摘要：为研究长期稳定运行条件下,工作电压对质子交换膜燃料电池膜电极衰退状况的影响,建立了包含碳腐蚀、Pt氧化与溶解以及离聚物降解的PEMFC多物理场耦合模型进行数值模拟。研究结果表明:随着工作电压增加,阴极催化层中Pt溶解与碳腐蚀速率加快,500 h后Pt表面氧化的区域大幅增加,阴极催化层中团聚体半径与质子交换膜中磺酸基团浓度剧烈减小,衰退区域主要集中在阴极入口处且高电压下衰退程度急剧增加。电池在0.8 V下运行500 h后,阴极入口处阴极催化层与膜厚度显著减小,分别降低13.62%与35.30%;阴极催化层电化学活性面积和膜的离子电导率分别减小59.9%与6.9%,膜的当量质量增加7.4%,且上述指标前100 h内衰退剧烈,随后逐渐趋于平缓。可为膜电极材料设计与控制策略的优化提供参考。

摘要：针对燃料电池船舶复合供能系统中的燃料电池功率波动问题和储能单元电池荷电状态(State of Charge, SOC)极端分化问题,依据系统拓扑结构,提出基于负载功率频率分解与模糊逻辑控制法相结合的复合供能系统控制策略设计。采用实例仿真验证该设计的优势。结果表明,该设计可有效保持燃料电池输出功率平滑,对储能单元SOC具有良好的均衡控制效果。

摘要：针对无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,USV)航行状态监测及试航性能评估试验中的参数获取问题,设计一套USV航行状态监测系统。以物联网(Internet of Things,IoT)3层架构为基础,设计小尺寸、低功耗的监测方案。以多源传感器和STM32微控制器作为感知层,以远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)网关及LoRa终端作为数据远程传输途径,以传输控制协议(TCP)作为数据远程传输协议,以云平台作为系统应用层,实现数据采集、传输和应用功能。基于监测系统要求,在应用层设置阈值实现航行状态预警功能。对系统功能及性能进行测试,结果表明,系统横、纵摇精度为±0.02°RMS,风速为(0.2±0.03)m/s,风向为±2.5°,所有监测参数技术指标均符合要求,且丢包率在通信距离小于1.4 km时为1.5%,较传统方法降低约22%。该系统可为进一步完善USV航行状态监测提供技术支持。

摘要：针对大型冷库液氨储罐的安全设计问题,应用SolidWorks、ANSYS分别对液氨储罐进行了三维建模和有限元计算,考虑了储罐自重、液货自重和内外压力载荷,进行了储罐整体变形和应力分析,并采用应力线性化方法重点考核了应力集中区域的强度情况。仿真结果表明:储罐的最大应力集中在鞍座与罐体相连的附件,对应力集中区域进行线性化仿真计算后,一次局部薄膜应力和组合应力均在许用值范围内,满足《钢制压力容器——分析设计标准》(JB4732—1995)要求,为相关压力容器的设计提供了参考。

摘要：针对LNG动力船舶燃气供应系统(FGSS)冷箱的管路冷应力优化的不确定性问题,文章提出2个极端管夹约束条件的概念,并用于确定超低温管路的变形、应力2个参数极限值,构建明确的限值范围。同时,应用SolidWorks、ANSYS分别对FGSS冷箱管路进行了三维建模和有限元计算,考虑了管路和液体重力、温度载荷、压力载荷和不同的管夹约束等边界条件,进行了冷箱管路整体变形和应力分析。仿真结果表明:全部滑动管夹约束会导致部分冷箱管路形变过大,而全部固定管夹约束会导致部分冷箱管路冷应力过大。

摘要：确定燃料电池的动态特性对于燃料电池的长期稳定运行有着重要意义。基于模态分析理论,使用有限元分析软件,以质子交换膜燃料电池单电池为研究对象,分析得到其前6阶固有频率和振型,并在模态分析的基础上对单电池进行谐响应分析,分析其X、Y、Z三个方向自由度的位移频谱特性。对比分析所得数据,得出单电池在振动环境中的危险频率点为1050和1830 Hz附近,该结果为单电池的设计与优化提供参考依据。

摘要：针对无人水面艇(unmanned surface vehicle, USV)航行中对远距离通信和自身运行状态监测的需求,设计并实现基于扩频技术超远距离无线传输(long range, LoRa)的无人艇运行状态监测系统。系统采用LoRa技术实现无人艇与岸基端的数据通信,岸基云平台对回传的各项数据进行解析、处理、显示等,实现对无人艇的横纵摇、经纬度等信息的监测。实船测试结果表明,该系统可以满足实时监测无人艇运行状态的需求,为无人艇感知与智控体系研究方面提供参考。

摘要：针对靠港船舶清洁用电和部分港口、小型岛屿与海上平台等电力供应的快速响应问题,在阐述大型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)发电船发展现状及其主要系统基础上,引用国内外LNG船舶相关设计经验,采用模块化设计方法对20 MW LNG发电船的船体、LNG管路系统、电力-推进复合系统等进行设计,为该型船设计的主要难点问题提供可选的解决方案。

摘要：目的:探讨奥塔戈运动辅助IMB行为模式对全膝关节置换术患者的影响。方法:选取2020年1月1日~2023年2月1日骨科收治的全膝关节置换术患者为研究对象,采用随机对照试验设计,将符合纳入标准的100例患者分为对照组和干预组各50例;对照组接受常规骨科护理,干预组在对照组基础上实施奥塔戈运动计划和IMB行为模式指导。比较两组膝关节屈曲度、膝关节功能评分、疼痛评分、并发症发生率等指标,并分析其康复自我效能和康复锻炼依从性。结果:干预组术后膝关节屈曲度、膝关节功能评分、康复自我效能和康复锻炼依从性均高于对照组(P<0.05),疼痛评分、并发症发生率均低于对照组(P<0.05)。结论:奥塔戈运动辅助IMB行为模式可以有效提高全膝关节置换术患者膝关节功能恢复效果和康复自我效能,减轻患者疼痛,降低并发症发生率。

摘要：针对现有船舶海上航行安全度求解复杂、参考因素权重确定困难等方面的不足,研究影响评价模型准确性的数据来源、模型构建方法等问题,提出一种基于关系型数据库的船舶重要指标筛选方法和数据库构建及检索设计方案。构建基于模糊数学方法、层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和专家评价法的船舶碰撞危险度(Collision Risk Index,CRI)求解模型,并根据实船自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据对船舶航行安全评价数学模型和构建的数据库进行验证。结果表明,基于AIS数据的船舶航行安全评价数据库具有较好的可靠性和易用性。船舶航行安全评价模型计算结果可信,符合专家经验及《国际海上避碰规则》要求,可为船舶海上航行安全评价提供技术和理论支持。