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微孔间距和孔径对PEMFC气体扩散层表面液滴流动传输特性的影响

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汽车工程 2024年第6期46卷 1025-1033页

作者：余宾宴马建陈轶嵩耿莉敏王茜长安大学汽车学院西安710018 长安大学能电学院西安710018

质子交换膜燃料电池(PEMFC)被认为是最具潜力的新能源汽车动力装置之一,其性能受到气体扩散层(GDL)表面液滴的形成及动态传输特性的影响。本文以格子Boltzmann方法(LBM)的伪势模型为基础,对液滴从GDL表面浮现、生长和脱落等动态过程进... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFC)被认为是最具潜力的新能源汽车动力装置之一,其性能受到气体扩散层(GDL)表面液滴的形成及动态传输特性的影响。本文以格子Boltzmann方法(LBM)的伪势模型为基础,对液滴从GDL表面浮现、生长和脱落等动态过程进行了仿真模拟,详细分析了微孔间距和孔径对气体扩散层表面液滴动态特性以及流道内压降的影响。研究结果表明在双进水孔的情况下,两个微孔小于某一个微孔间距时,两个液滴会发生融合,融合后的液滴会增大气流通道内的压降,缩短液滴排出的时间,当两个微孔孔距足够大时,两个液滴之间几乎没有相互影响,液滴排除时间相等,且流道内压降随着微孔间距的增加而降低。不同孔径的液滴在GDL表面的运动主要受气体作用剪切力的影响,与下游孔径大于上游孔径液滴的运动周期相比,上游孔径比下游孔径大时,液滴的运动周期更短。

关键词：质子交换膜燃料电池气体扩散层格子Boltzmann方法伪势模型

跨地裂缝三孔斜交箱涵结构受力性能和变形规律研究

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土木工程学报 2024年第8期57卷 23-35页

作者：吴涛陈顺刘喜李乐宇长安大学陕西西安710061

以西安站改扩建项目为工程背景,完成足尺三孔斜交箱涵结构受力性能数值模拟研究,分析荷载与地裂缝协同作用下结构的受力过程与可能破坏形态,开展缩尺比例为1∶15的三孔斜交箱涵缩尺模型静载试验,与有限元结果进行对比分析,明确变形缝斜... 详细信息

以西安站改扩建项目为工程背景,完成足尺三孔斜交箱涵结构受力性能数值模拟研究,分析荷载与地裂缝协同作用下结构的受力过程与可能破坏形态,开展缩尺比例为1∶15的三孔斜交箱涵缩尺模型静载试验,与有限元结果进行对比分析,明确变形缝斜交和板墙开洞等复杂条件下箱涵结构的裂缝发展、位移变形和应力分布规律,验证了数值分析的可行性,并提出设计建议。结果表明:足尺数值模型与缩尺试验模型的应力路径和裂缝分布吻合较好;最不利工况下,箱涵顶板混凝土开裂部位较多,纵向挠度变形较小;斜交变形缝处,钝角较锐角处更易产生应力集中现象,各部位易出现应力集中的顺序依次为跨中、钝角、锐角和板墙隅角;采用平行于变形缝的斜向布筋方式可降低因钢筋截断而产生的应力集中,优化传力路径;建议在顶板洞口横向位置处增设暗梁,洞角布置斜向钢筋,降低洞口周围的局部集中应力。

关键词：斜交箱涵三孔结构墙板开洞地裂缝静载试验有限元分析

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基于非均质模型的水稳碎石材料细观开裂行为

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1258-1266页

作者：赵晓康胡哲牛振兴张久鹏裴建中温永长安大学公路学院西安710064

本文采用离散元法(DEM)研究非均质水稳碎石(CSM)材料的细观开裂行为,基于Weibull材料随机场,建立了不同均质度水平的CSM细观断裂模型,通过虚拟半圆弯曲(SCB)试验模拟细观开裂过程,分析砂浆基体均质度的影响。结果表明:CSM裂纹沿着砂浆... 详细信息

