应用于质子交换膜燃料电池的数值优化方法

将具有全局搜索能力的遗传算法应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）扩散电极的性能优化,通过对PEMFC单体建立二维稳态数值计算模型,在ISIGHT-FD软件平台上利用径向基函数（RBF）神经网络拟和模型,在相应的设计空间内生成RBF拟和曲面,调用多岛遗传算法（MIGA）对RBF拟和进行遗传搜索,得到了阴极扩散层厚度、孔隙率和渗透率的最优值,通过优化前后的氧气浓度和输出性能比较,表明这些参数可改善气体扩散层的传质性能.     

预应力混凝土中氯离子扩散模型分析

基于Fick第二定律,考虑预应力、温度、混凝土氯离子结合能力、氯离子扩散系数的时间依赖性和结构缺陷等多方面因素的影响,建立了预应力混凝土结构中氯离子扩散模型。通过试验数据,对建立的氯离子扩散模型进行了验证。研究结果表明:在盐雾环境下,混凝土氯离子浓度的实测值与本研究氯离子扩散模型预测的氯离子浓度相符合。为氯盐环境下的预应力混凝土结构耐久性研究提供了理论依据。     

数字图像全息干涉法测量液相质扩散系数

为测量液相质扩散系数,首先深入研究了传统全息干涉法的实验原理.在此基础上,利用CCD传感器取代全息干板来记录全息图,优化实验装置,设计并搭建了基于数字图像全息干涉法和新的扩散槽测量液相质扩散系数的实验系统.利用该系统测定了浓度为0.33 mol.L-1KCl水溶液在298.15 K温度条件下的质扩散系数,验证了实验系统的准确性和可靠性.为测量工程上急需的新型替代工质的质扩散系数奠定了实验基础.     

数字图像全息干涉法测量液相质扩散系数

为测量液相质扩散系数,首先深入研究了传统全息干涉法的实验原理.在此基础上,利用CCD传感器取代全息干板来记录全息图,优化实验装置,设计并搭建了基于数字图像全息干涉法和新的扩散槽测量液相质扩散系数的实验系统.利用该系统测定了浓度为0.33 mol·L-1KCl水溶液在298.15 K温度条件下的质扩散系数,验证了实验系统的准确性和可靠性.为测量工程上急需的新型替代工质的质扩散系数奠定了实验基础.     

应用色谱法测定焊缝金属中的扩散氢

本文阐述了应用色谱法快速测定焊缝金属中扩散氢的装置和方法;研究了试样加热温度对测氢的影响;确定了在200℃以下,变动试样加热温度时,只改变扩散氢的测定时间而不影响测氢结果。     

钢/铜/钛扩散复合界面显微组织和力学性能

采用碳钢管作为基层、纯钛管作为覆层、纯铜箔作为中间层,利用拉拔-内压热扩散复合法,制备碳钢、铜、钛三金属管复合管.借助扫描电镜（SEM）观察了复合界面附近的显微组织并用能谱分析仪（EDS）测定了界面附近的元素分布.通过剪切和硬度试验测定了界面剪切强度及其附近的显微硬度.研究扩散温度和时间工艺因素对界面附近组织和剪切强度的影响.结果表明：扩散退火后,界面结合紧密,无明显缝隙;钛/铜界面的强度随保温时间增加而有所提高,铜/钢界面强度有所降低;铜、钛原子互扩散至对方基体中,使基体组织、硬度发生改变,并在铜、钛界面上形成了TiCu、TiCu2、βTiCu4化合物;扩散时间对剪切强度的影响有一限度,扩散时间超过限度时,剪切强度降低.     

钢/铜/钛扩散复合界面显微组织和力学性能

采用碳钢管作为基层、纯钛管作为覆层、纯铜箔作为中间层,利用拉拔-内压热扩散复合法,制备碳钢、铜、钛三金属管复合管.借助扫描电镜(SEM)观察了复合界面附近的显微组织并用能谱分析仪(EDS)测定了界面附近的元素分布.通过剪切和硬度试验测定了界面剪切强度及其附近的显微硬度.研究扩散温度和时间工艺因素对界面附近组织和剪切强度的影响.结果表明:扩散退火后,界面结合紧密,无明显缝隙;钛/铜界面的强度随保温时间增加而有所提高,铜/钢界面强度有所降低;铜、钛原子互扩散至对方基体中,使基体组织、硬度发生改变,并在铜、钛界面上形成了TiCu、TiCu2、βTiCu4化合物;扩散时间对剪切强度的影响有一限度,扩散时间超过限度时,剪切强度降低.     

