锂离子电池电-热-机耦合特性实验研究及关键参数辨识

针对锂离子电池的电-热-机耦合特性,设计了一套耦合特性综合测试系统,进行了电池不同倍率充放电工况下电-热-机耦合特性的测试与分析,以探究电池电特性、形变、温度的时间演变规律与空间分布特性,可以得到电池荷电状态(state of charge,SOC)-形变曲线具有明显的分段特性,可以辅助磷酸铁锂电池SOC估计的修正。基于该系统测试结果研究了电池充放电过程形变产生的机理,并进行了电池热膨胀系数的参数辨识。实验结果表明:高倍率放电时,在放电初期和中期电池边缘部分膨胀,放电后期收缩,而中心位置在放电初期和中期收缩,后期膨胀;低倍率放电时,电池表现为放电初期和后期整体收缩,中期整体膨胀。研究结果可为电池内部电-热-机耦合特性的理论分析与测试管理提供依据。     

两端固定有限长粘弹杆的广义磁热粘弹问题

应用Lord-Shulman(LS)和Green-Lindsay(GL)广义热弹性理论,研究了在磁场中受移动热源作用的两端同定有限长均质各向同性粘弹杆的磁热粘弹动态响应,并与经典耦合理论进行了对比.给出了杆的广义磁热粘弹耦合的控制方程,借助拉普拉斯积分变换及其数值反变换对控制方程进行了求解.计算得到了杆内无量纲温度、应力及位移的分布规律,从其分布图上可以看出时间、热源移动速度以及磁场大小对以上分布规律有一定的影响.     

压电材料静力耦合机理的三维解析及简化分析

在三维压电材料本构方程的基础上,推导出了用位移和电势表示的三维横观各向同性材料的平衡微分方程．考虑到平面问题的广泛性,推导得到了三维压电材料的弹性常数在二维情况下的表达式,为二维理论分析作出了准备．同时,还考察了受垂直于极性轴的轴向力的压电材料的三维解析解,得到了这种情况下的位移和电势分布情况．进而,简单分析了压电材料中弹性常数与工程常数之间的关系     

复合材料圆柱壳非线性热弹耦合振动

根据复合材料圆柱壳热状态下的非线性动力方程，研究了复合材料圆柱壳的非线性热耦合振动，应用Ｇａｌｅｒｋｉｎ原理及改进的Ｌ－Ｐ法对其非线性热耦合振动进行求解，并讨论了分析了温度、长径比、厚径比对复合材料圆柱 非线性热振动固有频率的影响。     

一类由耦合Lorenz系统组成的大系统的同步与镇定

研究了由N个结构相同的耦合Lorenz系统组成的大系统的同步和镇定问题,且这类大系统是通过各子系统的第一个状态变量耦合的.当系统未加控制的时候,通过选择一个自适应率,给出了使大系统同步的充分条件;如果选择合适的控制器,大系统能够被镇定.这个控制器由两部分组成,一部分是状态反馈控制器,状态反馈控制的优点是结构简单,易于实现;另一部分是和耦合系数相关的控制量,且充分条件是由线性矩阵不等式(LMIs)表示.最后,仿真例子证明了提出方法的可行性和有效性.     

耦合效应下联络通道解冻规律研究

结合上海长江隧道一号联络通道工程,在温度应力耦合控制方程的基础上,分别考虑自然解冻和人工强制解冻条件下对流散热、混凝土初衬、二衬水化热等影响因素,分析了土体内部温度场、冻土厚度的发展变化以及由于冻土的解冻产生的融沉效应.通过分析发现自然解冻条件下经过大约44 d冻土完全融化,衬砌混凝土的水化热对冻土的解冻影响较大;不考虑混凝土水化热的作用,至50 d冻土仅能解冻23%;由于冻土的融沉效应,联络通道区域整体沉降,通道中心竖向位移为-2 cm;采用强制解冻冻土解冻较快,仅需4.3d就可完全解冻,与冻结过程相反,双排管之间最先解冻,然后是内侧冻土,最后是外侧冻土.     

流固耦合系统动力稳定性的混合Γалёркин-Floquet解法

本文给出求解一般流固耦合系统动力稳定性的一种有效而通用的混合-Floquet 方法。作为实例,采用此法研究了一个充液圆柱壳体的动力稳定性问题。     

美姑河流域牛牛坝公路泥石流灾害防治

牛牛坝公路泥石流属于粘性泥石流,沉积区洪积扇典型,沉积物淤埋厚度12～25 m,泥石流在沉积区冲淤变动、加积特性显著,爆发周期3～5a.提出了泥石流隧道治理技术,拟定了治理结构方案,并进行了结构计算.以泥石流隧道附近的泥石流沟为对象,运用流-固耦合有限元数值模拟方法,分析了泥石流初始状态及峰值流量状态泥石流隧道及邻近泥石流沉积物内大主应力的变化规律,发现泥石流隧道顶部泥石流峰值流量出现8s以后沉积物及隧道结构内的大主应力才达到峰值.治理工程于2003年底修建完成,4a来经历了2次泥石流检验.现场观测发现,该防治工程治理效果显著.     

用于模拟方向耦合器的显式差分光束传播法

探讨了用于模拟方向耦合器的显式差分光束传播法（EFD－BPM），引用了一种用于模拟的三维差分格式，使用谐波分析法证明了其稳定条件，并以此格式进行了计算模拟方向耦合器的光耦合过程。     

岩体THM耦合模型控制方程建立

根据岩体三场耦合的机理分析,从线性动量守恒、质量守恒和能量守恒出发,理论上推导出以位移、孔隙压力和温度为未知量的THM耦合控制方程组,包括岩块变形场方程、地下水连续性方程和水、岩能量守恒方程.方程组不仅考虑了水、岩的密度随温度和压力变化,同时也考虑了水、岩温度不同具有热交换,最后还对后继研究提出了建议.