专题 新能源电动车辆热管理

  • 冬季汽车座舱不均匀热环境及人体舒适性研究

    杨宇鑫;余娟;金妍薇;林波荣;师劭航;

    针对汽车座舱环境瞬态、不均匀、强辐射等特性引发的热响应机制不明确的问题,采取现场实验研究方法,基于冬季早晚通勤期间实车驾驶实验,探究冬季汽车空调系统工作时舱内环境时空异质性及人体动态热反应规律。结果表明:首先,冬季空调供暖期间垂直方向存在显著“头热脚冷”分层,平均温差达(7.20±1.16)℃,水平方向脚部区域温差最大,为(5.15±1.36)℃,前后舱平均温差为(2.12±0.54)℃。其次,座舱热环境呈现显著动态变化,前3 min平均升温速率高达1.8℃/min, 20 min后趋于稳定(变化率小于0.3℃/min);“环境-主观反馈解耦”现象明显,人体心理感知响应更快,约6 min即趋于稳定;光环境虽存在昼夜差异(0~3 837 lx),但人体能适应较大照度范围的光。最终,确定了典型冬季着装服装热阻为1.45 clo(1 clo=0.155 m~2·K/W)下冬季座舱环境的热中性温度(空气温度T_a=19.3℃,操作温度T_o=16.8℃,等效空间温度T_(eq)=16.5℃),该值显著低于ISO标准推荐值。研究成果为提升座舱舒适性及优化空调控制策略提供理论支撑,助力汽车行业低碳化、人因化绿色发展。

    2026年03期 v.60 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K]
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  • 电动汽车R290回热-补气耦合热泵性能实验研究

    邵闻聪;孙尧;史初良;张荣荣;王芳;杨天阳;邹慧明;

    为解决电动汽车R290热泵系统在宽温区工况下制热与制冷性能难以协同优化的问题,提出了一种适用于电动汽车R290制冷剂补气-回热耦合式热泵系统。该系统采用一个中间换热器耦合补气循环经济器与回热循环回热器的功能,可以实现两种循环灵活切换。通过宽温区工况下的实验与理论分析,验证系统的性能优势。结果表明:制热工况补气循环制热量与性能系数(COP)均优于回热循环,-30℃环境下,补气循环制热量较回热循环提升44.4%,COP提升7.4%;制冷工况回热循环COP高于补气循环,50℃环境下,回热循环COP较补气循环提升7.6%。进一步分析中间换热器特性,宽温区工况下,回热器的换热量较大,(火用)效率较低,故耦合中间换热器的选型应优先满足回热循环工况条件。基于不同工况的实验结果,提出了回热器的传热与压降特性评价方法,并得到了相应的经验关系式。该研究为电动汽车热泵系统的能效提升与全气候适应性设计提供了理论与实验参考。

    2026年03期 v.60 9-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K]
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  • 电动汽车R290二次回路热系统油充注量和油循环率影响特性试验研究

    王知明;马文彬;宗硕;张翌晨;殷翔;曹锋;

    为解决集成模块化的电动汽车R290二次回路热系统如何确定油充注量和测试油循环率(OCR)的问题,设计了二次回路系统台架和压缩机单体台架对比测试标定系统油充注量和OCR的方法,试验研究了不同油充注量对系统性能、压缩机排气温度、压缩机残油量和制冷剂充注量的影响。试验结果表明:随着系统油充注量的增加,系统制冷量和性能系数(COP)先增加后减小,在系统油充注量为70 g时,系统制冷量、系统COP和压缩机容积效率同时最优;随着系统油充注量的增加,压缩机排气温度逐渐降低。系统油充注量为70 g和80 g时,系统台架上的压缩机排气温度与压缩机单体台架测试的压缩机排气温度84℃最接近,在±1℃的偏差范围内,系统油循环率接近3%,满足系统和压缩机对油循环率的要求。系统油充注量70 g以上时,压缩机残油量均大于50 g,满足压缩机需求。因此结合性能、油循环率要求和残油量要求,系统最佳的油充注量是70 g。同时,油量的增多会影响制冷剂充注量,增加20 g油量会减少15 g制冷剂充注量平台段。该研究内容可为R290集成模块的油充注量和油循环率测试方法提供指导。

    2026年03期 v.60 20-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
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  • 局部热遮挡对电动汽车跨临界CO2空调制冷剂最佳充注量的影响