沥青自愈合阶段组分扩散的分子动力学研究

为了研究沥青在自愈合时各组分的扩散行为,采用分子模拟的方法,利用沥青四组分分析法建立沥青分子模型,并用沥青分子建立裂缝模型。模拟了不同温度、压强和老化条件下沥青四组分在愈合时的扩散过程,得到愈合模型的密度和均方位移曲线,并模拟计算了各组分的扩散系数。结果表明:沥青裂缝模型愈合分为3个过程,分别是密度恢复阶段、结构恢复阶段和愈合后分子自扩散阶段;沥青在愈合过程中的扩散系数从大到小排列分别为:饱和分、芳香分、沥青质、胶质;在沥青愈合时,升温升压能够促进沥青分子运动;相同条件下,老化沥青愈合时的扩散系数明显小于未老化沥青的扩散系数;在沥青四组分当中,胶质在愈合时的扩散系数受环境变化影响最小。     

304不锈钢/铝扩散焊接界面组织与性能

以304不锈钢钢板作为基材,工业纯铝板作为过渡层,用真空扩散焊接的方法制备304不锈钢/铝/304不锈钢复合试样.利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仅对界面组织、化学成分、断口形貌和组成相进行分析.通过硬度和剪切试验测定界面的显微硬度和剪切强度.结果表明,不锈钢/铝界面发生了原子互扩散,生成了多种脆性金属间化合物,并在原子扩散界面形成了不同层次的过渡组织.扩散层厚度随着加热温度的升高和保温时间的延长而增大.界面显微硬度值显著增大,剪切强度随着保温时间的延长先增加后降低.     

地铁屏蔽门的环境控制效果研究

采用一维非稳态流模型，利用连续性方程、运动方程和对流-扩散方程模拟地铁系统内气流速度场、温度场，通过对某工程不同环控方案的空调负荷和温度场进行比较，结果表明车站采用屏蔽门空调能耗降低1／3－1／2，隧道内 空气温度有所上升。通过对车站屏蔽门的分析提出了合理建议。     

掺和料对混凝土电通量和RCM扩散系数相关性的影响

采用ASTM C1202电通量测试方法与RCM法研究了粉煤灰、矿粉两种矿物掺和料,分别在单掺、双掺情况下对混凝土电通量与RCM扩散系数的影响.研究结果表明：单掺粉煤灰时,电通量与氯离子扩散系数相关性不强;单掺矿渣粉时,电通量与氯离子扩散系数具有相同的变化规律,随矿渣粉掺量的增加呈减小趋势;粉煤灰和矿渣粉双掺时,电通量和氯离子扩散系数均好于单掺.     

基于污染物扩散的道路限界确定方法

基于排放模型 MOVES和道路扩散模型 CAL3QHC的有机结合,通过比选插值方法,实现了敏感点污染物浓度到全域污染物状况的分析,搭建了交通污染物排放扩散可视分析一体化体系,可开展道路周边污染物扩散全域分析.在该框架下,以中国珠海南湾大道为案例,对比分析了分流前后,南湾大道的重排路段所占比例减少了 13.64%,说明改变道路等级、增加分流道路的方式实现了排放的有效分散;确定分流方案后,对南湾大道分段进行排放讨论,发现 17、18路段排放最严重,确定了其道路限界,具体值为,横向最宽处 192 m,纵向最高处20 m.此外,以交叉口为对象进行扩散分析,综合不同污染物扩散范围后确定交叉口限界.     

基于污染物扩散的道路限界确定方法

基于排放模型 MOVES和道路扩散模型 CAL3QHC的有机结合,通过比选插值方法,实现了敏感点污染物浓度到全域污染物状况的分析,搭建了交通污染物排放扩散可视分析一体化体系,可开展道路周边污染物扩散全域分析.在该框架下,以中国珠海南湾大道为案例,对比分析了分流前后,南湾大道的重排路段所占比例减少了 13.64%,说明改变道路等级、增加分流道路的方式实现了排放的有效分散;确定分流方案后,对南湾大道分段进行排放讨论,发现 17、18路段排放最严重,确定了其道路限界,具体值为,横向最宽处 192 m,纵向最高处20 m.此外,以交叉口为对象进行扩散分析,综合不同污染物扩散范围后确定交叉口限界.     

