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原位表征技术在锂氧气电池中的研究进展

储能科学与技术 2024年第4期13卷 1225-1238页

作者：张晓平容远嘉王潜雁高梦林廖亚玲吴民生庄鑫鑫黄中昱万美君陈维荣西南交通大学四川成都611756

锂氧气电池以其极高的能量密度受到了科研工作者们的广泛关注。然而,锂氧气电池存在金属锂负极稳定性差、充电过电位高等关键难题,使得电池循环寿命短、能量利用效率低,距离大规模应用还有很长一段距离。为了推动锂氧气电池的发展,越来... 详细信息

锂氧气电池以其极高的能量密度受到了科研工作者们的广泛关注。然而,锂氧气电池存在金属锂负极稳定性差、充电过电位高等关键难题,使得电池循环寿命短、能量利用效率低,距离大规模应用还有很长一段距离。为了推动锂氧气电池的发展,越来越多的先进原位表征手段用于研究锂氧气电池的机理和优化电池结构。先进的原位表征技术不仅可以用于获取电池的静态信息,同时能准确获取电池在循环过程中的动态电化学行为以及结构演变过程,对于推动锂氧气电池的发展有着重要意义。本文综述了近年来应用于锂氧气电池原位表征手段的相关研究进展,包括原位显微表征技术、原位X射线表征技术、原位质谱表征技术等。通过具体的研究案例,分析了各种原位表征技术的功能,总结了其在锂氧气电池领域里的具体应用场景,揭示了锂氧气电池更深层次的反应机理,并探讨和展望了未来锂氧气电池研究中需要的先进原位表征技术。

关键词：锂氧气电池原位表征反应机理

计及横向边缘效应的摆式差动电容倾角传感器输出特性

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宇航计测技术 2024年第4期44卷 64-71页

作者：周江王福谦西南交通大学希望学院成都610400 电子科技大学应用物理研究所成都611731

为了研究计及极板横向边缘效应的摆式差动电容倾角传感器的输出特性,利用保角变换法和格林函数法,讨论电容式倾角传感器的电场,得到其电容量随角位移的变化关系,通过MATLAB软件绘制出该传感器输出特性曲线,并对影响该传感器输出特性的... 详细信息

为了研究计及极板横向边缘效应的摆式差动电容倾角传感器的输出特性,利用保角变换法和格林函数法,讨论电容式倾角传感器的电场,得到其电容量随角位移的变化关系,通过MATLAB软件绘制出该传感器输出特性曲线,并对影响该传感器输出特性的因素做了定量分析。仿真模拟结果显示,在传感器的动极板的宽度小于静极板时,增大两极板的宽度差,再适度增大极板的间距,并减小极板直缝隙的宽度,可提高该传感器灵敏度及线性度,改善其输出特性。

关键词：摆式差动电容倾角传感器保角变换格林函数法边缘效应输出特性

开级配碎石透水基层集料颗粒微观接触劣化机制

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中国公路学报 2024年第1期37卷 20-34页

作者：陈德吴太恒曹雪梅张浩然乔志李玉坤牛昌昌王迎丹王泗苏谦周仲荣西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 内蒙古高速公路集团有限责任公司科创中心内蒙古呼和浩特010010 内蒙古综合交通科学研究院内蒙古呼和浩特010010 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

针对服役期开级配碎石透水基层集料颗粒微观接触劣化问题,研制了界面微观摩擦磨损劣化试验台,分析了界面微观摩擦磨损作用参数对集料颗粒接触界面微观劣化的影响规律,研究了服役期开级配碎石透水基层内部集料颗粒接触界面微观摩擦、磨... 详细信息

针对服役期开级配碎石透水基层集料颗粒微观接触劣化问题,研制了界面微观摩擦磨损劣化试验台,分析了界面微观摩擦磨损作用参数对集料颗粒接触界面微观劣化的影响规律,研究了服役期开级配碎石透水基层内部集料颗粒接触界面微观摩擦、磨损、界面构造水平及分布特性的演变规律。结果表明:集料颗粒接触界面微观劣化最佳试验参数为:10 N的法向接触荷载、5 Hz的相互作用频率和5 mm的相互作用位移幅值;水存在工况下玄武岩、石灰岩、花岗岩3种工程常见母岩材质的集料颗粒接触界面摩擦因数,均出现不同程度的降低现象,质地较软的石灰岩集料颗粒接触界面摩擦因数降低程度最大;集料颗粒接触界面磨损主要发生在颗粒摩擦接触初期阶段,水环境的存在一定程度上降低了集料颗粒接触界面磨损程度;磨屑造成的集料颗粒接触界面磨斑表面长波低频段和短波高频段的纹理构造水平低于集料颗粒自身晶粒构造造成的中波中频段纹理构造水平,水存在工况能够降低长波低频段和短波高频段的纹理构造,凸显集料颗粒自身晶粒构造造成的中波中频段纹理构造。研究成果有望为长寿命透水路面透水基层建设提供理论借鉴。

