摘要：以某新型双螺杆捏合机螺杆转子为研究对象,采用间接耦合以及弱耦合方法实现转子温度场和应力场、流场和应力场的耦合特性的数值模拟。将温度场作为体载荷施加在流固耦合结果上,实现螺杆转子温度场-流场-应力场的多物理场耦合特性数值模拟,以研究不同工况下在流场温度、流体压力和不同扭矩对双螺杆转子的综合应力和综合变形的多场耦合作用机理,并对螺杆转子在各物理场单独作用及耦合作用下的应力和变形情况进行对比分析。研究结果表明:与流场对转子产生的变形与应力相比,热变形是导致转子实际变形的主要因素,螺杆转子热变形的变化趋势与其实际综合变形的变化趋势基本一致,而由温度场导致的转子热应力值较小,远小于转子受到流场以及扭矩产生的应力值。根据分析结果可以确定双螺杆捏合机中对转子强度、刚度起主要影响作用的因素,以及确定转子合理工作间隙。研究结果对转子微观形貌的主动反演设计以及工作间隙的合理选择提供理论依据。

摘要：针对当前各种不同类型异向啮合型双螺杆捏合机转子型线数学模型表达不一、性能优化及对比困难等问题,建立异向啮合型双螺杆捏合机转子型线设计的统一数学模型,改变阴阳转子头数及其他设计参数,演化得到包括目前常用异向啮合型螺杆转子在内的多种转子端面型线;采用粒子示踪法对几种不同典型螺杆转子流道中的动态混合过程进行研究,对表征螺杆混合性能包括分布性混合和分散性混合的参数指标,如停留时间分布密度函数、分离尺度、拉伸速率、剪切速率等进行对比分析。研究结果表明:差速啮合型双螺杆捏合机分布性混合能力优于传统异向等速啮合型双螺杆捏合机,传统异向等速啮合型双螺杆捏合机分散性混合能力优于差速双螺杆捏合机。研究结果可为双螺杆捏合机螺杆转子的型线选择以及性能优化提供数据依据。

摘要：当前新能源汽车发展迅猛,电池作为新能源汽车的核心动力,其安全性尤为重要。为满足相关标准中对电池在碰撞、挤压、球击等工况下提出的安全方面的要求,基于某型号三元锂离子电池,对大面、底面及侧面三个方向不同位置采用球头直径为25 mm的挤压头进行挤压试验,分析其失效模式,研究表明大面正、负极相近位置及侧面更容易发生电池失效风险,并通过试验得到各个位置安全阈值。此安全阈值可以为电池包设计、整车布置、安全防护设计等提供指导,并为电池包仿真提供判定依据。

摘要：为了研究基于单体电池各面挤压获得的安全阈值,推广应用到电池包级别的方法,根据某三元电池各面在25 mm直径球头挤压作用下获得大量的挤压实验数据,总结出电池各面的机械安全阈值分布规律。借助于有限元仿真手段估算整包挤压安全阈值,首先提出了卷芯所有实体网格单元包壳,然后叠加外部铝壳单元的建模方式,将实验获得的卷芯材料特性参数,作为电池各面本构模型参数的输入,经过电池三个位置的实验修正和模组模型的进一步可行性验证,最终将对标后的电池本构模型应用于电池包挤压安全阈值的估算,并经过电池包挤压实验验证了该建模方式和电池包安全阈值估算方法的可行性。研究成果为电池箱体的极限设计或轻量化设计提供了解决思路。