基于电化学热耦合模型的锂离子动力电池极化特性

基于电化学热耦合模型,定量分析了磷酸铁锂动力电池不同倍率放电下正负极欧姆极化、浓差极化和活化极化。结果表明:1C放电初期,正极固相浓差极化波动最大,峰值达到147 mV;放电中期,各类型极化变化曲线较为平稳,活化极化最大,约为48 mV;放电末期,负极活化极化和负极固相浓差极化迅速增大;8C放电末期,正极固相浓差极化急剧增加,达到715 mV。提高放电倍率,活化极化的大幅增加是高倍率下极化严重的最主要原因,且负极活化极化的增加幅度比正极活化极化更大;而减小负极颗粒粒径可以有效减小负极活化极化。     

液相掺杂PTC瓷粉的制备及其电性能研究

以TiCl4为钛源,通过低温固态反应合成了一系列掺杂Ba0.93-xYxSr0.07MnyTi1-yO3纳米固溶体粉末.经XRD物相分析证明,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体.TEM电镜形貌分析,粒子分布较均匀,基本呈规则球形,粒径大约70nm.通过制陶实验,研究了材料的PTC效应,当施主Y和受主Mn的掺杂量分别为1%.和0.04%.(摩尔分数)时,得到了室温电阻37.09Ω左右,升阻比达到2.957×105,电阻温度系数α为23.36%.的性质优良的PTC陶瓷材料.     

静应力对岩石波动参数的影响研究现状及新问题的思考

各类工程岩体中普遍存在静应力,静应力对岩体材料特性的影响极其重要且不可忽略。通过对现有文献进行系统梳理与归纳总结发现静应力对岩石纵波波速有影响且纵波波速与密度有关系,但当前研究存在两个问题:没有进一步分析静应力对岩石波阻抗的影响;静应力主要是等值静应力。而工程岩体中的静应力多为梯度应力,梯度应力的存在导致岩体波阻抗呈梯度形式变化,因此针对深部工程岩体爆破开挖及地震波传播等,有必要开展具有梯度应力岩石中应力波传播衰减规律的相关研究。     

围压下混凝土动态损伤与能量耗散特征数值分析

为了研究围压对混凝土材料冲击破坏过程中损伤演化和能量耗散的影响,基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件,模拟了不同冲击速度和围压级别下的混凝土SHPB实验. 结果表明:在不同的冲击速度下,峰值应力均随着围压的提高线性增大,最大可以达到混凝土静态抗压强度的3~4倍. 围压条件下混凝土的破坏形式为压剪破坏,试件的平均损伤度随围压的增大而非线性降低,相较于冲击速度,围压对损伤度的影响更弱. 随着围压的提高,混凝土对应力波的透射能力增强,反射波的能量非线性降低,而透射能随着围压的增大近似线性增加,混凝土的耗能随着围压的增大而近似线性降低;在不同的入射能下,反射系数、透射系数和试件耗能的变化趋势是一致的. 围压一定时,混凝土的损伤程度随入射能的增加线性增长;入射能一定时,试件损伤度随围压的增加而降低,变化幅度也降低.      

时域约束FIR滤波器设计的IRCLS算法

考虑了带有时域约束的线性相位FIR滤波器的Minimax设计问题．将设计问题转化为迭代地求解一系列约束加权最小二乘逼近问题，在迭代过程中利用逼近误差的包络线对权函数进行更新．迭代过程收敛后，得到一个准Minimax解．将此方法应用于阶跃响应受约束的FIR滤波器以及Nyquist滤波器的设计，设计例子说明了所提设计方法的有效性．     

应力卸载过程砂岩应力波传播及衰减特性试验研究

由于岩体开挖卸载和原岩应力重新分布的复杂性,围岩体通常处于复杂的应力卸载环境中。为研究应力卸载过程砂岩应力波的传播及衰减特性,设计了长径比L/D≈65的条形试件,利用动静组合加载装置进行了不同轴向卸载应力下的小扰动撞击试验,测得了不同测点处的砂岩应力波信号,研究了不同卸载应力对应力波波形、纵波波速值、波峰的时空衰减规律、波峰及波峰衰减速率等的影响,并建立了经验规律模型。研究表明:砂岩是否具有卸载应力对应力波波形具有显著影响;随应力卸载,纵波波速呈“近似线性+非线性”衰减,波峰及其衰减率均呈指数变化;随距离和时间增加,波峰均呈指数衰减,且不同应力卸载阶段波峰的时空衰减具有不同敏感性;研究结果对爆破开挖条件下深部工程岩体稳定性分析提供了重要的理论参考。     