    雷舒蓉;赵子亮;崔震;辛嵩;

    为解决电动汽车前机舱内换热器对气冷器产生的局部热遮挡效应所引发的跨临界CO_2空调系统性能衰减与充注量失配问题,基于构建的跨临界CO_2循环系统模型,通过数值模拟对比分析了不同热遮挡条件下系统的性能变化,揭示了局部热遮挡对制冷剂最佳充注量的影响机理与定量规律。结果表明:热遮挡效应通过减小气冷器局部换热温差降低系统性能,需增加充注量以提升制冷剂流量,从而补偿其携热能力;遮挡位置直接影响气冷器温差减弱的区域分布,是决定最佳充注量的关键因素(顶部遮挡对系统性能的影响最小,最佳充注量接近无遮挡工况;中部遮挡、左部遮挡、右部遮挡对系统性能的影响类似,最佳充注量相较于无遮挡工况需增加10%;底部遮挡造成的影响最为严重,最佳充注量相较于无遮挡工况需增加20%);通过优化局部热遮挡条件下的制冷剂充注量,可有效缓解热遮挡造成的循环性能衰减,对于底部遮挡而言,制冷剂充注量优化后制冷量和能效比分别提升17.2%和13.7%。

    2026年03期 v.60 30-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K]
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  • 共轭聚合物基光热材料在太阳能界面蒸发水处理中的研究进展

    郭季璞;魏小龙;王开;王美艳;闫斌;李栩;张喆;吴瑶;杨鸿辉;

    为解决传统光热材料在太阳能驱动界面蒸发(SDIE)中光吸收范围窄、稳定性不足、功能单一的问题,综述了共轭聚合物基光热材料(PTMs)的应用研究,利用PTMs的共轭π键所赋予的宽光谱吸收能力与优异的分子可设计性,通过分子设计与复合改性弥补无机材料的短板。系统阐述该类材料的光热转换机理、材料特性及主要优化路径,重点归纳对比聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)、聚多巴胺(PDA)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)4类材料的光吸收率、蒸发速率、光热转换效率及抗盐、净化性能。研究结果表明:PANI基材料经酸掺杂和纳米复合后,其近红外吸收与功能化得到显著增强,蒸发速率最高可达2.99 kg·m~(-2)·h~(-1);PPy基PTMs凭借全光谱吸收与多孔结构,蒸发速率可达3.32 kg·m~(-2)·h~(-1);PDA基PTMs与余热耦合后,蒸发速率提升至8.73 kg·m~(-2)·h~(-1);PEDOT基PTMs通过双网络设计,光吸收率达99.8%且稳定性优异。共轭聚合物基PTMs在SDIE中具备宽带吸收、可设计性强、环境友好等显著优势,未来需通过分子调控开发新型材料,优化输水/隔热层设计以减少热损失,推动多功能系统规模化应用,可为应对淡水危机与可持续发展提供技术支撑。

    2026年03期 v.60 42-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • 闪蒸焦耳加热技术在废旧锂离子电池回收与再生中的机制、应用与前景

    王丽;祁曼;任澍阳;赵亚文;孙茹宇;吕永利;兰申玉;

    随着全球锂离子电池(LIBs)需求的增长,大量废旧电池的回收与再生成为解决资源短缺和环境污染的关键挑战。传统的回收方法,如火法冶金和湿法冶金,虽然能够实现有价金属的回收,但普遍存在能耗高、化学试剂消耗大及环境污染严重等问题。闪蒸焦耳加热(FJH)技术作为一种新兴的回收策略,通过瞬时高温加热,可以实现废旧电极材料的分离与再生,具有高效、低环境负荷的优势。综述了FJH技术的原理及其在废旧电池回收中的应用,系统总结其在有价金属回收、石墨负极再利用及正极材料再生等方面的研究进展。评估了FJH技术的经济效益和环境影响,分析其在规模化应用、材料适配性等方面的优势与挑战。随着电池技术的发展和回收需求的增加,FJH技术有望成为一种高效、环保且经济可行的废旧电池回收与再生方案,推动新能源电池产业向绿色循环方向发展。

    2026年03期 v.60 55-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 639K]
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  • 添加CO2对密闭空间氢气-空气湍流混合气爆炸燃烧特性的影响

    杨衣兰;李倩倩;王婧;曹迅;刘虎;黄佐华;

