检索结果-内蒙古大学图书馆

可再生能源 2025年第2期43卷 173-182页

作者：张经炜曹尚冯莉丁坤 Frank U.Hamelmann 杨航陈翔河海大学机电工程学院江苏常州213200 比勒菲尔德应用科学与艺术大学太阳能计算实验室德国北莱茵-威斯特法伦明登32427 常州市光伏系统集成及生产装备技术重点实验室江苏常州213200

为全面评估光伏电池片发电性能,针对现有光伏等效电路模型无法估算其光谱响应特性问题,文章基于有限元法提出了光伏电池片等效物理模型及其参数辨识方法,对其电气特性与光谱响应进行估算。首先,分析有限元模型中关键参数对电气特性估算... 详细信息

为全面评估光伏电池片发电性能,针对现有光伏等效电路模型无法估算其光谱响应特性问题,文章基于有限元法提出了光伏电池片等效物理模型及其参数辨识方法,对其电气特性与光谱响应进行估算。首先,分析有限元模型中关键参数对电气特性估算结果的影响,确定发射区厚度、基区厚度、发射区掺杂浓度、基区掺杂浓度、串联电阻和并联电阻共6参数作为模型参数辨识对象;然后,以高辐照工况下实测电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)特性数据为依据,使用粒子群算法对上述参数进行辨识;最后,实测了不同辐照和温度条件下Ⅰ-Ⅴ特性并与模型估算结果对比验证,同时测量了太阳光谱曲线与光伏组件短路电流,间接验证模型估算电池片光谱响应的精确性。实验结果表明,单晶硅、多晶硅电池片模型估算结果的电流均方根误差分别为0.019 2~0.030 2 A,0.018 0~0.051 5 A,模型计算光谱响应结果的短路电流和实测短路电流绝对百分误差在15%以下,使用该参数辨识方法建立的模型能够较综合地反映光伏电池片的光电转换性能。

关键词：光伏电池光伏模型有限元模型光谱响应参数辨识

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基于材料基因组的电池材料研究

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常州大学学报(自然科学版) 2025年第1期37卷 1-14页

作者：赵倩任玉荣常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 江苏省新能源汽车动力电池智能制造技术工程研究中心(常州大学) 江苏常州213164 常州市动力电池智能制造高技术重点实验室(常州大学) 江苏常州213164

材料基因组计划(MGI)的核心理念是通过计算、实验和数据“三位一体”的方式,变革传统的“试错法”材料研发模式,加速材料从发现到应用的全过程。近年来,国内外研究人员在基于材料基因组的电池材料研发方面开展了一系列工作。文章主要围... 详细信息

材料基因组计划(MGI)的核心理念是通过计算、实验和数据“三位一体”的方式,变革传统的“试错法”材料研发模式,加速材料从发现到应用的全过程。近年来,国内外研究人员在基于材料基因组的电池材料研发方面开展了一系列工作。文章主要围绕材料基因组技术,分别介绍了高通量计算、高通量实验和材料数据库三大要素的主要内容及其在电池材料领域的典型研究范例,指出借助材料基因组技术,可以并行的方式研究成分、结构、温度、合成方法等的变化对电池材料能量密度、循环性能、安全性等的影响,总结了该研究领域亟待解决的问题并展望了未来发展方向。

关键词：材料基因组电池材料高通量计算高通量实验材料数据库

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K418合金表面激光再制造Inconel718高温合金涂层性能研究

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稀有金属材料与工程 2020年第1期49卷 274-280页

作者：任维彬周金宇董世运徐滨士闫世兴陈国炎江苏理工学院常州市装备再制造工程重点实验室江苏常州213001 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

针对K418高温合金叶轮高温、高转数工况下形变超差大,再制造成形层力学性能降低的领域研究热点,基于波形可调制脉冲激光优化工艺,再制造Inconel718高温合金成形层。采用金相显微镜、SEM、XRD、EDS、显微硬度计对该合金涂层的显微组织形... 详细信息

针对K418高温合金叶轮高温、高转数工况下形变超差大,再制造成形层力学性能降低的领域研究热点,基于波形可调制脉冲激光优化工艺,再制造Inconel718高温合金成形层。采用金相显微镜、SEM、XRD、EDS、显微硬度计对该合金涂层的显微组织形貌、相结构、界面成分分布、基本力学性能进行研究。结果表明:涂层与基体间为致密的冶金结合,涂层中部为粗大的树枝晶,与激光扫描方面成30o^45o角,由涂层中部到顶部及底部,分别退化为等轴晶和胞状晶;成形层显微硬度为4100~4400 MPa,略高于基体;晶内及晶间析出少量Laves相,减少了对成形层硬脆性的影响;摩擦磨损系数较基体略有降低,但仍符合再制造要求。

关键词： Inconel718合金 K418合金激光再制造涂层性能

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脉冲激光再制造船用5083铝合金防护板试验研究

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稀有金属材料与工程 2018年第4期47卷 1130-1136页

作者：任维彬周金宇陈菊芳陈国炎方金祥江苏理工学院常州市装备再制造工程重点实验室江苏常州213001 贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵州贵阳550025

