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钛合金三维点阵结构增韧纳米铝合金的力学性能和变形行为

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金属学报 2024年第2期60卷 247-260页

作者：王勇张卫文杨超王智华南理工大学机械与汽车工程学院、广东省金属新材料制备与成形重点实验室广州510640 华南理工大学机械与汽车工程学院、国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州510640

韧性差是限制高强度纳米结构铝合金应用的关键问题,本工作旨在结合增材制造点阵结构获得高强韧性。利用增材制造和热挤压制备出TC4三维点阵结构增韧Al_(84)Ni_(7)Gd_(6)Co_(3)纳米结构铝合金的新型复合材料,并对其微观组织、拉伸力学性... 详细信息

韧性差是限制高强度纳米结构铝合金应用的关键问题,本工作旨在结合增材制造点阵结构获得高强韧性。利用增材制造和热挤压制备出TC4三维点阵结构增韧Al_(84)Ni_(7)Gd_(6)Co_(3)纳米结构铝合金的新型复合材料,并对其微观组织、拉伸力学性能和拉伸断裂行为进行了表征和分析。结果表明,复合材料中TC4点阵结构保持完整,界面保持平直清晰,TC4合金中的α相和β相沿着挤压方向拉长形成精细的片条状结构,纳米结构铝合金区域为高体积分数纳米结构化合物相和纳米晶Al。力学性能测试结果表明,TC4三维点阵结构对纳米结构铝合金区域的裂纹萌生和扩展产生了明显的限制效应,使得复合材料获得了良好的拉伸力学性能。

关键词：铝合金钛合金点阵结构复合材料强韧性

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中国氢能及燃料电池产业政策研究及启示

天然气工业 2024年第5期44卷 136-145页

作者：王意东许苏予何太碧韩锐杨炜程西华大学汽车与交通学院四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心成都纺织高等专科学校

氢能作为中国能源体系的重要组成部分,是保障国家能源安全、实现“双碳”目标、培育新经济增长点的重要支撑,氢能产业政策直接关系到产业的健康、高质量和可持续发展。为此,系统梳理了国家和地方层面氢能及燃料电池产业的政策体系,分析... 详细信息

氢能作为中国能源体系的重要组成部分,是保障国家能源安全、实现“双碳”目标、培育新经济增长点的重要支撑,氢能产业政策直接关系到产业的健康、高质量和可持续发展。为此,系统梳理了国家和地方层面氢能及燃料电池产业的政策体系,分析了当前中国氢能产业存在的问题,并提出了为加快构建中国氢能及燃料电池产业高质量发展的相关政策建议:①完善氢能政策顶层设计,明确管理职能、规范监管审批流程,引导地方因地制宜、跨区域协同发展,避免重复建设;②明确氢气的原料和能源属性,或实行分类管理;③建立健全国家层面氢能安全管理机制,创新监管手段和管理方式,开展沙盒试点,保障技术创新;④完善氢能交易及减碳机制,构建全国性氢交易所;⑤把握氢能标准建设与产业发展速度的关系,完善标准体系建设,重点破除不适性、解决滞后性,同时具备探索性;⑥以交通领域氢能应用为重点,以点带面稳步推进,同时积极培育和拓展其他氢能应用场景;⑦构建多元低碳能源体系,支持天然气工业与氢工业融合发展,积极开展天然气制氢、天然气掺氢输配、天然气掺氢利用等相关研究及示范试点。结论认为,中国氢能产业各环节依然存在许多政策堵点,在一定程度上制约了氢能产业的发展,研究成果对氢能产业政策的制定具有重要的参考价值,有助于推进中国氢能产业的高质量快速发展。

关键词：中国氢能燃料电池产业政策面临问题政策建议

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基于体素自注意力辅助网络的三维目标检测

激光与光电子学进展 2024年

作者：曹捷彭忆强樊利康王龙飞西华大学汽车与交通学院西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心

针对目前依赖于卷积神经网络（CNN）的激光雷达目标检测算法对自动驾驶场景的空间结构理解不深刻导致检测效果差的问题，提出了一种能够增强特征提取能力、可直接应用于大部分基于体素的检测算法的体素自注意力辅助（VSAA）网络。首先，... 详细信息

针对目前依赖于卷积神经网络（CNN）的激光雷达目标检测算法对自动驾驶场景的空间结构理解不深刻导致检测效果差的问题，提出了一种能够增强特征提取能力、可直接应用于大部分基于体素的检测算法的体素自注意力辅助（VSAA）网络。首先，VSAA在体素特征编码的基础上进一步构造体素哈希表对体素进行二次编码，在后续自注意力计算过程中有效提高了搜索相关体素的效率；其次，VSAA将自注意力机制应用到体素层面，从而获取到丰富的全局信息和深层次的上下文语义信息；最后，将VSAA应用在基准算法SECOND和PV-RCNN上，进而提出了VA-SECOND和VA-PVRCNN算法，并通过融合VSAA与CNN特征弥补了CNN感受野小的缺点，增强了检测算法对整个空间场景的理解能力。在KITTI数据集上的实验结果表明：相比于基准算法，VA-SECOND和VA-PVRCNN算法对所有检测目标的平均检测精度分别提高了1.16%和1.54%，证明了VSAA的有效性。

