检索结果-内蒙古大学图书馆

上海大学学报（自然科学版） 2024年第5期30卷 980-988页

作者：张博畅高化东徐沈鑫鲍垠桦吕浡上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海200444 上海大学力学信息学前沿科学研究基地上海200444 上海卫星工程研究所上海201109

提出半固化电极的机械压印方法制备锂离子电池压印柔性厚电极,兼顾了厚电极的高储能性能和高柔性.在基本不改变锂离子电池电极传统湿法制备工艺的前提下,在电极干燥阶段引入机械压印步骤,从而在数百微米厚的电极中构建网络通道结构,使... 详细信息

提出半固化电极的机械压印方法制备锂离子电池压印柔性厚电极,兼顾了厚电极的高储能性能和高柔性.在基本不改变锂离子电池电极传统湿法制备工艺的前提下,在电极干燥阶段引入机械压印步骤,从而在数百微米厚的电极中构建网络通道结构,使电极获得了任意方向可弯的能力.进一步,基于有限元分析给出压印厚电极在不同弯曲方向下的临界弯曲半径.此外,压印引入的网络通道结构提升电极内的离子传输效率,使全电池实验中压印厚电极在高倍率下的电化学性能显著优于常规厚电极,且电池在弯曲状态下拥有良好且稳定的电化学性能.研究结果为高性能多功能储能电池的研发提供了基于电极结构设计的新思路.

关键词：压印厚电极柔性离子通道锂离子电池

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灯泡贯流泵装置水力模型设计研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2023年第6期38卷 926-933页

作者：张辉陈红勋马峥上海大学力学与工程科学学院上海200072 上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市能源工程力学重点实验室上海200072 中国船舶科学研究中心上海分部上海200011

该文对后置灯泡贯流泵装置的水力设计进行了研究。先结合CFD方法,分析几何参数变化对装置外特性和流动特性的影响,将其作为一个整体考虑提出了设计方法。然后参考已有的设计方法,通过合理地给定叶轮出口环量和轴面速度的分布来进行泵段... 详细信息

该文对后置灯泡贯流泵装置的水力设计进行了研究。先结合CFD方法,分析几何参数变化对装置外特性和流动特性的影响,将其作为一个整体考虑提出了设计方法。然后参考已有的设计方法,通过合理地给定叶轮出口环量和轴面速度的分布来进行泵段设计,并基于CFD流场分析调整泵段设计参数以有效提高泵段水力性能。在此基础上,结合流道水力设计方法,完成对装置水力模型的初步设计,并以装置性能最优为目标,研究流道水力参数的优化。分析导叶叶片数和灯泡体尾部缩角对装置性能的影响,优化导叶和灯泡体的水力设计。通过分析装置几何参数变化对装置外特性和内部流场的影响,完成对后置灯泡贯流泵装置水力模型的设计。经CFD性能预测,在设计工况(1.0Q)下,模型的装置扬程为5.45m,装置效率达到83.13%,临界空化余量约为6.4 m。

关键词：贯流泵装置水力模型水力设计数值模拟水力性能

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电极形状对锂离子电池电极锂化过程的影响

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电化学 2022年第4期28卷 48-58页

作者：孙士玮聂建军宋亦诚上海市应用数学和力学研究所上海市能源工程力学重点实验室上海大学力学与工程科学学院上海200444

本文研究了锂离子电池电极形状对电极锂化过程的影响,借助实验观测和数值模拟揭示锂离子固相、液相扩散和嵌锂电化学反应的相互竞争关系。在实验中,设计了基于CCD相机的电极锂化过程原位观测实验方案,对三种不同形状(圆形、方形、三角形... 详细信息

