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储能电池模组膨胀力特性研究及仿真分析

储能科学与技术 2025年

作者：樊慧敏彭浩鸿孟辉唐梦宏易昊昊丁静刘金成徐成善冯旭宁惠州亿纬锂能股份有限公司清华大学

锂离子电池在充放电过程中存在膨胀力，其受电池的荷电状态（State of Charge， SOC）和健康状态（State of Health， SOH）影响。对于储能磷酸铁锂电池，其膨胀力特性是有关储能电池系统电性能及安全性能的重要特性之一，而大容量储... 详细信息

锂离子电池在充放电过程中存在膨胀力，其受电池的荷电状态（State of Charge， SOC）和健康状态（State of Health， SOH）影响。对于储能磷酸铁锂电池，其膨胀力特性是有关储能电池系统电性能及安全性能的重要特性之一，而大容量储能磷酸铁锂电池在全生命周期内膨胀力的演变特性及机理尚不清晰。本工作选择一款容量为280安时的磷酸铁锂电池为研究对象，将其组装成不同串数的模组，采用膨胀力夹具模拟其在实际储能模组中的应用场景，开展了循环耐久性测试，并对全SOC及全生命周期下电池模组膨胀力的演变规律进行了分析。研究结果显示：由于石墨和磷酸铁锂材料的结构特性，充电过程在～30%SOC和100%SOC有2次膨胀力峰值，放电过程也在100%SOC和30%SOC有2次膨胀力峰值。各膨胀力峰值随着电池的衰减呈现不同的演变规律，100%SOC时的膨胀力由最大值逐渐演变成最小值，30%SOC时的膨胀力演变成最大值。此外，在SOH衰减至约90%后，模组膨胀力与SOH呈线性相关，且电芯串联数量的增加没有改变模组最大膨胀力的增长趋势，1P12S模组的最大膨胀力在70%SOH时达到了2365kgf。根据实测数据对模组的膨胀力仿真分析表明，模组主要零部件的设计能够满足全生命周期内的结构安全性能。该工作初步探究了磷酸铁锂电池模组的膨胀力特性，有助于为模组层级的膨胀力仿真和预测提供参考，为后期磷酸铁锂电池在储能系统模组的安全设计开发提供了支撑。

关键词：磷酸铁锂电池膨胀力储能模组 SOC SOH

基于矩阵位移法的超长工作面顶板挠度分布研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：邢有望李明忠张金虎闫汝瑜刘江斌煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司北京天玛智控科技股份有限公司中国矿业大学(北京) 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续... 详细信息

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续梁模型，基于位移法对梁模型单元进行编码并计算杆单元的单元刚度矩阵，利用单元集成法计算含有弹性支座的超长梁模型整体刚度矩阵及节点等效载荷，通过矩阵位移法求解全梁挠度分布及杆端内力计算公式，从而得到支架支护反力。在此基础上，分别对支架宽度、数目、等效刚度、工作面长度、巷帮刚度、顶板弹性模量、截面惯性矩及随动岩层产生的载荷大小取不同值，来观察其对全梁挠度分布的影响。使用三次多项式对挠度曲线一侧的起点至最大峰值段进行精确拟合。使用插入了桩结构单元充当支护的3DEC数值模拟结果及现场电液控监测数据进行验证。验证结果做到了理论计算、数值模拟与现场数据三者的统一，表明二维梁模型能够在一定程度上解释超长工作面三峰值来压特征，同时工作面一侧到临近高峰值段的挠度曲线符合三次多项式分布规律。研究深化了梁模型在采场方面的应用，为超长工作面支架工作阻力预测提供了方向，研究结果有助于为超长工作面液压支架设计提供理论指导。

关键词：采矿工程液压支架超长工作面矩阵位移法 3DEC数值模拟

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高压气瓶连续放氢过程影响因素研究

石油炼制与化工 2025年第1期56卷 86-91页

作者：王云峰吕炎峰王哲曹文红郭晓璐合肥通用机械研究院有限公司合肥230031 浙江蓝能氢能科技股份有限公司

通过建立高压气瓶数值模型,考察放氢初始温度、放氢时间、放氢方式和放氢余压对气瓶连续缓慢放氢过程瓶内最低温度的影响。模拟结果表明,温度控制是连续放氢过程的重点,适当提高初始温度和增加放氢时间可有效提高瓶内最低温度。相比于... 详细信息

通过建立高压气瓶数值模型,考察放氢初始温度、放氢时间、放氢方式和放氢余压对气瓶连续缓慢放氢过程瓶内最低温度的影响。模拟结果表明,温度控制是连续放氢过程的重点,适当提高初始温度和增加放氢时间可有效提高瓶内最低温度。相比于先慢后快放氢和阶段式放氢,放氢过程应优先选用先快后慢放氢和线性放氢方式,这两种放氢方式在瓶内最低温度和氢气流量控制方面均取得良好效果。提高放氢余压也可提高放氢结束时瓶内最低温度,但提高放氢余压在一定程度上减少了放氢质量,除特殊要求或场景外不建议将放氢余压设定过高。

