Study of new flow field geometries to enhance water redistribution and pressure head losses reduction within PEM fuel cell

Efficiency of fuel cell is dependent on reactant distribution, products evacuation, pressure losses and many of these factors is dependent on the design of flow field plate. With an effective design, reactant distribution, pressure drop, and water and heat management can be further improved. In this work, two new designs, as multi-serpentine set-up with additional slots and hybrid geometry, on stainless steel bipolar plates, are presented. Electrical performance, and pressure head losses are analyzed by electrochemical methods such as polarization curve and use of electrochemical noise as a diagnostic tool to further understand the impact of water management on performance. On the one hand, multi-serpentine design shows the best electrical performance with an increase of 0.2 V (66%) at 0.9 A/cm² in comparison of traditional serpentine design. On the other hand, hybrid design reveals the lowest pressure head losses, with a decrease of 2 mbar (about 50%) in comparison of traditional serpentine design, and a higher stability with time that can be useful to downsize compressor and provide lower impact on fuel cell stack durability.     

随机森林算法在温度分布重建中的应用

为提高温度分布重建精度,提出了使用随机森林算法对温度测点进行优化布置的新方法。 将测点位置作为样本特征, 以不同的测点布置方式及其对应的重建误差作为样本数据集。 使用样本数据集构建随机森林模型,评估样本特征重要性,根据 特征重要性排序实现温度测点的优化布置。 设定仿真实验与燃烧实验验证优化布置算法的可行性与有效性。 分析实验数据, 所提出的优化布置算法相对于原有算法,重建精度提升了 20%以上。 研究结果表明,随机森林算法在温度分布重建中具有良好 的应用价值,并为解决工业实际问题提供了新思路。     

基于HHT-RDT算法的高拱坝泄流结构工作模态识别方法

根据高拱坝泄流结构自身的工作特点,为准确辨识环境激励下的结构模态参数特征,提出了一种基于改进的HHT-RDT算法的高拱坝泄流结构工作模态识别方法。以某高拱坝原型振动响应测试资料为基础,利用改进的小波阈值-EMD算法对原始信号进行降噪预处理,滤除干扰噪声的同时保留有效特征信息;采用HHT-RDT算法识别高拱坝泄流结构的工作模态参数,运用带通滤波对振动响应信号的EMD过程进行控制得到结构的各阶模态分量,利用RDT法提取各阶模态分量的自由衰减信息,识别出高拱坝泄流结构系统的固有频率及阻尼比。工程实例表明,该方法避免了复杂系统定阶过程,有效提高结构振动响应工作模态识别精度,为辨识高拱坝泄流结构的工作模态参数提供捷径。     

An extended stochastic pseudo-spectral Galerkin finite element method (XS-PS-GFEM) for elliptic equations with hybrid uncertainties

Nouy and Clement introduced the stochastic extended finite element method to solve linear elasticity problem defined on random domain. The material properties and boundary conditions were assumed to be deterministic. In this work, we extend this framework to account for multiple independent input uncertainties, namely, material, geometry, and external force uncertainties. The stochastic field is represented using the polynomial chaos expansion. The challenge in numerical integration over multidimensional probabilistic space is addressed using the pseudo-spectral Galerkin method. Thereafter, a sensitivity analysis based on Sobol indices using the derived stochastic extended Finite Element Method solution is presented. The efficiency and accuracy of the proposed novel framework against conventional Monte Carlo methods is elucidated in detail for a few one and two dimensional problems.     

