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基于准零刚度理论的燃料电池电堆应力补偿研究

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基于准零刚度理论的燃料电池电堆应力补偿研究

作者：李宪才武汉理工大学

学位级别：硕士

质子交换膜燃料电池是一种高效、清洁的新型能源,具有广阔的应用前景。它在长期运行或者闲置后,容易发生应力松弛,这会增加金属双极板与膜电极组件之间的接触电阻,导致质子交换膜燃料电池堆的性能和寿命下降。因此补偿电池电堆应力松弛... 详细信息

质子交换膜燃料电池是一种高效、清洁的新型能源,具有广阔的应用前景。它在长期运行或者闲置后,容易发生应力松弛,这会增加金属双极板与膜电极组件之间的接触电阻,导致质子交换膜燃料电池堆的性能和寿命下降。因此补偿电池电堆应力松弛,维持电堆正常工作的夹紧力,提高电池的性能和延长寿命具有重要意义。本文基于准零刚度理论,对25Kw燃料电池电堆的应力补偿问题进行了研究,主要工作和结论如下:(1)针对通常所用的利用弹性单元在变形过程中所表现出来的非线性特性补偿应力松弛的基于碟簧的准零刚度结构,建立了该结构的载荷-位移特性曲线模型,并求取了具有准零刚度特性的碟簧参数条件:n=5,D=75mm,d=45mm,h=2mm,t=1.4mm。然后,使用液压万能试验机对标准C系列:外径为63mm的碟簧进行压力加载试验,得到其载荷-位移曲线。同时在ANSYS有限元软件的基础上,建立相应的有限元模型,并进行模拟计算。根据实验数据对模拟计算结果进行检查和校正,校正后模型的仿真结果与实测结果大抵相符,得到模型界面间摩擦系数为0.2,网格划分大小为0.2mm。在此基础上,对具有准零刚度特性的碟形弹簧建立有限元模型,计算其载荷-位移曲线,并系统分析了其最大等效应力云图,验证了优化模型是有效、可用的。经过计算得:此结构在允许的受力范围内的最大位移高达0.79mm。最后,通过设计正交试验探究了碟簧几何参数对位移补偿值影响的大小顺序。结果表明:厚度t最重要,其次是h及h×t也比较重要;至于外径D,内径d就不太重要了。(2)由于加工精度的原因,实现基于碟簧的准零刚度结构有难度。针对此问题,提出了一种将负刚度单元碟形弹簧与正刚度单元圆柱螺旋弹簧并联组合的具备准零刚度特性的结构。通过引入圆柱螺旋弹簧减小碟簧在刚度和载荷方面的误差。首先,分析碟形弹簧和准零刚度结构的受力情况,分别建立了两者的回复力和刚度特性公式,并求取了碟形弹簧具有负刚度,圆柱螺旋弹簧在刚度、强度和稳定性等方面的设计要求以及并联组合结构在平衡位置周围达到准零刚度特性的参数要求:碟簧参数为n=5,D=69mm,d=43mm,h=1.9mm,t=1.2mm时;圆柱螺旋弹簧参数弹簧中径D=31.2mm弹簧丝直径d=7.8 mm节距t=10.92mm,有效圈数3圈。但是因为碟形弹簧的变形量较小,将其作为负刚度单元构建的并联组合具有较小的准零刚度特性范围。对于此问题,负刚度单元碟簧采用对合的方式使变形量加倍;同时由于正刚度单元载荷-位移特性呈线性变化,且并联组合在静平衡位置仍满足准零刚度特性,所以需要正刚度单元刚度变为原来的二分之一。

关键词：质子交换膜燃料电池碟形弹簧准零刚度应力补偿

新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用

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科技资讯 2017年第16期15卷 122-123页

作者：李宪才河北农业大学机电工程学院河北保定071000

近年来,我国制造业开始逐渐向国际化水准靠拢,随之而来的市场竞争也日趋激烈,使得新形势下市场环境将迎接新的机遇和严峻挑战。市场对机械产品的原材料、质量、性能、价格、外观设计等方方面面都提出了更丰富的高标准需求,因此提升生产... 详细信息