静载荷与循环冲击组合作用下岩石损伤本构模型研究

建立合理的损伤本构模型,对研究岩石在静载荷与循环冲击组合作用下的动态力学性能具有重要的意义. 首先,基于静载荷与循环冲击组合作用下岩石的损伤累积演化模型,结合岩石弹性模量与累积损伤变量的关系,将循环冲击次数引入岩石损伤本构关系中. 接着,假设岩石微元体强度服从Weibull分布,将统计损伤模型和黏弹性模型相结合,并根据Drucker-Prager破坏准则,建立有轴压有围压时循环冲击作用下岩石的动态损伤本构模型.进而,利用岩石动静组合加载试验数据验证损伤本构模型的正确性和可行性. 最后,研究模型中参数对循环冲击过程中应力-应变曲线的影响规律.结果表明,建立的岩石损伤本构模型较好地与试验数据吻合,能较好地反映具有静载荷的岩石在循环冲击过程中的本构关系.岩石的弹性模量、黏性系数等参数对循环冲击时岩石的应力-应变曲线影响较大;而岩石的摩擦角和泊松比等对具有三维静载岩石的冲击疲劳应力-应变曲线影响较小. 循环冲击过程中,岩石的非均匀度逐渐增加. 研究结果有益于完善静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态疲劳力学理论体系.      

不同静应力作用下砂岩应力波波速及幅值衰减规律

为研究轴向应力对大长径比砂岩中应力波传播特性的影响,利用动静组合加载试验装置,对砂岩进行了小扰动冲击试验,研究了轴向应力对砂岩中应力波波形、纵波波速、应力波幅值衰减规律的影响。研究表明:同一轴向应力下,不同测点的应力波波形变化不大,而轴向应力的改变对应力波波形变化影响较大;存在轴向应力时,应力波中同时出现压缩波和拉伸波,且轴向应力越大,拉伸波越长;轴向应力对纵波波速变化影响较大,波速与轴向应力呈线性变化,而与传播距离呈指数函数衰减;轴向应力对幅值变化有明显影响,随着传播距离增加,应力波起跳时间点逐渐滞后,应力波幅值呈不同程度的衰减,这与波携带的能量被砂岩中孔隙吸收程度有关。结果表明轴向应力通过改变砂岩密度进而影响了应力波传播特性。     

基于拓扑结构与粒子变异改进的粒子群优化算法

为使粒子群优化算法(PSO)优化过程的多样性与收敛性得到合理解决,以提高算法优化性能,基于种群拓扑结构与粒子变异提出两种粒子群改进算法RSMPSO和RVMPSO.改进算法将具有信息定向流动的闭环拓扑结构与星型拓扑结构或四边形拓扑结构相结合,促使粒子在前期寻优过程中具有较高的多样性,保证搜索的广度,而在后期满足粒子群的整体收敛性,保证寻优的精度.同时,将布谷鸟搜索算法(CS)中的偏好随机游走变异策略引入改进算法中,增强粒子跳出局部最优的能力.对标准测试函数的仿真实验表明,所改进的PSO算法与其他6个对比算法相比不仅操作简单,优化精度高,而且在算法收敛性及稳健性方面都有着更出色的表现.     

渗透-应力耦合作用下灰岩压缩破坏及声发射特性分析

富水隧道围岩体挖掘过程中,复杂的渗透-应力耦合作用经常导致岩体内部结构演化具有不稳定性,进而诱发围岩体的劣化与失稳,这对地下渗流岩体稳定性的研究提出了更高的要求。为研究贵阳下麦西隧道进口区灰岩的宏观力学和声发射特性,利用自主研发的渗透-应力耦合试验装置进行了不同渗透水压下的单轴压缩破坏、声发射和压汞试验,分析了灰岩的应力-应变、峰值强度、特征应力、破裂和声发射特性以及劣化机制等。研究结果表明:随渗透水压力增大,灰岩压密阶段延长而弹性阶段相对缩短,峰值应力为指数衰减;闭合应力和损伤应力均随渗透水压力增加呈线性减小,而随峰值应力增大而增加,表明溶蚀作用增加了灰岩损伤敏感程度;渗透水压力对灰岩破裂形式未造成较大影响,以劈裂破坏为主,且碎块均匀度与渗透水压力、峰值应力均为指数关系;不同渗透水压力下,灰岩声发射振铃计数大致经历了"平静-发展-突增-跌落"过程,水岩作用弱化了灰岩结构稳定性,导致应变能提前释放;渗透水对灰岩具有溶蚀和引裂作用,随渗透水压力增加,单位质量孔隙体积呈指数增加,起裂应力呈线性衰减。研究结果可为地下富水岩体的开挖的稳定性及减防灾分析提供理论基础。