针对远洋舰船铝合金防护板受风浪、潮汐以及随机性爆炸冲击波影响,易萌生裂纹或产生断裂的工程实际,通过控制有限单元"生死"状态,动态模拟了防护板脉冲激光再制造温度场变化历程,获取了再制造过程温度变化规律,并对脉冲激光... 详细信息

针对远洋舰船铝合金防护板受风浪、潮汐以及随机性爆炸冲击波影响,易萌生裂纹或产生断裂的工程实际,通过控制有限单元"生死"状态,动态模拟了防护板脉冲激光再制造温度场变化历程,获取了再制造过程温度变化规律,并对脉冲激光再制造工艺进行了优化。分析和试验结果表明:脉冲模式优化工艺参数为激光功率3 kW,光斑直径3 mm,扫描速度6mm/s,脉冲激光脉宽10 ms,占空比1:1。成形后防护板热影响区变形量控制在0.02 mm以内,硬度(HV0.1)最大值出现在热影响区,约为950 MPa。焊缝区与母材呈致密的冶金结合,主要为致密的细晶组织,抗拉强度达到222 MPa。

关键词： 5083铝合金脉冲激光再制造有限元分析

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隐式功能函数结构体可靠性拓扑优化

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中国机械工程 2015年第16期26卷 2203-2208页

作者：吴劲松周金宇江苏理工学院常州市装备再制造工程重点实验室常州213001

考虑工程实际中外载荷、材料属性等的随机不确定性对结构安全性的影响,研究了具有结构位移可靠性约束的拓扑优化设计。建立以柔度最小为目标、以单元相对密度为变量、具有材料体积分数约束和结构位移可靠性约束的拓扑优化数学模型;针对... 详细信息

考虑工程实际中外载荷、材料属性等的随机不确定性对结构安全性的影响,研究了具有结构位移可靠性约束的拓扑优化设计。建立以柔度最小为目标、以单元相对密度为变量、具有材料体积分数约束和结构位移可靠性约束的拓扑优化数学模型;针对运用有限元数值计算方法时结构功能函数为隐式的情况,运用响应面法近似逼近结构真实的功能函数;利用简便高效的一次二阶矩法计算结构位移可靠度;采用内循环为确定性的拓扑优化、外循环控制结构材料体积分数的策略对连续体结构进行可靠性拓扑优化设计。通过两个算例与确定性拓扑优化结果进行比较,结果表明所提设计方法是高效可行的。

关键词：可靠性拓扑优化隐式功能函数响应面法

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脉冲激光熔覆成形变半径FeCrNiCu合金圆筒工艺及力学性能

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稀有金属材料与工程 2021年第3期50卷 973-978页

作者：任维彬曹清林庄百亮陈世鑫江苏理工学院常州市装备再制造工程重点实验室江苏常州213001 机械科学研究总院江苏分院有限公司江苏常州213164

针对激光立体成形变半径圆筒件边部及外沿塌陷、热累积效应引起力学性能下降等增材制造难点,提出了脉冲激光成形FeCrNiCu合金圆筒件优化路径及工艺,实现了变半径圆筒结构的直接熔覆成形,验证了该结构件良好的组织构成以及力学性能。结... 详细信息

针对激光立体成形变半径圆筒件边部及外沿塌陷、热累积效应引起力学性能下降等增材制造难点,提出了脉冲激光成形FeCrNiCu合金圆筒件优化路径及工艺,实现了变半径圆筒结构的直接熔覆成形,验证了该结构件良好的组织构成以及力学性能。结果表明:覆层顶部为细小致密的等轴晶组织,中部由具有定向生长趋势的树枝晶构成,底部由胞状晶构成,晶内及晶间有颗粒状Cr_(7)C_(3)型强化析出相析出。覆层显微硬度(HV)最高值为6750MPa,覆层显微硬度(HV)主要分布在5540~5760 MPa;成形层(纵向)的抗拉强度最大为1070 MPa,抗拉强度范围1010~1070 MPa;成形层(横向)的抗拉强度最大为960 MPa,抗拉强度范围780~960 MPa。覆层冲击韧性分布在511.08~727.54 kJ·m^(-2),相关力学试验验证了该结构件具有优良的力学性能。

关键词：脉冲激光 FeCrNiCu合金激光熔覆力学性能

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结构可靠度计算的非均匀离散化发生函数法

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机械科学与技术 2016年第8期35卷 1207-1212页

作者：李朴义周金宇马元节江苏理工学院常州市装备再制造工程重点实验室江苏常州213001

发生函数法是结构可靠性分析和多状态系统性能评估的重要工具,现有发生函数法存在计算效率低、计算精度差的问题。在发生函数法中提出非均匀离散化方法和近似项合并技术,即运用最优化方法求解安全裕度函数最危险点(最小值),以最危险点... 详细信息