近年来,我国制造业开始逐渐向国际化水准靠拢,随之而来的市场竞争也日趋激烈,使得新形势下市场环境将迎接新的机遇和严峻挑战。市场对机械产品的原材料、质量、性能、价格、外观设计等方方面面都提出了更丰富的高标准需求,因此提升生产水平,提高产品质量,不断满足全球需求、变化需求和环保需求,这也是我国作为制造业需要完成的一大壮举。不断提升制造业的生产水平,加快社会经济发展的脚步,机械是必不可少的条件,那么深入研究现代机械设计理论方法和应用比以往任何时候都迫在眉睫。该文针对新型机械设计理论和基本原理在汽车工程方面进行一系列的研究,还探讨了该理论在汽车工程方向上的应用。

关键词：机械设计新型理论汽车工程研究应用

牦牛产奶量校正系数的制定及产奶性能的早期预测方法初探

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中国牦牛 1988年第1期 52-54页

作者：李宪才乐都县高店乡畜牧兽医站

国内对乳用牛305天产奶量校正系数的制定,已经做了不少工作,但牦牛的产奶基天数校正系数尚未见制定资料。牦牛改良现主要以本品种选育为主,其次是进行适当的经济杂交。本文试图用相关回归分析法,对泌乳期的长短、胎次、产犊月份和产犊... 详细信息

国内对乳用牛305天产奶量校正系数的制定,已经做了不少工作,但牦牛的产奶基天数校正系数尚未见制定资料。牦牛改良现主要以本品种选育为主,其次是进行适当的经济杂交。本文试图用相关回归分析法,对泌乳期的长短、胎次、产犊月份和产犊月龄进行

关键词：产奶量月龄产犊泌乳期产乳量产奶性能校正系数校正因子泌乳月经产牛森多乡

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仿生设计在汽车造型设计中的应用

科技创新导报 2017年第13期14卷 101-102页

作者：李宪才河北农业大学机电工程学院河北保定071000

汽车造型设计的方法众多,仿生设计是其中一种重要的汽车设计方法,近年来被广泛地运用,有一定的影响力。仿生设计在汽车造型里的运用主要通过物理层面的"形"进行整体表达,通过包含有情感层面的"态"体现出来。该文围绕国内外汽车发展趋势... 详细信息

汽车造型设计的方法众多,仿生设计是其中一种重要的汽车设计方法,近年来被广泛地运用,有一定的影响力。仿生设计在汽车造型里的运用主要通过物理层面的"形"进行整体表达,通过包含有情感层面的"态"体现出来。该文围绕国内外汽车发展趋势,将汽车造型设计中的仿生设计作为研究重点,探讨仿生设计在汽车造型设计中的应用,在探索和实践的基础上将人性化、情感化、体验和绿色设计等设计理念引入汽车的造型设计中,在构造、外观、颜色、材质、状态、内涵等方面进行深入解析,应用现代工业设计方法以多学科交叉的综合思维,在不断的思考和反复推敲中,改变以往汽车造型的设计方式。

关键词：仿生设计产品形态汽车造型设计

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电学实验教学的思考

中小学实验与装备 2002年第1期12卷 9-页

作者：李宪才湖北省仙桃市沔城回民中学 433014

初中物理的电学部分,是学习的重点和难点.在众多方法中,我认为实验是最基本最重要的方法:

关键词：电学实验白炽灯初中物理

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单片机在汽车控制系统中的应用分析

科技展望 2017年第14期27卷 147-147页

作者：李宪才河北农业大学机电工程学院

单片机属于汽车控制系统的一项,主要可用于控制大灯,能在光线微弱的时候自动打开车灯,还能根据光线照度实际状态和汽车行驶速度自动感应,是开启远光还是近光灯,避免远光灯滥用现象发生,并能控制所使用的照度值来源和系统的硬件电路。本... 详细信息