融合语义标签和噪声先验的图像生成

针对现有生成模型难以直接从复杂语义标签生成高分辨率图像的问题,提出了融合语义标签和噪声先验的生成对抗网络(SLNP-GAN)。首先,直接输入语义标签(包含形状、位置和类别等信息),使用全局生成器对其进行编码,并结合噪声先验来学习粗粒度的全局属性,初步合成低分辨率图像;然后,基于注意力机制,使用局部细化生成器来查询低分辨率图像子区域对应的高分辨率子标签,获取细粒度信息,从而生成纹理清晰的复杂图像;最后,采用改进的引入动量的Adam算法(AMM)算法来优化对抗训练。实验结果表明,与现有方法text2img相比,所提方法的像素精确度(PA)在COCO_Stuff和ADE20K数据集上分别提高了23.73%和11.09%;相较于Adam算法,AMM算法收敛速度提升了约一倍,且损失值波幅较小。可见,SLNP-GAN能高效地获取全局特征和局部纹理,生成细粒度、高质量的图像。     

既有居住建筑附属地下换热站降噪研究

为了降低既有建筑附属用房产生的噪声对居民生活的影响、改善居住建筑声环境,对既有居住建筑附属用房地下换热站的噪声源以及噪声传播途径进行了分析;以既有居住建筑地下换热站室内噪声实测数据为基础,对室内环境的声学特征进行分析。在综合考虑居民的健康和舒适的基础上,提出了针对该附属用房的降噪处理改造设计方案。经过改造后的空间噪声明显降低,空间声环境指标达到标准要求,有效地改善了居住建筑的声环境。文中提出的改造设计方案为制定民用建筑附属用房声学设计标准提供了技术支撑。     

多约束条件下金刚石圆锯片结构优化研究

基于序列响应面模型和混合优化算法相结合的方式,提出一种在复杂载荷条件下降低金刚石圆锯片锯切噪声的优化方法。建立了多变量、多约束条件下金刚石圆锯片结构优化的数学模型,经计算得到了满足刚度要求的优化圆锯片。通过数学统计分析,获得了尺寸参数对锯片的声学、变形以及应力等性能影响规律。根据结果制备了金刚石圆锯片,锯切实验表明优化锯片能够有效的降低噪声,表明这种方法可为锯片或此类结构的声学优化研究提供新的方向和参考依据。     

结合时间戳的指纹密钥数据加解密传输方案

目的 对于生物密钥而言，生物特征数据的安全与生物密钥的管理存储都很关键。为了构造能够应用在通信数据传输场景的生物密钥，同时保证生物特征本身的模糊性与密码学的精确性处于一种相对平衡状态，提出一种基于时间戳与指纹密钥的数据加解密传输方案。方法 利用发送方指纹特征点之间的相对信息，与保密随机矩阵生成发送方指纹密钥；借助通信双方的预先设定数与时间戳，生成接收方恢复指纹密钥时所需的辅助信息；利用发送方指纹密钥加密数据，实现密文数据的传输。结果 本文方法在仿真通信双方数据加解密的实现中，测试再生指纹密钥的识别率（GAR）与误识率（FAR）。通过实验数据分析，表明了本文提出的指纹密钥生成方法的可用性，以及指纹密钥作为数字身份所具备的可认证性，其中真实发送方的再生指纹密钥识别率可高达99.8%，并且本方案还可用于即时通信、对称加密等多种场景当中。结论 本文方法利用时间戳确定了通信事件的唯一性与不可否认性，同时实现了指纹密钥恢复时的"一次一密"。此外，方案通过保密随机矩阵实现了发送方指纹密钥的可撤销，极大程度保障了指纹数据的安全性。     

车门内饰板优化分析及模具设计

利用CAE分析软件Moldex3D先找出整个设计是否存在缺陷,为了增加优化效率,采用田口实验设计法规划控制因子与配置。L9(34)直交表来求得成型条件的最佳化参数组别,观察结果并找出最佳成型条件,以降低成型后所发生的体积收缩率以及翘曲位移量。由S/N因子反应表可看出对于Z轴变形量在塑料温度209℃、保压时间11.025 s、冷却时间17.85 s时较优良。Z轴的翘曲从1.64 mm降低到1.04 mm,整体改善了36.5%,最终根据优化结果进行了模具设计。