NCM811/石墨全电池高温循环性能衰退机理研究

将商业化生产的Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)(OH)_2前驱体与LiOH充分混合后在氧气气氛下烧结制备了NCM811三元材料。以NCM811材料为正极,石墨为负极制备软包电池,1M LiPF_6的EC/EMC/DEC(3∶5∶2)为电解液。电池在45℃下以1C/1C进行恒电流充放电,电池循环500圈后,容量保持率为85%。将循环前后的电池拆解,用XRD,SEM和EIS等方法对循环前后的极片做对比分析,结果表明,循环后正极材料二次颗粒沿一次颗粒晶界发生破碎,导致电解液的消耗、正极材料失活和电池极化的迅速增加,最终引起电池循环性能的衰退。     

基于不同衰退路径下的锂离子动力电池低温应力差异性

锂离子动力电池受到的低温冲击通常发生在某一特定情况下,其低温应力与新电池存在一定差异。通过以35A·h复合材料电池为研究对象,针对电池充放电过程中存在的不同反应阶段,利用转化容量增量曲线划分电池工作区间,使电池在不同SOC区间循环老化,跟踪其电化学特性变化,分析衰退机理。在0℃环境下,采用C/3、C、3C/2、2C和5C/2电流依次对老化电池进行充放电冲击,分析基于不同衰退路径下的动力电池低温应力差异性。结果表明:动力电池在不同SOC区间循环使用会产生差异性明显的衰退路径,其低温衰退与其之前经历的循环衰退并不存在映射关系和一致性。同时得到的结论为动力电池成组应用的寿命分析和梯次利用电池的筛选配组提供依据。     

基于容量增量分析的复合材料锂电池分区间循环衰退机理

以35A·h三元锰酸锂复合材料锂电池为研究对象,探索分析锂电池分区间循环衰退机理。基于容量增量曲线峰值分布,将荷电状态(SOC)区间划分为0%~20%、20%~60%、60%~100%及0%~100%四个区间,分别在各区间进行衰退老化实验。为保证电池各循环区间的容量吞吐量一致,以全区间为基准,在40℃下以2C电流共进行600次充放电循环实验。从起始点开始以100个循环为间隔,在室温条件下采用C/20电流进行容量增量分析(ICA)性能测试实验,分析不同SOC区间电池的衰退机理。结果表明:电池在SOC全区间使用时衰退最快,在低端区间使用时衰退较慢;在中低区间的性能衰退主要是由活性锂离子的损失造成的,而在SOC高端区间还包括活性材料的损失和动力学衰退。本文得到的结论为电池的改进设计及使用区间的选取提供了理论依据。     

分汊河道水流运动特性研究

在边界拟合正交曲线坐标系下,运用同位网格模式和界面动量插值的条件建立了二维水流数学模型,采用天然河段的实测资料对模型进行了验证。运用该模型研究了长江中游弯曲型分汉河道分流区在不同流量情况下水流运动与挟沙力因子的变化规律,为研究三峡蓄水后对坝下游河道的影响提供了研究手段。     

锂离子电池容量衰减机理的研究进展

容量衰减是锂离子电池在使用过程中存在的一个重要问题。导致锂离子电池容量衰减的原因主要包括:电池过充电、固体电解质界面膜(SEI)的增长、电解液的分解、活性物质的溶解和相转变等。综述了近年来锂离子电池容量衰减的研究进展,并对锂离子电池的容量衰减机理进行了分析。     

三峡水库蓄水对下荆江监利河段航道条件影响分析

三峡水库蓄水后,荆江河段冲刷以枯水河槽冲刷为主,对航道条件将产生显著影响,其中窑监河段近年来航道条件持续恶化.分析不同年份监利河段洲滩形态与删除碍航程度,认为三峡蓄水后洲滩受到冲刷是航道条件恶化的原因之一;而通过对浅滩段横断面年内变化及各年汛后退水过程中水位变化与航道水深变化对应关系分析,初步确定了退水过程中最佳的冲刷...     