本文研究了锂离子电池电极形状对电极锂化过程的影响,借助实验观测和数值模拟揭示锂离子固相、液相扩散和嵌锂电化学反应的相互竞争关系。在实验中,设计了基于CCD相机的电极锂化过程原位观测实验方案,对三种不同形状(圆形、方形、三角形)电极的锂化过程进行实时观测,发现各种电极均存在锂化不均匀的现象,电极边缘锂化程度较高,而电极中心区域锂化程度较低。电极尖端曲率较大的位置更容易获得较多的锂离子嵌入,快速达到饱和,甚至发生锂枝晶沉积。数值模拟则揭示该锂化不均匀现象是电池内电场分布、电解液中锂离子浓度分布和活性材料中锂浓度分布综合影响的结果。电极形状的变化导致电解液内电场分布不均匀,使电解液中锂离子分布不均匀,最终出现锂化不均匀现象。本文揭示了电极形状对电极锂化过程的影响,增加了对锂离子电池锂离子输运、嵌入和扩散的竞争关系的理解,可为锂离子电池的设计和应用提供指导。

关键词：电极形状锂化过程原位观测曲率电场分布

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含多余坐标的完整系统的保结构约化

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动力学与控制学报 2025年第3期23卷 25-31页

作者：夏丽莉戈新生陈立群北京信息科技大学理学院北京100192 北京信息科技大学机电学院北京100192 上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海市能源工程力学重点实验室上海200444

为求解多余坐标表示的完整系统的Lie对称性,借助符号计算软件Maple平台,利用GeM程序包解析求解系统的Lie对称性确定方程,得到系统的线性无关的最大Lie对称性解集.将多余坐标表示的完整约束表示为可积的速度约束.根据约束分布,构建两种... 详细信息

为求解多余坐标表示的完整系统的Lie对称性,借助符号计算软件Maple平台,利用GeM程序包解析求解系统的Lie对称性确定方程,得到系统的线性无关的最大Lie对称性解集.将多余坐标表示的完整约束表示为可积的速度约束.根据约束分布,构建两种不同的纤维化结构.将系统约化到能同时满足约束分布和对称性向量场(Lie对称群轨道切矢量场)的空间上,实现完整系统的保结构约化,并给出相应的数值算法.同时,举例说明了结果的应用.

关键词：多余坐标完整系统 Lie对称性分析约化

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基于减阻纳米流体岩心的润湿性反转表征

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中国石油大学学报（自然科学版） 2023年第6期47卷 87-94页

作者：顾春元徐冬星刘松林庞东山薛佩雨潘谦宏上海大学力学和工程科学学院上海200444 上海市应用数学和力学研究所上海200444 上海市能源工程力学重点实验室上海200444 中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司江苏扬州225265 西安长庆油田化工集团公司陕西西安710018

岩心润湿性反转是纳米流体减阻的关键机制之一,快速、可靠地表征这一变化特征十分重要。基于核磁共振技术探索针对同一岩心快速测试润湿性反转的T_(2)截止值方法,研究T2截止值与润湿性的关系,纳米流体HNFⅡ对岩心润湿性的影响规律,以及... 详细信息

岩心润湿性反转是纳米流体减阻的关键机制之一,快速、可靠地表征这一变化特征十分重要。基于核磁共振技术探索针对同一岩心快速测试润湿性反转的T_(2)截止值方法,研究T2截止值与润湿性的关系,纳米流体HNFⅡ对岩心润湿性的影响规律,以及纳米流体的减阻效果与机制。结果表明:T_(2)截止值与岩心片接触角基本成线性递增关系,随亲水性减弱而增大;纳米流体驱替后的岩心,水相渗透率提高33%~72%,表面接触角增幅分别为79%、103%、110%和114%,对应的T_(2)截止值增幅分别为17%、33%、54%和116%;岩心的T_(2)截止值与润湿性、渗透率三者的变化趋势一致,且接触角增幅与T2截止值增幅为强相关(相关系数为0.94);纳米流体HNFⅡ使岩心由亲水性向疏水性反转,弛豫时间延长,T_(2)截止值变长,孔壁对水的引力减弱,从而水流阻力下降;T_(2)截止值与润湿性具有内在的一致性,可为岩心润湿性反转的快速测试方法提供理论依据。

关键词：纳米流体HNFⅡ 减阻岩心润湿性核磁共振技术 T_(2)截止值

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低频振动隔离和能量采集双功能超材料

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力学学报 2021年第11期53卷 2972-2983页