关键词：路面工程透水路面开级配碎石摩擦磨损频谱分析

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单极静电电动机的力矩输出特性

微特电机 2024年第1期52卷 13-19页

作者：王福谦西南交通大学希望学院基础部成都610400

为了研究单极静电电动机的力矩输出特性,将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用保角变换法、格林函数法和软件MATLAB,讨论了定子和转子间的静态电场分布,给出定子和转子所形成电容的电容量随角位移的变化关系式,确定转子从平衡位置转... 详细信息

为了研究单极静电电动机的力矩输出特性,将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用保角变换法、格林函数法和软件MATLAB,讨论了定子和转子间的静态电场分布,给出定子和转子所形成电容的电容量随角位移的变化关系式,确定转子从平衡位置转过90°过程中电容的最大值和最小值,得到单极静电电动机的力矩,给出优化其力矩输出特性的途径。在讨论单极静电电动机的定、转子间的电容时,计及了定子和转子的横向边缘效应,所得结果具有较高的精确度。

关键词：单极静电电动机保角变换法格林函数法边缘效应数值模拟角位移力矩

硬度匹配对轮轨滚动接触疲劳损伤行为的影响规律研究

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材料导报 2024年第S1期38卷 415-421页

作者：贾劭飞李英奇周韶博刘佳朋王泓豪丁昊昊刘启跃王文健西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室摩擦学研究所成都610031 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081

随着我国铁路的高速发展,轮轨在服役过程中的疲劳损伤问题愈加突出,因此,本工作利用MJP-30A滚动磨损与接触疲劳试验机研究轮轨滑差率、轮轨硬度比对滚动接触疲劳裂纹发展的影响。结果表明:滑差率较小时,疲劳裂纹较短,且裂纹沿着表面小... 详细信息

随着我国铁路的高速发展,轮轨在服役过程中的疲劳损伤问题愈加突出,因此,本工作利用MJP-30A滚动磨损与接触疲劳试验机研究轮轨滑差率、轮轨硬度比对滚动接触疲劳裂纹发展的影响。结果表明:滑差率较小时,疲劳裂纹较短,且裂纹沿着表面小角度扩展;滑差率大时,切向力增大,表层裂纹会被磨掉。循环转数小时,裂纹均停留在试样表层,扩展不明显;循环转数过大时,枝裂纹扩展相互连接形成网状。对比不同硬度材料的裂纹扩展试验发现:不同硬度匹配对裂纹扩展有着较大影响,硬度高的材料表面塑性变形较小,裂纹扩展速度慢,裂纹长度、宽度以及深度都较小;硬度低的材料裂纹扩展速度快,裂纹长度、宽度以及深度都有所增加。裂纹在试样中不同深度处的扩展速度有着较大差异,在靠近试样表面的裂纹需要克服的扩展阻力较大,故大多裂纹都停留在塑性变形层区域;一旦裂纹突破至基体区域,裂纹的扩展速度就会急剧增加。

关键词：疲劳裂纹硬度匹配滑差塑性变形微观组织

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贝氏体钢轨磨损与接触疲劳行为研究进展

材料导报 2024年

作者：齐顺顺王文健汪渊丁昊昊西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室摩擦学研究所攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司

钢轨的磨损和滚动接触疲劳是轮轨接触过程中的主要损伤形式，对铁路轨道安全与维护有着至关重要的影响。随着列车轴重的提高，贝氏体钢轨疲劳损伤问题日益凸显，严重危及行车安全。文章综述了国内外贝氏体钢轨磨损与疲劳损伤在近年来的... 详细信息

钢轨的磨损和滚动接触疲劳是轮轨接触过程中的主要损伤形式，对铁路轨道安全与维护有着至关重要的影响。随着列车轴重的提高，贝氏体钢轨疲劳损伤问题日益凸显，严重危及行车安全。文章综述了国内外贝氏体钢轨磨损与疲劳损伤在近年来的研究进展，重点阐述了贝氏体钢轨的磨损和滚动接触疲劳性能及两者之间的竞争关系，并与珠光体钢轨的试验结果进行了对比，总结了不同因素（显微组织、服役条件、环境介质）对贝氏体钢轨磨损及滚动接触疲劳性能的影响。提出了未来重点研究方向建议：基于化学成分调控与热处理工艺参数优化的稳定残余奥氏体组织制备；贝氏体钢轨在不同服役条件下的适用性研究；贝氏体钢轨在腐蚀、高低温等复杂恶劣环境下的使用性能研究。