基于带参数的卡尔曼滤波的河道糙率动态反演研究

河道糙率是洪水水力计算的重要参数,引入控制论理论,应用带参数的卡尔曼滤波法进行河道糙率反演分析。数值计算结果表明状态变化率对带参数的卡尔曼滤波法的滤波性能有较大影响,同时分析了观测断面数量对滤波结果的影响。针对计算量较大的特点,通过敏度矩阵相关性分析,提出了提高计算效率的有效方法。     

金属氢化物-镍电池储存性能衰退的研究

考察了国产金属氢化物－镍电池充放电性能以及电池内阻、隔膜电阻和充电过程中产气量等参数随电池储存时间的变化。通过ＳＥＭ和ＸＰＳ分析了电极和隔膜表面形貌及组成的改变,初步讨论了国产电池储存性能下降的原因。结果表明,随着储存期延长,电池放电容量,尤其１．１Ａ电流下放电容量衰退较大,内阻及隔膜电阻增大,充电过程中电池内产气量剧增时间提前,同时正极膨胀变形,隔膜纤维变粗,孔隙减小,且有杂质嵌入,负极表面有氟元素富集。另外,负极表面的氧化作用随储存期延长而加强     

弯道推移质横向输沙规律与床面平衡机理

弯道推移质运动直接影响弯道输沙特性、床面形态和河湾演变。弯道推移质输移有4个典型规律,即同岸输移远大于异岸输移、推移质成带性、形成横向底坡和床沙横向分选。归纳了5家推移质横向输沙强度公式,并选择Parker公式分析了推移质横向输沙强度与横向底坡的关系。结果表明,随着横向底坡变大,从凹岸向凸岸的输沙强度将变小,当横向底坡变大到某个临界值时,输沙强度为零;当横向底坡继续变大,推移质输移的方向发生改变,推移质将从凸岸指向凹岸的输移,输沙强度随底坡的变大而变大。弯道床面的凹岸陡坡和凸岸缓坡横向平衡机理各不相同,凹岸陡坡受泥沙水下休止角、横向环流、床沙粒径、床沙分选的制约,而凸岸缓坡主要受上游来沙、横向环流、床沙粒径、床沙分选的影响。弯道床面横向平衡机理关键在于推移质颗粒静力平衡或力矩平衡,横向床沙分选机制使得底坡必须经历反复的动态调整过程,床沙分选总是朝着减小横向底坡方向进行。     

缓变弯道河道冲刷试验研究

有关弯道水流及其河道演变特性的研究一直为人们所关注。本文引入了在直线段和单一曲率圆弯道间插入曲率渐变的过渡段这一新的弯道型式,舒缓水流冲击力和离心力作用,以减轻水流对河床及堤身、堤脚的冲蚀破坏。作者首先对这一弯道和圆弯道的水流流速、副流强度进行了数值模拟的计算和比较;又通过变换床沙、流量及放水时间,进行了24组合的动床试验;最后,通过整理分析所有实验数据,对插有缓变曲线的弯道的减蚀作用进行了探讨。结果表明：插有缓变曲线的弯道可以减轻水流对两岸堤身和堤脚的冲蚀破坏;在弯道同一横断上的最大冲深与沙洲波高的比值最终稳定在0．58。     

荆江段抛石护岸稳定性计算及其影响因素分析北大核心CSCD

针对长江中游荆江段已护岸段的工程水毁问题,本文考虑单个块石起动及整体滑移破坏两种水毁模式,提出了基于力学过程的抛石护岸工程稳定性计算模型。以荆江北门口河段的两个典型断面为例,采用该模型计算了2017年8月—2018年10月水下抛石护岸工程的水毁破坏过程,定量分析了近岸流速、床面冲淤幅度、块石粒径及水下岸坡坡度对抛石护岸坍塌比的影响。结果表明:计算时段内抛石护岸工程总体上处于较稳定的状态,坍塌比均值仅为5%;坍塌比随近岸流速的增加而增加,当平均流速超过一定临界值时,坍塌比急剧增加,且块石团休止角越大,该临界值越大;坍塌比也随河床冲刷深度的增大而增大,且同样在特定冲刷深度下会出现急剧增加的变化趋势;随着块石粒径的增加和水下自然坡度变缓,抛石的坍塌比逐渐减小,且水下坡度缓于1:2.0的抛石护岸工程稳定性较高。     

