不同操作和环境条件下的PEMFC低温冷启动数值模拟研究

基于COMSOL建立质子交换膜燃料电池低温冷启动一维瞬态多物理场耦合模型,该模型考虑气态水和膜态水在0 ℃以下结冰来研究恒电压输出、恒电流输出、膜态水初始含量以及环境温度等不同操作和环境条件对质子交换膜燃料电池低温冷启动性能的影响。结果表明,恒电压输出模式下,低电压操作相对于高电压能产生更多的热,温度上升更快,但结冰速率也会激增,从而导致性能衰减更快;恒电流输出模式相较于恒电压能达到更高的温度,但需更好的气体传质能力;如果低温冷启动之前吹扫不足导致膜水含量较高,膜的储水能力下降,这将造成输出性能下降更快,不利于冷启动的成功进行;启动时环境温度的不同会直接影响燃料电池低温冷启动成功与否,仅依赖被动加热成功启动的初始环境温度存在极限值。     

燃料电池空气系统增湿器建模与仿真

建立气-气增湿器的数学理论模型,并基于Amesim软件建立燃料电池增湿器及空气系统仿真模型,从燃料电池系统层面分析干湿侧不同温度、压力、水含量等输入条件下的干侧出口空气的湿度变化情况,并采用水转移率（water vapor transfer rate,WVTR）对增湿器增湿性能进行评价,结果表明此模型可进行前期验证,能较好地预测汽车运行过程中增湿器的动态响应特性。     

基于实验SEA方法的车内噪声预测分析

针对车内中高频噪声预测分析准确性低的缺陷,提出了一种有效的基于实验分析的有统计能量分析(statistical energy analysis,简称SEA)方法。首先,利用点导纳平均法得到速度与力的实部,确定模态密度;其次,采用衰减法得到脉冲响应,经过Hilbert变换推论出内损耗因子;最后,利用异点导纳平均法,测得带宽内的子系统的平均能量,计算出耦合阻尼损耗因子。依托某车中高频降噪分析测得某工况下的输入声载荷,将实验测得的SEA基本参数输入到模型中,得到驾驶员右耳处的噪声水平,其仿真值与测试值在中高频时吻合较好,证明了轿车模型的有效性。结果表明,基于实验方法测得SEA3个基本参数可以综合提高模型预测车内噪声的准确性,具有很高的工程应用价值。     

组合声源测试消声器传递损失的噪声信号修正方法

针对某些传递损失较大的消声器,现有白噪声测试设备的单一噪声源发生器无法满足消声量的测试需求。通过采用低频和中频两种声源发生器,利用过渡管道与测试管道垂直连接的方式,实现了两种声源组合发声对消声器声学性能的测试。为了解决过渡管道与组合声源系统连接处声阻抗变化,导致输出的噪声信号频谱特性随机波动的问题,提出了一种噪声信号的修正方法。该方法基于四传感器法测量过渡管道声阻抗,根据过渡管道传递矩阵,以随机白噪声为激励源输出的管口噪声作为输出声压信号,得到组合声源系统的输入声压信号,实现了对组合声源系统声音信号的补偿。实验结果表明,与传统均衡器调节方法相比,该方法能够在较宽的测试频率范围内输出平稳的声压信号;其次,利用修正前后的声学信号对扩张腔的传递损失进行测量,修正后得到的测试曲线与理论值吻合度较高,证明了该方法的可行性。     

空投鱼雷水平撞击水面时的动力响应研究

就空投鱼雷入水时最危险的状态即水平撞击水面时对鱼雷壳体作了动力响应分析。对水面冲击力作了适当的简化处理，推导了鱼雷壳体位移、内力响应的解析式，为理论预报撞水对鱼雷的危害提供了依据。     

UP/GF/LCPU原位混杂复合材料的热性能和动态力学性能

利用自行合成的端基含有活性基团的热致性液晶聚合物(LCPU)对不饱和聚酯(UP)/玻璃纤维(GF)复合材料改性。用DSC、TGA、热膨胀仪、DMA测试了共混物的热性能和动态力学性能并研究其结构与性能的关系,用扫描电镜(SEM)对材料断面的形态结构进行了研究。结果表明:当LCPU含量为2.5%~5%,材料的综合热性能较好,材料的玻璃化转变温度、热失重温度、维卡软化点温度都有所提高,热膨胀性能得到改善。SEM观察表明,LCPU的加入对提高材料的断裂能具有一定的作用。     

Preparation and mechanical properties of TLCP/UP/GF in-situ hybrid composites

One kind of novel reactive thermotropic liquid crystalline polymer-methacryloyl copolymer （LCMC） containing polyester mesogenic units was synthesized. Its structure, morphology and properties were investigated systemically by Ubbelohde viscometer, differential scanning calorimetry （DSC）, Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR）, wide-angle X-ray diffractometry （WAXD） and polarizing optical microscopy （POM）. The results indicate that it is one kind of nematic thermotropic liquid crystal polymer （TLCP）. The impact strength, bending strength and the morphologies of impact fracture surface of LCMC, unsaturated polyester （UP） and glass fiber （GF） in-situ hybrid composites were studied by Izod impact tester, universal testing machine and scanning electron microscopy （SEM）, respectively. The results show that the impact and bending strength of composites containing LCMC are improved, especially the composites containing 5% LCMC increases most obviously. These results with SEM results reveal that LCMC plays an important role in the improvement of interfacial adhesive between matrix and fiber.     

误差非线性函数的变步长FxLMS算法研究

滤波-x最小均方（Filtered-x Least Mean Square,FxLMS）算法是主动噪声控制的经典算法,其存在收敛速度与稳态误差不可兼得的问题,解决方法之一是采用变步长FxLMS算法。总结了现有的基于误差非线性函数的变步长模型,并将其应用于FxLMS算法以改善算法性能。用三种常见的噪声作为参考输入信号进行仿真试验,对比了不同非线性函数变步长算法的性能。结果表明,变步长FxLMS算法能有效改善参考信号为高斯白噪声和正弦波时的收敛速度和稳态误差,且不同噪声环境下最优算法不同,但此类算法无法提升噪声源为冲击噪声时的性能。这为不同应用场景下算法的选取提供了参考。将变步长FxLMS算法应用于某车型的发动机主动噪声控制,结果表明,变步长FxLMS能显著提高定速工况的系统性能,但对急加速工况效果并不明显。     

智能电表用DC-DC电源芯片寿命预测及失效分析

为了评估电源芯片是否满足可靠性要求，设计了DC-DC电源芯片的可靠性加速寿命试验，选取温度、湿度和电压 作为综合加速应力，根据Erying理论模型，模拟预测出现场运行10年后，电源芯片的累计失效率远远超过电能表寿命保证期内允许的累计失效率0.65％的要求，分析其失效根源，确认制作过程中，夹头倾斜导致制作的 BLT(胶层厚度)厚度存在几乎 为0的情况，造成PIN脚(电源芯片的金属管脚)与GND之间无胶层而存在接触短路。