式电源集群控制中心集中式网络架构图。整个网络架构主要分为三个层次：分布式光伏并网接口设备、分布式光伏区域管控设备和分布式光伏远程集控中心。 分布式光伏并网接口设备是分布式电源接入电网的控制设备，主要负责监控分布式电源的运行状态和采集与分布式电源发电相关的自然微环境数据，并根据区域通讯条件选择合适的通讯手段，实时地向分布式电源区域管控中心上传监控和采集的数据，同时还需接受来自区域管控中心的控制指令，对分布式电源的并网功率进行相应的调整；分布式光伏区域管控设备负责分管各个区域的所有的分布式电源，实时的根据自然微环境数据和分布式电源的历史数据预测分布式电源的出力，并综合多种因素确定对应的分布式电源自动发电响应策略，然后向区域分布式电源并网接口设备下发控制指令；分布式电源远程集群控制中心，主要负责与各个区域管控设备进行通讯，基于分布式电源终端装置采集的历史微环境数据和出力数据，集群控制中心可分析各类型电源的发电能力的阶段互补性、相关性等特点，在自动发电激励机制框架下，考虑到电力市场交易和售电市场情况，构建未来多时间尺度耦合的多目标组合优化目标，并基于总体的优化目标协调分配各个区域分布式电源的出力，从而达到整个分布式电源系统的最优调度。集中式网络框架与现有的电网集中式调度框架相匹配，有较好的控制效果，但通讯数据量较大，计算复杂度高，因此效率较低。 如图3所示，为分布式电源集群控制中心集散式网络构架图。与上述的集中式网络框架的不同在于：分布式光伏并网接口设备的监测和采集数据直接上传给分布式电源集群控制中心，集群控制中心将 图2. 分布式电源集群控制中心集中式网络构架图 图3. 分布式电源集群控制中心与电网调度系统网络框架 历史数据进行存储和相应的预测分析，综合各类型电源的发电能力的阶段互补性、相关性等特点，在自动发电激励机制框架下，考虑到电力市场交易和售电市场情况，构建未来多时间尺度耦合的多目标组合优化目标，并将最终的优化信息汇总处理，然后将可用信息传递给分布式电源区域管控设备；分布式电源区域管控设备可接收来自电网调度的调度指令，综合硬性的调度指令和来自集群控制中心的有效信息，作出相应的决策，向分布式电源并网接口设备下发可执行的自动发电响应策略。整个集散式的网络架构形成了一个有效的闭环信息传递，能够快速实现电网和分布式电源集群的协调运行。
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user: 4. 结语 智能电网调度控制系统的目标在于实现电网的安全稳定运行、经济高效调度和绿色清洁发展，分布式电源的高速发展、电力市场的改革、新型电网控制技术的研究和配套电网调度控制系统架构的设计等都是实现智能电网不断向前发展的必要条件。本文以全国如火如荼进行的光伏扶贫项目带来的机遇和挑战为出发点，综合考虑电网的安全运行、经济调度和扶贫对象的经济利益，创新性地提出了分布式自动发电响应的概念，并重点地讨论了分布式电源集群能量优化的实现方式，文章最后还详细地介绍了支撑自动发电响应的分布式电源集群能量优化管理系统网络架构。 本文借鉴负荷自动需求响应的概念提出的分布式电源的自动发电响应策略，在电力市场改革的新潮中极具前瞻性，能够为未来实现分布式电源与电网的协调运行提供新的方向。本文在分布式自动发电响应的策略设计上略显粗糙，未来可以根据具体的实际情况加入更细致的策略设计。
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user: 资助项目 国家自然科学基金(51407030)，国家博士后基金(121809)，国网江西省电力公司科技项目“面向能源互联网的区域电网低碳调度技术研究”。
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user: 摘 要 本文以便携式小型旋耕机蜗杆减速器的设计方法为基础，使用Pro/ENGINEER的二次开发软件包Pro/TOOLKIT开发了蜗杆的程序化设计系统。该设计系统界面简单、直观，操作方便，降低了设计者的工作量，缩短了蜗杆蜗轮齿廓曲线绘制的设计周期，并易于进行蜗杆传动的运动仿真及蜗杆减速器的运动分析。 关键词 :蜗杆传动，程序化设计，Pro/TOOLKIT Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 蜗杆传动由于传动比大，运动平稳得到了广泛使用。虽然蜗杆传动在机械制图中不用画实际的齿廓曲线，但是用软件做蜗杆传动的运动和动力分析时，需要绘制齿廓曲线，但是蜗轮和蜗杆的齿形比较复杂，绘制时比较繁琐 [ 1 ] 。本文利用Pro/ENGINEER的二次开发功能进行蜗杆传动的程序化设计，使得蜗杆三维造型变得省时又简单。