关键词：激光雷达目标检测自动驾驶体素自注意力

前级可变车载充电机双闭环区间二型模糊控制研究

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控制工程 2024年第8期31卷 1455-1467页

作者：张庭森彭忆强赵玉友黄晓蓉刘昕然西华大学汽车与交通学院四川成都610039 西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039 西华大学四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心四川成都610039

现有车载充电机拓扑结构无法兼顾单相和三相交流电,控制策略难以实现宽范围电压的动态调节和高精度、低抖动的输出。针对上述问题,提出一种双闭环区间二型模糊控制的前级可变车载充电机。在图腾柱功率因数校正电路结构上,增加第三桥臂... 详细信息

现有车载充电机拓扑结构无法兼顾单相和三相交流电,控制策略难以实现宽范围电压的动态调节和高精度、低抖动的输出。针对上述问题,提出一种双闭环区间二型模糊控制的前级可变车载充电机。在图腾柱功率因数校正电路结构上,增加第三桥臂和对应的控制开关,设计出前级可变电路;选用LLC谐振电路作为车载充电机的后级电路。基于此拓扑,提出区间二型模糊电压外环和区间二型模糊电流内环的双闭环控制策略。经仿真分析验证了所提拓扑结构能够兼容两种规格交流电的可行性。同时,所提控制策略的系统输出与电压外环电流内环的双闭环PID和一型模糊双闭环PID相比,有了明显改善。

关键词：车载充电机前级可变电路兼容高精度双闭环区间二型模糊控制

全桥LLC谐振变换器的积分滑模-PI混合控制

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控制工程 2024年第7期31卷 1286-1296页

作者：赵玉友黄晓蓉张庭森彭忆强刘昕然西华大学汽车与交通学院四川成都610039 西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039 西华大学四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心四川成都610039

全桥LLC谐振变换器的PI控制存在响应慢和鲁棒性差的问题,滑模控制存在高频抖振问题。针对这些问题,提出了基于模糊规则切换的积分滑模-PI混合控制方法。首先,通过扩展函数描述法建立全桥LLC谐振变换器的大信号模型,利用输入输出反馈线... 详细信息

全桥LLC谐振变换器的PI控制存在响应慢和鲁棒性差的问题,滑模控制存在高频抖振问题。针对这些问题,提出了基于模糊规则切换的积分滑模-PI混合控制方法。首先,通过扩展函数描述法建立全桥LLC谐振变换器的大信号模型,利用输入输出反馈线性化设计滑模面;然后,利用扫频法验证PI控制设计的合理性;最后,经多次实验,确定模糊控制的最佳输入和输出隶属度函数,实现在瞬态时由滑模控制起主导作用,在稳态时仅使用PI控制的混合控制方法。在MATLAB/Simulink中进行仿真分析,仿真结果表明,所提控制方法不仅具有滑模控制的瞬态响应快、鲁棒性强的优点,还消除了高频抖振,具有良好的控制效果。

关键词：全桥LLC谐振变换器积分滑模-PI混合控制模糊切换控制瞬态响应稳态特性

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燃料电池废热驱动弹热制冷装置性能分析

汽车工程 2024年第4期46卷 662-668页

作者：彭钰祥余庆华敖瑞颜伏伍武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北省新能源与智能网联车工程技术研究中心武汉430070

热驱动弹热制冷是利用形状记忆合金被加热变形来驱动弹热材料相变从而产生制冷效应的新型固态制冷技术。本文设计了一种将弹热制冷装置与燃料电池相结合的组合系统,利用燃料电池产生的废热来驱动弹热制冷装置,以提高能量利用效率,并产... 详细信息

热驱动弹热制冷是利用形状记忆合金被加热变形来驱动弹热材料相变从而产生制冷效应的新型固态制冷技术。本文设计了一种将弹热制冷装置与燃料电池相结合的组合系统,利用燃料电池产生的废热来驱动弹热制冷装置,以提高能量利用效率,并产生制冷效果。基于燃料电池和弹热制冷的工作原理,采用Simulink建立了全系统动态耦合仿真模型,研究了组合系统的动态工作特性,并分析了运行参数对系统性能的影响规律。结果表明:增加弹热制冷装置能提高整个系统的能量利用效率,电堆工作温度为80℃时该系统可产生1.76 kW的制冷功率,调整电堆工作压强至2.5 atm可最大化系统的综合输出功率和运行效率,电堆电流密度对组合系统的输出功率和运行效率呈现相反的影响趋势。

