极限学习机及其在质子交换膜燃料电池参数辨识中的应用

为对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行精确建模，需要准确辨识PEMFC中的未知参数.然而，PEMFC的参数辨识是一个多变量、多峰值和强耦合的非线性优化问题，传统的参数辨识方法往往得不到满意的结果.此外，不同运行条件下产生的噪声会阻碍启发式算法(MhAs)获取精确的参数.针对该问题，提出一种基于极限学习机(ELM)的MhAs策略——ELM-MhAs,以实现PEMFC的参数辨识.利用ELM对数据进行训练以降低或消除噪声，为MhAs提供更为准确可靠的适应度函数，从而保证MhAs对PEMFC参数的精确辨识.为验证该策略的可行性和有效性，在低温、低相对湿度和高温、高相对湿度两种条件下，分别对25组电压-电流数据进行不降噪、贝叶斯正则神经网络(BRNN)降噪以及ELM降噪处理，随后对比不同数据中6种MhAs和列文伯格-马夸尔特反向传播法的参数辨识结果.实验结果表明，与不降噪和BRNN降噪处理相比，应用ELM能够显著减少数据噪声对实验数据的影响，从而有效提高MhAs的参数辨识精度.     

基于真实孔隙结构的质子交换膜燃料电池氢空吹扫研究

停机吹扫是提高燃料电池低温启动成功率的重要方法,为此建立了质子交换膜燃料电池（PEMFC）二维瞬态模型,重点研究氢空吹扫策略下PEMFC的停机吹扫过程。基于蒙特卡洛算法构建气体扩散层（GDL）真实孔隙结构、PEMFC各个守恒方程、离聚物气相转移相关方程,用于研究不同吹扫气体湿度对吹扫速度、吹扫结束后膜结合水含量的影响,以及GDL真实孔隙结构对停机吹扫阶段GDL内部传质现象的影响规律。研究结果表明：吹扫气体湿度的降低能够有效地促进停机吹扫过程中膜结合水的气相转移,从而使最终水含量降低;真实孔隙结构能够更加真实的解释停机吹扫过程中水气传质规律。     

装配工况下PEMFC不同双极板截面接触行为研究

为进一步探究双极板几何形状对层间接触行为的影响，以金属双极板为对象，搭建了双极板压缩试验台，同时建立了双极板压缩试验有限元模型，根据压敏纸采集到的试验结果验证了模型的有效性.然后，分别搭建了梯形、矩形和波浪形三种常见截面形状的双极板有限元模型，并搭建了相应的双极板压缩试验有限元模型.通过仿真分析研究在不同装配载荷作用下双极板截面形状对层间接触行为的影响.结果表明：装配载荷大小和双极板截面形状对双极板与气体扩散层（Gas Diffusion Layer， GDL）之间的接触行为有显著影响；在不同装配载荷作用下，三种双极板肋下的GDL表面接触应力幅值均在0.5~2 MPa之间，均符合装配要求；在同等条件下，双极板肋宽度是决定双极板与GDL之间整体平均接触应力幅值和GDL平均侵入面积的主要因素；在三种双极板中，矩形双极板下的接触行为对装配载荷的变化更为敏感，并且矩形双极板下平均接触应力分布均匀性最差.     

中能重离子反应中中子-质子有效质量劈裂的研究

利用同位旋相关的量子分子动力学模型,研究了~(112)Sn+~(112)Sn,~(124)Sn+~(124)Sn和~(132)Sn+~(132)Sn在能量为50,100,200MeV/u的反应系统中,不同中子-质子有效质量劈裂对原子核阻止和中子、质子发射数的影响.结果表明:中子-质子有效质量劈裂对原子核阻止和中子、质子发射数有很明显影响,且原子核阻止和中子、质子发射数随着有效质量劈裂的增加而递减.可以通过实验测定的原子核阻止和中子、质子发射数来确定中子-质子有效质量劈裂的值.