本文采用离散元法(DEM)研究非均质水稳碎石(CSM)材料的细观开裂行为,基于Weibull材料随机场,建立了不同均质度水平的CSM细观断裂模型,通过虚拟半圆弯曲(SCB)试验模拟细观开裂过程,分析砂浆基体均质度的影响。结果表明:CSM裂纹沿着砂浆薄弱点和界面共同扩展,砂浆基体的断裂占主导地位。峰值强度和破坏形变随均质度的提高而增大,砂浆中少量的性能薄弱点有益于改善结构形变特性而提升其整体强度,适当均质度水平有助于CSM材料抗裂性能的发挥。

关键词：道路工程水泥稳定碎石细观非均质半圆弯曲试验离散元法

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碳纤维增强聚丙烯复合材料管件“成形-弯曲”耦合数值模型

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复合材料学报 2024年第6期41卷 2947-2958页

作者：王振任浩乾曹悉奥梅轩朱国华陈轶嵩郭应时长安大学汽车学院西安710064

当前复合材料车身零部件在研发过程中依然面临着制造工艺与结构性能孤立分析的难题,开发平纹织物纤维增强热塑性复合材料(WFRTPs)的“成形-性能”耦合数值模型,对于促进WFRTPs在新能源汽车领域的产业化应用意义重大。本文通过热模压工... 详细信息

当前复合材料车身零部件在研发过程中依然面临着制造工艺与结构性能孤立分析的难题,开发平纹织物纤维增强热塑性复合材料(WFRTPs)的“成形-性能”耦合数值模型,对于促进WFRTPs在新能源汽车领域的产业化应用意义重大。本文通过热模压工艺制备了两种不同纤维夹角的碳纤维增强聚丙烯(CF/PP)薄壁管件,并对CF/PP预浸料和CF/PP层合板进行了准静态偏轴拉伸实验,对CF/PP管件进行了准静态弯曲测试,实验结果表明,由成形工艺引发的织物纤维夹角增加将导致CF/PP层合板剪切强度降低和失效应变增加,进一步造成CF/PP管件在弯曲工况下峰值载荷减小和失效位移增加。开发了CF/PP预浸料的次弹性成形本构模型、层合板的渐进损伤弯曲本构模型以及管件的“成形-弯曲”耦合本构模型并验证了上述本构模型的准确性,仿真结果表明,在压边力约束下制备的非正交CF/PP管件的剪切塑性应变比无压边力制备的正交试样高69%,纤维夹角的增加将显著增加CF/PP材料的塑性剪切应变,进而导致非正交CF/PP管件的弯曲失效位移显著增加。

关键词：热塑性复合材料碳纤维增强聚丙烯复合材料管件成形三点弯曲 "成形-弯曲"耦合模型

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基于运力共享的高铁快运货物搭载决策研究

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 2046-2058页

作者：杨京帅杨玉娥李嫚嫚张昊煜丁楠长安大学汽车学院西安710064

本文旨在为运力共享情境下的高铁快运提供货物搭载解决方案,实现高铁运力资源的充分利用.引入“路径”以刻画快运需求与快运服务车次的复杂关系,考虑车次载重、快运服务产品时限要求、站点工作能力等约束,构建运力共享模式下的高铁快运... 详细信息

本文旨在为运力共享情境下的高铁快运提供货物搭载解决方案,实现高铁运力资源的充分利用.引入“路径”以刻画快运需求与快运服务车次的复杂关系,考虑车次载重、快运服务产品时限要求、站点工作能力等约束,构建运力共享模式下的高铁快运货物搭载决策模型.为求解大规模案例,以遗传算法为框架,基于快运服务产品、需求起讫点和车次优先级对搭载方案的影响,设计多装载规则遗传算法.以西成高铁为案例,利用Gurobi求解器证实模型正确.通过对比不同算法的求解表现,发现设计的3条装载规则合理,多装载规则遗传算法性能优越.敏感度分析结果表明,适当增加站点工作能力能够提高总利润;快运需求规模较小时,基于运力共享的快运组织模式比货运专列模式的适用性好.