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user: 2. 系统的开发 2.1. 系统开发环境 Pro/ENGINEER安装盘所自带的Pro/TOOLKIT工具包主要提供了开发创建用户应用程序所需的各类文件，如函数库文件、头文件、用户指南等，还对各类文件的使用提供了部分示例程序。其中头文件和库文件是用Visual C++开发Pro/ENGINEER应用程序必不可少的支持文件。蜗杆传动程序化设计系统在Windows XP为平台上，在Visual C++开发环境下，采用C语言编程，以Pro/TOOLKIT接口，完成Pro/ENGINEER的二次开发。 2.2. 系统开发策略 Pro/TOOLKIT应用程序有两种工作模式：同步模式和异步模式 [ 2 ] [ 3 ] 。 在同步模式下，Pro/ENGINEER根据注册文件的信息启动应用程序，Pro/TOOLKIT应用程序和Pro/ENGINEER主程序分别产生不能并行工作的两个各自的进程。 而在异步模式下，包含主函数的应用程序能够独立启动并能与正在进行的Pro/ENGINEER进程连接，或者先启动应用程序后再启动Pro/ENGINEER，Pro/TOOLKIT应用程序和Pro/ENGINEER能够并行工作，换句话说就，Pro/TOOLKIT应用程序和Pro/ENGINEER主程序能够同时进行各自的工作，互不影响，本文采用了此异步模式开发蜗杆设计的程序化应用程序。 虽然Pro/TOOLKIT能通过调用几何特征创建函数完成三维模型自动建立的方法，但在零件的三维设计中，由于三维模型比较复杂，特征较多，创建时必然会涉及各类特征：如绘制草图用的点、线、面等基准；曲线、曲面和实体等，很难直接利用程序生成三维模型，即使可以也会使程序代码变得复杂，容易出错，最终使参数化程序的设计十分繁琐和复杂，满足不了简化设计者工作的初衷。因此，本文的蜗杆程序化设计系统采用了相对简单的基于三维模型的参数化程序设计方法 [ 3 ] 。该方法的基本原理就是采用在Pro/ENGINEER主程序中以交互方式创建蜗杆的三维模型，再利用Pro/ENGINEER的参数功能建立相应的设计参数，然后由Pro/TOOLKIT应用程序检索出蜗杆模型的设计参数，并提供这些设计参数的编辑功能，最后根据用户输入的新的设计参数生成三维模型。图1所示流程图表明了其三维模型参数化的设计过程。图2是二次开发的应用程序执行过程。 图1. 基于三维模型的参数化设计过程 图2. 二次开发的应用程序执行过程
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user: 3. 系统关键技术 3.1. 建立三维模型 在Pro/ENGINEER环境中，用曲面，用户自定义特征、program、layout等高级功能建立模型，用“工具”→“参数”命令，添加蜗杆传动参数，中间平面的压力角，模数、蜗杆齿数，蜗轮齿数，蜗杆螺杆部分长度。这些参数名称分别为rf、m、z1、z2、b1分别赋初值，即20˚、4、4、41、65。 使用“工具”→“关系”命令将建立的蜗杆蜗轮的参数与蜗杆蜗轮的特征做链接，完成三维模型样板的建立。 3.2. 定义对话框中编辑框的变量 在Visual C++ 6.0环境下的点选ClassWizard窗口中的Member Variables选项卡，并在列表框中设置double类型的控件IDC_EDIT1、IDC_EDIT2、IDC_EDIT3、IDC_EDIT4、IDC_EDIT5，变量名依次为m_rf、m_ms、m_z1、m_z2、m_ b1，单击OK按钮，这些变量就被定义到Cchiddlg类中 [ 4 ] 。 3.3. 添加OK按钮的动作函数 参数输入对话框中的OK按钮需要添加动作函数OnOK()，添加如下代码： void CChilddlg:: OnOK () { // TODO: Add extra validation here UpdateData(true); Doublerf，m，z1， z2，b1; …………….……………. rf =m_rf; m = m_ms; z1= m_z1 z2= m_z2 b1= m_b1 ProMdl part; //将模型worm调入内存 ProMdlRetrieve(LD:\\wear.prt.1， PRO_MDL_PART， &part); //显示worm模型 ProMdlDisplay(part); //获得当前worm模型标识 ProMdlIdGet(part，&i); //初始化worm模型 ProModelitemInit(part，i，PRO_PART，&feature); //初始化worm模型参数 Initialize model parameters ProParameterInit(&feature，L rf ， &param1); ProParameterInit(&feature，L m ，&param2); ProParameterInit(&feature，Lz1 ，&param3); ProParameterInit(&feature，Lz2，&param4); ProParameterInit(&feature，Lb1 ， &param5); //变量赋值 value1.type=PRO_PARAM_DOUBLE; value1.value.i_val= rf; value2.type=PRO_PARAM_DOUBLE; value2.value.i_val= m; value3.type=PRO_PARAM_DOUBLE; value3.value.d_val= z1; value4.type=PRO_PARAM_ DOUBLE; value4.value.d_val= z2; value5.type=PRO_PARAM_CHAR; value5.value.c_val= b1; //设置模型参数的数值 