关键词：高压气瓶放氢数值模拟

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基于神经认知科学的卫衣情感分析与建模

丝绸 2025年第1期62卷 69-76页

作者：袁惠芬张海燕韦玉辉苏兆伟潘伟安徽工程大学纺织服装学院安徽芜湖241000 安徽苏立科技股份有限公司安徽芜湖241000

在消费升级与情感体验日益重视的时代背景下,服装的情感化设计成为制约消费者是否购买产品的关键。为了探索服装设计元素与消费者情感反应的关系,本文以卫衣作为研究载体,借助PAD情绪模型、眼动追踪和脑电波(EEG)技术,系统分析消费者对... 详细信息

在消费升级与情感体验日益重视的时代背景下,服装的情感化设计成为制约消费者是否购买产品的关键。为了探索服装设计元素与消费者情感反应的关系,本文以卫衣作为研究载体,借助PAD情绪模型、眼动追踪和脑电波(EEG)技术,系统分析消费者对服装元素(款式、色彩、图案)的情感反应。结果表明,色彩搭配中单色和双色组合更易激发积极情绪,而三色较易引起消极情绪;图案大小和位置设计更易产生积极情绪;款式元素引起的情绪变化无明显规律;同时,以客观生理指标为输入,以主观情感指标为输出,构建服装情感识别模型;最后通过损失曲线、混淆矩阵、ROC曲线及误差的分析对情感识别模型进行了评估。研究表明,本文构建的服装情感识别模型准确率为98%,能高效准确识别服装情感类别,可以为更契合消费者情感需求的卫衣情感化定制提供参考。

关键词：情感识别 PAD情绪量表眼动追踪事件相关电位(ERPs) 前馈神经网络

基于臭氧化法的磷酸铁锂正极材料与集流体高效分离技术研究

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有色金属（冶炼部分） 2025年第1期 119-125,171页

作者：李帅波陈英豪刘星雨盛博宇蒋龙进胡磊合肥大学合肥230601 安徽超越环保科技股份有限公司安徽滁州239001

探讨了酸性溶液单独以及与臭氧协同作用对磷酸铁锂正极材料分离效果的影响。引入特定浓度的臭氧能有效诱发过氧化氢(H_(2)O_(2))的产生,赋予其极强的氧化能力,进而能够与聚偏氟乙烯(PVDF)结构中的氟基团发生键合反应,形成含氢氟酸(HF)... 详细信息

探讨了酸性溶液单独以及与臭氧协同作用对磷酸铁锂正极材料分离效果的影响。引入特定浓度的臭氧能有效诱发过氧化氢(H_(2)O_(2))的产生,赋予其极强的氧化能力,进而能够与聚偏氟乙烯(PVDF)结构中的氟基团发生键合反应,形成含氢氟酸(HF)的化合物,使PVDF失去原有的黏结性,更有利于活性材料的高效分离。与传统的回收手段相比,这种新型的臭氧化方法不仅操作简便、安全性高,还具有显著的环保优势和成本效益。

关键词：废旧磷酸铁锂活性材料分离酸溶液臭氧氧化环保

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固定OD路径分配下的路网通行能力信号优化模型

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东南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：卢凯周凌霄张晓春何淑霖林科华南理工大学土木与交通学院深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司广东振业优控科技股份有限公司

为测算与优化路网通行能力，针对断面、路段、路网三个层级，根据交叉口信号相位结构与配时参数，分别给出各层级通行能力的计算方法；通过建立路网通行能力优化模型与信号交叉口总延误优化模型，在保证路网通行能力最大基础上，实现路... 详细信息

为测算与优化路网通行能力，针对断面、路段、路网三个层级，根据交叉口信号相位结构与配时参数，分别给出各层级通行能力的计算方法；通过建立路网通行能力优化模型与信号交叉口总延误优化模型，在保证路网通行能力最大基础上，实现路网信号交叉口总延误最小，以兼顾路网通行能力与运行效率整体最优。案例仿真结果表明，本文模型能够较为准确地计算路网通行能力，模型计算结果与仿真实验数据偏差为1.60%；与Synchro优化方案相比，本文模型优化方案的路网通行能力提高了5.11%，车均延误时间减少了12.28%，车均停车次数下降了19.10%，取得了较为明显的优化效果。

关键词：交通工程城市路网通行能力 OD流量信号优化延误时间

基于取向结构石墨烯的高导热界面材料研究进展

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化工新型材料 2025年

作者：葛舟石煜锋吕晓静朱俊德张诚葛鹰常州贺斯特科技股份有限公司浙江工业大学化学与工程学院

随着电子设备功耗和热量的不断增加，对热管理材料的性能提出了更高的要求。石墨烯作为导热填料，被广泛用于制备导热复合材料。与传统的石墨烯与聚合物直接共混相比，取向结构的石墨烯更有利于获得高导热性能的复合材料。因此，如何在... 详细信息