关键词：高铁快运运输组织模式货物搭载遗传算法

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未来不同情景下陕西省碳储量的时空演变分析

环境科学 2024年第8期45卷 4683-4695页

作者：屈颂杰韩玲黄馨杨楠楠郭千慧子长安大学土地工程学院西安710054 长安大学地质工程与测绘学院西安710054

为了解陕西省不同情景下的土地利用发展趋势,并有效评估土地利用变化下陕西省陆地生态碳储量时空演变,研究运用Markov-FLUS和InVEST模型,分析2000~2020年的土地利用变化对于陕西省碳储量变化的影响,并模拟和评估陕西省2025年和2030年3... 详细信息

为了解陕西省不同情景下的土地利用发展趋势,并有效评估土地利用变化下陕西省陆地生态碳储量时空演变,研究运用Markov-FLUS和InVEST模型,分析2000~2020年的土地利用变化对于陕西省碳储量变化的影响,并模拟和评估陕西省2025年和2030年3种不同情景下的土地利用结构,碳储量和碳密度的时空变化.结果表明:①耦合的Markov-FLUS模型中各地类的ROC值均在0.7以上,表现出较高精度与优秀的分类性能,模型对研究区的土地利用驱动因子解释能力较好,具有高精度和优秀的分类性能.②2000~2020年,陕西省的耕地大幅减少,林地显著增加,高固碳效益的林地面积增加使得陕西省的碳储量从1546.95 Tg上升到1616.25 Tg.2000~2020年陕西省内各地区的变化互有差异,其中延安的碳储量显著增加了18.89 Tg,榆林的碳储量则在20年间显著减少了3.29 Tg.③海拔、降水和气温成为影响2020~2030年陕西省碳储量时空变化的主要因素,在2025年与2030年的3种不同情景下,在生态优先情景下碳储量分别为1632.27 Tg和1647.43 Tg,碳储量及其增速明显高于自然发展情景和耕地保护情景.④生态优先情景下碳储量增加区占比高于耕地保护情景,减少区占比低于自然发展情景,碳储量的分布表现最为均衡。同时,陕北黄土高原区的南部和北部区域在未来的发展中需要重点关注生态环境的保护.研究结果一定程度上可以为推进生态陕西建设和制定碳中和战略规划提供参考.

关键词：土地生态情景预测 Logistic-Markov-FLUS模型碳储量评估时空演变

胎盘碱性磷酸酶在子宫内膜样腺癌与子宫内膜增生性疾病中的表达及临床意义

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中国妇幼保健 2024年第10期39卷 1854-1857页

作者：郭祎男宣可张海雁张瑜杜红雁翟江萍邹雪婷宋双敏郭春利西安交通大学附属西北妇女儿童医院陕西西安710000 西安新长安妇产医院

目的分析胎盘碱性磷酸酶(PLAP)表达阳性部位的差异及对子宫内膜非典型增生与子宫内膜样腺癌鉴别诊断的意义。方法选取2015年1月-2022年12月西北妇女儿童医院病理科和西安新长安妇产医院病理科共140例子宫内膜标本,包括20例增殖期子宫... 详细信息

目的分析胎盘碱性磷酸酶(PLAP)表达阳性部位的差异及对子宫内膜非典型增生与子宫内膜样腺癌鉴别诊断的意义。方法选取2015年1月-2022年12月西北妇女儿童医院病理科和西安新长安妇产医院病理科共140例子宫内膜标本,包括20例增殖期子宫内膜,20例子宫内膜简单性增生,20例子宫内膜复杂性增生,20例子宫内膜非典型增生及60例不同分化程度的子宫内膜样腺癌。进行免疫组化染色,采用H-score评分法观察PLAP表达情况并记录;收集TCGA、GEO、ArrayExpress、Oncomine数据库提供的子宫内膜样腺癌相关数据,对PLAP mRNA在子宫内膜样腺癌组织中的表达及诊断效能进行Meta分析。结果 PLAP在各类子宫内膜标本中的阳性表达情况:子宫内膜样腺癌(高分化)中阳性率为46.7%,子宫内膜样腺癌(中分化)中阳性率为66.7%,子宫内膜样腺癌(低分化)中阳性率为66.7%,子宫内膜非典型增生中阳性率为65.0%,子宫内膜复杂性增生中阳性率为15.0%,子宫内膜简单性增生中阳性率为10.0%,增殖期子宫内膜中阳性率为10.0%。子宫内膜样腺癌、子宫内膜非典型增生、增殖期子宫内膜+子宫内膜简单性增生+子宫内膜复杂性增生中PLAP表达的H-score比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 PLAP的免疫组化染色有助于子宫内膜非典型增生与子宫内膜样腺癌的诊断及鉴别诊断。