上荆江河段河岸土体组成分析及岸坡稳定性计算

崩岸是上荆江河段河床演变的一个重要方面。崩岸过程不仅与近岸水流动力作用有关,而且还与河岸土体组成及力学特性密切相关。本文对上荆江4个典型断面的崩岸土体进行了现场取样与室内土工试验,较全面地分析了崩岸土体组成及力学特性。试验结果表明:上荆江河岸为上部黏性土和下部非黏性土组成的二元结构,且在大部分河岸上部黏性土层厚度超过其下部非黏性土层厚度;黏性土层的抗剪强度随含水率变化明显,随含水率增加,黏聚力先增大后减小最后趋于稳定,而内摩擦角呈减小趋势。根据上荆江崩岸发生形式及过程,结合崩岸土体的土工试验结果,综合考虑水流冲刷作用和水位变化等因素,计算了两个典型河岸在枯水期、高水期和退水期的岸坡稳定性,得到了不同水位及不同坡脚横向冲刷距离下河岸稳定的安全系数。计算结果表明:当河岸坡脚冲刷达到一定距离时,高水期安全系数将明显低于枯水期,说明崩岸在汛期比在枯水期更容易发生;退水期安全系数明显低于相同条件下枯水期和高水期;涨水期河岸安全系数随水位升高呈先减小后增大趋势,说明水位变化对河岸稳定性有重要影响。     

三维悬沙模型及河岸边界追踪方法Ⅱ-河岸边界追踪

提出了一种在河岸后退过程中追踪不规则动边界的方法,其中心思想是当河岸单元临水边侧壁在水力冲刷、崩塌作用下后退时,记录其侵蚀状态;当后退至一定程度后,在该河岸单元的临水边侧生成一个能反映真实边界的亚单元,赋予它湿单元标志并使其参与水、沙模型计算,进而反映边界变化对输水输沙的影响。通过丁坝挑流、潮沟冲刷两个算例的检验,结果表明该方法是有效的。     

三峡大坝修建后荆江河段的悬沙浓度分布特性

三峡大坝修建后,荆江河段的床沙和悬沙均粗化,而且近底区域(<10%水深)经常出现悬沙浓度远大于垂线均值的情况(即"拖尾"现象)。经典Rouse公式不能很好地描述具有"拖尾"现象的悬移质含沙量的垂向分布特性。对于在荆江河段模拟实测悬沙浓度并进一步计算断面输沙量,目前缺乏一个可靠的评价。本文根据沙市和监利两站在三峡大坝修建前后的实测悬沙浓度资料,深入分析了Rouse公式和韩其为不平衡输沙公式在荆江河段应用存在的问题。结果显示,垂线平均悬沙粒径大于0.1mm和具有"拖尾"现象的悬沙浓度分布是三峡大坝修建后出现的悬沙浓度分布新特性。悬沙变粗和不平衡输沙的影响导致Rouse公式不再适合用其模拟浓度。此外,这两类悬沙浓度曲线的近底含沙占垂线单宽输沙率的比例均较大,佐证了近底观测的必要性。     

非黏性岸坡崩塌与河床冲淤的交互影响初步试验研究

本文在弯道水槽中展开系列试验,研究非黏性泥沙颗粒组成的岸坡坍塌模式及其与河床冲淤的交互影响过程.试验结果表明,水流冲刷过程中河岸破坏是水流淘刷河岸坡脚、岸坡崩塌及崩塌体淤积坡脚并在河床上输移的交互作用反复循环过程.河岸崩退模式、速度以及稳定后的形态与近岸流速分布及河床边界条件等关系密切.近岸流速越大,稳定后的岸坡越趋平缓,崩塌体在河床上的淤积率越小;河床的可动性加剧了岸坡的崩退速度以及崩塌体在河床上的淤积率.     