单片机属于汽车控制系统的一项,主要可用于控制大灯,能在光线微弱的时候自动打开车灯,还能根据光线照度实际状态和汽车行驶速度自动感应,是开启远光还是近光灯,避免远光灯滥用现象发生,并能控制所使用的照度值来源和系统的硬件电路。本文概括分析了单片机应用于汽车控制系统的三大特点并对其应用进行了重点阐述。

关键词：单片机汽车控制应用燃油喷射系统

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一例杂种母猪窝产仔猪24头

青海畜牧兽医杂志 1996年第4期 37-37页

作者：晁学元李宪才乐都县畜牧兽医技术服务中心

一例杂种母猪窝产仔猪２４头晁学元，李宪才（乐都县畜牧兽医技术服务中心，８１０７００）青海省乐都县高庙镇兽医站饲养的一头苏ｘ本杂一代母猪（３岁，经产３胎），于１９９５年６月８日上午１０时产出仔猪２４头，均发育良好，无一... 详细信息

一例杂种母猪窝产仔猪２４头晁学元，李宪才（乐都县畜牧兽医技术服务中心，８１０７００）青海省乐都县高庙镇兽医站饲养的一头苏ｘ本杂一代母猪（３岁，经产３胎），于１９９５年６月８日上午１０时产出仔猪２４头，均发育良好，无一死胎，属正常分娩。该猪在分娩过程中...

关键词：杂种母猪李宪乐都县畜牧兽医技术产仔猪头苏

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推动人口高质量发展是职业教育应有之义

职业技术教育 2025年第1期 1页

作者：李宪印曲阜师范大学中国教育大数据研究院

习近平总书记指出，要以人口高质量发展支撑中国式现代化，加快构建中国特色现代职业教育体系。中国式现代化进程呈现新的人口发展特征。面对人口发展新形势，构建中国特色职业教育体系，助推人口高质量发展，是当前职业教育领域亟须回...

习近平总书记指出，要以人口高质量发展支撑中国式现代化，加快构建中国特色现代职业教育体系。中国式现代化进程呈现新的人口发展特征。面对人口发展新形势，构建中国特色职业教育体系，助推人口高质量发展，是当前职业教育领域亟须回答的重大问题。职业教育应置身于人口发展新形势，主动变革，实现技术技能人才培养“供需平衡”，在为国育人和建设技能型社会方面发挥兜底、支撑和增值作用，赋能人口高质量发展。在微观层面，职业教育要立足于人的全面发展，提升人才培养质量，提高职业教育社会认可度。

关键词：

纳米陶瓷添加剂在可生物降解基础油中的抗磨性能研究

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中国公路学报 2012年第2期25卷 142-146页

作者：李宪民长安大学汽车学院陕西西安710064

以生物降解能力强且综合性能好的菜籽油作为基础油,以极压和抗磨性能较好的纳米材料作为添加剂,采用MS-800型四球磨损试验机对试验油极压特性、抗磨性能和摩擦因数进行了研究,分析不同纳米陶瓷添加量对其性能的影响;通过现有润滑油性能... 详细信息

以生物降解能力强且综合性能好的菜籽油作为基础油,以极压和抗磨性能较好的纳米材料作为添加剂,采用MS-800型四球磨损试验机对试验油极压特性、抗磨性能和摩擦因数进行了研究,分析不同纳米陶瓷添加量对其性能的影响;通过现有润滑油性能的对比,采用均匀设计安排试验,应用SPSS软件对纳米材料与其他添加剂的配伍性进行了回归分析。结果表明:纳米陶瓷添加剂的加入使菜籽油的摩擦性能显著提高,且加入比例得当能满足润滑油的要求;当纳米陶瓷的添加量(质量分数)为1.5%时,相应的最大无卡咬负荷PB值最高达646.8N,磨斑直径最小达0.59mm,摩擦因数最大可降低27%;纳米陶瓷与其他添加剂的复配以及相互作用可提高菜籽油的极压和抗磨性能。

关键词：汽车工程基础油试验研究纳米陶瓷添加剂抗磨性能