ProParameterValueSet(&param1， &value1); ProParameterValueSet(&param2， &value2); ProParameterValueSet(&param3， &value3); ProParameterValueSet(&param4， &value4); ProParameterValueSet(&param5， &value5); ProParameterValueSet(&param6， &value6); ProParameterValueSet(&param7， &value7); //模型再生 ProSolidRegenerate((ProSolid)part， PRO_B_TRUE); UpdateData(false); CDialog::OnOK(); } 应用这段程序，可以将预先创建的蜗杆样本零件模型调入内存并显示，然后根据编辑框中的用户输入的蜗杆的新参数改变样板模型的参数，最后再生成新参数下的新的蜗杆模型。 3.4. 设置Project/Settings选项 首先在Project/Settings对话框的Link选项卡中，添加下列库文件：protoolkit.lib wsock32.lib protkmd.lib pt_asynchronous.lib mpr.lib；其次在Project/Settings中的Customize中选中Force files output选项，使工程输出状态为强制输出；最后选择Use MFC将工程的基类设置为静态库类。
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user: 4. 程序编译连接及系统运行 执行VC主菜单命令Build|Build main program.exe生成可执行文件main program.exe。由于系统所采用的是Pro/TOOLKIT异步模式，所以首先设置环境变量。 变量名：PRO_COMM_MSG_EXE 变量值：C:\Program Files\proeWildfire 4.0\i486_nt\obj\pro_comm_msg.exe 双击可执行文件文件main program.exe，图3所示的主对话框窗口便可打开。在主对话框中单击“启动Pro/E”按钮，则 Pro/ENGINEER系统启动。单击“蜗杆设计”按钮，则会弹出蜗杆创建对话框，在图4所示对话框中输入各参数值。然后单击“输出蜗杆”按钮，系统会根据参数的输入生成相应的蜗杆模型，其中一组参数生成的蜗杆模型如图5所示。蜗杆轴的其他部分结构按照普通的轴类设计很方便就能完成，由于篇幅所限，不再赘述。 图3. 主程序对话框 图4. 创建蜗杆对话框 图5. 蜗杆模型
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user: 5. 结语 本文利用Pro/ENGINEER软件中的高级功能创建了便携式小型旋耕机蜗杆减速器中蜗杆的三维模型；并使用Pro/ENGINEER软件的二次开发工具Pro/TOOLKIT在Visual C++ 6.0集成开发的环境下，采用异步模式开发了蜗杆自动化设计系统。该设计系统可以仅通过输入蜗杆传动的几何参数快速创建蜗杆三维模型，设计系统的用户操作界面简单、直观，通用性强，能提高设计人员的工作效率，缩短蜗杆传动的设计周期，可以取得良好的经济效益。
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user: 摘 要 宝钢四高炉自投产以来，开口机打击轴在使用过程中多次出现断裂，严重影响开口机运行效率，导致备件维护成本增加。针对这一问题，结合打击轴现场使用状况，从理论上分析了打击轴断裂失效机理，并从结构设计、材料、制造加工以及使用维护等四个方面分析了造成打击轴断裂的多种因素，提出了避免打击轴断裂的预防措施。 关键词 :高炉，开口机，打击轴，断裂，失效机理，有限元 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 宝钢四高炉于2005年建成投产，设计炉容为4350 M 3 ，属于目前世界上大型高炉之一。四高炉采用传统的冶炼工艺，设计有四个出铁口。每台出铁口配备有独立的泥炮、开口机以及移盖机等炉前关键设备。其中泥炮和开口机采用全套进口设备，移盖机采用国内外合作设计而成，其液压系统从国外引进，而本体由国内单位设计制造。一般来说，根据高炉出铁口使用状况，四个出铁口中的三个出铁口处于正常工作状态，随时准备出铁，而另一个出铁口处于休止维护状态，进行全面保全养护。
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user: 2. 开口机打击轴使用工况 开口机是高炉炉前关键设备之一。开口机运行状况的好坏直接影响到高炉生产。宝钢四高炉开口机是由德国DDS公司进口的STB200全液压式开口机，如图1所示，属于高挂立柱式液动开口机，总进给量为5500 mm，最大进给速度为1 m/s，进给力为40 kN，工作压力200 bar。STB200开口机集正、反冲钻功能于一体，具有结构紧凑轻便，开口角度自锁能力强，动作灵敏以及自我保护能力强等优点。 钻冲装置是开口机的最重要组成部分，也称钻机。宝钢四高炉开口机钻机采用HS571-GHN液压式打击机，机身长为1557 mm，宽为472 mm，高为254 mm，重为570 kg。