电场作用下钢芯铝绞线微动腐蚀损伤机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51501108
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0103.金属材料使役行为与表面工程
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Aluminium conductor steel reinforced(ACSR) is being widely adopted in HV transmission line. ACSR has multiple failure modes mainly in fretting corrosion under wind induced vibration and atmospheric corrosion during service term. We found from the records of power infrastructure maintenance and our primary study that metal structure suffer more serious corrosion in atmospheric environment due to the electric field generated from power lines. The effect of electric field on corrosion is bound to affect the fretting corrosion process. In this project, the fretting damage of ACSR under electric field and atmospheric corrosion will be studied and the fretting corrosion process will be investigated in detail..In this project, mechanical conditions and the characterization of atmosphere and electric field in power industry will be analyzed, and research system will be built up. The effect of electric field on the fretting corrosion process of ACSR will be studied by using electrochemical measurement, surface analysis and structure analysis. Fretting damage process will be investigated by analyzing the fretting corrosion products, fretting wear surface and the characterizations of fatigue cracks initiation, crack propagation and fracture zones. The fretting damage mechanisms of ACSR under electric field and atmospheric corrosion coupling effect will be achieved through macroscopic-microscopic experimental investigations. The results can provide supports of theory and methods for deepening understanding this damage mode and maintenance of transmission line.
钢芯铝绞线(ACSR)广泛应用于高压输电线路。服役中的ACSR导线在风致振动和大气腐蚀环境下会产生以微动腐蚀为主的多种损伤形式。电力检修记录和前期项目研究发现,电场会对金属结构在大气环境下的腐蚀产生显著影响,而这种影响势必会作用到微动腐蚀过程当中。为了深入认识这一微动损伤形式,本项目将对电场作用下钢芯铝绞线微动腐蚀损伤机理展开研究。.通过对导线的受力条件、所处的大气环境和电场环境参数进行分析,建立其损伤的科学研究体系。采用电化学测量方法结合表面分析和结构分析,研究电场条件下导线的微动腐蚀过程。对导线的微动腐蚀产物、微动磨损表面以及微动疲劳裂纹萌生区、扩展区和断裂区的特征进行观察分析,研究其微动损伤过程。通过宏微观试验研究,揭示电场和大气腐蚀耦合作用下钢芯铝绞线的微动损伤机理,为深入认识这一损伤形式和输电体系防护提供理论和方法支持。

结项摘要

钢芯铝绞线(ACSR)广泛应用于高压输电线路。服役中的ACSR导线在风致振动和大气腐蚀环境下会产生以微动腐蚀为主的多种损伤形式。电场会对金属结构在大气环境下的腐蚀产生显著影响,而这种影响势必会作用到微动腐蚀过程当中。为了深入认识这一微动损伤形式,本项目对电场作用下钢芯铝绞线微动腐蚀损伤机理展开了研究。.项目主要研究内容包括微动磨损和微动疲劳两个部分,着重研究了电场环境对导线微动腐蚀过程的影响规律。对导线的微动腐蚀产物、微动磨损表面以及微动疲劳裂纹萌生区、扩展区和断裂区的特征进行了观察分析,研究了其微动损伤过程。.研究表明:(1)铝股线各层受到的应力由内到外依次降低。内层铝线在受到较大应力的情况下微动腐蚀磨损,发生疲劳的可能性更高。建立了导线的有限元模型,得到了接触区域的分布规律。(2)在相同的接触载荷下,增大位移幅值,塑性变形增强,导线表面的接触区域凹凸不平,颗粒堆积现象明显,接触表面在滑动方向有犁沟现象产生,微动区域由部分滑移区向混合区、滑移区转变;在相同位移幅值下,增大接触载荷,接触区域中心发生粘着,接触边缘发生塑性变形,微动区域由滑移区向混合区、部分滑移区转变。(3)普通环境下,粘着磨损和磨粒磨损是主要微动磨损机制。腐蚀环境下,导线接触区域的摩擦力小于干摩擦环境中的摩擦力,但是由于腐蚀溶液的作用,在相同的微动周期内,磨损加剧,磨损体积增加。腐蚀环境下,都以磨粒磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损为主。电场和腐蚀介质耦合环境下,受电离子的吸附作用,磨粒堆积于磨损表面,电场增强了腐蚀作用,铝线表面裂纹和坑洞分布更加密集。电场和腐蚀环境下钢芯铝绞线的微动腐蚀磨损机制为磨粒磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损。(4)电场环境对铝股线疲劳寿命有显著影响。.通过宏微观试验研究,本项目揭示了电场和大气腐蚀耦合作用下钢芯铝绞线的微动损伤机理,为输电体系防护提供了理论和方法支持。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
钢芯铝绞线微动疲劳机理及其疲劳寿命的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    上海电力学院学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    段一锋;马行驰;高磊;刘畅
  • 通讯作者:
    刘畅
钢芯铝绞线微动损伤机理及防护措施的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    材料导报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    段一锋;马行驰;高磊;朱全军
  • 通讯作者:
    朱全军

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其他文献

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    何国求;陈成澍;马行驰
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    何国求;马行驰;何大海
  • 通讯作者:
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电场作用下金属Zn在薄液膜下的电极过程研究
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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