    为探究CO_2抑爆剂在实际场景中抑制氢燃爆的性能,利用定容燃烧弹开展了封闭空间中不同CO_2掺混比下H_2-空气-CO_2湍流混合气的爆炸燃烧实验,获得了爆炸燃烧特征参数,并系统分析了CO_2添加量和湍流强度对混合气的影响规律,建立了爆燃指数依赖于压力上升时间的经验公式。结果表明:随着CO_2掺混比增大,火焰传播速度和混合气总能量均减小,爆炸压力和压力上升强率均显著降低,当CO_2掺混比从0增加30%时,爆炸压力降低32.6%,最大压力上升速率降低77.7%;热损失基本不变,导致绝热压力与实验最大爆炸压力之差几乎不变;在当量比和CO_2掺混比固定的条件下,随着湍流加剧,最大爆炸压力变化不大,而最大爆炸压力升高率明显增大,热损失减小,绝热压力与实验最大爆炸压力之间的差减小,其中,当量比为1.0、CO_2掺混比为30%、湍流强度从0提升到2.715 m/s时,最大压力升高率增大179%,绝热压力与实验最大爆炸压力之间的差降低7.2%;随着湍流强度增大,CO_2的抑爆性能减弱。

    2026年03期 v.60 67-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
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  • 二甲醚层流预混双火焰(火用)损特性分析

    米晓庆;李格升;米肖雄;周梦妮;刘彪;豆晓宇;张尊华;

    为研究发动机先进燃烧模式中的低温燃烧过程,解析二甲醚(DME)低温燃烧过程中的能质转换机制,针对不同当量比、氮气摩尔分数、初始压力和初始温度条件下DME/O_2/N_2混合物层流预混双火焰的产生条件、双火焰结构、化学反应路径以及熵产特性的进行了研究,进一步解析了不同初始工况下双火焰的(火用)损特性,揭示了低温燃烧双火焰阶段能量损失的关键因素。结果表明:低压、低温和富燃工况下二甲醚层流预混双火焰特征显著,该工况下火焰结构和熵产率沿火焰轴向距离均呈现“双峰”的变化趋势,即具有两个峰值;CH_3OCH_2O_2和HO_2自由基摩尔分数升高,双火焰反应熵产率及总熵产率增大;当压力为0.2 MPa、N_2摩尔分数为30%、温度从300 K增加至450 K时,当量比为5时的传热(火用)损率降低了41.2%,当量比为10时的传热(火用)损率降低了52.4%。该研究可为调控发动机低温燃烧过程、优化发动机燃烧策略提供参考。

    2026年03期 v.60 77-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1078K]
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  • 流体体积框架内界面面积和形心计算方法

    于鹏飞;张蒙;刘虎;车得福;

    为提升相间传质数值模拟精度,在流体体积(VOF)模型框架内提出了一个集成速度拓展的界面面积和界面形心计算方法。该方法由多边形切割算法和质量源分配算法两部分构成:多边形切割算法将网格内的相界面近似为平面多边形,从多边形的任一顶点出发将其分割成若干三角形,进而给出相界面面积和界面形心;质量源分配算法利用亥姆霍兹方程,将传质引起的体积膨胀项转移到主相内,使得次相速度场无散,从而确保体积分数方程精确求解。测试发现:无相间传质时,多边形切割算法计算液滴表面积的相对误差在±1%以内;发生相间传质(传质速率m″=10 kg·m~(-2)·s~(-1))时,单独使用多边形切割算法导致结果失真;当两个算法协同应用时,液滴表面积最大绝对百分比误差为0.89%,液滴体积最大绝对百分比误差为0.28%,模拟结果与液滴理论生长曲线呈现良好的一致性。所提方法能够为处理相间传质问题提供可靠的相界面几何信息。

    2026年03期 v.60 86-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 868K]
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  • 层板-热障涂层复合结构的综合冷却效率和力学性能

    白波;张嘉伟;郝铭扬;李志刚;李军;