在正向冲击工况下，液压系统压力为150 bar时，冲击频率为1620次/分，冲击能量为394 Nm，冲击功率为10.6 kW，油耗为131升/分；压力为180 bar时，冲击频率为1765次/分，冲击能量为554 Nm，冲击功率为16.3 kW，油耗为155升/分。在反向 图1. 宝钢四高炉开口机示意图 冲击工况下，液压系统压力为150 bar时，冲击频率为1428次/分，冲击能量为266 Nm，冲击功率为6.3 kW，油耗为115升/分；压力为180 bar时，冲击频率为1666次/分，冲击能量为472 Nm，冲击功率为13.1 kW，油耗为146升/分。打击机传动机构使用马达为EATON2-200，工作压力为205 bar，最大输出扭矩为850 Nm。 打击轴是钻机的核心部件，主要作用是传递钻机输出的动力及其扭矩。打击轴在开口机工作过程中的工况如图2所示，开口机在打开出铁口过程中，钻机打击轴的工况分为前进开启铁口和后退返回两个环节。在前一个环节，打击轴承受前进推动力、正向打击力以及正向旋转扭矩的作用；在后一个环节，打击轴承受后退拉动力、反向打击力以及反向旋转扭矩的作用。
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user: 3. 打击轴断裂状况及失效机理分析 开口机属于高炉炉前设备。开口机打击轴长期工作在高温、高尘环境下 [ 1 ] ，受到冷却水、腐蚀气体的侵蚀，在连续承受复杂交变载荷时，其使用寿命受到严重影响，打击轴多次出现功能失效，严重影响开口机运行效率。 3.1. 开口机打击轴断裂状况调查 针对开口机打击轴多次出现功能失效，为了进一步了解打击轴的现场使用性能，对打击轴功能失效情况进行了简单统计，如表1所示。从表1可以看出，打击轴失效集中表现为前端螺纹磨损失效和疲劳断裂两种形式，其中疲劳断裂是打击轴功能失效的主要表现形式，而且断裂部位相对比较集中。 3.2. 打击轴断裂失效机理分析 理论上，零件或构件在载荷作用下，没有明显的破坏前兆而发生突然破坏的现象，称为断裂失效，简称断裂 [ 2 ] [ 3 ] 。常见的断裂失效主要有三种类型：1) 无裂纹结构或构件的突然断裂，即塑性断裂和脆性断裂。2) 具有裂纹构件的突然断裂。这类断裂不限于发生在脆性材料制成的零件或构件，它还经常发 图2. 开口机打击轴工况图 Table 1 Failure statistics for the percussion shaft of taphole machin 失效形式 次数 疲劳断裂 7 磨损失效 2 其它 1 表1. 开口机打击轴失效统计 生在由韧性材料制成的、由于各种原因而具有初始裂纹的零件或构件。3) 构件的疲劳断裂(fatigue fracture)。构件在交变应力作用下，即使是韧性材料，当经历一定次数的交变应力作用之后也会发生脆性断裂。局部性和渐进性是疲劳损伤和失效的两个特点。疲劳损伤通常发生在零件的局部区域，损伤逐渐积累、裂纹形成和逐渐扩散；在完全断裂前，整个零件在宏观上仍处于弹性变形阶段。疲劳断裂常常没有明显的预兆，而是突发性的破坏 [ 4 ] 。 疲劳断裂的定性判断 [ 4 ] ：1) 断裂零件承受足够大的循环应力(或应变)，并且多次循环；2) 宏观断口上观察到多条明显的疲劳弧线；3) 微观断口上观察到多处明显的疲劳条带形貌。其中第一条为必要条件，但非充分条件；后两条只要满足一条就是充分条件，但非必要条件。通过分析宝钢四高炉开口机打击轴的使用工况可知，打击轴在断裂失效前需要承受足够大的循环应力作用，平均工作时间超过3个月，满足疲劳断裂的必要条件；通过观察图3打击轴的断口照片发现，打击轴断口上具有多条明显的疲劳弧线，满足疲劳断裂的第二条件。这样可以推断出宝钢四高炉开口机打击轴断裂属于典型的疲劳断裂。 打击轴疲劳断裂过程可分为四个阶段 [ 4 ] ：循环变形损伤，疲劳裂纹形成，疲劳裂纹扩展，最终断裂。在循环损伤阶段，尚未形成裂纹，局部区域材料经受微观塑性变形，其位错亚结构和性能发生变化。疲劳裂纹形成常定义为可检测的宏观裂纹。疲劳裂纹扩展是从初始裂纹生长到临界裂纹阶段。最终断裂发生在裂纹达到临界尺寸的时候，裂纹尖端最大应力强度因子达到材料的断裂韧性，或者零件剩余截面的应力水平达到材料的强度。 打击轴疲劳宏观断口分成三区：疲劳源区，疲劳扩展区，最终断裂区(又称瞬时破断区)，如图3所示。打击轴在交变应力作用下，在应力最大、强度最低的区域出现疲劳核心，即疲劳源。对于受扭转作用的打 图3. 打击轴断口照片 击轴，最大应力通常在轴的表面上。疲劳源区是由疲劳源形成的区域。从宏观上看，疲劳源区显得比较光亮，这是产生疲劳裂纹后，在交变应力作用下裂纹面反复摩擦的结果。在打击轴形成疲劳源后，在一定条件下，疲劳裂纹就会不断地向前扩展，从而在断口处形成疲劳裂纹断裂区。此条纹是疲劳裂纹从疲劳源开始不断向前推进留下的痕迹。条纹成弧线状，凹向即为疲劳源方向。当疲劳裂纹扩展到某一临界尺寸时，表示打击轴的断面已经不能承受给定载荷，打击轴将瞬间断裂，这就在断口上留下瞬时破断区。 根据达到疲劳破坏的循环次数高或低，疲劳失效分为低周疲劳和高周疲劳 [ 4 ] ，通常以10 4 至10 5 为界，超过为高周疲劳。高周疲劳的应力水平较低，低于疲劳极限时原则上不发生疲劳破坏，但实际上仍可能发生；高于疲劳极限(但远低于屈服强度)的循环应力作用下造成高周疲劳破坏。低周疲劳的循环应力水平接近或略高于屈服强度。