关键词：贝氏体钢轨磨损滚动接触疲劳影响因素

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轮轨接触几何状态检测装置

中国铁道科学 2008年第4期29卷 141-144页

作者：肖杰灵刘学毅张渝西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学理学院四川成都610031

基于机器视觉技术、光电测试技术和图像处理技术研制轮轨接触几何状态可视化检测装置。检测装置的硬件系统包括高速摄像机、光源系统、测速单元等;软件系统包括图像采集软件和数据处理软件。检测装置的工作流程分为图像采集和数据处理2... 详细信息

基于机器视觉技术、光电测试技术和图像处理技术研制轮轨接触几何状态可视化检测装置。检测装置的硬件系统包括高速摄像机、光源系统、测速单元等;软件系统包括图像采集软件和数据处理软件。检测装置的工作流程分为图像采集和数据处理2步。图像采集主要完成检测区域的标定图像、钢轨轨头廓型图像和轮轨接触图像的采集。数据处理主要完成标定参数的提取,矫正、拼接图像,识别接触曲线,获取检测结果。关键技术是:通过畸变矫正函数将拍摄的有畸变的图像还原为无畸变的图像;通过标定参数中标记点的信息,将矫正后的内外两侧图像拼接,得到轮轨接触的完整图像。现场实际应用表明:该装置能够准确检测轮轨接触状态,并给出接触参数和相关报表,达到了实用化的要求。

关键词：高速摄像轮轨接触几何状态机器视觉图像识别

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连续道床板裂纹计算方法及影响因素

西南交通大学学报 2010年第1期45卷 34-38,44页

作者：任娟娟刘学毅赵坪锐西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为研究双块式无砟轨道连续配筋道床板裂纹扩展的机理,基于钢筋混凝土粘结-滑移理论,建立了适用于连续配筋混凝土道床板裂纹扩展的计算模型.依据该模型计算了道床板裂纹宽度和间距,分析了道床板配筋率、纵向钢筋直径和混凝土强度对裂纹... 详细信息

为研究双块式无砟轨道连续配筋道床板裂纹扩展的机理,基于钢筋混凝土粘结-滑移理论,建立了适用于连续配筋混凝土道床板裂纹扩展的计算模型.依据该模型计算了道床板裂纹宽度和间距,分析了道床板配筋率、纵向钢筋直径和混凝土强度对裂纹宽度、间距及钢筋应力的影响.分析结果表明:钢筋直径和配筋率直接影响裂纹间距,裂纹间距随钢筋直径增大而增大,随配筋率增大而减小;混凝土抗拉强度、配筋率和钢筋直径是裂纹宽度的主要影响因素,裂纹宽度随混凝土强度和钢筋直径增大而增大,随配筋率增大而减小;裂纹截面处纵筋应力不应超过其抗拉强度,配筋率和混凝土抗拉强度是决定钢筋应力大小的关键因素.

关键词：无砟轨道道床板连续配筋混凝土板裂纹计算裂纹宽度裂纹间距

基于信息技术的课程融合教学改革与实践——以“模拟电子技术”及“模拟电子技术实验”为例

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工业和信息化教育 2024年第5期 46-51页

作者：张辉波王平胡香荣郑狄龙文杰西南交通大学信息科学与技术学院四川成都611756

利用信息技术的优势,针对目前“模拟电子技术”和“模拟电子技术实验”2门课程间存在部分脱节的现状,对教学模式进行改革。由相同教师负责2门课程的教学,并制订相应的教学计划。通过在线学习平台、线上会议、Multisim仿真软件等现代信... 详细信息

利用信息技术的优势,针对目前“模拟电子技术”和“模拟电子技术实验”2门课程间存在部分脱节的现状,对教学模式进行改革。由相同教师负责2门课程的教学,并制订相应的教学计划。通过在线学习平台、线上会议、Multisim仿真软件等现代信息技术,采取贯通式教学模式,实现2门课程的深度融合。教学实践及反馈表明,教学模式取得了良好的效果,并得到了学生的认可。在培养学生解决实际问题能力的同时,激发了其参与科创活动的积极性。

关键词：模拟电子技术混合式教学仿真软件Multisim 教学改革