车轮踏面制动的热-机耦合数值模拟

重载列车车轮踏面制动是一个复杂的动态接触热-机耦合问题,介绍了热-机耦合问题的求解方法,并利用有限元分析软件ANSYS对提速货车的单闸瓦踏面制动过程进行了紧急制动工况的数值仿真,定量地给出了车轮踏面温度和应力随时间的变化规律,为研究车轮踏面热疲劳提供了理论依据.     

LiFePO4动力电池加速循环寿命实验研究

针对LiFePO4动力电池循环寿命评估周期长,成本高的问题,设计了以充电倍率、放电倍率、环境测试温度以及多因素耦合为测试条件的加速循环容量衰退实验.实验表明,充、放电倍率加速寿命能力随着电池温度的升高而提高.在环境测试温度为25～55℃时,温度升高具有明显的加速作用,进一步提高环境测试温度不再具有加速作用.该实验结果可为LiFePO4动力电池多加速参数耦合的加速循环寿命高效评估研究提供参考,同时也可为动力电池延长使用寿命的设计提供参考.     

锂离子电池温度变化热模拟研究

利用锂离子电池热模型对环境温度,热交换系数,电池大小以及电池荷电状态对电池温度变化的影响进行了模拟计算研究;结果表明:环境温度越高,电池热交换系数越小,电池越大,荷电状态越高,电池发生热失控的温度越低,概率越大。同时还模拟了绝热条件下锂离子电池的自放热过程。     

锂离子电池放电过程的模拟研究

通过对锂离子电池放电过程的模拟计算,研究了放电电流密度对电池容量,过电势,浓度分布以及电池温度的影响。结果表明:放电电流密度的增大使电池放电容量降低,引起电池内部过电压,浓度,液体电势等分布梯度的增大,因而引起放电热效应的增加,电池温度升高。     

锂氟化碳电池放电热效应的模拟研究

通过对氟化碳电极和金属锂电极物理化学性质的研究,在多物理场耦合软件中建立了锂氟化碳放电热效应模型,并模拟计算了绝热条件下,25 Ah锂氟化碳原电池在1/30 C恒流放电过程中电池温度的变化。模拟结果与绝热对照实验相比,误差在-6.28%到0.44%之间。     

锂离子电池电化学模拟模型的比较

采用J.Newman和R.E.White两种模型对锂离子电池的充放电行为进行了模拟计算,并深入研究了放电电流密度、锂离子固相扩散和固体颗粒平均半径对不同模型模拟结果的影响。结果表明:放电电流密度、锂离子固相扩散和固体颗粒平均半径的改变对J.Newman模型计算结果的影响更明显。