发生函数法是结构可靠性分析和多状态系统性能评估的重要工具,现有发生函数法存在计算效率低、计算精度差的问题。在发生函数法中提出非均匀离散化方法和近似项合并技术,即运用最优化方法求解安全裕度函数最危险点(最小值),以最危险点为中心对各变量按幂函数进行非均匀离散化,采取非等距直方图法计算各变量发生函数,检验离散效果是否达到最佳,最后计算系统可靠度值。发生函数的非均匀离散化方法在系统性能状态个数不变的情况下,提高了计算精度和效率,避免了增加系统性能状态个数带来的组合爆炸问题。新方法充分考虑了结构可靠度计算的误差形成机理和MATLAB编程的可行性,为涉及多变量非线性极限状态函数的结构可靠度快速、高效计算提供有效工具。

关键词：可靠性发生函数法非均匀离散化近似项合并

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多相V-Ti-Ni氢分离合金显微组织与力学性能

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稀有金属材料与工程 2018年第8期47卷 2537-2543页

作者：江鹏袁同心肖思进黄孝川王知鸷丁金慧蒋金金孔德军常州大学机械工程学院江苏常州213164 常州大学江苏省绿色过程装备重点实验室江苏常州213164 常州大学常州市模具先进制造高技术研究重点实验室江苏常州213164

研究了多相V_(100-2x)-Ti_x-Ni_x(x=10,15,20)系列氢分离合金的显微组织、硬度和拉伸性能。V_(100-2x)-Ti_x-Ni_x合金铸锭显微组织均由枝晶相V基固溶体和枝晶间相NiTi和NiTi_2组成。随着合金中Ti和Ni的含量增加,枝晶间相在合金中体积占... 详细信息

研究了多相V_(100-2x)-Ti_x-Ni_x(x=10,15,20)系列氢分离合金的显微组织、硬度和拉伸性能。V_(100-2x)-Ti_x-Ni_x合金铸锭显微组织均由枝晶相V基固溶体和枝晶间相NiTi和NiTi_2组成。随着合金中Ti和Ni的含量增加,枝晶间相在合金中体积占比增大,形成连续网状,阻止枝晶臂的连接。在室温下,合金整体硬度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率均随Ti、Ni含量增加而升高。V基固溶体和NiTi_2相是影响3种合金的整体硬度的主要因素。3种合金在室温下均属于脆性材料。合金中NiTi相含量对合金的延伸率有较大影响。

关键词： V-Ti-Ni多相合金显微组织硬度拉伸性能

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热处理工艺对V-Ti-Ni氢分离合金显微组织和硬度的影响

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稀有金属 2018年第12期42卷 1260-1266页

作者：江鹏袁同心肖思进李秀亚陈俊孔德军常州大学机械工程学院常州市模具先进制造高技术研究重点实验室江苏常州213164 常州大学江苏省绿色过程装备重点实验室江苏常州213164

在真空氩弧熔炼炉中制备V60Ti20Ni20合金,采用硬度测试、金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析技术,研究热处理温度和时间对V60Ti20Ni20合金显微组织和硬度的影响。结果表明,铸态V60Ti20Ni20合金由枝晶相V基... 详细信息

在真空氩弧熔炼炉中制备V60Ti20Ni20合金,采用硬度测试、金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析技术,研究热处理温度和时间对V60Ti20Ni20合金显微组织和硬度的影响。结果表明,铸态V60Ti20Ni20合金由枝晶相V基固溶体以及枝晶间相NiTi和NiTi2组成。合金铸锭在热处理保温15和18 h时,随着热处理温度升高和保温时间的延长,Ti,Ni原子从枝晶相扩散至枝晶间区域速率增大,扩散量增加,导致V基体晶格畸变度逐渐减小,同时枝晶间NiTi2相尺寸逐渐变细小和均匀,合金硬度随之降低。热处理保温时间延长至21 h时,合金随热处理温度升高,Ti,Ni原子回溶到枝晶相,V基体晶格畸变度增大,同时枝晶间Ni Ti2相聚集、分布不均匀,尺寸逐渐增大,因此合金硬度反而随之升高。

关键词： V-Ti-Ni合金氢分离热处理显微组织硬度

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混杂纤维复合材料汽车引擎盖结构优化设计

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现代制造工程 2018年第4期 76-83页

作者：黄继峰周金宇江苏理工学院常州市装备再制造工程重点实验室常州213001

以某款汽车引擎盖为例,用碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料替换金属材料,基于Opti Struct软件的复合材料优化技术,提出了多阶段联合优化设计的方法。在概念设计阶段,通过拓扑优化确定复合材料的总体分布;在详细设计阶段,通过尺寸优化确定复... 详细信息

以某款汽车引擎盖为例,用碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料替换金属材料,基于Opti Struct软件的复合材料优化技术,提出了多阶段联合优化设计的方法。在概念设计阶段,通过拓扑优化确定复合材料的总体分布;在详细设计阶段,通过尺寸优化确定复合材料每种形状铺层块的具体厚度;在工艺设计阶段,通过铺层顺序优化确定最佳的铺层顺序。优化结果表明,原钢制汽车引擎盖质量为13.39 kg,在满足各种力学性能和制造工艺要求的前提下,经过多阶段联合优化设计后,复合材料汽车引擎盖质量为5.36 kg,质量减少了60%。

关键词：复合材料引擎盖多阶段优化设计

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