开口机打击轴属于高速运转的机械零件，承受应力循环次数与转速有关，其设计应力较低，以期达到高疲劳寿命。打击轴在发生疲劳断裂前已经投入使用时间较长，应力循环次数远大于10 5 ，这样可以推断打击轴断裂属于高周疲劳破坏。从打击轴断口照片可以看出，瞬断区面积较小，符合高周疲劳应力水平较低的特点；扩展区断口粗糙度较低；疲劳源区附近断口尤其平坦，这是因为打击轴承受的循环应力中存在压应力成分。 3.3. 打击轴结构有限元分析 为了进一步了解开口机打击轴的工作性能及其断裂失效机理，在UG环境下对打击轴进行建模，并将模型导入ANSYS环境下进行结构性能分析。打击轴的固有频率分析如图4所示，其中一阶固有频率为279.80 Hz，二阶固有频率为280.12 Hz，三阶固有频率为420.69 Hz，四阶固有频率为729.49 Hz。通过分析打击轴固有频率可知，在外界作用力(扭矩、冲击)下，打击轴并不会出现共振，从而引起打击轴断裂。 开口机打击轴的强度和刚度分析，打击轴在前进工况下的分析结果如图5所示，在后退工况下的分析 图4. 开口机打击轴固有频率分析示意图 图5. 打击轴在前进工况下结构分析示意图 图6. 打击轴在后退工况下结构分析示意图 结果如图6所示。在前进工况下，打击轴的最大应力为85.87 Mpa，最大变形量为0.43 mm；在后退工况下，打击轴的最大应力为75.02 Mpa，最大变形量为0.43 mm。通过打击轴结构静态分析可知，打击轴在非冲击条件下的强度、刚度都满足要求。因此，在打击轴受到连续冲击时，强度相对较低(应力较大)的部位就会发生断裂。从打击轴的应力云图可以看出应力最大部位，与现场打击轴发生断裂的部位非常接近。
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user: 4. 打击轴断裂原因分析及预防措施 一般来说，引起轴失效的可能原因有四个方面 [ 4 ] [ 5 ] ：1) 轴设计不当。具体表现为对载荷估计不足，计算有误；结构设计不合理，应力集中过大；未考虑共振等因素。2) 材料有问题。具体表现为选材错号；冶金有缺陷，如夹杂、偏析等；材料具有氢脆、冷脆等不良性能。3) 制造工艺不当。在热加工工艺方面，具体表现为锻造毛坯有缺陷，如锻造比不足，有折叠现象等；热处理工艺不当，金相组织不符合要求；有淬火裂纹和表面脱碳等。在冷加工方面，具体表现为过渡圆角尺寸不到位；表面粗糙度过大；过盈配合处尺寸超差；存在磨削裂纹；装配不当，有硬碰伤等。4) 维护使用不当。具体表现为超载、超速使用；环境条件过分恶劣；润滑不当；未定期检查修理等。 宝钢四高炉开口机打击轴采用进口备件，造成打击轴断裂失效的原因可能具有以上四个方面。具体来说，在打击轴设计方面，原结构设计可能存在不合理，局部存在应力集中过大。打击轴多次接近同一部位出现断裂。在材料方面，打击轴材质选取可能不符合现场使用要求。在制造加工方面，可能是导致打击轴断裂的主要原因，第一，打击轴热处理工艺不当，金相组织不符合要求；第二，可能存在淬火裂纹和表面脱碳；第三，打击轴断裂部位表面粗糙度过大。在维护使用方面，打击轴工作现场的恶劣环境对其使用寿命具有较大影响，而且打击轴安装在钻机内部，在检查维护上相当不便 [ 5 ] 。 通过以上打击轴断裂原因分析，可以采取相应措施避免打击轴断裂，延长打击轴使用寿命。首先，在打击轴设计方面，优化打击轴结构，减少设计上的不合理性，避免应力集中现象，同时充分考虑打击轴固有频率与工作频率，避免出现共振。第二，在打击轴材质选取上，需要结合打击轴现场承载情况和工作环境，同时避免存在冶金缺陷和具有氢脆、冷脆等不良性能。第三，在制造加工上，根据材质制定相应的热处理要求，严格控制热处理工艺，避免出现金相组织不符合要求，以及淬火裂纹和表面脱碳等问题。最后，在打击轴使用维护方面，需要对打击轴进行定期检查，加强维护和保养 [ 5 ] 。
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user: 5. 总结 通过对宝钢四高炉开口机打击轴断裂失效进行分析和研究，对开口机进口设备关键部件的使用性能有了深入的认识，并针对打击轴断裂，提出了相应的预防措施。不仅可以降低设备维护费用，而且对提高开口机管理水平和运行效率具有重要意义。
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user: 摘 要 翘嘴鲌是一种生产潜力大，具有很好发展前景的养殖品种。本文对来源于黄河水系的翘嘴鲌进行了生物学特性研究及池塘养殖试验，为其人工规模化养殖、开发、利用提供了基础资料。 关键词 :翘嘴鲌，生物学特性，人工养殖技术 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 翘嘴鲌(Culter alburnus)又称翘嘴红鲌、白条、和顺、翘嘴鲢子等，隶属于鲤形目(Cypriniformes)，鲤科(Cyprinidae)，鲌亚科(Culterinae)，鲌属(Culter)，广泛分布于我国的黑龙江、黄河、长江、珠江等水系 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。该鱼是肉食性大型淡水经济鱼类，有“太湖三白”之首和我国“淡水四大名鱼”之一的美誉；其营养价值丰富，肉白而细嫩，味美而不腥，深受百姓和资深钓友的喜爱 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。翘嘴鲌生长速度快、抗病抗逆性强，主养可驯食人工配合饲料，套养可清除低值杂鱼，具有重要的养殖开发潜力。目前，翘嘴鲌种质资源的开发利用以长江水系和黑龙江水系为多，黄河水系较少。2014~2016年山东省淡水渔业研究院对来源于黄河水系的翘嘴鲌进行了生物学特性及池塘养殖试验，取得成功，为其养殖开发利用奠定了基础。