随着电子设备功耗和热量的不断增加，对热管理材料的性能提出了更高的要求。石墨烯作为导热填料，被广泛用于制备导热复合材料。与传统的石墨烯与聚合物直接共混相比，取向结构的石墨烯更有利于获得高导热性能的复合材料。因此，如何在聚合物复合材料中构建取向结构石墨烯以实现高导热性能成为研究的热点。综述了近年来基于取向结构石墨烯的高导热界面材料的制备方法及其应用，并对其今后的研究和未来发展进行了分析与展望。

关键词：石墨烯聚合物基复合材料取向结构导热界面材料

不同弹性模量计算机辅助设计和计算机辅助制造桩核材料的应力分析

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2061-2066页

作者：徐良伟田锡天陈林高红燕朱贤杨桂灿陈英豪西北工业大学陕西省西安市710072 浙江伟联科技股份有限公司浙江省嘉兴市314000

背景:桩核修复是牙体缺损修复的一种常规选择,然而不同桩核材料的修复效果存在差异。目的:利用有限元方法评估不同弹性模量桩核修复模型中桩核与牙根黏结剂部位的应力分布情况。方法:在三维建模软件中构建一个三维根管治疗过的上颌中切... 详细信息

背景:桩核修复是牙体缺损修复的一种常规选择,然而不同桩核材料的修复效果存在差异。目的:利用有限元方法评估不同弹性模量桩核修复模型中桩核与牙根黏结剂部位的应力分布情况。方法:在三维建模软件中构建一个三维根管治疗过的上颌中切牙模型,进行全瓷冠修复,修复中的桩核材料分别使用纳米陶瓷树脂(弹性模量12.8 GPa)、复合树脂(弹性模量16 GPa)、混合陶瓷(弹性模量34.7 GPa)、玻璃陶瓷(弹性模量95 GPa)、钛合金(弹性模量112 GPa)和氧化锆(弹性模量209.3 GPa),将模型约束在皮质骨中,在中切牙牙冠舌侧1/3处加载与牙体长轴呈45°的100 N集中力,通过最大主应力分析修复模型中桩核、牙本质及桩与牙根黏结剂的应力分布。结果与结论:(1)当使用弹性模量较高的桩核材料时,修复模型中的桩核应力较集中;当使用弹性模量接近牙本质的桩核材料(纳米陶瓷树脂和复合树脂)时,桩核的应力分布较均匀;无论桩核材料如何,各修复模型中牙本质上的应力分布相似;使用弹性模量更高的桩核时,修复模型中桩与牙根黏结剂处显示出更多的应力集中。(2)纳米陶瓷树脂模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为31.00,33.21,0.51 MPa,复合树脂模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为36.84,33.14,0.59 MPa,混合陶瓷模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为64.05,32.83,1.00 MPa,玻璃陶瓷模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为112.30,32.69,1.73 MPa,钛合金模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为120.00,32.17,1.86 MPa,氧化锆模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为148.80,31.85,2.28 MPa。(3)桩核材料的弹性模量越高,进行桩核修复时桩核处的最大应力值越大,桩核材料弹性模量对修复模型中桩与牙根黏结剂处与牙本质的最大应力值无明显影响。

关键词：桩核弹性模量有限元分析计算机辅助设计与制造最大应力值等效应力

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监控量测在隧道洞口滑坡预报中运用分析

中华建设 2025年第1期 162-164页

作者：龙章中大智能科技股份有限公司

本文首先介绍了隧道洞口施工机理，再通过专业的研究与分析，精准探索出监控量测在隧道洞口滑坡预报中的实践运用，应用过程包含明确监测方案、挑选监测方式、预报变形滑坡状态、处理沉降项目及分析滑坡原因等，在全面了解隧道洞口滑坡...

本文首先介绍了隧道洞口施工机理，再通过专业的研究与分析，精准探索出监控量测在隧道洞口滑坡预报中的实践运用，应用过程包含明确监测方案、挑选监测方式、预报变形滑坡状态、处理沉降项目及分析滑坡原因等，在全面了解隧道洞口滑坡状态后，提出科学治理隧道洞口滑坡的有效方法，对洞口滑坡等不良现象进行合理整治，极大提升隧道交通运行效率。随着隧道工程项目建设数量逐步增加，隧道的安全性与稳定性正引发人们的较大关注。受外部环境影响，隧道洞口极易产生滑坡等不良问题，增加了隧道运行的危险性，为全面探究隧道项目运营效果，本文采用监控量测形式精准预报了隧道洞口滑坡的具体状态，并采用有效方法进行针对性控制，确保隧道洞口整体安全。

关键词：