关键词：质子交换膜燃料电池弹热制冷废热回收

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一种新型PHEV模糊控制能量管理策略研究

机械设计与制造 2024年第3期 320-325页

作者：刘波吴晖彤陈翀四川交通职业技术学院汽车工程系四川成都611130 西华大学汽车与交通学院四川成都610039

基于实际工况仿真设计了一种插电式混合动力汽车的新型能量管理策略,解决了当前模型考虑实际问题少、不能真正发挥动力匹配优势的问题。改进模糊优化算法使模型有更好的适应性,引入荷电状态因子进行车辆能量管理,最大限度减少发动机频... 详细信息

基于实际工况仿真设计了一种插电式混合动力汽车的新型能量管理策略,解决了当前模型考虑实际问题少、不能真正发挥动力匹配优势的问题。改进模糊优化算法使模型有更好的适应性,引入荷电状态因子进行车辆能量管理,最大限度减少发动机频繁启停,增加动力电池寿命。实际道路工况下,对比传统CD-CS和瞬时等效油耗最低管理策略,结果表明,车辆能耗优于传统CD-CS能量管理策略,与瞬时等效油耗最低管理策略相近;用电率达到97.1%,并能实现不同初始SOC值情况下的有效控制,更适用于目前复杂工况下的控制,从而达到节能高效的目的。

关键词：能量管理策略车辆工况能耗控制

富含氧空位S型MIL-101(Fe)/BiOCl异质结增强光催化去除Cr(Ⅵ)

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物理化学学报 2024年第7期40卷 50-53页

作者：王春春游常俊戎珂申楚琦杨方李世杰浙江海洋大学海洋科学与技术学院国家海洋设施养殖工程技术研究中心浙江省海产品健康危害因素关键技术研究重点实验室浙江舟山316022 上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

Cr(Ⅵ)污染物有毒有害且不可生物降解,会对环境造成严重破坏。光催化技术可实现Cr(Ⅵ)的有效去除,在解决环境污染问题方面具有良好前景。因此,本文通过在富含氧空位(OV)的BiOCl微球表面原位生长MIL-101(Fe)晶体,构建了一种新型富氧缺陷... 详细信息

Cr(Ⅵ)污染物有毒有害且不可生物降解,会对环境造成严重破坏。光催化技术可实现Cr(Ⅵ)的有效去除,在解决环境污染问题方面具有良好前景。因此,本文通过在富含氧空位(OV)的BiOCl微球表面原位生长MIL-101(Fe)晶体,构建了一种新型富氧缺陷MOF基S型异质结催化剂-MIL1--101(Fe)/BiOCl。这种催化剂在高浓度Cr(Ⅵ)的光催化还原中表现出优异活性,60 min内对Cr(Ⅵ)溶液(10 mg·L^(-1),100 mL)的光还原效率达到88.5%,其光催化效率分别是BiOCl和MIL-101(Fe)的4.4和9.0倍。而且,MIL-101(Fe)/BiOCl还表现出良好的抗环境干扰性、稳定性和可重复使用性,显示出令人印象深刻的实际应用前景。实验结果表明,富含氧空位的S型MIL-101(Fe)/BiOCl异质结构暴露了大量活性位点,促进了界面电荷分离,提高了光生载流子的氧化还原能力,从而增强了光催化性能。另外,经过活性自由基检测发现,e^(-)和·O_(2)^(-)是光催化反应过程中的主要活性物种。这些研究结果将为开发用于环境治理的缺陷半导体/MOF S型光催化剂开辟新的途径。

关键词： MOF S型异质结 MIL-101(Fe) BiOCl Cr(Ⅵ)光还原氧空位

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混合动力汽车变速器噪声特性及优化控制研究

机械设计与制造 2024年第10期 67-72,78页

作者：吴冬梅梁涛四川交通职业技术学院汽车工程系四川成都611000 西华大学汽车与交通学院四川成都610039

为了改善混合动力车辆加速过程中变速箱的噪声特性,研究了牵引力矩对混合动力变速器振动-声学响应的影响。首先建立了混合动力变速器系统动力学模型,通过数值计算研究了复合行星齿轮组的功率分流混合传动的振动声特性,估计了由行星齿轮... 详细信息

为了改善混合动力车辆加速过程中变速箱的噪声特性,研究了牵引力矩对混合动力变速器振动-声学响应的影响。首先建立了混合动力变速器系统动力学模型,通过数值计算研究了复合行星齿轮组的功率分流混合传动的振动声特性,估计了由行星齿轮、支承轴承、传动轴和齿轮箱壳体引起的声辐射功率的贡献率,通过系统模态振动方法分析了牵引电机的可控转矩对传动误差激励的影响。在此基础上提出了噪声优化控制策略,通过混合动力车辆的真实道路性能测试,行星齿轮的噪声显著降低,验证了所提噪声优化控制策略的有效性。

关键词：混合动力汽车功率分流振动噪声优化控制

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