关键词：子宫内膜非典型增生子宫内膜样腺癌胎盘碱性磷酸酶

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双工字钢板组合梁桥的时变体系冗余性评估

东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 312-320页

作者：王晓明邓华张浩楠袁通朱传超田鹏程张煜博长安大学公路学院西安710064

为评估双工字钢板组合梁桥应对非对称极端作用的时变体系冗余性,采用数值增量算法,开展了双工字钢板组合梁桥非对称荷载下的弹塑性全过程分析.提出了基于弹塑性累积应变能的构件承载贡献率指标,研究了双工字钢板组合梁桥时变体系冗余性... 详细信息

为评估双工字钢板组合梁桥应对非对称极端作用的时变体系冗余性,采用数值增量算法,开展了双工字钢板组合梁桥非对称荷载下的弹塑性全过程分析.提出了基于弹塑性累积应变能的构件承载贡献率指标,研究了双工字钢板组合梁桥时变体系冗余性的影响因素及变化规律,揭示了双工字钢板组合梁桥冗余性不足的内在原因.结果表明:横向刚度和主梁延性是影响钢板组合梁桥体系冗余性的主要因素,横向传力刚度越大,主梁延性越高,则结构体系冗余性越强;与典型多主梁体系相比,双工字钢板组合梁桥的横向传力刚度降低约24%,导致结构冗余度降低约55%;材料劣化引起的主梁延性退化会导致冗余度在寿命周期最大下降约25%.

关键词：双工字钢板组合梁桥体系非线性冗余传力刚度内力重分布延性退化

考虑区域特点和车型差异的氢燃料电池汽车全生命周期减碳预测分析

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环境科学 2024年第2期45卷 744-754页

作者：马菁蔡旭张春梅兰利波陈轶嵩付佩长安大学汽车学院西安710064

发展氢燃料电池汽车是我国实现“双碳”战略的重要路径之一,目前我国多个区域正在推广应用包括乘用车、客车以及重卡在内的氢燃料电池汽车,如何量化研究未来不同车型和不同区域的氢燃料电池汽车减碳潜力成为如今的研究热点之一.基于全... 详细信息

发展氢燃料电池汽车是我国实现“双碳”战略的重要路径之一,目前我国多个区域正在推广应用包括乘用车、客车以及重卡在内的氢燃料电池汽车,如何量化研究未来不同车型和不同区域的氢燃料电池汽车减碳潜力成为如今的研究热点之一.基于全生命周期的评价方法,考虑了未来的汽车燃油经济性、电力碳排放因子、氢能碳排放因子和氢燃料电池汽车推广规模及制氢方式的区域差异,量化评价了不同类型的氢燃料电池汽车(FCV)、传统燃油汽车(ICEV)和纯电动汽车(BEV)的全生命周期碳排放量(以CO_(2)当量计),对比分析了氢燃料电池汽车在不同时间及不同区域的减碳潜力,并对百公里氢耗量进行了不确定性分析.结果发现,到2025年氢燃料电池客车的全生命周期碳排放比传统燃油客车降低36.0%,而氢燃料电池重卡相较于传统燃油重卡并没有减碳效益.随着未来我国氢能来源结构的不断优化,到2035年氢燃料电池重卡的全生命周期碳排放比传统燃油重卡降低36.5%,相较于乘用车和客车两种车型,其减碳效益是最明显的.以2035年京津冀示范群为例,随着百公里氢耗量降低20%,FCV乘用车、客车和重卡的减碳规模分别增加了7.29%、9.93%和19.57%.因此建议氢燃料电池汽车推广应短期以客车为主,长期以重卡为主,乘用车推广作为补充.分区域和分阶段推广氢燃料电池汽车更有助于推进我国汽车领域的低碳化进程.

关键词：氢燃料电池汽车全生命周期评价碳排放不同车型预测分析