    为阐明层板-热障涂层(TBC)复合结构气热性能与应力分布特征,实现层板冷却结构与TBC高效耦合目标,采用共轭传热模型,提出了复合结构流-固-力耦合数值预测方法,系统研究了气膜板厚度(H_f=0.8d,1.0d,1.2d,d为气膜孔直径)与TBC厚度(H_(TBC)=0.6d,0.8d,1.0d)对复合结构综合冷却特性和应力分布的影响。研究结果表明:复合结构TBC表面和金属基体表面综合冷却效率对气膜板厚度变化不敏感,不同气膜板厚度下复合结构综合冷却效率差异小于1.0%。增加TBC厚度可以显著增强复合结构金属基体表面综合冷却效率,在H_(TBC)为1.0d时,相较于参考工况综合冷却效率增幅约为15.6%。气膜板厚度与TBC厚度对复合结构力学性能影响具有拮抗效应,随着H_f和H_(TBC)增加,等效应力降幅和等效应力增幅分别超过10.0%和23.5%。复合结构中气膜孔出口、金属基体/TBC交界面和气膜孔入口附近存在应力集中现象,气膜孔前缘应力沿径向呈W型分布,在金属基体/TBC交界面处出现等效应力峰值。增加气膜板厚度可以改善金属基体内部力学性能,喷涂较厚的TBC可以缓解金属基体/TBC交界面应力集中,降低TBC剥落风险,但会显著增强气膜孔出口附近应力水平(最大等效应力超过1 000 MPa),因此建议在层板-TBC复合结构设计中采用较厚的气膜板(H_f=1.2d)和喷涂合适厚度TBC(H_(TBC)=0.8d)的方案。

    2026年03期 v.60 97-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K]
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  • 采用动力学模态分解和长短期记忆网络的压缩空气储气装置流场动态预测方法

    苏浩;王同生;邹瀚森;余柯宇;席光;姚尔人;

    针对压缩空气储能系统储气装置内运行参量瞬态演化特性难以快速精准预测的问题,提出了一种基于动力学模态分解和长短期记忆神经网络的流场降阶预测模型,实现了储气装置内复杂非线性流场时空演化特征的解耦建模,建立了储气装置内全局运行参量精准表征与快速流场预测方法。采用动力学模态分解对储气装置内工质合速度、温度和压力等关键物理量的时空全阶数据集解耦降阶,实现表征流场演化特征主导模态的准确提取;通过构建长短期记忆神经网络模型预测低维动力系统的时序演化特性,重构高维时空流场并实现流场全阶参数的动态精准预测。实验结果表明,储气装置压力场预测的平均相对误差为0.05%,速度场预测的平均相对误差为0.19%,体积分数场预测的平均相对误差为0.83%,模型在保证预测精度的同时计算成本降低4个数量级。该方法可实现压缩空气储能系统储气装置内流场的高精度实时预测,在确保预测精度的同时显著提升了计算效率,为实现系统全工况灵活高效调控提供了参考。

    2026年03期 v.60 110-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K]
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  • 风光火储耦合氢储能系统的制储氢容量优化和可行性分析

    林啸龙;刘涛;孟宪宸;武文婷;宋虎潮;金森旺;郝俊利;刘银河;

    为降低“沙戈荒”新能源基地的弃风弃光率并减少对化石能源的依赖,以某“沙戈荒”新能源基地风光火储系统为研究对象,提出了一种融合弃电制氢与氢煤混燃发电的风光火储耦合氢储能系统,并构建了年净收益计算模型。以电解槽和储氢罐容量为决策变量,以年净收益最大化为目标,确定该系统的制氢与储氢最优容量配置。结果表明:在考虑潜在政府补贴(零利率贷款)、电解槽成本为113.8万元/MW、储氢罐成本为2 000元/kg、标煤单价为1 000元/t、碳税为200元/t的条件下,该系统每年可减少弃电量228.2 GW·h,实现年碳减排量3.7万t,年净收益达到533.9万元。在单因素敏感性分析下,当电解槽成本上升至152万元/MW、储氢罐成本增至3 530元/kg、标煤单价降至577元/t或碳税下降至34元/t时,风光火储耦合氢储能系统达到经济盈亏平衡。

    2026年03期 v.60 122-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K]
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  • 液态金属脉动横掠管束的非稳态流动与多参数传热耦合机制研究

    蒋瀚涛;陈慧;刘迎文;