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user: 2. 生物学特性 2.1. 外部形态 体长，侧扁，腹部在腹鳍基至肛门具腹棱，尾柄较长。头侧扁，头背平直，头长一般小于体高。口上位，口裂几乎与体轴垂直，下颌厚而上翘，突出于上颌之前，为头的最前端。鳃孔宽大，向前伸至眼后缘的下方。鳔3室，中室大而圆，后室短小。背鳍位于腹鳍基部的后上方，末根不分枝鳍条为粗大、光滑的硬刺，背鳍起点距吻端较距尾鳍基为近或相等。背鳍起点至腹鳍基较至尾鳍基近。胸鳍较短，尖形，末端不达腹鳍起点。腹鳍位于背鳍前下方，其长短于胸鳍。尾鳍深叉形，末端尖形。体背略呈青灰色，体侧银白色，各鳍灰黑色。 2.2. 生活习性 翘嘴鲌主要栖息于江河、湖泊、水库等大型淡水水体中，一般生活在水体的中上层。成鱼游动迅速、性情暴躁、善于跳跃，幼鱼喜栖息于水流较缓慢的浅水中。属于广温性鱼类，−3℃~37℃均可生存，最适生长水温20℃~30℃ [ 1 ] [ 2 ] [ 8 ] 。 2.3. 食性 自然环境下翘嘴鲌为一种凶猛的肉食性鱼类，随生长时期的不同食性也发生变化，鱼苗时期主要摄食藻类、枝角类、桡足类、水生昆虫和水蚯蚓等，当体重达到50克以上，体长达到24厘米以上则主要摄食中上层小型鱼类、小虾和软体动物等。人工养殖条件下，翘嘴鲌经过驯化可以摄食鱼糜、冰鲜鱼虾和人工配合饲料，其中，人工配合饲料又以膨化浮性颗粒饲料最佳。翘嘴鲌摄食频率较高，摄食期较长，在早春和冬季水温高于8℃均能摄食。 2.4. 生长特性 翘嘴鲌体型较大，最大可达10千克以上，常见个体在0.5~1.5千克之间。适温范围内生长迅速，尤其前两年处于生长旺盛期，从第三年开始缓慢生长。鱼苗当年可达150克左右，一龄时可达500克以上，且雌性稍快于雄性。 2.5. 生殖特性 自然条件下，翘嘴鲌具有明显的溯河产卵习性，每年产一次。每年5月下旬逐步进入性成熟时期，6月中旬到7月中旬为繁殖旺季，8月上旬结束。雄鱼2~3龄达性成熟，雌鱼3~4龄达性成熟，其怀卵量与雌鱼个体大小有关，一般为6万~20万粒，卵具微黏性。成熟卵粒饱满，淡黄色或黄绿色，呈圆形，微透明，有黏性。平均卵径为0.9 mm (0.7~1.1 mm)，卵内无油球。
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user: 3. 鱼苗培育技术 3.1. 鱼苗培育池的准备 鱼苗池面积以2~3亩为宜，太小不利于水质稳定，太大不利于拉网操作；水深1.5米左右，进排水方便，水质符合GB 11607渔业水质标准。在翘嘴鲌鱼苗放养前10~15天对池塘进行清塘，采用生石灰或漂白粉干法清塘，生石灰每亩用量为50~60千克，漂白粉每亩用量为4~5千克。清塘后一周待药效消失以后进行肥水，肥水要适度，既要保证池塘水含氧量高，又要保证有丰富的浮游生物，一般要求水的透明度在30厘米左右即可。为防止敌害生物和其他杂质的进入，培育池进水需经60目纱网过滤。 3.2. 鱼苗放养 待鱼苗出现腰点时对鱼苗进行定量、点齐，放养密度为10~15万尾/亩。鱼苗放养要掌握合适时机，应选择能平游，开口摄食，卵黄囊尚未完全消失时下塘。过早，鱼苗娇嫩，死亡率高；过晚，体质差，也容易死亡。放苗时装袋的水温与池塘水温的温差不能超过2℃。 3.3. 饲养及管理 培育期间经过天然浮游生物–豆浆–人工配合饲料的饵料转变过程，投喂方式由全池泼洒逐步过渡到定时、定位、定质、定量投喂。具体投饵量必须根据天气、水温、水质、鱼的摄食及生长等具体情况来决定，以保证满足翘嘴鲌摄食需求，同时提高投饵效果，降低饵料系数。 坚持每天巡塘，记录天气、水质、鱼的活动情况，及时捞除死鱼、蛙卵等杂物，按时测定水温、能见度、溶氧等指标以便发现问题或突发情况及时解决。翘嘴鲌苗种具有明显的畏光性和群集性，池塘水透明度不易过大，要有一定的肥度，水质过瘦时要适时追肥，必要时应设置遮盖遮避物。养殖过程中根据池塘水质情况及时追肥，保持池中有一定的天然饵料供其摄食，另外为满足鱼种对活动空间、水质、营养条件等要求还需要分期注水，鱼苗培育期每周注新水一次，每次10~15厘米，直到加至1.5米左右。夏花出塘前需要经过两次拉网锻炼，一方面能够减少自身鱼体的应激性，另一方面能使鱼体逐步适应含氧量较低的环境，以免日后人工催产造成惊吓受伤或者提高运输时的成活率等。
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user: 4. 大规格鱼种培育技术 4.1. 池塘准备 池塘准备参考鱼苗培育，池塘面积可适当增大，放养前进行彻底清塘并适当肥水。 4.2. 夏花放养 鱼苗培育20天以上，待鱼苗达到2~3 cm夏花规格时进行放养。鱼苗拉网出塘前要进行2~3次拉网锻炼，以提高夏花拉网存活率，拉网及夏花放养以清晨等气温较低时进行为宜。 放养密度控制在5000~10，000尾/亩，在该密度下冬片鱼种可培育成10~15 cm规格的大规格鱼种。放养密度太高则培育出的冬片鱼种规格偏小，不利于次年成鱼的养成。 4.3. 饲养及管理 鱼种培育阶段必须注意饵料转换和人工配合饲料的驯食。此时鱼苗仍有一定的畏光性，投喂时机以清晨和傍晚光线较弱时进行为宜。投喂初期可全池泼洒，逐渐过渡至定点投喂。日常管理可参考鱼苗培育部分。