智能配电网通信实时性与可靠性QoS路由机制研究

为建立满足智能配电网通信可靠性要求下的实时性路由机制,需要分析电力配电网结构以及电力配电网通信的无线传感器网络结构特点;给出智能配电网高性能通信无线传感器网络信息传输路径选择模型;分析链路失效模式,对网络节点的延时性、可靠性进行赋权;提出路径选择数学模型,对路径求解并将问题简化;最后对算例及应用实例进行求解。分析结果表明:该模型和算法原理简单、计算方便、判断结果准确,能很好的平衡可靠性与实时性对智能电网无线传感器网络信息传输的影响、可提高智能电网无线传感器网络信息传输的可靠性和实时性。     

三峡工程运用后荆江与洞庭湖关系变化分析

本文利用三峡工程蓄水以来的实测资料,从荆江河段水位、荆江三口分流分沙比以及城陵矶水位变化等三方面阐述了荆江与洞庭湖关系的变化,得到以下认识：三峡工程蓄水以来上荆江河段中、低流量下水位有一定程度下降,大流量下水位基本变化不大,而下荆江河段同流量下水位略有下降;荆江三口分流分沙比无明显变化趋势;城陵矶在干流同流量下水位下降幅度较小;但三峡水库的调蓄作用将会导致荆江河段水位、荆江三口分流以及城陵矶水位在中枯水期发生一定的调整,并在此基本上预测三峡工程蓄水后荆江与洞庭湖关系将基本维持现有的格局。     

渭河宝鸡段生态基流保障研究

针对渭河流域生态基流不足、水质污染严重等问题,在水资源评价模型（WEAP）的基础上耦合一维水质模型,构建了渭河流域宝鸡段水资源管理模型。该模型既能反映各水文站的径流情况和水资源供需关系与分配,也能反映河流水质状况。首先,运用WEAP模型在水资源配置方面的优势分析在现有管理模式下生态基流量是否能够得到满足;其次,为了提高生态基流量的满足程度,根据流域内各用水部门的用水需求、节水潜力等设计出可行的不同情景方案,通过水资源的合理调控,探讨了这些方案对提高渭河宝鸡段生态基流保障程度的影响情况,从而得出保障渭河宝鸡段生态基流的最佳方案;结果表明：节水、治污、以及开源等综合措施可以使生态基流的满足程度显著提高,是解决生态基流保障与水质改善的最佳方案。     

ISO 15765机制在FlexRay网络中的研究与实现

FlexRay网络是新一代的车载通信网络,ISO 15765协议是当前汽车中使用最多的诊断协议,提出一种将ISO 15765机制应用于FlexRay网络的方法。基于FlexRay网络时分多址访问(TDMA)和柔性时分多址访问(FTDMA)的特点,通过分析静态段和动态段中有效载荷及数据帧传输时间,得到诊断报文的分段策略以及数据帧传输时必须满足的时延要求;针对FlexRay数据帧中不包含目的地址的情况,通过在帧有效载荷中增加表示地址的字段,实现诊断报文到FlexRay数据帧的映射。最后在CANoe上进行了仿真实验,验证了本方案的可行性。     

黄河(内蒙古段)弯道卡冰过程及数值模拟研究

野外观测发现天然河流弯道处是封河期最易形成卡冰结坝的位置,冰坝的形成会壅高上游水位,严重时发生凌洪灾害。因此,研究弯道处卡冰过程,分析卡冰结坝机理是河冰研究的关键问题之一。本文中,通过对2013—2014年冬季不同形态弯道河冰过程的野外观测,分析了各种形态弯道卡冰结坝的过程、特性。基于二维Dyna RICE河冰动力学模型对三湖河道弯道表面冰输移进行模拟。结果表明弯道卡冰位置常发生在弯道出口河面束窄处,弯道处上游流凌密度、上游及下游的水力条件和河道形态是影响弯道卡冰结坝的关键因素。本研究对于确定冰坝初始形成位置,为进一步提出防凌减灾措施提供技术支持。