作者：赵龙陆泽琦丁虎陈立群上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海200444 上海市应用数学和力学研究所上海200072

振动隔离和能量采集一体化是一种能够将有害振动隔离并转化为电能收集利用的动力学机制.本文从局域共振超材料存在低频带隙特性出发,研究了振动隔离和能量采集双功能超材料的动力学行为.通过在球型磁腔内放置固接了感应线圈的球摆构成... 详细信息

振动隔离和能量采集一体化是一种能够将有害振动隔离并转化为电能收集利用的动力学机制.本文从局域共振超材料存在低频带隙特性出发,研究了振动隔离和能量采集双功能超材料的动力学行为.通过在球型磁腔内放置固接了感应线圈的球摆构成具有能量采集功能的球摆型谐振器,并将其周期性的放置在基体梁中,可以将带隙频率范围内的振动聚集在谐振器内,以实现振动隔离和能量采集双功能.建立了横向激励下双功能超材料梁的动力学方程,应用Bloch’s定理得到超材料的能带结构,通过有限元仿真验证了理论模型和研究方法.研究了不同参数下超材料梁的带隙特性.进一步将一维拓展到二维,研究了二维双功能超材料板的振动隔离和能量采集性能.最后,设计并建造了振动隔离和能量采集一体化双功能超材料动力学实验平台,解析、数值和实验结果表明,在局域共振带隙的频率范围内,超材料梁主体的振动明显被抑制,与此同时,振动被局限在谐振器中,使采集到的电压达到了最大值.通过对附加谐振器和没有附加谐振器的能带结构和幅频响应的对比,发现球摆型谐振器的加入可以在低频范围内形成了一个局域共振带隙,有效提高了超材料梁在低频处的振动隔离和能量采集性能.

关键词：球摆型谐振器振动隔离能量采集双功能超材料

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带附加质量块的压电圆板能量采集器振动分析

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力学学报 2021年第11期53卷 2950-2960页

作者：孟莹丁虎陈立群上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海200444 上海市应用数学和力学研究所上海200072

基于圆板的压电能量采集技术在取代化学电池为低功耗电子器件提供能源方面具有巨大的潜能.本文通过理论建模和数值仿真研究了考虑附加质量接触面积的压电圆板能量采集器的采集性能.首先,基于基尔霍夫薄板理论,用广义哈密顿原理推导了带... 详细信息

基于圆板的压电能量采集技术在取代化学电池为低功耗电子器件提供能源方面具有巨大的潜能.本文通过理论建模和数值仿真研究了考虑附加质量接触面积的压电圆板能量采集器的采集性能.首先,基于基尔霍夫薄板理论,用广义哈密顿原理推导了带附加质量块的压电圆板能量采集器的机电耦合方程,并用伽辽金法对方程近似离散,通过离散方程得到电压、功率输出和最优负载阻抗的闭合解.用有限元仿真对所提出的理论模型进行了验证,结果表明该理论模型可以成功地预测压电圆板能量采集器输出电压和功率.最后,基于闭合解探讨了负载阻抗、附加质量块、压电圆板的内外半径等相关参数对压电圆板能量采集器固有频率、输出电压和功率的影响.结果表明,当质量块与复合板的接触半径足够小(本文中接触半径小于板半径的1/14)时,质量块与复合圆板的接触面积可以忽略;相较于无孔的压电片,内径位于2.5~4 mm范围内的压电片可以提高能量采集器的采集性能;附加质量、压电片外径和负载阻抗的合理选择既可以降低压电圆板的固有频率,还可以提高其采集性能.