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user: 5. 成鱼池塘养殖技术 5.1. 池塘准备 选择面积2~6亩，水深1.5~2.0米，池底淤泥较少，水源充足、水质优良、进排水方便并架设增氧机的普通养鱼池塘作为翘嘴鲌成鱼养殖池塘。鱼种放养前10~15天使用生石灰或漂白粉全池泼洒进行清塘消毒，生石灰每亩用量为50~60千克，漂白粉每亩用量为4~5千克。一周以后待药效全部消失以后，注入新水，投入适量的腐熟的畜禽粪进行肥水，培养天然饵料生物。 5.2. 鱼种放养 翘嘴鲌鱼种放养宜选择11月份至第二年3月份，水温在6℃~10℃时进行，较低的水温使鱼体活动力减弱，减少人工操作和运输中造成鱼体受伤和死亡。放养操作过程中应十分小心，动作尽量轻、柔、快，带水操作，力求避免或减少鱼种受伤。鱼种下塘前用5%的食盐溶液浸泡鱼体5~10分钟进行消毒，提高成活率。为缩短养殖周期，确保第二年养成商品鱼规格，放养鱼种选择10~15厘米，体质健壮、活动力强、无伤无病、规格整齐的大规格冬片鱼种为佳，放养密度为800~1000尾/亩。翘嘴鲌养殖过程中可搭配放养少量的上层鱼鲢鱼、鳙鱼和中底层鱼草鱼，调节水质，增加综合效益。放养情况见表1。 5.3. 饵料投喂 经过驯化养殖的翘嘴鲌一般以蛋白含量为40%~45%的高蛋白膨化饲料为主。为提高饵料利用率，降低饵料系数，需在池塘内设置饵料台。饵料台可为PVC材质，漂浮在水面上，根据池塘大小设置1~2个，每个30 m 2 左右。饵料的投喂也需要坚持定时、定位、定质、定量的“四定”投喂原则，3~4月份和10~11月份每天投喂两次，早晨一次傍晚一次，投喂量为体重的2%~4%；5~9月份每天投喂三次，早上、中午、傍晚各一次，投喂量为体重的4%~6%，具体投喂情况应根据当时的天气、水质和鱼体摄食情况灵活调整。 5.4. 日常管理 每天早、中、晚各巡塘一次，建立翘嘴鲌养殖档案，记录天气、水质、饲料及鱼体的活动情况，根据具体情况的变化，采取相应的措施，发现问题能够及时解决。根据季节变化合理控制水位，春季水位控制在1米左右，有利于水温的上升，夏季水位控制在1.5米以上，有利于翘嘴鲌的生长，冬季水位控制在2米，确保翘嘴鲌安全过冬。池塘养殖翘嘴鲌注重水质调节，在高温季节或水质恶化时应合理注入新水，保持水体清新。适当全池泼洒生石灰或者光合细菌，可起到改善水质、防止鱼病的积极作用。合理使用增氧机，每天凌晨和中午各开机一次，每次开1~2小时，雨天或极端天气应及时开机。 5.5. 收获及经济效益 经过8~9个月的养殖，年底平均规格可达500~600 g/尾的上市规格。根据项目养殖试验结果(见表2)， Table 1 Breeding conditio 年份 面积(亩) 翘嘴鲌 鳙鱼 白鲢 草鱼 放养密度 (尾/亩) 规格 (尾/千克) 放养密度 (尾/亩) 规格 (尾/千克) 放养密度 (尾/亩) 规格 (尾/千克) 放养密度 (尾/亩) 规格 (尾/千克) 2015 2 1000 60 10 5 30 5 50 8 2016 2 900 50 10 5 30 5 50 8 表1. 放养情况 Table 2 Harvest and economic benefit result 年份 放养数量 (尾) 收获数量 (尾) 存活率(%) 商品鱼平均体重 (克/尾) 商品鱼总重量 (千克) 饲料系数 利润 (元) 投入产出比(%) 2015 2000 1960 98.0 524 1027 1.3 10768 59.7 2016 1800 1773 98.5 577 1023 1.3 10833 59.3 表2. 收获及经济效益情况 注：饲料系数 = 总投饵量/鱼总增重量 投入产出比 = 投资/总收益 × 100% 翘嘴鲌亩产为500~600 kg，但此处为当年能达到养成规格限制了放养密度，如若放养密度增高则亩产量会增高，但是平均规格会减小，上市时间会延长，应根据具体的上市计划进行合理放养。 5.6. 病害防治 翘嘴鲌体质健壮，抗逆性较强，苗种培育期容易患气泡病、小瓜虫病、车轮虫病、烂鳃病等疾病，成鱼养殖期一般病害较少，但在实际的养殖过程如若管理不当，也有病害发生。 5.6.1. 气泡病 症状：此病多发生在鱼苗期，鱼苗在吞食氧气或氮气过饱和时形成小气泡，随着气泡的增大使身体失去平衡，鱼体上浮，作挣扎状游动，最终力竭死亡。 防治方法：一是不使用未经腐熟的粪便肥水，掌握好施肥和投饵量，避免浮游生物过量繁生。二是不用过肥的水孵化和培育苗种，避免太阳直射，进水需要充分曝气，同时注意水温温差不宜过大。发现此病，应及时注入新水。 5.6.2. 小瓜虫病 症状：在患病个体的皮肤、鳍条和鳃组织上肉眼可见白色小点状囊泡，又称白点病，是由多子小瓜虫侵入而引起的。严重时，皮肤和鳍条覆盖一层白色薄膜，并且分泌大量粘液。此病一般发生在早春或晚秋，如不及时治疗，具有较高死亡率。 防治方法：放养前使用生石灰对池塘进行消毒，鱼种入池前也应消毒，合理控制放养密度。