    针对传统顺排管束布置中二次流有限而导致的传热受限问题,将液态金属横掠管束和脉动流两种方法相结合,针对传热性能展开数值模拟研究。首先,建立液态金属横掠管束模型,并基于该物理模型验证湍流模型和湍流普朗特数的可靠性;接着,建立具有流动分离和逆压梯度特征的凹槽模型,验证湍流模型对脉动流的适用性;然后,对施加脉动流后的非稳态流场进行了分析;最后,采用Box-Behnken实验设计方法,以管束流向间距比、横向间距比、贝克莱数、脉动振幅和脉动频率为设计变量,努塞尔数为目标函数,对液态金属脉动横掠管束进行数值模拟。结果表明:脉动流的引入导致涡结构的演变增强了再循环区的湍流程度,与稳态流动相比湍动能增强3~4倍,传热性能提升1.05~1.70倍;努塞尔数与贝克莱数、脉动振幅呈现正相关,与横向间距和流向间距呈负相关,而不同参数条件下则存在最佳脉动频率,范围在7.5~12.5 Hz;所提传热关联式预测误差不超过8%。研究对推进换热器设计、提高热效率、工程应用具有参考意义。

    2026年03期 v.60 132-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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  • 低成本高导电的高温热电应用石墨气凝胶研究

    聂祎楠;胡洋;辛楠;李一斐;赵欣;张敏;唐桂华;

    针对工业应用和航空航天高温条件下对高效隔热与热电转换的双重需求,通过定向冷冻干燥法和高温碳化技术,以鳞片石墨作为主要基材、羟乙基纤维素(HEC)/白水泥为三维骨架模板,制备出具有高度取向性片层结构的石墨气凝胶。该气凝胶具备室温至700℃的宽工作温区,在700℃下实现67.63 S·cm~(-1)的超高电导率,其成本归一化电导率比已有导电气凝胶高2、3个数量级,具有明显的成本优势。同时,针对片层分形结构,提出了二级Voronoi图导电模型,基于该模型揭示了HEC增强低目数石墨导电、抑制高目数石墨导电的微观机理。石墨气凝胶在高温下的优异热稳定性,结合稳定的塞贝克系数(12~17μV·K~(-1))和对石墨本征热导率的有效抑制(降低3个数量级),证明其具有高温热电应用潜力。该研究为实现热电气凝胶实际应用提供了理论基础及设计指导。

    2026年03期 v.60 144-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1018K]
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  • 自锁式内凹负泊松比结构设计及吸能特性研究

    李永祥;孙东洋;吴志兵;安瑛莹;郝清玄;徐尧尧;刘旭畅;杨金水;

    为解决传统负泊松比结构一体化成型导致损坏后需整体替换的问题,采用离散化思想,提出了一种新型自锁式负泊松比结构,通过在内凹六边形两侧以及中间腹部区域设计椭圆形嵌锁区域,充分保证了结构在压缩过程中能有效互锁。采用3D打印工艺制备试样,通过准静态压缩试验获得单胞和装配试样的力学响应。此外,通过有限元法进一步分析腹板倾斜角度、壁厚等关键参数对结构力学性能和能量吸收特性的影响规律。研究发现,相较单胞样件,整体装配结构的比吸能提高了31.5%,平均压溃力提高了577.7%。新型自锁式负泊松比结构具有优异的力学性能和能量吸收特性,增加腹板倾角和壁厚可有效提升结构的比吸能、平均压溃力和负泊松比效应,但会一定程度降低结构的稳定性。研究成果可为模块化、低成本、高吸能新型结构技术提供理论指导。

    2026年03期 v.60 155-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K]
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  • 伴随网格自适应剖分优化变压器内部温度仿真模型计算效率方法

    李元;陈智秋;刘志濠;高一冉;刘捷丰;张冠军;

    针对变压器热-流场耦合仿真计算效率低的问题,提出一种基于伴随网格自适应剖分的优化方法。首先,以110 kV油浸自冷式变压器作为研究对象,建立其二维全尺寸闭环热-流场仿真模型,采用有限体积法求解温度场与油流场分布。然后,基于伴随误差估计方法构建变压器热-流场误差指示器,制定网格自适应剖分策略,实现仿真区域网格的自适应加密。最后,将网格自适应剖分方法应用于三角形和四边形主导网格的热-流场数值计算模型,对比验证所提方法的有效性及适用性。结果表明:伴随网格自适应剖分方法可在保证计算准确性的基础上显著提高热-流场耦合仿真模型的计算效率,仿真用时减少50%以上,且计算误差不超过6%,适用于不同类型的二维网格,对三角形网格的优化效果尤佳。

    2026年03期 v.60 166-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 858K]
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  • 高频谐振变换器在过载限流下的数字同步整流控制方法

    宁煜航;白小青;王康平;赵若辰;魏高昊;