关键词：能量采集压电复合圆板附加质量广义哈密顿原理有限元仿真

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三层流体中入射波作用下直立圆柱支撑圆板的水弹性响应

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哈尔滨工程大学学报 2021年第7期42卷 967-974页

作者：龚逸纲卢东强浦俊上海大学力学与工程科学学院上海200072 上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市能源工程力学重点实验室上海200072

将海洋超大型浮式结构简化成弹性薄板,固结于贯穿海洋全深度的直立圆柱以限制其刚体位移,将海洋近似为有限深三层均匀流体。本文在理想、不可压流体、无旋流场和小振幅波的假设下,解析研究了入射波浪与超大型浮式结构的水弹性相互作用,... 详细信息

将海洋超大型浮式结构简化成弹性薄板,固结于贯穿海洋全深度的直立圆柱以限制其刚体位移,将海洋近似为有限深三层均匀流体。本文在理想、不可压流体、无旋流场和小振幅波的假设下,解析研究了入射波浪与超大型浮式结构的水弹性相互作用,求解波浪的散射和结构受力。将整个流场划分为开阔水域与板覆盖水域,分别在2个区域对速度势函数进行展开,利用开阔水域垂向本征函数和适合三层流体的新型内积定义式,对匹配方程以及直立圆柱侧面边界条件做内积,以简化方程并最终求解。分析了不同流体、弹性板参数与不同位置波入射时结构的水弹性响应。研究结果表明:高阶衰减模态对结果的贡献较小,在力、弯矩上基本可以忽略不计。表面波模态与界面波模态入射相比,引起的波幅在开阔水域各个界面上较大,但相应模态的波数较小。在界面波模态入射时,有能量从界面波模态转移到了表面波模态。

关键词：超大型浮式结构物三层流体本征函数展开法势流理论水弹性色散关系内积关系贝塞尔函数

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非均匀路段交通流的元胞自动机模拟

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上海大学学报（自然科学版） 2022年第4期28卷 594-607页

作者：周文海李舒健董力耘上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市能源工程力学重点实验室上海200072

基于细化的VDR(velocity-dependent-randomization)模型研究了交通灯控制下非均匀路段道路交通流的演化特征,并在周期边界下讨论了同相、反相和自组织3种交通灯策略对道路通行效率的影响.模拟结果表明:对于均匀路段,低密度下采用同相和... 详细信息

基于细化的VDR(velocity-dependent-randomization)模型研究了交通灯控制下非均匀路段道路交通流的演化特征,并在周期边界下讨论了同相、反相和自组织3种交通灯策略对道路通行效率的影响.模拟结果表明:对于均匀路段,低密度下采用同相和反相策略都会出现绿波现象.同相策略时交通流对路段长度变化不敏感,而反相时则影响明显,尤其是存在明显小于平均路长的短路段,绿波现象也会受到抑制.在自组织交通灯策略下,路段交通流对于路段长度变化不敏感,道路通行效率明显提高,并在一定密度范围内再现绿波现象.

关键词：元胞自动机 VDR(velocity-dependent-randomization)模型自组织交通灯绿波

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多能源站协同运行管网水力与热力模型及计算

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水动力学研究与进展（A辑） 2022年第5期37卷 729-734页

作者：易波波陈红勋马峥上海大学力学与工程科学学院、上海市应用数学和力学研究所、上海市能源工程力学重点实验室上海200072 中国船舶科学研究中心上海200011

该文改进传统管网水力模型,给出以节点压力表示的回路压力守恒方程,使水力模型只存在节点压力与节点位置信息,减少了模型求解的计算量。同时,结合管道热力传输方程以及两种类型节点温度平衡方程建立了管网热力模型。根据建立的水力模型... 详细信息

该文改进传统管网水力模型,给出以节点压力表示的回路压力守恒方程,使水力模型只存在节点压力与节点位置信息,减少了模型求解的计算量。同时,结合管道热力传输方程以及两种类型节点温度平衡方程建立了管网热力模型。根据建立的水力模型和热力模型,设计了一款管网仿真计算软件,对一个规则的管网算例进行水力和热力参数计算,并搭建相应的实验装置对计算结果进行实验验证。结果表明,对比实验结果与仿真结果,水力参数的误差均不超过5%,从而验证了模型的正确性。最后在此基础上,对上海某区域实际的供能管网进行了设计工况下水力与热力的计算分析。

关键词：多能源站管网模型计算软件管网实验

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