可用60~80毫克/升甲醛溶液浸泡患病鱼体10~15分钟，隔天再进行一次，换水或换池饲养。每亩水面每米水深，用干辣椒250克和生姜干片100克，沸水煮成溶液，全池泼洒，每天一次，连泼3天。 5.6.3. 车轮虫病 症状：由车轮虫侵入翘嘴鲌的皮肤和鳃组织引起，患病鱼体浮于水面，游泳缓慢，食欲减退，鳃组织破坏或腐烂，可引起大批量死亡。 防治方法：放养前用生石灰彻底清塘，合理施肥合理放养。每立方米水体使用0.5克硫酸铜和0.2克硫酸亚铁全池泼洒，第二天用量减半，第三天换水1/3，即可治愈。 5.6.4. 细菌性烂鳃病 症状：患病鱼身体发黑，游动缓慢，离群游动，食欲减退，身体消瘦，鳃丝上附着许多粘液和污泥。 防治方法：放养前用10毫克/升的漂白粉溶液浸泡20~30分钟。用0.3~0.45毫克/升的二溴海因溶液或溴氯海因溶液全池泼洒，隔天进行1次。 5.6.5. 赤皮病 症状：鱼体表面局部或大部分出血、掉鳞，以两侧腹部最为明显，鳍条基部充血，端部腐烂。 防治方法：一是在拉网、运输、放养等过程中要小心操作，防止鱼体受伤。二是放养前用10毫克/升的漂白粉溶液浸泡20~30分钟。三是用浓度为1毫克/升的漂白粉溶液全池泼洒。 5.6.6. 微囊藻引起的中毒 症状：由于翘嘴鲌饵料蛋白含量较高，给池塘中的微囊藻提供了丰富的营养，在盛夏和初秋温度较高时，这种微囊藻繁殖迅速，大片生长于水中，消耗大量水中的溶解氧，当溶氧量不足时又大批死亡，导致水质恶化，进而鱼体死亡。 防治方法：一是注意调节水质，用水泵抽出含微囊藻较多的上层水，注入新水，控制微囊藻的繁殖。二是在池塘中放置浮动草床，调节净化水质，浮动草床大约占整个池塘的1/10左右。三是使用饵料台，可观察翘嘴鲌进食情况有效控制投饵量，刺激鱼体进食，提高饵料利用率，降低饵料系数。四是全池泼洒0.7毫克/升浓度的硫酸铜，结合使用光合细菌等水质调节剂。
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user: 6. 结语 1) 黄河翘嘴鲌选用黄河水系的野生种，性情暴躁、易受惊吓、易受伤死亡，在收集和运输时需要低温、充气、短途运输，催产前可适时进行拉网锻炼。苗种娇嫩，离水即死，收集时需带水收集，且动作轻柔。 2) 要缩短养殖周期，实现当年养成商品鱼，培育大规格鱼种是关键。采用低密度培育苗种的方法，放养密度控制在5000~10，000尾/亩，冬片鱼种可培育成10~15 cm规格的大规格鱼种，再加上使用品质好的饲料，投喂蛋白含量40%~45%的高蛋白配合饲料，促进鱼种生长。 3) 翘嘴鲌成鱼养殖阶段病害较少，但其对药物非常敏感，因此无论发生什么病害都需要谨慎用药，坚持防重于治、以防为主、防治结合的病害防治原则。
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user: 摘 要 采用CT (紧凑拉伸)试样，对经过不同表面处理的A7N01铝合金MIG焊(熔化极惰性气体保护焊)接头的焊缝区、热影响区和母材区的疲劳裂纹扩展速率(da/dN)进行了试验研究。同时采用维氏硬度计对经表面处理的焊接接头进行了硬度性能检测。结果表明：喷丸、喷砂表面强化处理会提高焊接接头表面的硬度，其中经钢丸强化处理的接头表面硬度值最高。喷丸、喷砂表面强化处理可以在焊接接头表面引入残余压应力，降低“有效拉应力”，从而延长疲劳裂纹的萌生期和降低疲劳裂纹的扩展速率，提高焊接结构的疲劳寿命。 关键词 :表面处理，A7N01铝合金，焊接接头，疲劳裂纹扩展速率 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来随着我国高速铁路的快速发展，列车在高速行驶时的安全可靠性越来越被各方引起重视 [ 1 ] 。因为列车在高速运行时，车体一直处于随时间变化而重复的载荷中，即承受着交变动载，尤其是车体材料的焊接接头在交变动载中会产生微观和宏观的塑性变形，这种塑性变形会降低材料继续承载的能力并引起裂纹 [ 2 ] ，随着裂纹的逐步扩展会最终导致断裂。这种断裂现象远远没有达到材料及接头的抗拉强度及屈服强度，是疲劳断裂，这种低于设计载荷的疲劳断裂一旦发生往往是灾难性的。因为所有的疲劳断裂均在低应力水平瞬间失效，在此之前并不能被检测和发现，因此是工程应用中必须重视和研究的技术指标。 根据大量的资料统计，疲劳失效约占失效金属结构的90% [ 2 ] [ 3 ] 。在高速列车车体中，存在数量众多的铝合金焊接接头，因此接头的疲劳可靠性决定着高速列车运行的安全可靠性。大量研究表明，金属材料的疲劳性能与其表面完整性(主要包括表面硬度、残余应力场、位错密度、组织结构、表面粗糙度等)密切相关 [ 4 ] 。喷砂或者喷丸强化技术能在材料表层引入残余压应力，降低疲劳有效拉应力，阻碍裂纹从表面萌生、扩展，提高疲劳裂纹的萌生寿命；此外，较大的残余压应力具有裂纹闭合效应，能有效阻碍裂纹的扩展，提高裂纹扩展寿命。但过大的喷砂或喷丸强度，会使得材料表面的粗糙度增大 [ 5 ] ，造成局部区域应力集中，甚至产生微裂纹，成为疲劳源，从而引起材料的过早断裂。因此研究不同表面强化处理对车体铝合金焊接接头的疲劳裂纹扩展速率的影响，对预测车体铝合金焊接接头的使用寿命，保证列车安全可靠运行具有重要意义。本文以高速列车车体用A7N01铝合金MIG焊接头为研究对象，通过比较不同表面处理工艺对其疲劳裂纹扩展速率的影响，为表面强化处理工艺在车体上的应用提供数据支撑。