    针对LLC谐振变换器在过载限流工况下因频率提高导致原、副边出现相移,进而造成同步整流控制困难的问题,提出一种基于数字控制的同步整流控制方法。构建了LLC变换器在过载限流工况下的等效模型,分析相移产生机理,并揭示了相移与输出电压及开关频率的关系;应用简化最优轨迹控制方法,结合状态轨迹图分析得到不同输出电压下相移特性曲线的拟合关系式;在控制器中预置相移角以有效降低运算复杂度,仅利用电压反馈信号即可实现同步整流的相移补偿,生成准确的同步整流控制信号,无需附加检测及控制电路。搭建了输入电压为270 V、输出电压为28 V的半桥LLC变换器实验样机,在350~900 kHz频率范围内进行限流值为50 A的过载限流实验。实验结果表明:所提出的相移补偿方法能够有效跟踪相移变化,在稳态与瞬态过程中均实现了同步整流的准确控制;所提出的数字同步整流控制方法在宽频率范围内具有良好的适应性,可有效抑制因相移引起的同步整流误动作,显著提升变换器在过载限流工况下的运行可靠性。

    2026年03期 v.60 175-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K]
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  • 构网型变流器动态模型预测控制

    代毅;郑涛;杨畅;汪艳霞;

    为解决构网型变流器模型预测控制对滤波器参数高度依赖的问题,提出了一种基于系统动态稀疏回归的模型预测控制策略。该方法通过施加短时低幅值阶梯型扰动信号,激发系统动态响应并获取少量训练数据。基于非线性动力学稀疏辨识算法原理,将状态变量与控制输入组合构建备选函数池,并通过带正则化约束的稀疏回归优化求解系数矩阵,辨识出结构简洁、具有物理意义且具备良好泛化能力的状态空间模型。将该模型离散化后嵌入模型预测控制框架,以输出电压跟踪误差与控制输入能量消耗构建目标函数,结合物理边界约束,通过二次规划在每个控制周期内滚动求解最优控制序列。结果表明:在参数存在较大偏移时,所提策略的建模误差低于0.7%,能够在5 ms内完成负载扰动响应,输出电压稳态误差控制在±0.1%以内,且计算效率显著优于传统方法。所提策略在建模精度、鲁棒性与实时性方面具有综合优势,展现出良好的工程可行性。

    2026年03期 v.60 187-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1118K]
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  • 采用互易性原理的桥丝型电火工品瞬态电磁脉冲场辐照效应发火规律

    张博渊;梁涛;薛婉婷;谢彦召;

    为高效评估瞬态电磁脉冲场(TEMP)辐照时桥丝型电火工品(EED)的安全限值,揭示单次及重复频率TEMP作用下的发火机制与规律,提出了一种基于互易性原理的EED电磁耦合高效计算模型,并利用全波仿真进行验证。将此计算模型与EED发火判据相结合,构建了EED在TEMP辐照下的电弧/温升发火评估模型。利用该评估模型系统地研究了单次、重频TEMP辐照下的EED发火规律。研究结果表明:单次TEMP辐照下,EED主要发火机制为电弧发火。重频TEMP辐照下,发火机制取决于单脉冲强度与脉冲间隔,当单周期内电磁脉冲强度足够时,EED脚-壳间出现瞬态电击穿,直接触发电弧点火,后续重频脉冲周期仅维持电弧稳定;当单周期内电磁脉冲强度不满足电击穿条件时,若桥丝热平衡时间远大于重频脉冲周期,桥丝处通过不断热积累可导致温升点火;在重频TEMP辐照下,发火方式同入射电场强度以及持续时间密切相关,两类发火机制均有可能发生。该研究成果可对于定量分析EED的电磁安全性提供一定的参考。

    2026年03期 v.60 198-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K]
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  • 考虑基体变形的硬涂层粗糙表面法向接触刚度统计模型及实验验证

    张学良;张盛衔;苏晓源;陈永会;王南山;