城市道路交通拥堵状态时空相关性分析0

城市交通拥堵的形成和消散实际受多周期的交通流冲击波影响,产生来源非常复杂,建模也很困难.正因如此,有关拥堵时空扩散性的研究多停留在定性层面.基于直接采集交通数据可进行定量分析,但数据的细粒度特性使信号不够平稳,在多时间尺度上甚至表现出相反特征,缺乏有效的知识挖掘思路和方法.针对拥堵区域交通参数时空相关性问题,在皮尔逊相关性指标的基础上提出并采用了一种新的分析方法,它将道路实测速度轨迹分解为多时间尺度的趋势和细节分量.应用该方法提出的相关性指标和数据分段算法,对典型交通拥堵扩散算例进行了分析,借助相关性状态变化刻画了拥堵在时空中扩散的定量特征.     

路基工作区深度及路面扩散效应分析

针对目前路基工作区计算存在的局限性,提出路基工作区深度计算方法,确定各等级公路典型路面结构下的路基工作区深度,并分析路面结构层对荷载的扩散效应,为基于路基路面协调受力的整体设计提供了新的思路.     

地下结构混凝土随机分布裂缝对硫酸根离子的扩散影响

为研究地下结构混凝土随机裂缝宽度对混凝土内硫酸根离子扩散系数及浓度分布的影响,假设混凝土初始裂缝由矩形裂缝单元构成,裂缝单元出现位置的概率密度函数沿裂缝纵向服从正态分布,推导了开裂混凝土内硫酸根离子的扩散系数随裂缝宽度的变化规律.根据菲克第二定律修正硫酸根离子的扩散方程,并针对两种不同的裂缝形态参数进行了数值算例分析.结果表明:两种情况下,离子的浓度均可在50 h内达到稳定;裂缝形态参数越小且裂缝形态越不规则,离子扩散得越慢,离子浓度达到稳定的时间越长.      

基于三维各向异性扩散的图像平滑及三维重构效果分析

为了实现理想的三维重构效果,在重构前需要对切片集进行预处理。主要研究各向异性扩散的平滑方法,并将二维各向异性扩散平滑技术向三维空间进行推广,并就二维和三维各向异性扩散平滑技术对三维重构效果进行了分析,结果表明三维各向异性扩散具有更好的各向协同的平滑效果。     

垮塌区Navier-Stokes幂律型浆体的有效扩散范围

为了研究注浆过程水泥浆体在破碎岩体中的扩散范围和压力分布状态，以Navier-Stokes方程为理论基础，在COMSOL平台上建立单裂隙模型，模拟浆体在不规则的单一裂隙面上的流动特征. 在此基础上，建立破碎岩体的平面裂隙模型，同时设置不同的贯通系数，模拟浆体在破碎岩体中的扩散规律. 研究结果表明:当模型中裂隙贯通系数较低时（0.1～0.5），浆体有效扩散范围较小，约为1.5～4.1 m，扩散范围随着压差的增加呈非线性的增加，但是增加率快速降低接近0；当模型中裂隙贯通系数较大时（0.5～1.0），浆体的有效扩散范围显著增加，约为4.1～6.2 m，随着压差的增加也呈非线性增加，增加率呈降低的趋势；当模型中裂隙贯通系数为1.0时，即破碎的岩体中裂隙面全部连通状态，浆体扩散距离随着压差的增加近似呈线性增加，最大扩散距离约为6.2 m. 同时在注浆孔外围6 m处取芯结果能明显观察到浆体固结的破碎岩块，这与模型计算结果一致.      

The Singularly Perturbed Problem for Nonlinear Nonlocal Reaction Diffusion Systems

IntroductionRecently the nonlinear singularly perturbedproblem has been investigated in the internationalacademic circles[1] .Approximation methods havebeen developed and refined,including the methodof averaging,boudary layer method,matchedasymptotic expa…