    为了更准确地预测硬涂层粗糙表面的接触刚度,建立了考虑基体变形的硬涂层粗糙表面法向接触刚度统计模型,并进行了实验验证。首先,推导建立了单个硬涂层微凸体弹性和弹塑性法向接触刚度模型,在此基础上,建立了考虑基体变形影响的硬涂层微凸体法向接触刚度模型,及考虑基体变形的硬涂层粗糙表面法向接触刚度统计模型。然后,对所建模型进行了仿真分析,研究了涂层厚度比、涂层与基体材料性能、基体表面塑性指数等对硬涂层粗糙表面法向接触刚度及接触载荷的影响规律。最后,进行了实验验证。结果表明:当考虑基体变形时,具有较厚且较硬涂层的粗糙表面,其法向接触刚度和接触载荷较大;当涂层粗糙表面的接触载荷不变时,随着基体表面塑性指数的增大,硬涂层粗糙表面的法向接触刚度随之增大;实验获取了基体材料为45钢、涂层材料为TiN的涂层粗糙表面法向接触刚度,其模型仿真计算结果较好吻合了实验数据,二者平均相对误差小于7%,说明了所建模型的正确性。

    2026年03期 v.60 210-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K]
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  • 列车轮对踏面缺陷的轻量级检测算法优化设计

    侯涛;任祎坤;牛宏侠;

    针对列车轮对踏面缺陷检测算法计算量、参数量较大,且高精度与低计算复杂度难以匹配等问题,提出一种基于YOLO11n算法的列车轮对踏面缺陷的轻量级检测算法。构建轻量化的高效幽灵开端(Ghost-Inceptiona)特征提取模块替代YOLO11n骨干网络中的特征提取模块,降低模型的参数量与计算量,提高轮对踏面缺陷检测的精度和效率;在颈部网络中采用改进的带小卷积核的跨阶段部分连接瓶颈模块(C3k2_Faster-EMA)作为特征提取模块,提升算法对不同尺度下目标区域的特征提取融合能力,进而提高轮对踏面缺陷的检测精度;优化设计轻量化检测头,通过加入深度可分离卷积实现算法参数量、计算量的大幅降低;设计基于交并比(IoU)的改进损失函数(Focaler-PIoU),加强算法对不同尺度缺陷的适应性,提高踏面缺陷检测能力。实验结果表明:在自制列车轮对踏面缺陷的数据集上,所提改进算法的参数量减少了18.2%,计算量下降了28.6%,平均精度均值提升了2.3%。改进算法在提升踏面缺陷检测精度的前提下实现算法的轻量化改进,在轮对踏面缺陷检测中具有广泛的应用前景。

    2026年03期 v.60 220-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 993K]
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  • 虚拟高空暴露下不同程度恐高个体功能脑网络差异性研究

    滕超淋;吴敏;黄美清;袁理秦;秦少杰;丛林;马进;程珊;

    为探寻不同程度恐高个体脑功能活动差异,利用虚拟现实技术,设计了虚拟高空情景实验范式,记录该情景下的脑电信号,通过精确低分辨率电磁断层扫描和迟延线性相干方法,比较了高空情景下不同程度恐高个体皮层电流密度以及脑网络小世界特征的差异性。研究发现:虚拟高空暴露条件下,不同恐高组皮层电流密度在α频段上存在显著性差异,轻中度恐高组在顶叶(顶下小叶,布罗德曼40区)大于非恐高组,而重度恐高组在额叶小于非恐高组(额中回,布罗德曼6区)和轻中度恐高组(中央前回,布罗德曼10区);恐高组(也就是轻中度恐高和重度恐高)β频段下皮层脑网络小世界度属性显著低于非恐高组,且与恐高回避得分具有显著的负相关,提示脑网络最佳的功能分离和功能整合受到破坏。该研究揭示了虚拟高空暴露下恐高个体改变的皮层功能脑网络特性,有助于加深对恐高症病理机制的理解,为临床恐高的治疗提供了理论依据。

    2026年03期 v.60 233-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 535K]
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  • 《西安交通大學学报》征稿简则

    <正>《西安交通大学学报》是西安交通大学主办的自然科学综合性学术理论刊物,以促进科学技术发展、培育科技人才、为社会主义现代化建设服务为宗旨,坚持以“出精品、创名牌、办一流学报,争时效、促交流、举科技人才”为目标,主要登载机械、能源、动力、工程力学、电气、材料、电子、信息与控制、计算机等主学科,以及化学工程、生物医学工程、建筑、管理工程、数学、物理等学科方向的最新研究成果,重点突出机电特色。本刊为月刊,国际标准开本,国内外公开发行,为了保证刊物的质量,根据国家的有关标准和本刊的实际,特制定本简则。

    2026年03期 v.60 241页 [查看摘要][在线阅读][下载 634K]
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